Время чтения: 6 минут Объемные насосы перекачивают продукт за счет цикличного изменения объема рабочей камеры. Установки имеют коренные отличия от динамических машин и, соответственно, свои преимущества. Существует несколько типов объемных насосов.
Оглавление:
Что такое объемные насосы
Насосы — это аппараты, преобразующие разные виды энергии в энергию потока продукта. При этом по общему принципу действия насосные установки подразделяются на две большие группы: объемные и динамические агрегаты.
Объемные установки перекачивают продукт (жидкость или газ) благодаря цикличному изменению объема рабочей камеры. Она герметична и попеременно сообщается с входным и выходным патрубком, то есть поочередно открывается на вход, затем на выход.
Специфика объемных насосов, их отличие от динамических
Изменение рабочей камеры в объемных аппаратах производится частями звеньев насоса. В зависимости от типа агрегата они представлены, например, в виде зубьев шестерни, пластин, поршня (плунжера), гибкой мембраны (диафрагмы). При уменьшении рабочей камеры жидкость или газ вытесняется.
Принцип действия объемных установок обуславливает их следующие ключевые свойства:
- рабочий процесс цикличен, поэтому продукт подается неравномерно, порционно, с пульсацией;
- аппарат герметичен, то есть напорная линия всегда отделена от всасывающей, для этой цели аппараты часто оснащают обратными клапанами;
- все установки являются самовсасывающими, они создают во всасывающем патрубке вакуум, необходимый для подъема перекачиваемой среды до уровня, на котором расположен насос (большинство же динамических устройств не способны к самовсасыванию);
- давление, создаваемое аппаратом, не зависит от скорости движения элементов-вытеснителей и скорости, с которой течет жидкость или движется газ;
- производительность устройств почти не зависит от давления продукта на выходе (в то время как динамические машины функционируют лишь на высоких скоростях рабочих элементов).
Преимущества оборудования
В соответствии с указанными выше свойствами объемных насосных установок можно выделить их преимущества перед динамическими машинами:
- поскольку всасывающая и напорная магистрали жестко разграничены, обратный ток продукта исключен;
- за счет самовсасывания аппараты способны забирать жидкость из водоемов, которые расположены ниже уровня насоса;
- агрегаты работают в том числе с очень вязкими жидкостями;
- в напорном патрубке поддерживается постоянное давление (исключение составляют поршневые и мембранные насосы, функционирующие в импульсном режиме);
- при малой мощности можно добиться высоких технических показателей аппарата — давления и напора;
- насосы обладают высоким КПД.
Минусами объемного насосного оборудования считаются неравномерная подача продукта в отдельных типах аппаратов, небольшая его подача (в сравнении с динамическими машинами). Кроме того, объемные насосы чаще всего имеют сложную конструкцию, что отражается на их стоимости, затратах на ремонтные работы, выдвигает повышенные требования к процессу сборки и эксплуатации.
Разновидности объемных насосных установок
Объемные насосы включают в себя довольно много разновидностей агрегатов. Охарактеризуем кратко основные типы.
Импеллерные
Работают за счет вращения ротора, на котором установлены гибкие пластины. Они сжимаются при прохождении усеченной части корпуса, а затем принимают исходную форму. Конструкция насоса проста и высокопроизводительна, аппарат работает с вязкими средами, прост в обслуживании, продукт не застаивается в камере (в ней отсутствуют неактивные зоны). Минусами устройства являются изнашивание деталей, ограниченность по рабочим средам (в том числе по их температуре), невозможность работы «всухую».
Поршневые
Также достаточно распространенный тип, один из наиболее древних (его применяли еще в античные времена). Насос работает благодаря движению поршня. Он образует пустоту в полости, в которую поступает продукт. При обратном перемещении поршня закрывается клапан, поэтому жидкость не может вытечь обратно.
Поршневой аппарат надежен, высокопроизводителен, может начать работу даже незаполненным. Его основной минус — неравномерное движение жидкости, однако проблема решаема установкой сразу нескольких поршней.
Винтовые
Очень распространенный тип аппаратов. В корпусе насоса расположены несколько роторов, они вращаются внутри статора. В процессе этого жидкая среда или пар перемещается вдоль винтовой оси.
Конструкция аппарата проста, он равномерно перекачивает продукт, может создавать на выходе высокое давление. Но изготовить такую установку дорого и сложно, насос не позволяет корректировать рабочий объем, не может работать вхолостую.
Пластинчатые
В данном насосе в роли вытеснителя предстают две или более лопасти (шиберы). Аппарат почти бесшумен, дает возможность регулировать рабочий объем, обеспечивает относительно ровную подачу. Между тем конструкция его довольно сложная, что затрудняет ремонт. При низкой температуре пластины нередко начинают залипать. Потому такие агрегаты востребованы лишь в специфических областях.
Мембранные (или диафрагменные)
Функцию рабочего органа здесь выполняет гибкая мембрана, способная изгибаться. Ее приводит в действие пневматический либо механический привод. Такой насос прост и надежен по своему устройству, неприхотлив в обслуживании. Однако мембрана довольно быстро приходит в негодность и требует замены. Также требуется периодически очищать или менять клапаны.
