Подробное сравнение центробежных и объемных насосов: принципы работы, преимущества, различия и области применения. Помощь в выборе оптимального насоса для промышленных задач.
Для транспортировки жидкостей, в любой отрасли, важнейшую роль играют насосы. Когда речь заходит о промышленных насосах, на первый план выходят два основных типа: центробежные насосы и насосы объемного вытеснения. Эти два типа насосов обладают уникальными характеристиками в плане эффективности, скорости потока, работы с вязкостью и способности создавать давление. В этом блоге мы разберем различия между центробежными и объемными насосами, чтобы помочь вам выбрать оптимальный насос для ваших задач.
Что такое центробежный насос?
Центробежный насос перемещает жидкости за счет вращательной энергии, создаваемой двигателем. Жидкость поступает в рабочее колесо насоса вдоль оси вращения (типичные скорости вращения от 1450 до 3000 об/мин), где вращающееся колесо проталкивает жидкость к спиральному или диффузорному каналу. При прохождении через рабочее колесо жидкость приобретает как скорость, так и давление. При этом напор насоса возрастает в квадратичной зависимости от частоты вращения рабочего колеса, а КПД достигает 85% при работе в оптимальном режиме.

Какие преимущества у центробежных насосов?
Центробежные насосы широко используются в промышленности благодаря своим преимуществам:
Простая конструкция — Благодаря простой конструкции они часто более доступны по цене, чем другие типы насосов Меньше движущихся частей — Простота конструкции означает меньше деталей, которые могут сломаться, и меньше затрат на ремонт и сервис Разнообразие размеров — Центробежные насосы бывают разных размеров, что делает их подходящими для различных задач, даже в условиях ограниченного пространства
Что такое объемный насос (объемного вытеснения)?
Насос объемного вытеснения перемещает жидкости, захватывая определенный объем жидкости и выталкивая его в напорный трубопровод. Трехвинтовая конструкция обеспечивает более равномерную подачу с пульсацией не более 2%, в то время как двухвинтовая может давать пульсации до 6%. Существует несколько типов насосов объемного вытеснения:
- Роторные насосы — Используют вращающийся механизм для создания вакуума, который втягивает и захватывает жидкость. К ним отсносятся: шестеренчатые, винтовые, лопастные, перистальтические, насосы с мокрым ротором, роторно-лопастные и шнековые насосы. Шнековые насосы часто используются для перекачивания высоковязких жидкостей или жидкостей с твердыми частицами, таких как грязь или шлам
- Поршневые насосы — Используют один или несколько поршней, плунжеров или диафрагм. Клапаны направляют жидкость в нужную сторону. Плунжерные насосы развивают давление до 1000 бар при КПД до 90%. Диафрагменные насосы обеспечивают полную герметичность. Такие насосы подходят для задач с низким расходом и высоким сопротивлением, а также для перекачивания вязких жидкостей, таких как шлам. Диафрагменные насосы часто используются для токсичных и опасных жидкостей. Высота самовсасывания: для поршневых - до 9 м, для винтовых - до 8 м, для шестеренчатых - до 6 м

Какие преимущества у объемных насосов?
Работа с разной вязкостью — Эти насосы справляются с жидкостями различной вязкости Разные уровни давления — Могут работать при высоком давлении и потоке без потери производительности Постоянный поток — Обеспечивают стабильный поток и скорость Не требуют полной герметизации — Эти насосы не нуждаются в полной герметичности
7 различий между центробежными и объемными насосами
Оба типа насосов перемещают жидкости, но между ними есть существенные различия.

1Механика работы – центробежные насосы передают жидкости скорость, создавая давление на выходе. Насосы объемного вытеснения захватывают жидкость и выталкивают ее в напорный трубопровод. Таким образом, центробежные насосы создают давление, которое приводит к потоку, а объемные насосы создают поток, который приводит к давлению. Центробежные насосы создают давление до 50 бар, объемные - до 1000 бар
5Производительность – у центробежных насосов поток зависит от давления, поэтому изменение давления влияет на скорость потока. У объемных насосов поток остается постоянным даже при изменении давления. Расходы центробежных насосов: от 1 до 100,000 м³/ч, объемных: от 0.1 до 1000 м³/ч.
2Вязкость – центробежные насосы теряют эффективность при увеличении вязкости жидкости (обычно не подходят для жидкостей с вязкостью выше 850 сСт (сантистокс)). Объемные, наоборот, становятся более эффективными с увеличением вязкости. При этом критические скорости сдвига составляют: для нефтепродуктов 10-15 м/с, для полимеров 5-8 м/с.
6Условия на входе – центробежные насосы не могут самовсасывать и не справляются с большим содержанием газа (более 15%). Объемные насосы создают вакуум на входе (до -0.9 бар), могут самовсасывать и работать с большим количеством газа. Допустимое содержание газа для винтовых насосов до 95%, для поршневых до 50%.
3Сдвиг жидкости – центробежные насосы могут вызывать сдвиг жидкости из-за высокой скорости вращения, что не подходит для чувствительных материалов. Объемные насосы вытеснения создают низкую внутреннюю скорость, что минимизирует сдвиг.
7Всасывание – обычные центробежные насосы не могут создавать всасывание, хотя существуют самовсасывающие модели. Объемные создают вакуум на входе, что позволяет им всасывать жидкость.
4Эффективность – центробежные насосы достигают пика эффективности при определенном давлении, и отклонения от этого давления могут снизить эффективность и вызвать кавитацию. Эффективность насосов объемного вытеснения меньше зависит от давления, и они могут работать в любом диапазоне без потери эффективности.

Когда использовать
Центробежные насосы идеальны для перекачивания маловязких жидкостей, таких как вода, легкие масла, топливо и химикаты. Они часто используются в задачах с высоким расходом и низким давлением, например:
- Муниципальные системы водоснабжения
- Орошение
- Пожаротушение
- Системы кондиционирования и циркуляции воды
- Подача воды в котлы
- Перекачивание легкого топлива
- Охлаждающие башни
Объемные насосы подходят для перекачивания вязких жидкостей, таких как масло, краска или смола, при высоком давлении и низком расходе. Они часто применяются в:
- Нефтеперерабатывающих заводах
- Муниципальных системах канализации
- Производстве, где обрабатываются густые или вязкие материалы
- Пищевой и фармацевтической промышленности
Вывод
Центробежные и объемные насосы — это два основных типа насосов, каждый из которых имеет свои уникальные преимущества и области применения. Центробежные насосы идеально подходят для перекачивания маловязких жидкостей, таких как вода или легкие химикаты, и часто используются в задачах с высоким расходом и низким давлением. Они просты в конструкции, доступны по цене и легко обслуживаются.
С другой стороны, насосы объемного вытеснения лучше справляются с вязкими жидкостями, такими как масло, краска или шлам, и способны работать при высоком давлении и низком расходе. Они обеспечивают постоянный поток, могут самовсасывать и эффективно работают с жидкостями, содержащими твердые частицы или газ.
Выбор между этими двумя типами насосов зависит от конкретных задач вашего производства. Если вам нужно перекачивать большие объемы маловязких жидкостей, центробежные насосы станут отличным решением. Если же вы работаете с густыми, вязкими или чувствительными к сдвигу материалами, насосы объемного вытеснения будут более подходящим выбором.