3. Динамические нагнетатели

3.1 Центробежные нагнетатели

3.1.1.Общее устройство и принцип действия

Рассмотрим схему центробежного насоса консольного типа.

1 - подвод 2 - корпус 3 - рабочее колесо 4 - сальник 5 - вал 6 - диффузор отвода 7 - ведущее колесо 8 - ведомое колесо 9 - лопасти отогнутые назад 10 - лопасти радиальные 11 - лопасти загнутые против хода (< 90) 12 – спиральный отводящий канал.

При вращении рабочего колеса в центральной части его образуется пониженное давление, вследствие чего жидкость из приемного трубопровода непрерывно поступает в насос через подвод 1, выполненный в виде конического патрубка (конфузора) с прямолинейной осью.

Лопасти рабочего колеса оказывают силовое воздействие на поток жидкости и передают ей механическую энергию. Повышение давления жидкости в колесе создается в основном под действием центробежных сил.

Обтекая лопасти, жидкость движется в радиальном направлении от центра колеса к его периферии. Здесь жидкость выбрасывается в спиральный отводящий канал 12 и направляется в диффузорный выходной патрубок 6, где скорость его снижается и кинетическая энергия потока преобразуется в потенциальную энергию давления.

Движение жидкости в рабочем колесе.

Рабочие характеристики

В рабочем колесе центробежного насоса частицы жидкости движутся относительно самого колеса и, кроме того, они вместе с ним совершают переносное движение.

Сумма относительного W и переносного U движения дает абсолютное движение жидкости, т.е. движение ее относительно неподвижного корпуса насоса. Скорость абсолютного движения V (абсолютная скорость) равна геометрической сумме скорости жидкости относительно рабочего колеса W ( относительной скорости) и окружной скорости U рабочего колеса

Абсолютную скорость можно разложить на V_u - окружную и V_p радиальную.

Первая составляющая определяет напор, вторая подачу насоса. В теории центробежных насосов доказывается, что напор является линейной функцией подачи и зависит от выходного угла наклона лопастей.

Если лопасти загнуты против хода (< 90⁰), то характеристика Н-Q в начале будет восходящей. При радиальных лопастях (= 90⁰) значение напора будет оставаться неизменным, а при > 90⁰, когда лопасти загнуты по ходу, характеристика Н - Q будет падающей.

На судах используются, как правило, центробежные нагнетатели с радиальными лопастями и лопастями, загнутыми по ходу (> 0).

Эксплуатационные характеристики Н-Q в значительной степени отличаются от расчетных и в области больших подач во всех случаях профилирования лопастей характеристики Н-Q являются падающими.

Под рабочими характеристикам центробежных (лопастных) нагнетателей понимают зависимость напора, мощности, КПД от подачи H = f (Q), N = f (Q),  = f (Q). Снимаются характеристики экспериментально при неизменной номинальной частоте вращения.

Построение характеристики Н - Q для угловой скорости, отличной от номинальной, возможно, используя для этого законы пропорциональности.

; ;

Обычно характеристики насосов снимаются при работе на воде, но на работу центробежного насоса большое влияние оказывает вязкость перекачиваемой жидкости. При увеличении вязкости жидкости подача и напор насоса уменьшаются, а мощность возрастает: так КПД  падает от 75% до 35% при переходе от работы на воде до работы на нефти.