Корпус насоса
Корпус насоса предназначен для отвода и подвода потока от рабочего колеса насоса, т.е. для преобразования кинетической энергии потока в давление после колеса.
Так же корпус водяного насоса служит для объединения всех неподвижных деталей насоса в один общий узел – статор.
В зависимости от типа и назначения циркуляционного агрегата, корпуса различаются как формой, так и устройством.
О конструкции
Конструкция корпуса влияет на общее устройство насоса. Существуют две принципиально отличные конструкции корпуса водяного насоса:
1 - Каналы проточной части выполнены в теле корпуса. В этом случае рабочая среда (жидкость) движется непосредственно через корпус, а затем в трассу - 2 - Каналы выполнены отдельно, в лопаточных отводах. В насосах со лопаточным отводом потока от колеса, каналы проточной части часто выполняют непосредственно в отливке корпуса. Это позволяет придать им форму, наиболее благоприятную в гидродинамическом отношении и вместе с этим максимально упрощается механическая обработка корпуса.
В насосах со спиральным отводом потока от колеса каналы проточной части зачастую выполняются непосредственно в отливке корпуса. Это позволяет придать им форму, наиболее благоприятную в гидродинамическом отношении. Вместе с этим максимально упрощается механическая обработка корпуса.
Однако требования к точности размеров отливки и к качеству (шероховатости) поверхности каналов проточной части должны быть очень высокими.
Корпус многоступенчатого насоса.
Корпус центробежного насоса многоступенчатого исполнения требует ещё более высокой точности изготовления, а так же высокой степени чистоты поверхности рабочего канала. В этом случае целесообразнее применять лопаточные отводы, что позволит обеспечить необходимую точность размеров и чистоту поверхности механической обработкой.
Вместе с этим появляется возможность использования дифференцированного применения материалов:
- более коррозионностойкие используются для лопаточных отводов, где скорости потока достигают максимального значения, и следовательно, где более активно корродирующее действие жидкости
- менее коррозионностойкие – для переводных каналов и других элементов корпуса с более низкими скоростями потока.
Во многих моделях многоступенчатых насосов корпус насоса и его элементы стараются изготавливать из однотипных деталей, тем самым осуществляя переход к серийной организации производства.
В то же время механическая обработка каналов проточной части корпуса насоса накладывает ограничения на их форму, которая становится менее благоприятной с точки зрения гидродинамики, чем в случае спирального отвода, возрастает к тому же объем механической обработки.
В случае применения лопаточных отводов конструкция корпуса насоса выполняется обычно секционного типа с разъемом по плоскостям, перпендикулярным оси насоса. Это позволяет обеспечить плотность стыков корпуса, но затрудняет общую сборку насоса, так как сборку корпуса и ротора приходится вести одновременно.
При выполнении спиральных камер и подводящих каналов в отливке корпуса ротор насоса, собранный полностью отдельно, может быть установлен в корпусе с использованием разъема корпуса.
Двойной корпус насоса.
В многоступенчатых насосах высокого давления, работающих на горячей воде или взрывоопасных средах, помимо внутренней герметичности должна быть обеспечена полная наружная герметичность. Это достигается конструкцией так называемого двойного корпуса, в котором внутренний корпус содержит элементы проточной части насоса, а наружный, имеющий только один стык и находящийся под действием высокого давления снабжен лишь патрубками подвода и отвода.
Конструкция внутреннего корпуса имеет три основные разновидности:
- со спиральными и подводящими каналами, выполненными в одной отливке;
- внутренний корпус литой или сваренный из поковок, полностью механически обработан;
- внутренний корпус образует отдельные секции секции, состоящие из обоймы, лопаточного отвода, переводного канала и переднего и заднего уплотнительных колец. Все секции скрепляются между собой одновременно с помощью длинных шпилек либо каждая секция соединяется с соседней.
Отличительной особенностью конструкции внутренних корпусов этих типов является возможность вести разборку насоса без разборки ротора, что является огромным преимуществом в случае если рабочее колесо насоса насажено на ротор с натягом.
В насосах с двойным корпусом внутренняя плотность обеспечивается гидравлическим давлением нагнетания, развиваемого насосом, которое сжимает плоскости стыков внутреннего корпуса.
Благодаря этому крепеж внутреннего корпуса выполняет только сборочные функции. Плотность наружного стыка между внешним корпусом и напорной крышкой обеспечивается созданием удельного давления на уплотняемой поверхности, превышающего в 2,5-3 раза наибольшее рабочее давление, развиваемое насосом.
Материалы корпусов насосов
Материал для корпуса насоса выбирается по соображениям прочности и коррозионной стойкости. В насосах для пресной воды наиболее распространенными материалами являются чугун или углеродистая сталь.
Для корпусов высоконапорных питательных насосов применяют пятипроцентную хромистую кованую сталь. Эта сталь обладает повышенной по отношению к углеродистой стали коррозионной стойкостью.
Для защиты стыковых поверхностей от эрозии металла в случае образования неплотностей, на корпуса наплавляют нержавеющую сталь с последующей термообработкой.
На многие современные насосы бытового исполнения устанавливают корпус из нержавеющей стали.
Лопаточные отводы высоконапорных насосов выполняют из литой нержавеющей стали.
В насосах для морской воды корпус по соображениям защиты от коррозии делают из бронзы.
Элементы корпуса насоса в подавляющем большинстве случаев соединяют шпильками. Такая стяжная шпилька является одним из наиболее нагруженных деталей корпуса. Изготавливают их обычно из стали 40 или 45.
Видеоматериал
Корпус циркуляционного насоса является основным элементом конструкции. Если рассматривать чертеж корпуса, то помимо жесткой чаши у него есть и два патрубка: один напорный, другой всасывающий. Сам же корпус водяного насоса изготавливается либо литым, так и состоящим из отдельных элементов, соединенных с помощью сварки.
