Осьова навантаження на робоче колесо відцентрового насоса

При роботі насоса на лопатеве колесо діє осьовий гідравлічний тиск, що прагне зрушити вал з насадженим на нього колесом в сторону, зворотний напрямку руху рідини, що входить в колесо.

Тиск з боку всмоктування в кільцевому просторі завжди менше тиску на протилежному боці диска робочого колеса (2.13). Якщо з правого боку колеса сила тиску Р2 діє на кільцеву поверхню диска з радіусом г2 і гд, то з лівого боку його дія обмежується кільцевої поверхнею з радіусом г3 і Rt. Звідси випливає, що сили повного Тиску на робоче колесо з одностороннім входом рідини справа і зліва неоднакові.

З формули () слід, що осьовий тиск направлено справа наліво (Р2> Рх), В результаті цього створюється зусилля вздовж осі вала, що прагне

зрушити робоче колесо в сторону всмоктування. Величина осьової сили тим більше, чим більше діаметр входу і чим більше різниця тисків (р2 рг)

Формула (2.81) є наближеною, так як вона не враховує реактивне тиск рідини при русі в робочому колесі, яке виникає внаслідок зміни напрямку потоку рідини від осьового до радіального.

Осьовий тиск в насосі навіть на одне колесо може бути значним, а в багатоступеневих насосах зняття осьового зусилля вимагає спеціальних пристроїв. Осьовий тиск зміщує робоче колесо, жорстко насаджене на вал насоса, що призводить до нагрівання підшипників, а при значному зміщенні ротора насоса робоче колесо може прийти в зіткнення з нерухомими стінками корпусу. Це може викликати стирання стінок робочого колеса і збільшення витрати потужності, а в окремих випадках поломку насоса.

Осьове зусилля може бути знято або значно зменшено наступним чином:

застосуванням робочого колеса з двостороннім всмоктуванням; перепуском рідини з порожнини зазору заднього диска в усмоктувальний патрубок. У цьому випадку площа перетину перепускний розвантажувальної труби повинна бути не менше ніж в 4 рази більше площі зазору між ущільненням колеса і корпусом насоса. Сальник на напірної стороні буде перебувати під тиском всмоктування;

пристроєм отворів у втулці робочого колеса. Цей спосіб знижує к. П. Д. Насоса на 4-6%, тому розвантаження краще виконувати За допомогою перепускний труби;

установкою радіальних ребер на задньому диску колеса (спосіб широко застосовується в конструкції коліс для кислот);

У багатоступеневих насосах осьові сили врівноважують наступними способами: противонаправленность установкою коліс і відповідною системою переказу рідини від колеса до колеса; застосуванням розвантажувального диска (гідравлічної п'яти) (2.14).

Рівновага ротора в цьому випадку досягається дією тиску рх в напрямку, протилежному осьової навантаженні. З цією метою порожнину перед розвантажувальним диском з'єднується системою зазорів, через які незначна частина подачі насоса Qy2 відводиться у всмоктувальну лінію. Це дозволяє забезпечити мінімальний розбіг ротора в осьовому напрямку і розвантажити сальники з боку нагнітання від дії високого тиску.

Центробежниенасоси. Основним робочим органом центробежногонасоса. є вільно обертається усередині корпусу колесо. насаджене на вал.
Осевиенасоси. Рабочееколесоосевогонасоса складається з втулки, на якій укріплено кілька лопатей.

Відцентрові вертикальні насоси типу В (ГОСТ 19740-74) консольні, одноступінчаті, з осьовим входом рідини в рабочееколесо призначені для перекачування води та інших чистих рідин.

Вплив дійсного характеру руху рідини в рабочемколесенасоса на значення теоретичного напору. У попередніх параграфах були розглянуті ідеалізовані схеми руху рідини в міжлопатевих каналах рабочіхколесцентробежних і осьових.

В основу уявлення про усталеному русі потоку через рабочееколесоцентробежногонасоса покладена гіпотеза про струменевому перебігу рідини.
При цьому забезпечується осьова симетрія потоку за рабочімколесомнасоса.

Застосовуючи теорему до сталого руху рідини через рабочееколесоцентробежногонасоса між перетинами від входу в колесо до виходу з нього, припустимо.

Робочим органом центробежнихнасосов. схильним до найбільш сильному зносу, є лопатеве колесо.
Деталі великих відцентрових і осевихнасосов. працюючих в умовах кавітації, виготовляють із залізовуглецевих сплавів.

Форма рабочегоколесаосевогонасоса в загальному ряду лопатевих коліс є граничною.
Графічна характеристика осевогонасоса дещо відрізняється від графічної характеристики центробежногонасоса.