Винтовой наос предназначен для нагнетания/вытягивания жидкости. Основными элементами установок данного типа являются винтовые роторы и статор, которые производят нагнетание жидкости. По принципу работы они относятся к установкам объемного типа. Существуют установки с одним, двумя и тремя винтами.
Навигация:
- Принцип действия винтовых насосов
- Особенности конструкции
- Вихревые насосы
- Принцип работы и конструктивные особенности
Объемные одновинтовые насосы, как правило, работают в горизонтальном направлении. Одновинтовые, двухвинтовые и трехвинтовые насосы предназначены для выполнения задач различного типа. Как правило, двухвинтовыми и трехвинтовыми установками осуществляется более сложная вертикальная работа.
Одновинтовые насосы состоят из статичной резиновой обоймы с двухзаходной винтовой поверхностью и однозаходным винтом, изготовленным из металлического материала. При вращении винта, между ним и статором образуются полости, в которые происходит засасывание рабочей жидкости и ее движение к месту нагнетания. Установки, как правило, не столь эффективны при вертикальной работе.
Двухвинтовые насосы имеют более высокую производительность и чаще всего используются для перекачивания минеральных вод, в составе которых имеются нефтепродукты. Кром этого они используются при работе с мазутом и другими вязкими веществами. При их изготовлении используется конструкционная сталь, имеющая высокую прочность. В отличие от одновинтовых насосов, двухвинтовые оснащаются одинарным торцевым уплотнением и рубашкой обогрева.
Для перекачивания неагрессивной жидкости, которая способна смазывать движущиеся элементы и не содержит абразивные примеси, используется трехвинтовой насос. Значение минимальной вязкости зависит от смазывающего коэффициента жидкости, а значение максимальной вязкости от мощности электродвигателя и мощности всасывания насоса.
Принцип действия винтовых насосов
Винтовые насосы состоят из мотора-редуктора, переходной стойки, статора, ротора, входного напорного патрубка, камеры, шарнира, уплотнителя вала. Движение рабочей жидкости происходит при воздействии винтовой пары в статоре, который изготавливается из высококачественного металла и имеет винтообразную форму. При вращении винтов происходит изменение объема полости, за счет чего и передвигается жидкость вдоль оси. При вытеснении жидкости изменяется объем в полостях, создавая эффект всасывания.
В зависимости от типа статора, температура рабочей жидкости может достигать различных показателей. Кроме этого на нее может влиять тип жидкости и условия использования насоса. Винтовые насосы, благодаря тому, что имеют функцию самовсасывания, способны осуществлять работу с жидкостями, температура которых равна +20 градусов, удельный вес 1 и уровень вязкости 1°. Даже при таких показателях она способна организовать напор, равный 7 метрам водного столба.
Принцип объемного вытеснения жидкости позволят осуществлять ровную и постоянную подачу потока вещества. Благодаря тому, что статор установки изготавливается из элустомерного материала, они выдерживают химическое и механическое воздействия высокого уровня. С их помощью перекачиваются жидкости, имеющие аномально высокую вязкость, а так же вещества с твердыми частицами. При этом уровень производительности установки не изменяется.
Перед началом работы в насос заливается рабочая жидкость, чтобы защитить статор. Далее проверяются положение запорных клапанов патрубков. Они должны быть открытыми. Насос, на который установлен двигатель, имеющий постоянное действие и регулируемую частоту вращения, перед работой настраивается по параметрам скорости подаваемого потока. Кроме этого устанавливается регулировочный клапан.
Как выбрать винтовой насос, который подойдет для конкретных целей:
- учитывая особенности выполняемых задач, необходимо определиться с выбором типа установки;
- учитывая объем выполняемых операций необходимо выбрать скорость подачи рабочей жидкости. Установка с высокой скоростью потока может оказаться слишком мощной для одной системы и слишком слабой для другой;
- учитывая высоту или глубину, из которой будет высасываться поток, необходимо выбрать длину рабочего агрегата;
- немаловажна характеристика давления, с которой будет подаваться рабочая жидкость;
- учитывая состав вещества, его вязкость и наличие в нем твердых частиц, необходимо выбрать конкретный тип установки.
- на предприятиях, ориентированных на производительность, стоит учитывать уровень энергопотребления.
Особенности конструкции
Винтовые насосы отличаются долговечностью, поскольку при вращении детали не соприкасаются друг с другом. В современных установках между элементами насоса минимальный зазор, уплотняемых рабочей жидкостью. Направление течение жидкости в установке – осевое. За счет этого она выдается одной массой, без пульсаций. Оборудование бесшумное с низким уровнем вибрации.
Винтовые насосы для нефти имеют высокую производительность. Безопасную работу при таких показателях организовывают предохранительные клапаны. Они срабатывают при превышении максимального давления, установленного заводом-изготовителем.
Насос глубинный винтовой в отличие от оборудования других типов, осуществляют ровную, стабильную перекачку. С их помощью можно откачивать густые вещества, а на выходе добиваться высокого показателя давления. Равномерная перекачка жидкости и способность осуществлять самовсасывание делают их отличными для выполнения задач по предназначению.
Вихревые насосы
Вихревые насосы предназначены для перекачивания рабочих жидкостей, имеющих высокий коэффициент вязкости. Кроме этого они подходят для газов, паров и других смесей. Как правило, вихревые насосы используются при необходимости поднимать смеси на определенную высоту. Активнее всего их используют предприятия нефтяной промышленности. Там, с их помощью производят переработку отходов и обработку металлов. Нефтеперерабатывающие предприятия перекачивают нефтяные продукты, дизельное топливо и другие вещества, способные производить смазку элементов конструкций.
В других системах они используются при перекачивании или подаче воды из емкостей, скважин и резервуаром. На различных предприятиях ценится способность обеспечивать высокий напор даже при небольших объемах. Существуют установки, которые способны перекачивать вещества, имеющие механические примеси. Но, в большинстве случаев, установки работают только с чистыми веществами. В этом случае они входят в состав оборудования для автоматического водоснабжения. Применяются в орошении в сельском хозяйстве, а так же при необходимости перекачать агрессивные, легколетучие и насыщенные газы.
Принцип работы и конструктивные особенности
В вихревых насосах основную работу выполняет рабочее колесо с лопастями. Они находятся в корпусе установки и закреплены на валу. Для того чтобы избежать быстрого износа колеса, между ним и корпусом делается небольшой зазор. Аналогами вихревых установок являются осевые и центробежно-вихревые насосы. Они значительно отличаются по способу подачи жидкости к кожуху.
В вихревом насосе подачи и выход жидкости происходит по касательному направлению. Ее вращение происходит вместе с вращением колеса. Основное действие здесь оказывает центробежная сила, возникающая в ходе работы. Она заставляет двигаться воде или другой жидкости к краю лопасти. Это приводит к разряжению в пазах и возникновению всасывающей силы. При превышении всасывающего воздействия, жидкость начинает движение к центральной части колеса. Таким образом, происходит создание вихря на всех лопастях. Благодаря этому насосы получили соответствующее название. Несмотря на сложные движения, которые совершаются в установке, насос является достаточно простым.
Недостатки и достоинства вихревых насосов:
- способность к самовсасыванию;
- создание высокого давления;
- простая конструкция, обеспечивающая доступный ремонт и техническое обслуживание;
- возможность передачи смеси, в которой имеются газы.
К недостаткам можно отнести небольшой коэффициент полезного действия, по сравнению с некоторыми другими типами насосов. Невозможность использовать все установки данного типа для перекачки воды с абразивными элементами.
