Какова особенность винтовых насосов? Для каких жидкостей используются? Каков принцип действия? Где этот тип насосов используют?
Сегодня особое внимание уделим винтовым насосам. Прочная конструкция, модульный дизайн и расширенная конфигурация насосов повышают гибкость процесса и надежность эксплуатации.
Винтовые насосы применяют для перекачки вязких жидкостей. Они производительны и обеспечивают высокое давление. В этой статье мы поговорим об их принципе действия, рассмотрим сильные стороны, расскажем о том, где этот тип насосов применяется.
Винтовые насосы представляют собой объемные насосы. Они относятся к разновидности роторно-зубчатых и условно делятся на одновинтовые и многовинтовые. Многовинтовый насос – это насос, в котором основной ведущий винт (ротор) имеет спиральное сцепление с одним или несколькими винтами. При вращении ведущего винта ведомые винты тоже начинают вращаться. Многовинтовые насосы обладают большим коэффициентом полезного действия и возможность создания более высокого давления на выходе. В этой статье мы рассмотрим принцип работы и конструкцию насосов, наиболее часто используемых на промышленных производствах – одновинтовых.
Одновинтовые насосы можно разделить на насосы высокой производительности (для перекачки больших объемов продукта) и шнековых насосов (для бочек, «еврокубов» и другой мобильной тары).
Первые имеют массивную конструкцию и предназначены для перекачки большого объема жидкости, при этом не погружая ни одну из своих частей в емкость. Вторые, напротив, имеют в своей конструкции погружную часть такого диаметра, которую можно установить в заливное отверстие бочки. Тем не менее, данные насосы имеют схожую конструкцию, являются самовсасывающими и способны перекачивать вязкие жидкости.
Рассмотрим конструкцию и принцип действия винтового насоса. Любой винтовой насос можно условно разделить на две части. Первая часть совершает движения рабочий орган насоса, и, заставляя тем самым насос перекачивать жидкость. В нее входит двигатель и редуктор. Вторая – механическая часть насоса, благодаря которой происходит перекачка жидкости с определенной производительностью и напором.
Механическая часть
Основными составляющими механической части винтового насоса можно считать ротор (1), статор (2), вход/выход насоса с резьбовым соединением (3), корпус подшипников (4), механическое уплотнение (5) и карданное соединение (6). Все эти детали последовательно соединены друг с другом и находятся внутри специальных опор (7).
Принцип работы насоса
Насос подключен к электрической цепи или пневматической линии. При включении насоса вал электродвигателя начинает вращение с определенным количеством оборотов в минуту. Вращение вала электродвигателя через муфтовое соединение передается на вал редуктора. Находящиеся в последовательном зацеплении зубчатые колеса редуктора снижают количество оборотов на выходе из редуктора и увеличивают крутящий момент. Через переходный вал, находящийся в подшипниковом узле, угловая скорость мотор-редуктора передается на карданный вал или шнек транспортировки, который в свою очередь через шарнирное соединение приводит в движение ротор насоса.
Виды установки винтовых насосов
Как уже говорилось в этой статье, вертикальные шнековые бочковые насосы являются одним из видов винтовых насосов и по конструкции и принципу действия схожи с горизонтальными, но имеют достаточно ограниченную область применения.
Стандартный насос шнека устанавливается на горизонтальную поверхность и крепится на ней за счет специальных опор. Бочковый монтируется в емкость вертикально. Тем не менее, встречаются нестандартные варианты установки: вертикальная у обычного винтового насоса и горизонтальная у бочкового шнекового. Замена горизонтальной установки винтового насоса на вертикальное расположение обычно бывает обусловлена желанием потребителя сэкономить производственное пространство или в случаях, когда установить насос горизонтально просто нет возможности. Это еще раз подтверждает вариативность этого вида насосов.
Геометрия роторных пар
Преимущества
- Насос объемного типа и каждый оборот ротора равен определенному объему перекачиваемой среды, поэтому есть возможность точной регулировки производительности.
- Насос является самовсасывающим.
- Так как вращающиеся детали непосредственно соединены друг с другом, а объемные полости между статором и ротором герметичны, насос обладает высоким коэффициентом полезного действия.
- Насос может использоваться как в горизонтальном, так и в вертикальном положении.
- Насос может перекачивать жидкости в разных направлениях, поскольку имеет функцию реверса.
- Перекачиваемые продукты не подвергаются ни ударному, ни сдавливающему воздействию, вследствие чего не разрушается его структура (режим течения близок к ламинарному).
- Возможны различные конструктивные выполнения насоса исходя из задачи потребителя.
- Возможность получения высокой производительности. устойчивого давления нагнетания при разном количестве оборотов ротора.
- Возможность перекачки жидкостей насыщенных газами, поскольку насос не чувствительный к кавитации и гидравлическим ударам.
- Бесшумная работа механической части.
- Во время работы насоса слышен шум только от привода насоса.
- Низкое энергопотребление при использовании электродвигателя в качестве привода.
Применение винтовых насосов
Винтовые насосы активно применяются в различных отраслях промышленности. Учитывая специфику производимого продукта, а именно высокой вязкости и плотности, большое распространение эти насосы получили в пищевой промышленности. Их используют в виноделии (вино, ягоды винограда), в молочной промышленности (сливочное масло, йогурт, сметана, мороженое, сливки, молоко, кефир, творог, маргарин, сгущенка), в кондитерских изделиях (мед, патока, шоколад, варенье, джем, желе, мусс, крем), для разных соусов и приправ (горчица, кетчуп, томатная паста, майонез) и т.д. Их используют в косметической промышленности (шампунь, жидкое мыло, краски для волос, помада, кремы), нефтяной промышленности (нефть, битумно-полимерные материалы, дизельное топливо, мазут, бензин), в химической промышленности (моющие средства, чернила, краски, клей , кислоты, щелочи), целлюлозно-бумажной промышленности (флокулянты, ил, краски, бумажные массы, целлюлозно-водяная каша, красители), а также в очистке бытовых и промышленных стоков (флокулянты, коагулянты, ил, шламы, сапропель)