Вихревые насосы

Вихревые насосы (рис. 18) являются разновидностью лопастных насосов. Их гидравлическая часть включает рабочее колесо 1 и корпус 4 с крышкой. Рабочее колесо представляет массивный стальной диск с фрезерованными по окружности пазами, образующими лопатки. Внутри корпуса концентрично коси вала насоса расположен отливной канал, идущий по направлению вращения, от входного до напорного патрубка.

Между этими патрубками расположена перемычка 5, подходящая к рабочему колесу с минимальным зазором и перекрывающая не менее двух лопаток рабочего колеса. Перемычка служит для отделения всасывающей области от напорной: всасывающий и напорный патрубки насоса обычно расположены в верхней части корпуса, что обеспечивает последующее самовсасывание после одноразового залива при первоначальном пуске насоса. Вихревые насосы предназначены для перекачки жидкостей, не содержащих абразивных примесей. Минимальный зазор между рабочим колесом и корпусом не должен превышать 0,15-0,2 мм.

Принцип действия вихревых насосов, подобно центробежным, основан на использовании центробежной силы, возникающей при вращении рабочего колеса. Однако в их работе имеются и некоторые особенности. При вращении рабочего колеса насоса по направлению стрелки (рис. 18, а) некоторый объем жидкости из всасывающего трубопровода через подводящий канал поступает в пазы рабочего колеса и движется при этом от периферии к центру, то есть иначе, чем в центробежных насосах.

Затем этот объем жидкости под воздействием центробежной силы начинает двигаться вдоль лопатки, от центра к периферии колеса (рис. 18,6), и, получив скоростную энергию, отбрасывается в отливной канал. В канале скоростная энергия объема жидкости переходит в энергию давления (напор).

Под действием напора и подсасывающего действия лопаток колеса этот объем жидкости снова попадает на лопатки, и цикл повторяется. Таким образом, за полный оборот рабочего колеса указанный цикл повторяется многократно, причем каждый раз происходит приращение энергии и, следовательно, напора. Благодаря этому вихревой насос развивает напор, в 2-4 раза больший, чем центробежный насос с таким же диаметром рабочего колеса.

Недостатки этих насосов: сравнительно невысокий к.п.д. (20-50%) и быстрый износ частей при подъеме воды, содержащей песок. Поэтому при их изготовлении должны использоваться высококачественные стали предлагаемые различными компаниями на современном рынке, при этом цена на поковки должна находиться в оптимальных пределах.

Вихревые насосы выпускаются производительностью от 8 до 60 м³/час с напором от 25 до 250 м. Выпускаются также комбинированные насосы, у которых в одном корпусе размещаются колеса центробежного и вихревого типа. Эти насосы отличаются лучшим к.п.д.

Рис. 18. Вихревой насос:
а - конструкция насоса; б - схема движения воды в вихревом насосе; 1 - рабочее колесо; 2 - вал насоса; 3 - крышка; 4 - корпус; 5 - вставка с рабочим каналом; 6 - всасывающий патрубок; 7 - напорный патрубок;