Поршневые насосы: классификация и принцип действия

Основная причина, по которой был разработан и стал активно применяться поршневой насос двойного действия, заключается в стремлении производителей уменьшить уровень пульсации потока жидкости, нагнетаемой в трубопроводную систему. Для того чтобы разобраться в преимуществах использования насосного устройства двойного действия, достаточно понять, как работает поршневой жидкостный насос данного типа. С чем мы далее и разберемся. Если вы желаете приобрести роторные насосы, в первую очередь, рекомендуем ознакомиться с широким ассортиментом предложенных товаров по адресу https://tehnogrupp.com/katalog/nasosy-po-tipu/kulachkovye-nasosy

Насосы двухстороннего действия

Особенность устройства жидкостного поршневого насоса двойного действия заключается в том, что штоковые и поршневые полости этой машины оснащены индивидуальными клапанными системами. Такая конструкция поршневого насоса двойного действия, уникальность которой можно заметить даже по фото, позволяет не только устранить пульсации потока в трубопроводной системе, но и значительно повысить эффективность использования самой машины. Между тем поршневые насосы одностороннего действия, если сравнивать их с двухсторонними моделями, из-за простой конструкции отличаются более высокой надежностью и долговечностью.

Существует еще одна конструктивная схема поршневого насоса, при использовании которой удается добиться устранения пульсационных процессов в трубопроводных системах. Насосное оборудование, выполненное по данной схеме, предполагает применение специального гидроаккумулятора. Основное назначение таких гидроаккумуляторов, используемых для оснащения насосных станций, заключается в том, чтобы накапливать энергию потока жидкости в моменты пикового давления в трубопроводе и отдавать ее тогда, когда такого давления для нормальной работы системы недостаточно.

Однако какие бы виды поршневых насосов ни использовались и какими бы дополнительными техническими устройствами ни оснащались насосные станции, устранить пульсационные процессы в трубопроводах не всегда удается. В таких ситуациях часто применяется дополнительное оборудование, обеспечивающее эффективный отвод лишней жидкости за пределы насосной станции.

Разнообразие винтовых моделей

Существует 2 варианта насоса винтового типа в зависимости от количества роторов:

• одновинтовые – состоят из одиночного винтового ротора. Во время вращения винта внутри корпуса происходит своеобразное разделение плоскости на полости. В процессе выкачки жидкость перемещается из одной полости в другую, вдоль оси ротора.
• двухвинтовые – более сложные устройства. Они оснащены уже двумя винтами. Такие модели используют для выкачивания воды (пресной, минеральной и морской)Производительность насоса – главная характеристика, которая указывает на возможное количество подаваемой жидкости за единицу времен. Зависит эта величина от водозаборного устройства.

Мощность двигателя устройства – этот показатель может варьироваться в пределах 250 Вт — 5 кВт. Учтите возможности электропроводки в доме, чтобы избежать ее перегруза.

Динамический уровень или расстояние от грунта до верхнего уровня воды.

Статический уровень подачи жидкости или по величине меньше динамического. В противном случае, поступление воды невозможно.

Потеря давления при подаче – как правило, этот показатель касается горизонтальных участков водопроводной системы. Он определяется 0,1 часть от промежутка между точками разбора и забора жидкости.

Материал корпуса – для скважин подходит вариант из нержавеющего металла, сверху покрытый пластиковым кожухом. Такое исполнение гарантирует защиту от растворенных в воде минералов, солей и непосредственно воздействия влажной среды.

Весовая категория прибора – легкие устройства не требуют мощного, надежного крепления, в отличие от тяжелых. модели трехвинтового конструкции – применяются для любого типа жидкости. Единственное условие – отсутствие в них абразивных частиц и активных химических веществ, потому как это существенно увеличит износ, повреждение деталей насоса.

Шнековые устройства дополнительно различают по количеству ступеней. Они бывают одно- и многоступенчатые. Подобное различие в конструкции влияет на эффективность агрегата.

Недостатки и достоинства насосов роторного типа:

Правильный подбор насоса – залог успешной и долгой эксплуатации. Преимуществ у насосов, оснащённых роторной системой больше, чем недостатков, а именно:

Достоинства:

• Сравнительно с поршневыми насосами, роторные выполняют больше оборотов в минуту, чем обусловлена высокая производительность устройства.
• Обеспечивают максимально равномерную подачу жидкости.
• Имеют высокий уровень КПД, благодаря отсутствию клапанов, снижающих мощность.
• Их можно использовать не только в качестве насоса, но и гидромотора.

В целом, насосы износоустойчивы и высокоэффективны, но имеется несколько недостатков, а именно:

Недостатки:

• Роторные насосы должны проходить своевременное техобслуживание. Из-за сложности конструкции (сравнительно с насосами возвратно-поступательного типа), проверка и ремонт устройств будут дорогостоящими.
• С помощью насосов нельзя перекачивать сильно загрязнённые жидкости и химически агрессивные, абразивные включения. Среда не должна препятствовать плотному прилеганию функционирующих подвижных элементов.

Следовательно, при правильной эксплуатации устройство будет выполнять поставленную задачу более 10 лет. Однако не забывайте подвергать конструкцию проверке и ремонту. Своевременная диагностика продлевает срок службы и удешевляет реставрацию.

Ротационно-пластинчатый компрессор

В этом случае ротор снабжается несколькими скользящими пластинами, которые монтируются эксцентрическим методом в литом корпусе. Кроме этого, выделяют следующие особенности подобных устройств:

1. Маслозаполненные.
2. Эффективность механизма достигает 90%.
3. Могут применяться для генерирования повышенного давления в магистрали.
4. Выделяют стационарные и переносные варианты исполнения.
5. На одной ступени может создаваться давление более 13 бар.
6. Вращение создается при помощи двигателя.
7. Для подключения магистрали есть фланцы.
8. Изготовление цилиндра проводится при применении чугуна.

Высокая эффективность устройства можно связать с широким его распространением. Примером можно назвать системы охлаждения или центральной подачи вакуума.

Как выбрать?

При выборе шнекового насоса для скважины целесообразно руководствоваться следующей методикой:

• рассчитать потребность воды для полного удовлетворения потребителя и определить требуемую производительность насоса;
• замерить дебит скважины, который должен обеспечить рассчитанную потребность;
• выбрать и приобрести насос с требуемыми техническими характеристиками.
• Порядок монтажа системы водоснабжения:
• измерить расстояние до дна и зеркала воды в скважине;
• отмерить кусок троса, который обеспечит требуемое положение насоса в скважине;
• он должен располагаться ниже зеркала воды на глубине не менее 50 сантиметров, расстояние до дна скважины 1 метр;
• закрепить трос на корпусе насоса и смонтировать напорный трубопровод;
• опустить насос в скважину и убедиться в целостности трубопровода и кабеля;
• закрепить трос на несущей конструкции;
• подсоединить напорный трубопровод к распределительному;
• запустить насос, проверить наличие воды и отсутствие протечек;
• устранить выявленные неплотности трубопровода и начать эксплуатацию системы водоснабжения.

Стоимость водяного устройства

Она определяется как совокупность стоимости самого насоса и смонтированного на нем дополнительного оборудования, улучшающего потребительские свойства.

Стоимость базовой модели насосов:

• Водолей – от 9500 рублей;
• Беламос – от 5000 до 1500 рублей;
• Unipump ECO VINT – от 6900 до 8700 рублей;
• Sprut ZGD – от 2500 рублей.

Шнековые насосы позволяют эффективно решать задачи по созданию систем автономного водоснабжения дач, коттеджей и загородных домов. Они надежны, малошумны, легки в обслуживании и ремонте, неприхотливы и сравнительно недороги. Использование их в системе индивидуального водоснабжения является целесообразным вложением труда и средств. В других наших статьях вы можете ознакомится со смесителем для гигиенического душа.

Принцип работы

От большинства из тех, кто подбирает технические устройства для оснащения трубопроводных систем, специалисты слышат: «Объясните работу поршневого насоса с воздушной камерой». Следует сразу сказать, что принцип, по которому действует жидкостный поршневой насос, изобретенный еще несколько столетий назад, достаточно прост. Заключается он в следующем: совершая поступательное движение, поршень создает разрежение воздуха в рабочей камере, за счет чего в камеру и всасывается жидкость из подводящего трубопровода. При обратном движении поршня такого насоса, который, по некоторым историческим данным, изобрел древнегреческий механик, жидкость из рабочей камеры выталкивается в нагнетающую магистраль. Поршневые насосы, как уже говорилось выше, оснащаются клапанным механизмом, основная задача которого состоит в том, чтобы не дать перекачиваемой жидкости попасть обратно во всасывающий канал в тот момент, когда она выталкивается в нагнетательную магистраль.

Принципом, по которому работают поршневые насосы, объясняется тот факт, что поток, создаваемый такими устройствами, двигается по трубопроводу с различной скоростью, скачками. Чтобы избежать этого негативного явления, используют насосы, оснащенные сразу несколькими поршнями, работающими в определенной последовательности. Преимущества, которые достигаются при использовании жидкостных насосов с несколькими поршнями, заключается еще и в том, что такие устройства способны закачивать жидкость даже в тот момент, когда их рабочая камера ею не заполнена. Такое качество многопоршневого плунжерного насоса, которое получило название «сухое всасывание», актуально во многих сферах, где используются подобные устройства.

Поршневые насосы различаются по числу действий.

Нерегулируемые пластинчатые насосы

В нерегулируемых насосах отсутствует возможность изменения рабочего объема. Подачу таких насосов можно регулировать путем изменения частоты вращения приводного двигателя или использовать дроссельное регулирование гидропривода.

Устройство пластинчатого насоса двукратного действия

Внутренняя поверхность статора 1 имеет овальную форму. Ротор 2 установлен соосно статору. В пазах 3 ротора установлены пластины 4, которые могут свободно перемещаться внутри пазов. При вращении ротора пластины за счет центробежной силы пластины прижимаются к поверхности статора образуя рабочие камеры. В связи с тем, что внутренняя поверхность статора имеет овальную форму при вращении ротора объем рабочих камер будет изменяться. В зонах 6 и 7 увеличения объема камеры выполнено отверстие для всасывания рабочей жидкости, в зонах 5 и 8 уменьшения объема камеры — отверстие для нагнетания.

В насосах двойного действия устанавливается четное число пластин (не менее 8).

Расчет рабочего объема пластинчатого насоса двойного действия

Рабочий объем насоса определяется минимальным Rc1 и максимальным радиусами Rc2 внутренней поверхности статора, толщиной ∆ и количеством z пластин, а также углом их наклона ξ.

В пластинчатых насосах однократного действия нагрузки неравномерны, сила давления действует на ротор только со стороны полости нагнетания. По этой причине насосы однократного действия предназначены для работы на давлении до 12 МПа. Эта проблема устранена в насосах двойного действия, где действие сил давления на ротор уравновешено.