Как винтовые насосы взаимодействуют с блоком клапанов

По количеству винтов различают следующие типы насосов:

• одновинтовые
• двухвинтовые
• трехвинтовые
• многовинтовые

У одновинтовых рабочим органами является винт, размещенный неподвижной обойме.

У двухвинтовых насосов рабочая камера образована двумя винтами, расположенными в неподвижной обойме.

Рабочими органами трехвинтовых насосов насоса являются три двхузаходных винта с циклоидальным зацеплением.

В многовинтовых насосах рабочая камера образована, находящимися в зацеплении, четырьмя (или более) винтами и неподвижной обоймой.

Видео:Высоконапорный винтовой насосСкачать

Устройство и принцип работы винтового насоса

Рассмотрим конструкцию трехвинтового насоса винтового насоса.

В корпусе 1 насоса установлены ведущий 2 и два ведомых винта 3. Поверхности винтов образуют циколидальное зацепление, образующее изолированные камеры.

При вращении ведущего винта (ротора) пространство между ним и ведомыми винтами заполняется рабочей жидкостью, которая, находясь в камере, перемещается из области всасывания в область нагнетания.

В связи с тем, что камеры разделены линиями контакта, вытеснение жидкости происходит непрерывно. Благодаря этому, винтовые насосы обеспечивают подачу жидкости с низкими пульсациями расхода и давления.

Винтовые насосы следует отличать от шнековых.

Расчет подачи винтового насоса

Подача винтового (червячного) насоса зависит от частоты вращения ротора, шага винтов, и площадью между обоймой и телом винтов.

Характеристики винтовых насосов

• Рабочее давление до 20 МПа
• Рабочий объем от 15 до 3500 см 3
• Частота вращения от 1000 до 3500 об/мин
• Уровень шума — низкий

Видео:Винтовой (шнековый) насос - устройство и принцип действия / SOLTECСкачать

Применение винтовых насосов

Винтовые насосы применяют в тех случаях, когда важны равномерность подачи и низкий уровень шума.

Также винтовые (червячные) насосы используют в химической промышленности, в системах гидропередач, в системах автоматического дозирования реагентов.

Благодаря низкому уровню шума винтовые насосы используют в гидравлических приводах, размещенных в театрах и оперных залах.

Видео:Винтовой насос: устройство, принцип действия, особенности конструкцииСкачать

Винтовой насос принцип работы

Видео:Как работает центробежный насос? Основные типы конструкций центробежных насосовСкачать

Винтовой скважинный насос: назначение и принцип работы

Принцип работы винтового насоса позволяет осуществлять перекачивание жидкостей и составов, отличающихся повышенным показателем вязкости. Подобные приспособления эксплуатируются в промышленности, включая металлообрабатывающую и химическую отрасли. Указанные агрегаты имеют длительный рабочий ресурс, отличаются надежностью и простотой конструкции. Рассмотрим особенности, характеристики и применение данного оборудования.

Видео:Применение винтовых насосов в системе перекачки нефтиСкачать

Устройство и конструкционные особенности

Независимо от нюансов принципа работы винтового насоса, основным его элементом является ротор. Эта деталь имеет цилиндрическую конфигурацию, а также спиралеобразный желоб, изготовленный в виде винта. Статорная часть выполнена в форме трубы, оснащается эластомерной гильзой и каналом в виде спирали. По сравнению с роторным основным элементом, статорная спираль всегда имеет на один виток (заход) больше.

Рабочая камера насоса разделена на несколько отсеков. Их разграничение осуществляется при помощи участков, которые защищены от проникновения воды, располагаются между статором и ротором вдоль линии их соприкосновения. Из-за особенностей конструкции, указанные участки открываются и закрываются поочередно.

Корректировка количества откачиваемого раствора производится путем изменения числа вращений роторной части. В этом процессе непосредственно участвует частотный привод. Рабочие элементы насоса размещаются в усиленном остове из пластика, нержавеющей стали (для моделей, агрегирующих с глубинными скважинами) или чугуна.

1. Ротор.
2. Статорная часть.
3. Патрубок всасывания.
4. Выходной патрубок.
5. Уплотнители.
6. Шарниры.

Видео:Шестеренный насос - устройство, принцип работы, применениеСкачать

Принцип действия винтового насоса

Работа рассматриваемого оборудования основана на транспортировке жидкостного состава внутри специальной камеры вдоль винтовой оси. Последний элемент размещается между поверхностью остова и винтовыми каналами, посредством фиксации смежных выступов винтов в канавках. Такая конструкционная особенность дает возможность создать внутри агрегата замкнутое пространство, не позволяющее жидкости перемещаться в обратном направлении.

Видео:Винтовой насосСкачать

Назначение

Благодаря своему принципу работы, винтовые насосы применяются в различных хозяйственных и промышленных отраслях. Самые популярные сферы использования указанного оборудования:

1. Пищевая промышленность. Указанные агрегаты в процессе производства продуктов питания играют роль дозаторов.
2. Строительная отрасль. Приборы подают рабочие растворы, предназначенные для заливки полов и кровли.
3. Обустройство скважин. Насосы удаляют загрязненную воду с посторонними примесями. Агрегат винтового типа может эксплуатироваться с чистой водой или жидкостью с песком.
4. Химическая сфера. Указанные приспособления способны перекачивать значительные объемы густых смесей для их последующей переработки.

Читайте также: Момент затяжки гбц ваз 2108 динамометрическим ключом 8 клапанов

Популярность оборудования обуславливается его высокой надежностью и возможностью эффективно функционировать под высокими нагрузками.

Видео:Устройство и принцип работы винтового компрессораСкачать

Разновидности

Несмотря на схожий принцип работы, винтовые насосы делятся на несколько видов по конструктивным особенностям. По устройству рассматриваемое оборудование подразделяется на три основных категории. Первая разновидность — шнековые модификации. Они ориентированы на перекачивание значительного количества смесей, в состав которых входят агрессивные химические и абразивные вещества.

Шнековое оборудование функционирует одинаково эффективно в вертикальной и горизонтальной позиции. Это оборудование часто используется для обслуживания скважин и глубоких колодцев. Среди преимуществ данной категории — простота конструкции и относительно невысокая цена.

Видео:Винтовой насос для скважины и ПесокСкачать

Штанговые и вакуумные версии

Устройство и принцип работы винтового насоса штангового типа позволяет его использовать на предприятиях, занимающихся добычей и переработкой нефти и похожих веществ, обладающих большой вязкостью. В конструкции оборудования предусмотрен сальник устьевой конфигурации, поворотная колонна и поверхностный приводной блок. Среди плюсов агрегатов данной конфигурации — высокая производительность. Минус — дороговизна.

Вакуумный винтовой насос, принцип работы которого основан на работе пары роторов, также предназначен для перекачки жидкостей разной степени вязкости. Подвижные элементы вращаются в разные стороны, благодаря чему обрабатываемый состав сначала попадает в район между рабочими камерами и цилиндром, а затем подается в выходное отверстие для отработанных газов.

Стоит отметить, что на эффективность работы и производительность рассматриваемого оборудования, независимо от типа, преимущественно влияет правильность эксплуатации. Поэтому, перед приобретением агрегата, необходимо удостовериться в его соответствии выбранному действию.

Видео:Аксиально-поршневые регулируемые насосы - устройство и принцип работыСкачать

Сравнение центробежных и винтовых моделей

Центробежная помпа представляет собой довольно дорогостоящее оборудование, которое неплохо справляется с водоснабжением загородного коттеджа или дачи. Подобные агрегаты ориентированы на обслуживание колодезных скважин. В конструкцию приспособления входит колесо, фиксирующееся на валу, служащее для поставки воды наверх. Подобная система подходит исключительно для обработки чистой воды, обладает высоким КПД, использует электроэнергию в разумных пределах. Преимущество центробежных насосов — длительный период эксплуатации и надежность.

Работа винтовых насосов ориентирована на промышленные цели. Но иногда его используют и для бытовых нужд. В последнем случае при перекачивании воды содержание в ней твердых частиц не должно превышать 150 г/куб. м жидкости.

При выборе насосного оборудования среди указанных вариаций следует ориентироваться на конечное его предназначение. То есть для подачи чистой воды оптимальным вариантом станет центробежная система, а для полива — винтовой аналог.

Важной особенностью лопастного насоса является его производительность. Этот показатель очень зависит от качества обрабатываемой жидкости и мощности самой помпы. Нехватка последнего параметра обнуляет все возможные плюсы. Поэтому при выборе оборудования, следует особое внимание обращать на его мощностные показатели, с учетом длины магистрали и площади строения, предназначенного к обслуживанию.

Агрегаты с легкостью справляются с антикоррозийными веществами, силиконовыми, латексными жидкостями, красками, жирами, молоком, сметаной, йогуртами, кремами, маслами, шампунями, жидкими мыльными веществами, грунтовыми водами, водой с песочной примесью, этиленгликолями, полимерами и другими химическими жидкостями разной плотности.

Видео:Как работает штанговый насосСкачать

Устройство

• корпус в форме цилиндра или конуса;
• статор статический;
• подвижный металлический ротор в форме винта;
• вал ротора;
• шпилька соединительная;
• патрубок входящий;
• патрубок нагнетания;
• муфта;
• станина;
• рабочая камера.

Правила эксплуатации

Для предотвращения поломок, соблюдают такие правила:

• при перекачивании жидкостей высокой вязкости применяют аппараты с оборотами показателями оборотов триста об/минуту;
• при транспортировке вязких веществ применяют сальниковые уплотнители, которые со временем необходимо подтягивать;
• при расчете сопротивления для перекачивания вязких веществ учитывают перепады высоты, длину и материал магистрали;
• аппарат используется под заливом для предотвращения сухого хода;
• твердые включения вымываются с камеры перед запуском;
• при эксплуатации в условиях волокнистых включений в жидкости, перед входом в устройство монтируют дробилки. Эта процедура предотвращает наматывание волокон на ротор и защищает от изнашивания.

Читайте также: Клапан впускной ae v91407

Видео:Как работают роторные насосы?Скачать

Винтовые насосы

Винтовым или червячным называют объемный роторный насос, в котором жидкость перемещается вдоль оси вращения рабочих органов — винтов.

По количеству винтов различают следующие типы насосов:

• одновинтовые
• двухвинтовые
• трехвинтовые
• многовинтовые

У одновинтовых рабочим органами является винт, размещенный неподвижной обойме.

У двухвинтовых насосов рабочая камера образована двумя винтами, расположенными в неподвижной обойме.

Рабочими органами трехвинтовых насосов насоса являются три двхузаходных винта с циклоидальным зацеплением.

В многовинтовых насосах рабочая камера образована, находящимися в зацеплении, четырьмя (или более) винтами и неподвижной обоймой.

Видео:75) Насосы объемного типа винтовые насосы 6.05.2020Скачать

Устройство и принцип работы винтового насоса

В корпусе 1 насоса установлены ведущий 2 и два ведомых винта 3. Поверхности винтов образуют циколидальное зацепление, образующее изолированные камеры.

При вращении ведущего винта (ротора) пространство между ним и ведомыми винтами заполняется рабочей жидкостью, которая, находясь в камере, перемещается из области всасывания в область нагнетания.

В связи с тем, что камеры разделены линиями контакта, вытеснение жидкости происходит непрерывно. Благодаря этому, винтовые насосы обеспечивают подачу жидкости с низкими пульсациями расхода и давления.

Видео:Принцип работы винтового насосаСкачать

Виды винтовых насосов: погружные и поверхностные

• погружные или глубинные – помещаются внутрь скважины на гибком тросе.
• поверхностные скважинные – монтируются на поверхности земли и их целесообразно использовать для создания насосных станций.

Популярные модели винтовых насосов:

1. Водолей – используется в скважинах с диаметром прохода не менее 100 мм. Выпускается в двух модификациях – НВП 0,32-32 и НВП 0,32-63. Производительность – около 0,32 x 10 -3м 3/с, напор – до 63 метров, масса – 12 и 17 кг.
2. Беламос – выпускаются бытовые модели серий 3SPи SP. Все они имеют корпус из нержавеющей стали. Насосы серии 3SP предназначены для подачи воды из скважин с внутренним диаметром от 80 мм. Номинальный напор до 40 метров, производительность до 1,5 м³/ч, длина кабеля не менее 15 м. Насосы серии SP предназначены для индивидуального водоснабжения дач и загородных домов. Диаметр скважины не менее 4 дюймов. Производительность 1,7-1,8 м³/ч, напор 95-150 метров, длина силового кабеля 20 м.
3. Unipump ECO VINT выпускаются 3 модификаций. Один из лучших водяных насосов для частного дома – автономного водоснабжения, полива огорода и дачного участка. Предназначен для скважин с диаметром не менее 85 мм. Напор до 90 метров, производительность до 33 л/мин, комплектуется кабелем длиной 20 метров. Подача воды осуществляется за счет вращения рабочего винта в резиновой обойме. Отсутствие ведомого винта упрощает обслуживание насоса и повышает его надежность и долговечность.
4. Sprut ZGD предназначен для перекачки сравнительно чистой воды. Корпус насоса выполнен из чугуна, Шнек и ведущий вал из нержавеющей стали. Торцевые уплотнения из керамографита, мощность двигателя 750 Вт, производительность – 3,6 м³/ч. В комплекте с гидроаккумулятором ZGD используется в качестве надежной насосной станции для бесперебойного снабжения водой потребителей.

Преимущества погружных шнековых насосов:

• простая и удобная конструкция, позволяющая легко производить обслуживание и ремонт;
• возможность проведения ремонта в полевых условиях, без использования специального инструмента и оснастки;
• использование стандартизированных самозажимных муфт, которые позволяют легко производить демонтаж и монтаж сальников и торцевых уплотнений;
• обекаемый корпус позволяет поворачивать всасывающий патрубок на 90°;
• использование электрических двигателей, не создающих вибраций, что значительно уменьшает генерацию акустических волн и понижает шум от работы насоса;
• использование передовых технологий обработки, которые позволяют снизить себестоимость деталей насоса без потери потребительских свойств;
• возможность перекачивать воду с различными загрязнениями (песок, грязь, взвеси) без ухудшения рабочих характеристик, например погружной грязевой насос для скважин;
• высокая надежность и долговечность.

Видео:Аксиально-поршневой насос и гидромотор устройство и принцип работыСкачать

Винтовые насосы – устройство, назначение

Насосы, подающие жидкость вращающимися винтами, называются винтовыми.

Винтовые насосы используются для перекачивания любых капельных жидкостей. Они применяются в гидроприводе, в циркуляционных водяных и масляных системах главных и вспомогательных двигателей, используются как топливные, форсуночные и даже как грузовые насосы танкеров. Винтовые насосы выпускаются с производительностью 0,5—1200 м 3 /ч при напоре 30 — 2000 Н/см 2 (3 ÷ 200 кгс/см 2 ) и частоте вращения винтов 480—3000 об/мин.

Читайте также: Зазоры клапанов камаз 6520 400 л с

Винтовые насосы делятся на герметичные и негерметичные. Насосы герметичны, если в них винтами обеспечивается полное разобщение напорной и всасывающей камер. Винтовые насосы бывают одно-, двух-, трех- и многовинтовые. Наибольшее распространение на морском флоте получили трехвинтовые насосы с циклоидальным зацеплением и пятивинтовые с эвольвентно-циклоидальным зацеплением. Винты этих насосов имеют прямоугольный или трапециевидный профиль нарезки.

• 1) по изменению направления потока жидкости — реверсивные и нереверсивные;
• 2) по расположению осей насоса — горизонтальные и вертикальные;
• 3) по количеству винтов — одно, 3-х, 5-ти винтовые;
• 4) с эксцентричным и концентричным расположением винтов;
• 5) с односторонним и двухсторонним всасыванием;

Одновинтовой насос — винтовой насос, в котором замкнутая рабочая камера образована винтом (ротором) и неподвижной обоймой (статором).

Двухвинтовой насос — винтовой насос, в котором замкнутая рабочая камера образована двумя винтами (роторами), находящимися в зацеплении, и неподвижной обоймой (статором).

Трехвинтовой насос — винтовой насос, в котором замкнутая рабочая камера образована тремя винтами (роторами), находящимися в зацеплении, и неподвижной обоймой (статором).

Многовинтовой насос — винтовой насос, в котором замкнутая рабочая камера образована более чем тремя винтами (роторами), находящимися в зацеплении, и неподвижной обоймой (статором).

Винтовые насосы надежны в работе и обладают способностью поддерживать постоянное давление при изменении нагрузки. К недостаткам их следует отнести сложность изготовления и повышенную стоимость.

Винтовые насосы обладают рядом положительных свойств:

• возможностью создавать большие давления нагнетания;
• большой высотой всасывания;
• равномерностью подачи;
• простотой устройства;
• малой массой и габаритами;
• большой надежностью и моторесурсом; отсутствием взаимозависимости между напором и производительностью;
• постоянством к.п.д.
• бескавитационной работой при значительной частоте вращения винтов;
• высоким значением объемного к. п. д. (0,6 ÷ 0,95) и механического (0,85 ÷ 0,95);
• малым падением объемного к. п. д. с увеличением давления нагнетания;
• уравновешенностью движущихся частей;
• высокой частотой вращения винтов.

На рис. 35 изображен винтовой насос вертикального исполнения. Он состоит из пяти двухзаходных винтов одинакового диаметра. Винт 4 является ведущим, винты 5 — уплотняющими, они примыкают к цилиндрической поверхности обоймы 6. Все винты имеют одинаковые профили и различаются шириной впадин и направлением нарезки. Гребни 12 фиксируют положение винтов в- осевом направлении. Винты вместе с обоймой образуют рабочую часть насоса, которая через камеры А, В соединяется с патрубками насоса С, D. В корпус насоса запрессованы втулки 2 и 7, а в них размещены подшипниковые втулки 3, 8.

Корпус насоса имеет крышки 1 и 11. Полость Е служит для подачи перекачиваемой жидкости на смазку подшипников во время пуска насоса и его работы. Осевое усилие, возникающее на винтах из-за разности давления в камерах В и А, воспринимается упорным подшипником, состоящим из упорной пяты 9 и подпятника 10. Уравновешивание достигается и за счет подачи перекачиваемой жидкости из камеры В под нижние торцы винтов. В верхней крышке насоса установлено уплотнение 14 и клапан 13.

При пуске насоса жидкость из полости Е засасывается пятой 9 и поступает на смазку нижних подшипников, а оттуда по осевым каналам винтов 5 на смазку верхних подшипников. Воздух из полости А захватывается винтами и подается из всасывающего в нагнетательный трубопровод через камеру В и патрубок D. После заполнения перекачиваемой жидкостью всасывающего трубопровода и камеры А насосом осуществляется ее подача. Во время работы насоса жидкость поступает во впадины винтов, при их повороте — в рабочую часть насоса и оказывается отсеченной от полости всасывания поверхностями обоймы, винтов и контактными линиями зацепления. При вращении винтов жидкость переносится в полость нагнетания.

Поперечное сечение винтов представляет собой пять сцепленных шестерен особой формы, называемых образующими шестернями. Поверхность винтов насоса получается винтовым движением образующих шестерен. На рис. 36 представлено поперечное сечение этих двух заходных винтов с эвольвентно-циклоидальными несимметричными профилями.

Литература

Судовые вспомогательные механизмы — Карамушко, Лукьянов [1968]
Эксплуатация судовых вспомогательных механизмов, систем и устройств — Попов В.В. [2021]
Насосы и насосные станции — Ю. В. Аникин, Н. С. Царев, Л. И. Ушакова [2018]

🌟 Видео

Поршневой компрессорСкачать

Центробежный компрессорСкачать

принцип работы винтового насосаСкачать

Как правильно эксплуатировать насос НШ /ТОП-5 ошибок/Скачать

объемные насосыСкачать