Водоподъемные машины и установки.

Служат для подъема и подачи воды к потребителям. Для этих целей используются различные насосы и водоподъемники. Насосы создают свободный напор, достаточный для подъема воды на некоторую высоту над поверхностью земли и подачи потребителю. Водоподъемники в отличие от насосов воду только поднимают из источника на поверхность земли.

По принципу действия насосы подразделяют на лопастные, объемные, струйные.

Лопастные, в свою очередь, подразделяют на центробежные, вихревые и пропеллерные или осевые.

В центробежный насос (рис. 13.4) для вращения рабочего колеса 2 перед пуском заливают воду, которая увлекается лопастями 3 и под действием центробежной силы устремляется по межлопастным каналам от центра колеса к его периферии. Вода, выброшенная из колеса с большой скоростью поступает в расширяющееся русло спирали и постепенно теряет свою скорость, создавая при этом возрастающее по мере приближения к нагнетательной полости насоса давление (напор), и далее под этим давлением поступает через нагнетательный (напорный) трубопровод 1 в водопроводную сеть. При вытеснении воды из рабочего колеса в центре его создается разряжение, вследствие чего вода из источника под действием атмосферного давления через приемный канал 4 и всасывающую трубу 5 поступает в насос. Таким образом, в насосе устанавливается равномерное и непрерывное движение воды от источника к напорному трубопроводу. Клапан 7 предотвращает обратный слив воды и защищает насос от гидравлического удара при внезапной остановке.

Рис. 13.4. Схема центробежного насоса:

1 — трубопровод; 2 — рабочее колесо; 3 — лопасть; 4 — приемный клапан; 5 — всасывающая труба; 6 — корпус насоса; 7 — клапан

Особенность центробежных насосов — с увеличением подачи напор насоса уменьшается, а с уменьшением подачи возрастает.

Вихревые насосы засасывают жидкость без предварительного заполнения всасывающего трубопровода перекачиваемой жидкостью. Они отличаются от центробежных конструкцией рабочего колеса (диск с фрезерованными по окружности радиальными пазами), вследствие чего уменьшаются потери энергии в рабочей камере. В равном скоростном режиме они создают в 3-5 раз больший напор, чем центробежные. При повторном запуске не требуют залива водой, т.е. являются самовсасывающими.

В пропеллерных насосах лопасти рабочего колеса, расположенные наклонно по отношению к оси вала, перемещают жидкость вдоль оси насоса.

Объемные насосы, или насосы вытеснения, разделяют на поршневые, плунжерные, ротационные (винтовые, шестеренчатые, пластинчатые), диафрагменные и насосы замещения. Работа этих насосов основана на попеременном изменении объема рабочей камеры. В первой половине рабочего процесса объем рабочей камеры увеличивается, в камере создается разрежение, и жидкость из источника, вследствие разностей давления, засасывается в камеру. В течение второй половины рабочего процесса объем рабочей камеры уменьшается и жидкость из неё вытесняется.

Погружные насосы применяют для забора воды из трубчатых колодцев большой глубины. Такой насос имеет многоступенчатую схему рабочих колес и составляет с электродвигателем единый блок, устанавливаемый на фланец напорного трубопровода. Обмотка статора гидроизолирована и электродвигатель может работать в воде под динамическим уровнем на глубине не менее 1-1,5 м.

Плавающие насосы предназначены для подачи воды из открытых водоемов и шахтных колодцев. Они создают напор до 30 м при подаче до 6,5 м3/ч.

Ленточный и шнуровой водоподъемники применяют для подъема воды из шахтных и трубчатых колодцев глубиной до 30 м. Их работа обеспечивается силами сцепления воды с бесконечной лентой или шнуром, обегающими верхний и нижний блоки. Последний вместе с грузом опущен в воду. Захватываемая рабочим органом вода поднимается, и при переходе через верхний блок отбрасывается центробежными силами на стенки кожуха, сливаясь наружу по желобу и заполняет емкость для воды. Труба, охватывающая подъемную ветвь шнура (с зазором), за счет создания в ней столба воды позволяет увеличить водоподъемные свойства установки. При скорости подъема шнура 5 м/с и высоты подъема воды до 20 м он подает до 8 м3/ч. Мощность на привод установки — 3,5 кВт.

Диафрагменные насосы применяют при небольших высотах всасывания и нагнетания (5-6 м), при перекачке жидкостей, требующих спокойного режима, а также — загрязненных стоков и вод.

Механизация водоснабжения и поения животных.