
2026-01-27
В обычных условиях стандартный центробежный насос не обладает способностью удалять воздух из всасывающего трубопровода.
В отличие от него, самовсасывающий насос способен выполнять удаление воздуха из всасывающей линии без применения внешних вспомогательных устройств.
Для других центробежных насосов, если уровень жидкости ниже входного патрубка, на всасывающем трубопроводе необходимо устанавливать донный клапан, а перед пуском выполнять заливку насоса (то есть полностью заполнять водой всасывающий трубопровод и корпус насоса).
Либо применяется вакуумный насос (турбомашина), создающий разрежение во входной зоне с помощью внешнего оборудования, чтобы под действием атмосферного давления жидкость могла быть поднята.
Самовсасывающий насос отличается компактной конструкцией, удобством эксплуатации, стабильной работой, простотой обслуживания, высокой эффективностью, длительным сроком службы и высокой самовсасывающей способностью.
Трубопровод не требует установки донного клапана, а перед началом работы необходимо лишь обеспечить наличие определённого объёма пусковой жидкости в корпусе насоса.
Для перекачивания различных сред могут применяться самовсасывающие насосы из различных материалов.
Перед пуском самовсасывающего насоса корпус насоса предварительно заполняется водой (либо в корпусе изначально сохраняется определённое количество жидкости).
После запуска рабочее колесо начинает вращаться с высокой скоростью, и жидкость в межлопаточных каналах под действием центробежной силы перемещается в сторону спирального корпуса.
В зоне входа образуется разрежение, в результате чего открывается обратный клапан, и воздух из всасывающего трубопровода поступает в насос, проходя через каналы рабочего колеса к его периферии.
Высота самовсасывания самовсасывающего насоса зависит от следующих факторов:
- зазора перед рабочим колесом,
- частоты вращения насоса,
- уровня жидкости в камере разделения.
Чем меньше зазор перед рабочим колесом, тем выше высота самовсасывания.
Как правило, оптимальное значение зазора составляет 0,3–0,5 мм.
При увеличении зазора снижается не только высота самовсасывания, но также напор и КПД насоса.
Высота самовсасывания увеличивается с ростом окружной скорости рабочего колеса u₂, однако при достижении предельного значения дальнейшее увеличение частоты вращения не приводит к росту высоты самовсасывания, а лишь сокращает время самовсасывания.
При снижении частоты вращения высота самовсасывания соответственно уменьшается.
При прочих равных условиях высота самовсасывания самовсасывающего насоса возрастает с увеличением объёма запасённой жидкости, но не может превышать уровень жидкости в камере разделения.
Особенности конструкции рабочего колеса
Для обеспечения эффективного смешивания воздуха и жидкости в самовсасывающем насосе:
- количество лопаток рабочего колеса уменьшают,
- шаг между лопатками увеличивают,
- предпочтительно применение полуоткрытого рабочего колеса
(либо рабочего колеса с широкими межлопаточными каналами).
Такая конструкция облегчает возврат жидкости и её глубокое проникновение в лопаточную решётку.
Данный самовсасывающий насос использует корпус с осевой схемой возврата жидкости.
Корпус насоса состоит из:
- всасывающей камеры,
- камеры накопления жидкости,
- спиральной камеры,
- возвратного отверстия,
- камеры газожидкостного разделения.
При нормальном пуске самовсасывающего насоса рабочее колесо засасывает как жидкость, находящуюся во всасывающей камере, так и воздух из всасывающего трубопровода.
Внутри рабочего колеса жидкость и воздух полностью смешиваются.
Под действием центробежной силы жидкость, увлекая за собой газ, перемещается к периферии спиральной камеры, где формируется вращающееся жидкостное кольцо и белая пенообразная зона.
Газожидкостная смесь через диффузор поступает в камеру разделения.
Из-за резкого снижения скорости потока более лёгкий газ отделяется от жидкости и через напорный патрубок корпуса насоса выводится наружу.
Обезгаженная жидкость возвращается в камеру накопления и через возвратное отверстие вновь поступает в рабочее колесо, где снова смешивается с воздухом, поступающим из всасывающей линии.
Этот процесс повторяется непрерывно до тех пор, пока весь воздух из всасывающего трубопровода не будет удалён.
После завершения процесса самовсасывания самовсасывающий насос переходит в нормальный рабочий режим.
В некоторых моделях самовсасывающих насосов в нижней части корпуса подшипников предусмотрена охлаждающая камера.
Если температура подшипникового узла превышает 70 °C, в охлаждающую камеру через любой из штуцеров может подаваться охлаждающая жидкость для циркуляционного охлаждения.
Внутренняя система предотвращения утечек между зонами высокого и низкого давления состоит из переднего и заднего уплотнительных колец:
- переднее уплотнительное кольцо установлено в корпусе насоса,
- заднее — в корпусе подшипников.
При длительной эксплуатации самовсасывающего насоса уплотнительные кольца изнашиваются.
Если износ приводит к снижению эффективности или ухудшению самовсасывающих характеристик, уплотнительные элементы подлежат обязательной замене.