Принцип работы многоступенчатых центробежных насосов

Основной принцип работы многоступенчатого центробежного насоса заключается в повышении давления среды с помощью серии рабочих колёс, соединённых последовательно, что позволяет постепенно накапливать давление на каждом этапе. Благодаря этому достигается напор, значительно превышающий напор одноступенчатого центробежного насоса, при этом по сути остаётся центробежным лопастным насосом. Конкретный процесс работы состоит из трёх шагов:
Всасывание и первоначальная прессура
Двигатель приводит вращение вал насоса, синхронно приводя в высокоскоростное вращение рабочее колесо первой ступени. Лопасти внутри рабочего колеса перемешивают жидкость в камере насоса, создавая центробежную силу, которая выталкивает жидкость наружу к спиральным каналам по периферии рабочего колеса.
В центре рабочего колеса образуется зона низкого давления по мере выброса жидкости. Под атмосферным давлением внешняя жидкость непрерывно поступает в центр рабочего колеса первой ступени через всасывающую трубу, завершая процесс всасывания. Одновременно скорость жидкости снижается, а давление в спирали повышается, что обеспечивает первую стадию повышения давления.
Многоступенчатая серийная подпрессовка
Среда, нагнетаемая рабочим колесом первой ступени, плавно направляется через направляющие лопатки (или обратный канал) к центральному входу рабочего колеса второй ступени.
Рабочее колесо второй ступени осуществляет вторичное повышение давления, используя тот же принцип центробежной силы, что ещё больше увеличивает давление. Этот процесс повторяется последовательно по мере прохождения среды через все рабочие колёса, соединённые в ряд на валу насоса, при этом давление накапливается шаг за шагом. Конечный общий напор примерно равен напору рабочего колеса одной ступени, умноженному на количество ступеней рабочих колёс.
Разряд высокого давления
Среда высокого давления, после того как она была нагнетена последней ступенью рабочего колеса, поступает в выпускную спираль корпуса насоса. Здесь кинетическая энергия дополнительно преобразуется в энергию давления перед тем, как она будет транспортироваться по напорной трубопроводной сети к конечному потребителю.
Функция ключевых вспомогательных структур
Из-за накопления осевых сил от нескольких ступеней рабочего колеса многоступенчатые центробежные насосы создают значительное осевое усилие. Поэтому они должны быть оснащены устройствами для балансировки осевых сил. Два распространённых типа:
Балансировочный диск: автоматически компенсирует осевое усилие за счёт разности давлений среды. Простая конструкция и эффективная балансировка делают его распространённым устройством в горизонтальных многоступенчатых центробежных насосах.
Балансировочный барабан: используется вместе с балансировочным диском для распределения части осевого усилия, повышая стабильность работы. Подходит для применений с высоким давлением и высокой скоростью.