8.4. Вихревые насосы типа вк или цвк
В соответствии с ГОСТ 10392-89 в начале обозначения имеются буквы ВК – вихревой консольный или ЦВК – центробежно-вихревой консольный. При специальном исполнении насоса в обозначении добавляются буквы С – самовсасывающий, О – обогреваемый (охлаждаемый). Далее записываются числа в виде дроби. Числитель дроби означает подачу насоса в л/с, а знаменатель – напор в м. Затем указываются буквы и цифры, обозначающие материал проточных частей, вид уплотнений и климатическое исполнение. Например, ВКС 4/28 А-2Г-У2 расшифровывается следующим образом: вихревой консольный самовсасывающий насос, подача которого 4 л/с, напор 28 м, выполнен из серого чугуна с двойными торцевыми уплотнениями, предназначен для использования в умеренном климате.
Вихревые насосы относятся к динамическим насосам трения, у которых жидкость перемещается по периферии рабочего колеса по касательному к окружности колеса направлению. Жидкость в рабочем колесе приобретает окружную составляющую, большую чем скорость движения жидкости в канале корпуса. В результате перемешивания частиц жидкость в канале получает импульс в направлении вращения колеса, в результате чего происходит увеличение давления жидкости вдоль канала.
По сравнению с центробежными вихревые насосы развивают в 3...9 раз больший напор при меньшем расходе. Недостатками вихревых насосов являются низкий КПД ( < 40 %) и повышенные требования к чистоте жидкости, так как даже небольшое содержание абразивных частиц (песка) приводит к быстрому износу уплотнений и выходу насоса из строя. Преимуществом вихревых насосов является их способность к самовсасыванию при небольшом дополнительном усложнении конструкции, например при установке сепарирующего колпака на нагнетательном патрубке. В колпаке происходит отделение воздуха от жидкости, поэтому для запуска насоса в работу достаточно заполнить водой только корпус насоса (достаточно той воды, которая останется в насосе после его остановки).
Вихревые насосы применяются в системах водоснабжения, когда требуется небольшая подача при большом напоре. Вихревые насосы нашли также применение для подачи летучих жидкостей, насыщенных газами.
Основные конструктивные особенности насосов типа ВК и ЦВК
Элементы конструкции насосов ВК (ВКС) показаны на рис. 8.4, а насоса ЦВК на рис. 8.5.
Основным рабочим органом является рабочее колесо 4, на наружном венце которого расположены радиальные лопатки и торцевое уплотнение.
В корпусе насоса 1, который закрывается крышкой 2, имеется кольцевой канал, соединяющийся с нагнетательным и всасывающим патрубками насоса 19. На коротким участке между патрубками имеется радиальное уплотнение, препятствующее перетеку жидкости из области высокого давления в зону низкого.
Соединение рабочего колеса с приводом такое же, как у консольных насосов. Для получения больших. напоров и увеличения КПД выпускаются насосы типа ЦВК. Эти насосы двухступенчатые: первая ступень – центробежный насос 1, а вторая – вихревой 4. Колеса обоих насосов установлены последовательно и на одном валу. КПД таких насосов увеличивается до 45 %.
Особенности эксплуатации вихревых насосов
В отличие от консольных центробежных насосов вихревые насосы запускаются при полностью открытой задвижке, так как потребляемая мощность при этом снижается. У насосов типа ВКС и ЦВК при запуске заполнить водой достаточно только корпус насоса. Остальные операции аналогичны операциям по обслуживанию консольных насосов. Из неисправностей специфично для вихревых насосов увеличение зазоров в торцевых и радиальных уплотнениях из-за износа абразивными частицами, содержащимися в жидкости. При этом значительно снижаются напор и подача насоса. Такие насосы требуют ремонта.