К механизму привода лопастей рабочего колеса, расположенному внутри втулки /, проходит через полость вала.

Осевые насосы используются при сравнительно низком напоре (до 15-25 м) и большой подаче. Насосы типов О и ОП используются широко, но к их недостатку следует отнести большую высоту, составляющую от оси камеры колеса до верха колена (3,6 ч-4) D, где D - диаметр рабочего колеса, что приводит к утяжелению насоса, требует большой длины вала, увеличивает объем строительных конструкций. Особенно это сказывается на крупных насосах. Имеются различные пути сокращения размеров насосов; так, в насосах типа ОП-ПОМК применен укороченный отвод с коленом на 90°. На рис. 11-8 показана установка с полуспиральным отводом, разработанная ЛПИ, с диаметром насоса 3,8 м и высотой от оси камеры до верха фланца 6,5 м, т. е. около \,7D. При нормальном исполнении высота насоса составила бы около 14 м. Несмотря на очевидные компоновочные преимущества конструкции с полуспиральным отводом, имеются трудности, связанные с получением высоких значений к. п. д.. Проводятся работы по совершенствованию этого насоса.

Осевые насосы могут использоваться и при горизонтальной установке, причем возможна капсульная компоновка, аналогичная турбинам (см. рис. В-3).

11-5. ДИАГОНАЛЬНЫЕ НАСОСЫ

в качестве примера на рис. 11-9, а показан диагональный насос фирмы Аллис Чал-мерс (США). Основными его частями являются рабочее колесо /, укрепленное на валу 2, стационарный обтекатель 4 с направляющими подшипниками 3, укрепленный в диф-фузорном, выправляющем аппарате с лопатками 5. Поскольку вал довольно длинный, предусмотрена промежуточная распорная крестовина 6 с подшипником 7. Вал проходит через крышку 8, на верхнем конце которой имеются еще один подшипник 9 и сальник 10. На верхний конец вала насажена муфта для соединения с валом вертикального электродвигателя. Все части насоса вставлены в трубный корпус 12, который может заделываться намертво в бетон. Это обеспечивает легкость установки и демонтажа всех частей насоса.

Как видно из рисунка, диагональные насосы по компоновке похожи на осевые, основное отличие состоит в форме рабочего колеса.

Рис. 11-9. Диагональный насос.

В данном случае угол наклона лопастей около 45° и лопасти во втулке закреплены намертво . Существуют диагональные насосы с наклоном лопастей 60 и 45° и с механизмом изменения угла их установки (поворота). Диагональные насосы используются при больших подачах и при напорах 10-40 м.

11-6. ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ НАСОСЫ

Вертикальными называют центробежные насосы, предназначенные для вертикальной установки по положению вала. Основным преимуществом вертикальных насосов типа В являются меньшие размеры в плане по сравнению с горизонтальными и удобство компоновки для некоторых типов насосных станций. Эти преимущества особенно существенны для крупных насосов.

Рис. 11-10. Вертикальный насос типа В.

На рис. 11-10 дан разрез по крупному насосу типа В. Диаметр рабочего колеса / равен D ~ 2090 мм, а диаметр входного отверстия 1250 мм. Вода из рабочего колеса выбрасывается в цельнолитую спиральную камеру 2, переходящую в напорный патрубок. Поскольку сечение спирали не замкнутое, то внутреннее давление вызывает большие изгибающие моменты, для восприятия которых устраиваются мощные ребра 3.

Корпус насоса литой, состоит из двух половин, соединяемых на болтах (см. план). На нижнем ободе рабочего колеса имеется щелевое уплотнение 4 (зазор 0,8-1,2 мм). Рабочее колесо укреплено на нижнем фланце вала 5, который фиксируетсянаправляющим подшипником 6 с лигнофолевыми вкладышами, работающим на водяной смазке (на участке подшипника на вал насажена защитная рубашка 7 из нержавеющей стали). Подшипник крепится к литой крышке насоса 8. Над подшипником расположен сальник 9. Верхний фланец вала спаривается с фланцем вала электродвигателя. В данном случае осевые усилия рабочего колеса не уравновешены, что приводит к возникновению большой осевой нагрузки, определяемой разностью давлений на ободья рабочего колеса сверху и снизу. Это усилие воспринимается подшипниками электродвигателя. Насос крепится к фундаменту анкерными болтами с помощью лап 10 и подушек .

11-7. МНОГОСТУПЕНЧАТЫЕ НАСОСЫ

в многоступенчатых насосах перекачиваемая жидкость последовательно проходит через несколько рабочих колес, ступеней. Если каждая ступень создает напор Я,-, то развиваемый напор

насоса при z ступенях составит Н = Hi, или, если все колеса

одинаковы, Я = zHi-

Для многоступенчатого насоса при определении коэффициента быстроходности рабочего колеса щ по (9-28) подставляют не полный напор Я насоса, а H/z (при одинаковых колесах) или - напор первой ступени.

По конструкции выпускаемые многоступенчатые насосы можно разделить на два вида: секционные, имеющие корпус с торцевыми разъемами, и насосы, имеющие общий корпус из двух частей с осевым разъемом.

Многоступенчатый секционный насос показан на рис. 11-11 и на рис. 11-12 дан его продольный разрез. Насос имеет четыре рабочих колеса /, насаженных на общий вал 2 (четырехступенчатый). Он состоит из трех одинаковых секций 3 и двух замыкающих секций: входной 4 с входным патрубком ВП и выходной 5 с напорным патрубком НП. В замыкающих секциях, стянутых болтами 6, размещены сальники: всасывающий 8 с водяным замком и напорный

9 и подшипники 7. Вал муфтой 10 соединяется с валом электродвигателя. Осевые усилия на каждом колесе насоса уравновешены (имеется по два уплотнения и разгрузочные отверстия).

Рис. 11-11. Многоступенчатый секционный насос.

Выпускаются секционные насосы и с неуравновешенными рабочими колесами, что уменьшает протечки и упрощает конструкцию. В этом случае осевое усилие гидравлически уравновешивается с помощью специального диска-пяты, насаженного на вал.

Рис. 11-12. Разрез по оси многоступенчатого секционного насоса.

Важным элементом многоступенчатого секционного насоса является отводящий аппарат, через который вода поступает к входному отверстию рабочего колеса следующей ступени. Основное назначение этого аппарата - снизить до минимума гидравличе-

П-Л

ские потери и обеспечить осевой подход потока к рабочему колесу (без закрутки). Отводящий аппарат состоит из двух систем лопаток: направляющих 11, расположенных непосредственно за рабочим

колесом (сечение /-/ на рис. 11-12 и 11-13), и обратных 12 (сечение - ).

Многоступенчатые насосы, имеющие литой корпус из двух половин с осевым разъемом, выполняются в различных формах. Внешний вид одного из таких насосов показан на рис. 11-14, продольный разрез - на рис. 11-15. На валу 1 насажены четыре рабочих колеса 2 (четырехступенчатый насос), но в отличие от секционного насоса их входные отверстия направлены в противоположные стороны. Жидкость из входного (приемного) патрубка ВП попадает в полость & и во входное отверстие рабочего колеса первой ступени. Далее жидкость выбрасывается в спиральный отвод и каналом /С/ в крышке корпуса подводится к входному отверстию рабочего колеса второй ступени. Рабочее колесо третьей ступени

Направляющие лопатка

Обратные лопатки.

Рис. 11-13. Лопастный отвод многоступенчатого насоса (сечения /-/ и - показаны на рис. 11-12).

крайнее правое, и к нему жидкость подводится по внешней пере-

Рис. 11-14. Многоступенчатый насос с осевым разъемом.

ВОДНОЙ трубе ПТ (хорошо видна на рис. 11-14), затем каналом К2 к рабочему колесу четвертой ступени, спиральный отвод которого переходит в напорный патрубок НП. Схема движения жидкости показана на рис. 11-16. Основное преимущество такого расположения рабочих колес состоит в том, что при четном числе ступеней оно дает уравновешенную систему, у которой осевая составляющая

ОТ гидродинамической нагрузки мала, что облегчает работу подшипников 3 (рис. 11-15). Корпус насоса состоит из двух половин: нижней опорной 4 и крышки 5, соединенных болтами. Насос имеет

Рис. 11-15. Разрез по оси многоступенчатого насоса с осевым разъемом.

два сальника: всасывающий 6 с водяным замком и напорный 7. Соединение с электродвигателем осуществляется муфтой 8.

Высоконапорные шести-восьмиступенчатые питательные насосы такой конструкции имеют две внешние переводные трубы и могут развивать напор более 800- 1200 м при 2900 об/мин.

В рассмотренных конструкциях многоступенчатых насосов все рабочие колеса одинаковые. Но в некоторых случаях рабочее колесо первой ступени берется другой формы, например с двойным входом. Это делается в основном для улучшения кавитационных показателей насоса.

-----~пт

Рис. 11-16. Схема движения жидкости в многоступенчатом насосе (см. рис. 11-14 и 11-15).

11-8. НЕКОТОРЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИИ ЛОПАСТНЫХ НАСОСОВ

Рабочее колесо является основным элементом насоса, так как в нем собственно и происходит преобразование энергии, получаемой от двигателя, в энергию перекачиваемой жидкости; Форма рабочего колеса зависит от его коэффициента быстроход-