Преимущества и недостатки
Поршневой жидкостный насос характеризуется достаточно большим количеством достоинств и недостатков. К плюсам можно отнести:
- Простота конструкции. Как ранее было отмечено, подобные поршневые насосы были изготовлены еще несколько десятилетий назад и конструктивно они изменились несущественно.
- Высокая надежность, которую можно связать с простотой механизма и применением высококачественных материалов. Износостойкие материалы могут выдерживать длительное механическое воздействие.
- Возможность работы с различными носителями. Широкая область применения определена тем, что применяемые материалы не реагируют на воздействие различных химических веществ.
Есть и несколько серьезных недостатков. Примером можно назвать невысокую производительность. Подобные модели в меньшей степени подходят для перекачивания большого количества жидкости. Кроме этого, конструкция не подходит для продолжительной работы, так как активные элементы быстро изнашиваются и теряют свои эксплуатационные характеристики.
| Ход поршня, мм | 400 |
| Диаметр поршня, мм | 170 |
| Максимальное число двойных ходов в минуту | 66 |
| Давление на выкиде, МН/м² | 13,9 |
| Теоретическая подача, дм³/с | 35,5 |
| Мощность приводная, кВт | 585 |
| Мощность гидравлическая, кВт | 497 |
| Масса, кг | 27020 со шкивом |
| Масса на единицу приводной мощности, кг/кВт | 46 |
| Диаметр всасывающего отверстия, мм | 275 |
| Диаметр нагнетательного отверстия, мм | 109 |
| Число цилиндров | 2 |
| Тип поршня | Дисковый гуммированный |
| Клапаны | Тарельчатые конические |
| Число клапанов | 8 |
| Диаметр проходного отверстия седла клапана, мм | 145 |
| Диаметр штока, мм | 80 |
| Тип передачи от приводного вала | Зубчатая с косым зубом (φ = 9°22´) |
| Передаточное число зубчатой передачи | 4,92 |
| Расчетный диаметр приводного шкива, мм | 1400 |
| Число клиновых приводных ремней типа Д | 18 |
| Скорость вращения приводного вала, об/мин | 325 |
| Габариты, мм: | |
| — длина | 5000 |
| — ширина | 2770 |
| — высота | 3235 |
Где они используются?
На сегодняшний день использование различных гидронасосов можно встретить в достаточно большом количестве отраслей техники, начиная от стандартных систем водоснабжения различных жилых домов и предприятий и заканчивая подачей топлива в специализированных силовых установках для космических станций.
В наши дни наиболее широким распространением пользуются лопастные и объемные гидронасосы. В лопастных рабочими органами выступают колеса, которые оснащаются специальными лопастями. В данном случае энергия передается путем динамического взаимодействия лопастей рабочего колеса с жидкостью, обтекающей их. Если в таком насосе энергия передается непосредственно от колеса к жидкости, то если речь идет о лопастном гидродвигателе, в данном случае уже жидкость будет передавать энергию колесу.
Разновидности
В продаже встречаются самые различные варианты исполнения поршневых насосов. Классификация проводится по следующим признакам:
В продаже встречается поршневой насос двойного действия, а также вариант исполнения с одним и тремя, несколькими поршнями. Как ранее было отмечено, за счет увеличения количества подвижных элементов исключается вероятность пульсирующего движения потока. Что касается количества циклов, то выделяют модели одностороннего и двустороннего действия, а также дифференциальные модели.
Производством поршневых насосов занимаются самые различные компании. Качество может зависеть от типа применяемых материалов, популярности бренда и предназначения конкретной модели.
Достоинства и недостатки радиально поршневых насосов
- Сложное устройство, небольшая надежность;
- Необходимость специфичной обработки деталей, а также сложное строение самого насоса приводит к высокой цене на данные агрегаты;
- Нужна тонкая фильтрация рабочей жидкости;
- Высокая пульсация подачи и расхода;
- Занимают много места;
- Низкий вращающий момент основного вала;
Виды роторных насосов
Кулачковый
Кулачковый насос очень популярен в пищевой, косметической, фармацевтической, химической и других отраслях промышленности. С его помощью обеспечивают бережную транспортировку различных веществ, в том числе, с повышенной вязкостью, с сохранением их структуры.
Согласно ГОСТ ISO 17769-1-2014, приложение С, кулачковые насосы относятся к вальным. Однако, в нормативном документе подразумевается иная конструкция, с тем же названием. Вальный – это «возвратно-поступательный насос с вращательным движением ведущего звена». То есть, это поршневой, плунжерный или мембранный аппарат, рабочие органы (ведомое звено) которого приводятся в движение валом (ведущим звеном). Вращение вала преобразуется в возвратно-поступательное движение с помощью кривошипно-шатунного или кулачкового механизма. Поэтому вальные, по ГОСТ, делятся на кулачковые и кривошипные.
Агрегат, о котором идет речь, к возвратно-поступательным не имеет никакого отношения. Он называется кулачковым по форме рабочих органов. Устройству и принципу действия аналогично шестеренным, куда его и надо причислить, особенно, если принять, что ротор с несколькими кулачками – это, в данном случае, та же шестеренка, только с малым числом зубьев.
Конструкция. В герметичной камере вращаются, не касаясь друг друга, два рабочих органа (ротора) кулачкового или иного типа. Каждый зафиксирован на валу, один ведущий, другой ведомый, привод – от электродвигателя. Точность вращения обеспечивается синхронизатором с шестеренчатым соединением.
Принцип работы. Кулачки (лепестки) расходятся возле впускного патрубка. Объем камеры увеличивается, жидкость всасывается в корпус, после чего движется вдоль стен. При схождении кулачков, локальный объем между ними уменьшается, давление подскакивает, рабочая среда выталкивается в выпускной патрубок.
Роторный вакуумный насос кулачкового типа является одним из наиболее сложных в изготовлении. Для него нужны высококачественные материалы (нержавейка, на уплотнения – керамика или тефлон) и комплектующие, профессиональная сборка, зеркальная полировка 0,8 мкм. В пищевой промышленности эти устройства применяются там, где требуется бережное перекачивание рабочей среды, в том числе вязкой и с твердыми включениями до 28 мм (если надо качать максимально деликатно – то до 13 мм).
Характеристики кулачкового роторного насоса. Скорость вращения – до 1000 об/мин, рабочее давление – до 22 бар, производительность – до 160 куб. м. /час, температура рабочей среды – до 150 град С (при максимальной – работать не более 30 минут).
Роторы обычно ставятся с тремя или двумя лепестками. Последние – для более щадящего режима. Опционально число кулачков может быть от одного до шести. Делаются серповидные модели или с винтовыми кулачками, для повышения степени всасывания.
В традиционной сборке промышленные насосы данного типа включают в себя специализированный блок цилиндров, который дополнительно оборудуется поршнями, а также упорный диск, ведущий вал, шатуны и распределительный агрегат. В процессе работы гидравлического насоса одновременно с запуском вращения вала начинает работать также блок цилиндров, при этом стоит отметить тот факт, что поршни не просто будут вращаться, а также перемещаются вдоль оси данного блока, совершая возвратно-поступательные движения. Именно благодаря такому принципу работы эти промышленные насосы и получили название аксиально-поршневых.
Вычисление производительности
e – эксцентриситет, смещение относительно оси вращения вала на рисунках выше также обозначался как «е»;
Производительность в регулируемых насосах, регулируется изменение величины отклонения оси «e».
В зависимости от того, как выглядит схема плунжерного насоса аксиального типа, эти устройства бывают двух видов: агрегаты с наклонной шайбой (диском), как например, насос аксиально-поршневой регулируемый НП 90 и аксиально-поршневые насосы с наклонным цилиндрическим блоком, например, гидронасос310.112.03.06.
В конструкции первых, насосы с наклонной шайбой — коленчатый вал объединяют с цилиндрическим блоком, закрепляя его подшипниками.
В этом случае, поршневая система насоса опирается прямо на шайбу. Такой угол позволяет поршням усиливать движение жидкости при вращательных движениях.
Регулировка подобного устройства происходит путем изменения угла наклона диска. Примерами насосов с наклонной шайбой могут служить насос НП90 и Гидронасос НП 112.
Во втором случае, аксиально-поршневые насосы наклонным цилиндрическим блоком — возвратно-поступательные движения поршней происходят с наклоном самого блока цилиндра.
Примеры аксиально-поршневых насосов, гидронасос 310.112.05.06, а также гидронасос 310.2.28.04.05
Особенностью такого насоса является опора цилиндрического блока на вторую ось и его расположение под углом к основному валу.
В центре конструкции размещаются параллельные расточки, внутри которых стоят поршни. Последние соединяются с основным валом при помощи шатунов. Регулировка осуществляется изменением угла наклона самого блока.
Необходимо отметить, что конструкция аксиально-поршневого насоса с наклонным блоком позволяет менять размерность поршневого хода.
Загрузка...
