Вихрові насоси

Останнім часом набули поширення вихрові насоси, придатні для подачі невеликих кількостей рідини (приблизно 40 м³/год.) при високому напорі (до 250 м), в 2-5 разів перевищуючому напір, створюваний відцентровим насосом при однакових окружних направляючий швидкостях. У вихрових насосах деяких конструкцій можливо самовисмоктування рідини, такі насоси можуть при пуску відкачувати (без спеціальних пристроїв) повітря з усмоктувального трубопроводу до тих пір, поки корпус насоса не буде залитий робочою рідиною.

Рис. 7-23. Вихровий насос: 1- корпус; 2- робоче колесо; 3- вал; 4, 5 - кільцеві бічні канали; 6 всмоктувальне вікно; 7-нагнітальне вікно.

Вихровий насос (рис. 7-23) має робоче колесо 2 з радіальними лопатками, встановлене концентрично в чавунному корпусі 1, який закритий спереду кришкою. У бічних стінках кришки і корпусу по обидва боки колеса, укріпленого на валу 3, розташовані кільцеві бічні канали 4 і 5. На ділянці з центральним кутом ~ 30 ° кожен канал перегороджений глухою перемичкою, що розділяє напірну і всмоктувальну порожнини.

Рідина надходить з всмоктувального патрубка тільки на ті лопатки колеса 2, які в даний момент перекривають всмоктувальне вікно 6 в стінці корпусу. Пройшовши по осередках колеса, рідина захоплюється в бічний канал і рухається по ньому між всмоктуючим вікном 6 і нагнітальним вікном 7, розташованим в кришці насоса. На ділянці каналу, поєднаному з вікном 7, рідина витісняється з каналу і через колесо 2 проходить у вікно 7 і далі в нагнітальний трубопровід.

При обтіканні лопаток обертового колеса в рідині відбувається інтенсивне утворення і руйнування вихорів, які відриваються від лопаток і передають енергію від рідини, що знаходиться в осередках колеса (між лопатками), до рідини, що рухається в бічному каналі. Такому переносу енергії супроводжує різке зростання напору рідини в бічному каналі, одночасно відбувається велика втрата енергії, що обумовлює відносно низький к. к. д. вихрових насосів (20-50%).

При пуску насоса в ньому утворюється кільце рідини, що заповнює зовнішню частину колеса і бічні канали. При цьому у маточини робочого колеса створюється розрідження, завдяки чому повітря надходить з всмоктуючого патрубка в насос. При обертанні колеса тиск в його осередках підвищується, повітря стискається і потім витісняється в напірне вікно рідиною, що поступає в насос.

Характеристика вихрових насосів значно відрізняється від характеристики відцентрових насосів: зі зменшенням продуктивності вихрового насоса напір і потужність різко зростають, досягаючи максимуму при Q = 0. Тому пуск описаних насосів проводиться при відкритій засувці на нагнітальному трубопроводі.

Переваги вихрових насосів: 1) можливість створення високих напорів; 2) простота і компактність конструкції; 3) проста конфігурація колеса і корпусу, яка обумовлює легкість їх виготовлення з корозійностійких матеріалів, які важко піддаються литтю і механічній обробці; 4) можливість роботи при менших числах оборотів, ніж у відцентрових, насосах, що призводить до підвищення стійкості основних частин насоса проти корозії і ерозії

Недоліки вихрових насосів: I) низький к. к д, 2) непридатність для перекачування в'язких рідин і рідин, що містять тверді суспензії.