Ротор и статор насоса - что это такое?

Героторными называют насосы, в которых перекачка среды происходит внутри замкнутого пространства, создаваемого между корпусом оборудования и основным его рабочим элементом – винтом или валом. Процесс этот обеспечивается наличием в конструкции насоса статора и ротора – героторной пары, в которой форма и размеры каждого элемента идеально подобраны друг к другу.

Оглавление:

Вращающийся ротор при захождении в статор позволяет создать цепь замкнутых герметичных «ячеек», внутри которых находится перекачиваемая среды. В процессе оборота ротора вокруг своей оси внутри статора ни объем, ни форма этих ячеек не меняется, а движение среды происходит вдоль оси рабочей камеры по спирали.

В насосном агрегате винтового типа ротор и статор работают в неразделимой связке: именно они определяют весь рабочий процесс оборудования. И если ротор в этой паре выполняет функцию вращающейся части, статор остается неподвижным. Сам по себе статор представляет собой специальную двухзаходную деталь, которая состоит из металлического кожуха и заключенного внутри эластомера.

Если же говорить о роторе, то его базовой деталью является вращающийся вал. На валу располагается соединенное с приводом рабочее колесо, а также уплотнители, защитные втулки, муфты и пр. Рабочее колесо на одном из концов ротора специальным образом фиксируется при помощи обтекателя или гайки в целях предупреждения возможного смещения механизма.

Основные сферы применения роторных насосов

Роторные насосы предназначены для перекачки различных сред со средними или высокими показателями вязкости. Особая конструкция ротора позволяет также осуществлять транспортировку сред, содержащих включения твердых взвешенных части. Оборудование находит применение в разных сферах промышленности:

• нефтегазовой;

• пищевой;

• фармацевтической;

• целлюлозно-бумажной;

• лакокрасочной и не только.

Активно применяется оборудование в судостроении, во всевозможных производственных цехах. Винтовые роторные насосы нередко используются и в сферах строительства, жилищно-коммунального хозяйства.

Насосы с мокрым ротором

В насосном оборудовании с «мокрым» ротором транспортируемая среда перемещается непосредственно в полостях, образованных ротором и статором, постоянно контактирует с этими конструктивными элементами. В конструкции подобных агрегатов ротор и статор специально защищают дополнительными «рубашками», изготовленными из прочных марок нержавеющей стали. При этом сама жидкость, перемещаемая насосом, обеспечивает ротору и внутренней поверхности статора достаточный уровень охлаждения, смазывает поверхности конструктивных элементов, препятствует их быстрому износу.

Насосы с «мокрым» ротором имеют определенные преимущества:

• характеризуются повышенной степенью надежности;

• имеют длительный срок эксплуатации;

• функционируют практически бесшумно.

Однако за счет использования в конструкции большого числа перегородок между статором и ротором общий показатель производительности подобных агрегатов снижается. В среднем он составляет около 50% (КПД). Это, в свою очередь, влечет за собой увеличение затрат на электроэнергию, снижению ресурса привода оборудования.

Насосы с сухим ротором

В насосах с «сухим» ротором отсутствует прямой контакт этой части конструкции с перекачиваемыми жидкостями. Между двигателем оборудования и транспортируемой средой присутствуют специальные торцевые (сальниковые) уплотнители, гарантирующие полную или частичную герметичность ротору.

Насосы с «сухим» ротором характеризуются:

• экономичным расходом электроэнергии;

• высокие показатели КПД (в среднем – до 70-80%);

• хороший напор подачи рабочей среды;

• надежность и долговечность даже в работе с химически агрессивными средами.

Важно! Подобные роторные насосы отличаются значительным шумом в работе. По этой причине техника редко используется непосредственно в цехах промышленных и производственных предприятий. Их рекомендуют устанавливать в отдельных помещениях с хорошей звукоизоляцией.

Конструкция

В конструкции ротора основным элементом выступает вал. Именно на нем размещены рабочие колеса и защитные втулки. Мелкие элементы крепятся на валу при помощи шпонок, остальные – с использованием фитингов. Важно, чтобы крепления были максимально плотными во избежание проворачивания отдельных деталей. В обязательном порядке в процессе сборки выполняется балансировка всех элементов ротора, а впоследствии – собранного ротора в целом. Это позволяет гарантировать отсутствие вибраций в процессе запуска и функционирования насосного оборудования.

В большинстве случаев в насосах устанавливаются неразборные роторы, в которых рабочее колесо насаживается на вал с натягом. Разборные конструкции используются только в том случае, когда частота вращения ротора превышает 3 тыс. оборотов в минуту.

Материалы для производства статора и ротора

Большинство производителей для изготовления ротора насосного оборудования используют:

• конструкционную легированную сталь марок 40Х (или 40ХН);

• углеродистую сталь марок 35 или 45 (отличается высокой степенью прочности);

• нержавеющую сталь марки 3Х13 (при использовании агрегатов в перекачке агрессивных сред, приводящих к коррозии металла).

Статоры для насосного оборудования могут быть жесткими или каучуковыми. Основная задача производителя этих элементов состоит в придании статору стойкости к износу, как детали, подвергаемой постоянному механическому воздействию. Все дело в том, что внутренняя поверхность статора со временем истирается. Это становится причиной потери герметичности зазоров между ним и ротором и, соответственно, приводит к сбою в перекачке жидкостей.

В зависимости от среды, с которой будет контактировать каучуковый статор, могут использоваться каучуки следующих типов:

• бутадиен-нитрильный (обычный NBR или гидрированный HNBR);

• этилен-пропиленовый EPDM;

• синтетический фторированный FKM.

Жесткие статоры могут быть тефлоновыми или металлическими. Их применяют в промышленном оборудовании, эксплуатируемом в особых производственных условиях. К примеру, для транспортировки концентрированных агрессивных щелочей или кислот, разогретых до высоких температур масел, нагретого мазута или пека, жидкостей, в которых в больших количествах присутствуют хлорид-ионы.

Выбрать и купить роторный насос можно в нашем каталоге.