В этой статье мы поговорим об эксцентриковых винтовых насосах, одной из самых известных и распространенных насосных групп. Принцип действия винтового насоса был найден еще в тридцатых годах предыдущего столетия во Франции, когда французский ученый д-р Рене Муано запатентовал свое изобретение редуктора, использующего винтовой ротор внутри спиральной полости. В последствии принцип работы редуктора лег в основу этих насосных агрегатов. На сегодняшний день, когда срок действия патента Муано истек, множество компаний используют и дорабатывают технологии производства винтовых насосных агрегатов. Этот тип насосов наел свое применение в самых разных отраслях промышленности: химическая, нефтегазовая, фармацевтика, пищевое производство.

 

Принцип действия винтового насоса.

Винтовой насос состоит из винтового ротора, который вращается внутри винтового статора. Металлический ротор изготавливается с высокой степенью точности, а статор отливается из упругого эластомера. Геометрия и размеры этих частей таковы, что при установке ротора в статор создается двойная цепь герметичных полостей (ячеек). При вращении ротора в статоре ячейки перемещаются по спирали вдоль оси насоса, не меняя ни формы, ни объема. Элементы винтовой пары плотно прилегают друг к другу, что обеспечивает равномерное пропорциональное перекачивание с минимальным обратным потоком. Контакт ротора и статора также определяет одну из самых важных особенностей винтовых насосов – способность одного и того же агрегата выдавать постоянное давление при разной скорости вращения. Эта черта сделала винтовые насосы очень популярными в процессах дозирования и пропорциональной подачи. Схематическое изображение основных узлов винтового насоса показано на рисунке №1.Разборка насоса

Особенности конструкции и варианты исполнения

В зависимости от требований технологического процесса винтовые насосы могут иметь самый разнообразный дизайн. На основе модельного ряда нашего итальянского партнера компании Sydex Srl ниже приведены возможные варианты исполнения винтовых насосов:

Sydex серии

K-серия. Самая распространенная общепромышленная серия, высокая эффективность и множество вариантов материального исполнения .

H-серия. Серия, которая специально адаптирована под нужды пищевой промышленности, где очень важны гигиена и санитарное исполнение. Возможность адаптации для СИП мойки, соответствие требованиям FDA и EHEDG.

E-серия. Особый дизайн, предназначенный для вертикального монтажа и откачки продуктов из контейнеров и бочек.

М-серия. Специальная серия для точного дозирования и пропорциональной подачи. Может работать в диапазоне скоростей от 0 до 1000 об/мин, со встроенным частотным преобразователем.

W-серия. Предназначена для особо вязких, содержащих большое количество взвешенных частиц или нетекучих продуктов. Для таких задач предусмотрен специальный накопительный бункер на всасывающей стороне насоса, а также питательный шнек, который принудительно будет захватывать и подавать продукт в камеру ротора и статора

Помимо дизайна самого насосного агрегата, одним из важнейших моментов является геометрия винтовой пары. От нее зависит давление, объемный расход, а также предназначение для работы с тем или иным продуктом. Ниже приведены варианты возможных конфигураций винтовой пары:

Геометрия «S»:

—  очень плавная подача
• компактные габариты несмотря на большое число ступеней
• большая площадь сечения входа
• низкая скорость потока/высокая всасывающая способность
• возможна перекачка спрессованных частиц
• перекачка больших частиц

05-S

Геометрия «L»:

• хорошие объёмные характеристики при длительном межремонтном периоде благодаря длинной линии контакта между ротором и статором
• компактные габариты при высокой производительности
• меньшая скорость трения

06-L

Геометрия «D«:

• очень малые габариты при высоком давлении и производительности
• почти безпульсационная перекачка
• высокая точность дозации

07-D

Геометрия «P»

• компактные размеры при очень высокой производительности
• почти отсутствует пульсация
• высокая точность дозации
• хорошие объёмные показатели, длительный межремонтный период благодаря длинной контактной линии между ротором и статором.

08-P

Винтовые насосы в молочном производстве.

Возможности винтовых насосов не могли остаться незамеченными для молочной промышленности, которая полна задач в процессах перекачивания. Наиболее популярными продуктами, которые можно транспортировать винтовым насосом, являются йогурт, сметана, сливки, фруктовые наполнители, плавленый сыр, сыворотка, сгущенное молоко и другие. Одним из самых важных качеств шнекового насоса является возможность бережной работы с вязкими продуктами. Уровень гидравлического сдвига в винтовом насосе минимален — перекачиваемая среда мягко и линейно проталкивается вдоль винтовой пары. Для некоторых молочных продуктов излишнее динамическое воздействие является губительным и плохо влияет на их дальнейший функционал в технологическом процессе. Кроме того дизайн винтового насоса позволяет быть гигиеническим, т.е. адаптация к СИП мойке, использование пищевых материалов, отсутствие застойных зон. Также винтовые насосы очень удобны в использовании и контроле процесса, в котором участвуют. Все это благодаря пропорциональности подачи и стабильному давлению.

Подводя итоги можно выделить следующие преимущества винтовых насосов для молочного производства:

— гигиенический дизайн

— возможность работы в СИП контуре

— легкая мойка и очистка

— легкая разборка и демонтаж

— стабильное давление подачи независимо от скорости вращения ротора

— работа с вязкими продуктами

— бережное перекачивание чувствительных и деликатных продуктов

Но, несмотря на все вышеуказанные положительные качества, есть и несколько минусов – габаритные размеры и относительно быстрый износ статора. Последнее является проблемой, которая напрямую зависит от условий эксплуатации, качества статора и точности и качества сборки насоса. Если агрегат подобран правильно и он надлежащего качества, проблемы обещают быть минимальными.

Этот небольшой обзор возможно поможет в выборе решения для перекачивания Ваших молочных продуктов.

Специалисты компании Штайнер-Украина с удовольствием помогут Вам решить задачи с проблематичными процессами перекачивания.

 

Steiner — эксперт в мире насосного оборудования!