Ротор насоса

helpiks.org

Как устроен такой агрегат?

Циркуляционные насосы имеют схожее с дренажными помпами устройство. Корпус насоса с наличием сухого или мокрого ротора чаще всего выполняют из прочных сплавов, таких как латунь, чугун, нержавеющая сталь или бронза. Такие металлы отлично взаимодействуют с водой высоких температур или с агрессивными средами (в случае дренажного ротора).

Сам ротор производит либо из прочной нержавеющей стали, либо из керамики. А рабочий узел (колесо с лопастями) располагают на валу ротора.

Принцип работы такого устройства заключается в создании центробежной силы внутри помпы и выглядит таким образом:

Во включенном состоянии ротор приводит в действие колесо с крыльчаткой, которое вращается достаточно быстро, создавая понижение давления в камере помпы. Это способствует притоку воды в резервуар. Далее попавшая в камеру вода повышает давление и при этом прижимается к стенкам внутреннего резервуара насоса. Вследствие такого перепада происходит выталкивание воды в выходное отверстие. Цикл повторяется снова и снова, до выключения агрегата.

Деление насосов с ротором на типы

Всё насосное оборудование с ротором можно поделить на два вида:

• Агрегаты с «мокрым» ротором;
• Насосы с «сухим» ротором.

В первом случае речь идёт о механизме, ротор которого не имеет прямого контакта с перекачиваемой водой. Обособленность ротора в механизме помпы поддерживают специальные керамические или металлические уплотнители в виде колец. Они-то и защищают ротор от прямого контакта узлов с перекачиваемой средой. Но здесь принцип работы устройства с мокрым ротором заключается в том, что между трущимися друг о друга защитными кольцами располагается тонкий, еле заметный водяной слой. Он способствует поддержанию разности давления в системе отопления и в рабочей камере, а значит, обеспечивает герметичность роторного отсека. При этом в моменты работы кольца -уплотнители притираются друг к другу сильнее, что обеспечивает еще большую герметичность устройства.

Кроме того, принцип работы помпы с «мокрым» ротором заключается еще и в том, что смазывание и охлаждение двигателя устройства происходит за счёт воды, которую насос перекачивает.

Важно: циркуляционные агрегаты для систем отопления или кондиционирования с «мокрым» ротором могут быть как однофазными, так и трехфазными. То есть использовать такие помпы можно и дома, и на большом производстве или промышленном предприятии.

Благодаря именно таким принципам работы агрегат с «мокрым» ротором отличается целым рядом преимуществ:

• Низкий уровень шума при перекачивании воды по системе;
• Скромный вес и небольшие габариты;
• Возможность длительной эксплуатации без остановок;
• Экономичное энергопотребление;
• Простота монтажа, настройки, обслуживания и ремонта.

При этом большей популярностью у современного потребителя пользуются именно моноблочные устройства с «мокрым» ротором.

Важно: но наряду со всеми перечисленными преимуществами КПД насоса с ротором «мокрого» типа существенно ниже и составляет около 55%. Таким образом, использовать подобный механизм лучше всего в домах небольшой площадью, где замкнутый контур системы отопления имеет небольшую протяженность.

Если же говорить о водоподающих насосах с ротором «мокрого» типа, то и здесь устройства будут немного уступать своим собратьям с «сухим» ротором. Но это относится только к поверхностным агрегатам.

Важно: обязательное условие качественной работы помпы с «мокрым» ротором и соблюдения принципов перекачивания воды является правильная установка агрегата на контур. Здесь вал оборудования должен располагаться строго горизонтально относительно замкнутого контура системы отопления. Только в этом случае качественное поступление жидкости к подшипникам для смазывания рабочих узлов будет обеспечено через гильзу.

Насосы с ротором «сухого» типа

Здесь принцип работы механизма заключается в том, что ротор работает без контакта с водой. При этом отличается высокий уровень КПД подобного устройства, который достигает аж 80%.

При всей своей производительной мощности агрегаты подобного типа отличаются рядом недостатков:

• Высокий уровень шума в рабочем состоянии.
• Необходимость постоянного контроля над качеством перерабатываемой среды, поскольку насосы с «сухим» ротором не терпят наличия посторонних примесей мусора в воде или молекул воздуха. Такие «соседи» способны нарушить герметичность колец-уплотнителей в механизме.

При этом весь ассортимент насосов с «сухим» ротором делят на три вида:

• Блочные устройства;
• Вертикальные агрегаты, в которых двигатель находится в вертикальном положении, а оба патрубка располагаются на одной оси;
• Консольные (горизонтальные), у которых двигатель смонтирован горизонтально, а патрубки располагаются перпендикулярно друг друга.

Правила выбора насоса: «сухой» или «мокрый» ротор

Для того чтобы система отопления работала максимально продуктивно, необходимо правильно подобрать насос в соответствии с параметрами дома и характеристиками отопительной системы. Только в этом случае и при условии правильного монтажа механизма с соблюдением принципов его работы тепло в доме будет качественным и продолжительным.

Итак, при выборе насоса учитывайте следующие моменты:

• Общая площадь дома и протяженность замкнутого контура системы отопления;
• Количество радиаторов на весь отрезок системы обогрева;
• Наличие систем «тёплый пол» и др.;
• Качество и плотность оконных металлопластиковых пакетов;
• Утепление стен, потолка или крыши в доме.

Важно: расчеты необходимого количества тепла должна проводить только грамотные теплотехники, которые учтут все важные нюансы и порекомендуют насос с номинальными именно для вашего помещения напорными характеристиками.

При этом важно учесть, что если вы выбираете насос к системе отопления, которая уже есть, но требует доработки, то лучше купить агрегат регулируемый. Это устройство отлично подстраивается под рабочие параметры заданного контура.

Принципы монтажа агрегатов с любым ротором

Для того чтобы работа циркуляционного оборудования была качественной, лучше пригласить для его установки специалистов. Но если есть делание установить помпу самостоятельно, то придерживайтесь таких правил:

• Монтаж агрегата производят у котла со стороны обратного типа. То есть там, где вода, прошедшая весь замкнутый контур системы, снова возвращается обратно. Но такое правило касается помещений, площадь которых не превышает 150-200 м2.
• Важно следить за расположением стрелки на корпусе насоса при его установке. Стрелка должна смотреть в сторону движения тёплой воды по системе.
• Все фланцевые и резьбовые стыки необходимо обработать герметиком, чтобы избежать возможных течей.
• Если вы имеете дело с системой отопления обратной циркуляции, то нелишним будет установить и байпас — отрезок трубы, который в случае ремонта агрегата сможет замкнуть контур отопления после снятия насоса.

Популярные модели насосов с ротором «мокрого» типа

Самыми популярными агрегатами для транспортировки воды с роторами «мокрого» типа являются продукты производства немецких, датских и канадских компаний. Особое место среди ассортимента товаров занимает насос Wilo.

Устройства имеют резьбовое соединение и оснащены системой регулировки частоты вращения для контроля над производительностью и мощностью помпы. Агрегаты Wilo используются в системах отопления и кондиционирования, а также в системах циркуляции холодной воды на предприятиях.

Насосы «Грундфос»

Еще одни лидеры на современном российском и мировом рынках насосного оборудования. Такие помпы отличаются высокой производительностью и надежностью. Благодаря тщательной сборке от щепетильных датчан агрегаты работают без сбоев и поломок длительное время.

Отличительными особенностями таких механизмов являются:

• Абсолютная инертность к воде и антикоррозионные свойства металла;
• Отсутствие необходимости частого профилактического обслуживания и ремонта (мокрый ротор делает своё дело);
• Надежная герметичность корпуса.

Важно: корпусы насосов «Грундфос» оснащаются специальным теплозащитным кожухом, что предотвращает риск возможного ожога пользователя.

vodakanazer.ru

Виды пластинчато-роторных насосов

Такие насосы бывают одноступенчатого и двухступенчатого принципа действия. Последний тип отличается выработкой более низкого предельного давления относительно одноступенчатого типа насосов. Более того, двухступенчатые пластинчато-роторные насосы имеют меньшую степень пульсации, так как она гасится второй ступенью откачки.

Вакуумный насос НВР

Данное оборудование создано для обеспечения откачивания газов из объема воздушной среды, которая заключена в герметичную полость. Насос НВР не способен откачивать агрессивные либо взрывоопасные газы, воздух, содержащий большое количество влаги и среды, имеющей в своем составе большой уровень механического мусора.

Применяется такое оборудование на производственных мощах радиотехники, электроники, химических заводах, ракетостроении и других видов производств, требующих для своей продуктивности вакуум низкого и среднего уровня, а также качественное оборудование для предварительного разряжения и взаимосвязи с работой насосов поставляющих высокий вакуум.

Вакуумный насос НВР

Принцип действия насосов НВР

По механической части работы таких насосов их можно сравнить с водокольцевыми устройствами, разница лишь в том, что вместо кольца жидкости используются выдвинутые лопасти, которые прикреплены эксцентрично установленному ротору. Данный перечень вакуумнасосов способен обеспечить предельным вакуумом предприятие, размер которого варьируется от 1 до 100 Па, при способности перегонять через себя до 150 литров в секунду рабочей жидкости или газа. Пластинчато-роторные вакуумные насосы типа НВР имеют два ответвления: работающий на сухую насос НВР и работающий при помощи масла в качестве уплотнителя.

Вакуумные насосы 2НВР

Данная разновидность вакуумнасоса обладает способностью перекачки газовой среды для жидкости со скоростью от 5 литров, в процессе чего создается вакуум порядка 2 мм рт. ст. Все эти процессы сопровождаются относительно невысокой температурой продуктов выброса насоса 2НВР, которая составляет около 30 градусов. А также, при перекачке воздуха, его степень сжатия разряжается до уровня атмосферного, когда достигает выпускного клапана. Имеющаяся в конструкции насоса вторая ступень обеспечивает увеличение остаточного давления до максимальной степени сжатия и при отсутствии газобаллонной камеры она составляет 5х10-3 мм рт. ст. Ротор в движение приводит электродвигатель, который подключается к сети 380В, но при необходимости можно под заказ организовать работу насоса от сети 220В. Такие насосы в качестве рабочей жидкости применяют вакуумное масло, которое подбирается в зависимости от сферы деятельности предприятия, где устройство будет использоваться. Также на тип масла влияет уровень будущего создания вакуума, таким образом, если он будет высоким, к примеру, стандартное масло ВМ-4 израсходует свой ресурс в 3 раза быстрее. Для объективного подбора смазывающей рабочей жидкости необходимо обратиться за консультацией к производителю, который изготовил ваш насос.

Вакуумные насосы 2НВР

Недопустимые манипуляции с насосом:

1. Нельзя перегревать устройство;
2. Эксплуатировать насос при недостаточном количестве охлаждающей жидкости;
3. Использовать 2НВР без смазочной жидкости;
4. Отводить выхлоп туда же, где установлен насос;
5. Подключать устройство к системе, которая вырабатывает больше 4% воды;

infrez.ru

1 Роторные насосы: классификация и принцип действия

Итак, роторные насосы делятся на две основные большие группы:

• роторно-вращательные;
• роторно-поступательные.

В свою очередь роторно-вращательные могут быть:

• зубчатые (с внутренним или внешним зацеплением шестерней);
• винтовые (шестеренные: одновинтовые с внешним зацеплением винтов).

А роторно-поступательные делятся на:

• шиберные (так называемые ротационные или пластинчато-роторные вакуумные насосы);
• роторно-поршневые или плунжерные устройства (аксиальные и радиальные).

Кроме того, по принципу строения самого ротора насоса эта напорная техника объемного типа классифицируется как:

• насос с мокрым ротором;
• насос с сухим ротором.

к меню ↑

1.1 Принципы работы роторного насоса

Главной отличительной особенностью  роторной техники стало то, что в его конструкции напрочь отсутствуют клапана. Роторно-лопастные насосы работают по принципу взаимодействия жидкости с рабочим органом в подвижных камерах, которые попеременно соединяются с всасывающими и нагнетательными полостями.

Роторный насос работает потому, что постоянно меняется объем рабочей камеры. Сначала жидкость заполняет камеру, а потом выталкивается из нее в нагнетательную область через патрубок. При этом сама рабочая камера выглядит как временно создаваемый замкнутый объем, который ограничивается деталями самого аппарата внутри корпуса.

Изменение объема рабочей камеры в зубчатой аппаратуре происходит за счет вращения шестеренок, в винтовой установке при помощи вращения винта вокруг своей оси. В пластинчато-роторных насосах за счет того, что ротор центробежного насоса с продольными прорезями, куда вставлены пластинки (шиберы) вращаются по оси, которая не совпадает с осью корпуса.

Причем в зависимости от строения ротора и количества шиберов пластинчатый насос по принципу действия может быть однократным, двухкратным, трехкратным и т.д. А чтобы камера вакуумно-пластинчатого роторного насоса замыкалась, должно обеспечиваться достаточно плотное прилегание пластин к корпусу.

Роторный насос плунжерного (поршневого типа) за счет отсутствия клапанов, и, как следствие, возможности совершать обратные поступательные движения, может использоваться в качестве гидромоторов.

к меню ↑

1.2 Принцип работы роторно-пластинчатого компрессора (видео)

к меню ↑

1.3 Достоинства и недостатки

Среди недостатков аппаратов этого типа можно выделить всего два основных:

• повышенное требование к перекачиваемым жидкостям. Они должны быть не абразивными и неагрессивными;
• сложность конструктивного исполнения может приводить к понижению надежности и увеличению расходов на производство и обслуживание.

Зато среди достоинств можно без сомнения выделять такие характеристики как обеспечение процесса самовсасывания без использования вспомогательных приспособлений и скорость вращения на низких оборотах, способность обратного протока жидкостей и адаптационные возможности дисков, большие уровни КПД и высоты всасывания, низкие уровни шума и вибраций, постоянный средний уровень производительности и простота исполнения механизмов.

Кроме того, насос роторный в состоянии работать с жидкостями различного показателя вязкости и температур, а также с различными включениями газа или воздуха, могут некоторое время работать в сухом режиме и обладают способностью самостоятельного дозирования.

Различные модификации напорной аппаратуры роторного типа могут выдерживать давление от 8 до 12 бар. А некоторые виды до 20 бар. И, среди всего прочего техника компактна по дизайну и габаритам, удобна в установке и обслуживании.
к меню ↑

1.4 Серии и технические характеристики

Роторные аппараты производятся в трех модификациях, которые представлены разными серийными типами моделей: M, D, N, T.

Серия типа М – это модели с одним полым рабочим дисковым колесом, которое может работать с жидкостями средней и высокой вязкости. Эта техника не боится также наличия твердых частиц и примесей в составе перекачиваемого материала.

Аппаратура может выдерживать напор под давлением от 8 до 20 бар, со скоростью до 100 кубических метров в час, пр скорости вращения до 500 оборотов в минуту. Работает в температурном диапазоне от -20 до +280 °C.

Типы используемых фланцевых соединений: UNI PN10, ANSI 150, DIN PN 16. Кроме того, у этого типа аппаратов масса всевозможных видов уплотнения: набивное и картриджное, механическое и радиальное.

Серия типа D благодаря наличию двух импеллеров подходит для работы в трубопроводах, клапанах и фитингах. Здесь два рабочих дисковых колеса и высокая скорость потока. Поскольку оба колеса работают по очереди, создается постоянный поток жидкости и минимизируется уровень вибраций.

Серия N комплектуется одним или двумя импеллерами и опорами выносного типа. Применяются для работы с жидкостями высоких степеней вязкости и отлично справляются с перекачкой субстанций с небольшим количеством инородных примесей. При этом могут обеспечить скорость потока до 90 кубометров в час и крайне низкую пороговую пульсацию.

Серия Т может работать с напором до 4 бар при скорости потока до 3 кубических метров в час на скорости вращения в 950 оборотов в минуту. Температура жидкости может быть от 0 до +100 °C. При этом у нее большая, чем у предыдущей серии пульсация, но серия Т хорошо справляется с перекачкой агрессивных жидкостей и обладает хорошей возможностью дозирования субстанций, которые поступают в аппарат.
к меню ↑

nasosovnet.ru

Проточная часть состоит из одного полого вращающегося диска, который совершает колебательные движения в корпусе насоса, перекачивая жидкость от впускного патрубка к выпускному.

Насосы с полым вращающимся диском – роторные, самовсасывающие, реверсивные, подходят для перекачивания твердых частиц, очень надежные и долговечные благодаря низкой скорости вращения.

Эти насосы могут быть поставлены с одним или двумя полыми вращающимися дисками, синхронизированными друг с другом.

Исполнения

• Стандартное
• по API 676

Преимущества и общие характеристики насосов

• Самовсасывание без каких-либо вспомогательных устройств: насосы с полым вращающимся диском создают большую высоту всасывания, которая обеспечивает их запуск без наполнения – они должны быть наполнены жидкостью только перед первым запуском – им, как правило, не требуется всасывающий клапан (если жидкость не слишком сухая, летучая или низкой вязкости)
• Низкая рабочая скорость: насосы с полым вращающимся диском вращаются на низких оборотах, что делает их особенно подходящими для перекачивания жидкостей, чувствительных к сдвиговым усилиям, и очень вязких жидкостей, при минимальном образовании пены и эмульсии продукта – кроме того, пониженная скорость означает меньший износ, большую надежность и долговечность.
• Обратный поток при обратном вращении при сохранении постоянной пропускной способности, неизменном напоре и рабочих параметрах – это свойство также может быть использовано для очистки нисходящих труб и очень полезно при наливе и сливе резервуара: не нужно использовать другой насос или переключать патрубки
• Адаптируемость диска, с самовосстановлением изношенных частей и тепловых расширений, обеспечивающая поступление твердых частиц в жидкость.
• Большая высота всасывания – около 7-8 метров
• Низкий уровень шума и низкие вибрации благодаря низкой скорости и плавной работе
• Высокий КПД – благодаря длительному опыту в подборе материалов для совместно скользящих деталей, проверенной временем конструкции и благодаря оптимизированному механизму накачки.
• Средняя производительность постоянна независимо от изменений вязкости
• Могут перекачивать жидкости с очень широким диапазоном вязкости: от средней до высокой и очень высокой вязкости – до 200.000 сСт. Это делает насос с полым вращающимся диском пригодным во многих условиях в тех же установках – один насос может подходить для многих жидкостей
• Простота механизма: всего несколько движущихся частей, и резерв запасных частей сокращен и всегда в наличии
• Компактный дизайн и габариты, удобство в обслуживании; легкий доступ к внутренним компонентам для обслуживания (нужно только снять крышку)
• Включения воздуха или газа в жидкости допустимы в малых процентах
• Возможность работы насухую некоторое время и при особых обстоятельствах
• Хорошая способность дозирования: при каждом вращении жидкость закачивается эквивалентно объему полости насоса с полым диском
• Производительность до 250 м3/ч
• Модификация стандартного давления при 8 бар – модификация высокого давления до 12 бар (174 PSI) или 20 бар (290 PSI)
• Температура до 280°С

Принцип действия насосов с полым вращающимся диском

Основной принцип работы следующий:

полый вращающийся диск во время его колебательного движения соприкасается с внутренней и периферийной поверхностью корпуса насоса, создавая разрежение на линии всасывания, что заставляет жидкость течь в полость и перекачивает её из полости на питающую линию.

Диск установлен эксцентрично относительно вала насоса и управляется мембраной: осевое вращение заставляет диск колебаться и соприкасаться или с внутренним периферийным участком корпуса насоса, или с эксцентричным торцом вала и мембраной, создавая таким образом две раздельные герметичные камеры.

Объем камеры, контактирующей с трубопроводом на входе, постоянно возрастает, создавая вакуум, который позволяет всасывать жидкость в насос; в другой камере объем постоянно уменьшается, заставляя жидкость откачиваться на подводящий трубопровод.

Полный оборот вала соответствует объему полости полого диска насоса к смещенному, и эквивалентное количество жидкости откачивается (только незначительные утечки через точки касания диска, но эта потеря стабильна, если вязкость не изменяется).

Роторные насосы с полым диском работают на низких скоростях вращения и имеют всего несколько подвижных частей.

Это гарантирует их долгую службу, обеспечивая тем самым высокую надежность системы.

Кроме того, конструкция не включает клапаны, поршни, диафрагмы, подвижные уплотнения (кроме механических уплотнений), лопасти и другие слабые элементы.

Эта особенность роторного насоса с полым диском позволяет использовать его в крайне тяжелых условиях и с продуктами очень высокой вязкости.

Применение роторных насосов в отраслях промышленности. Перекачиваемые жидкости

Специальная конструкция насосов с полым роторным диском позволяет использовать их с очень широким ассортиментом применений:

• от очень летучих до очень вязких жидкостей
• от смазочных масел до сухих жидкостей, которые могут быть причиной заклинивания движущихся частей
• жидкости с содержанием абразивных частиц
• агрессивные и коррозионные жидкостей
• пищевые продукты

В специальных применениях, когда перекачивать можно только нагретую жидкость, насосы с полым роторным диском могут быть поставлены с нагревательной рубашкой, которая подходит для диатермического масла, теплой воды или водяного пара.

Насосы с полым роторным диском идеально подходят для следующих областей промышленности: нефтехимической, химической, морской, нефтегазовой (на вспомогательном насосном оборудовании), целлюлозно-бумажной, общей, пищевой и фармацевтической.

Насосы с полым роторным диском имеют широкий ассортимент применений, включая следующие:

www.ence-pumps.ru

Насос с мокрым ротором

Конструктивно в насосе с “мокрым” ротором рабочая среда движется в полости между ротором и статором. В этом случая во избежание замыкания ротор и статор защищают специальными цилиндрами (рубашками) из нержавеющей стали. Рабочая среда в этом случае смазывает поверхности трущихся частей насоса, такие как подшипники и одновременно охлаждает их.

К преимуществам насоса с мокрым ротором относится высокая надежность, такие насосы практически бесшумны и обладают большим сроком службы.

К недостаткам таких насоса с мокрым ротором следует отнести невысокий КПД, в среднем до 50%, который падает следствии большого количества перегородок между ротором и статором. Небольшой КПД приводит к повышенному расходу электроэнергии.

Насос с сухим ротором

В насосах с сухим ротором контакт ротора с рабочей средой отсутствует. Между двигателем и рабочей средой устанавливают подвижные герметичные — торцевые уплотнения или негерметичные – сальниковые уплотнения.

К преимуществам насоса с сухим ротором относится высокий КПД, до 80%, а следовательно сравнительно небольшие затраты энергии.

К недостаткам насоса с сухим ротором относится высокий уровень шума, поэтому такие насосы устанавливают в отдельных звуко-изолированных помещениях.

Современные насосы с мокрым и сухим ротором.

В настоящее время много производителей как зарубежных, так и “отечественных” предоставляют циркуляционные насосы с мокрым и сухим типом ротора. Такие насосы используются в большинстве случаев для монтажа в системы отопления и кондиционирования.

Насосы способны перекачивать среду с температурой до 110 градусов цельсия, при давлении до 10 атм.

Материал корпуса насосов чугун. Насосы выполняются как в односкоростном, так и в многоскоростном вариантах исполнения и обладают низким уровнем шума.

Для обеспечения отопления дома используются циркуляционные насосы с мокрым ротором.

Особой популярностью пользуются насосы с мокрым ротором wilo серии Star-RS, TOP-RL, и др.

И насосы с мокрым ротором Grundfos серии ALPHA2, ALPHA3 и др.

Но такие насосы помимо компактных размеров и небольшой мощности всё же не способны отапливать по настоящему большие помещения.

Для этого требуются, например насосы с сухим ротором wilo серии ВL. Или насосы с сухим ротором grundfos серии TP.

Стоит ли устанавливать такие насосы?

Стоит ли покупать насос с мокрым ротором или насос с сухим ротором? Такой вопрос может возникнуть у любого человека, который задумается о создании бесперебойной циркуляции теплоносителя в системе отопления коттеджа или частного дома.

При работе каждый из насосов с любым типом ротора заставляет перемещаться жидкость по трубам. В результате такого воздействия Вы получаете:
  постоянную температуру радиаторов отопления в любой точке Вашего дома;
  удаление воздушных пробок из трубопроводной системы, а как следствие исключение гидравлических ударов;
  экономия бюджета и электроэнергии на подогрев теплоносителя.

Конструкция ротора насоса

В большом разнообразии насосного оборудования на роторы разных по типу и назначению насосов может устанавливаться одно или несколько рабочих колес. Устройство насоса с одним рабочим колесом называют одноступенчатым, если колес установлено несколько, то насос является многоступенчатым.

Если рабочее колесо и привод электродвигателя установлены на одном (общем) валу, то такой тип насосов называют консольными.

В промышленном исполнении наиболее часто встречаются варианты, когда вал насоса и вал двигателя соединены полумуфтами, которые крепятся между собой стальными прорезиненными цилиндрами/винтами — “пальцами”.

Большинство деталей ротора посажены на вал на шпонках. Детали, устанавливаемые без шпоночного соединения, должны быть надежно закреплены от проворачивания.

Отсутствие шума и вибрации при работе насоса осуществляется благодаря балансировке роторной сборки. Выполнение этого требования осуществляется за счет тщательной статической балансировки отдельных деталей ротора и последующей динамической (при вращении) балансировки собранного ротора.

Наиболее подходящая конструкция ротора насоса для обеспечения уравновешенности – неразборная. Неразборной называется конструкция при которой рабочее колесо посажено на вал с натягом.

Натяг колеса на ротор циркуляционного насоса обеспечивают подогревом рабочего колеса или охлаждением ротора.

В подавляющем большинстве насосов при частоте вращения до 3000 об/мин применяют разборную конструкцию ротора, в которой колесо посажено на вал по подвижной посадке на шпонки. Рабочее колесо в таком случае, устанавливают по скользящей или плотной посадке, что обеспечивает минимально возможные зазоры.

Материал ротора насоса

Наиболее распространенным материалом для вала ротора насоса является углеродистая сталь марок 35 и 45, а так же конструкционная легированная сталь 40Х или 40 ХН. Для коррозионно опасных жидкостей применяют валы из нержавеющей стали 3Х13.

В случае, если конструкция насоса требует применения подшипников скольжения с боббитовой заливкой, на шейки вала следует насадить защитные втулки из углеродистой стали, так как нержавеющая сталь способна образовывать задиры.

Защитные втулки либо навинчивают на вал, либо поджимают в осевом направлении круглыми гайками. Направление резьбы необходимо выбирать с учетом направления вращения вала для исключения самоотвинчивания при работе.

www.nektonnasos.ru

Использование роторных насосов связано с необходимостью перекачивания большого объема жидкости. Различают несколько видов роторных насосов, различающихся между собой принципом работы и конструктивными особенностями. Об основных разновидностях роторных насосов и об их устройстве рассмотрим далее.

Оглавление:

1. Роторные насосы принцип работы и характеристика
2. Преимущества и недостатки роторного насоса
3. Устройство и схема роторного насоса
4. Классификация роторных наносов и особенности их применения

Роторные насосы принцип работы и характеристика

Принцип работы роторного насоса состоит в транспортировке жидкости с помощью ее размещения в камере, из которой она выталкивается с помощью вращательных и поступательных манипуляций. Главным рабочим механизмом данных насосов является ротор. В соотношении с его конструкцией, роторные насосы подразделяются на разные виды.

Рабочий механизм роторный насосов постоянно вращается, но несмотря на это принцип работы данного оборудования индивидуален и не схож с динамическими вариантами насосов. В процессе перекачивания жидкости, она попадает в камеру, а ее вытеснение производится с помощью нагнетательного патрубка.

Внутри рабочей камеры роторного насоса создается пространство замкнутого типа, для ограничения которого используются подвижные и неподвижные детали устройства. В процессе работы данное пространство изменяется в объеме. В процессе перемещения деталей подвижного типа рабочая камера изменяется в размере, таким образом, происходит перекачивание рабочей жидкости.

В зависимости от основного движения в роторном насосе, они бывают двух видов — роторного вращение и роторного поступления. Первый вариант основывается на исключительном вращении подвижных частей в насосе, а второй — на комбинации как вращения, так и поступления.

Роторно вращательные насосы бывают зубчатого и винтового типа. Первый вариант отличается наличием рабочей камеры, корпус которой остается неподвижным, а шестерни двигаются в определенном направлении. Рабочая камера изменяется в размере именно благодаря движению шестерней. Данный вариант насосов может иметь как внешнее, так и внутреннее зацепление.

Винтовые насосы характеризуются наличием рабочей камеры, с неподвижным корпусом и подвижными винтами. Винты вращаются вокруг своей оси, благодаря этому создается временная рабочая камера, которая нагнетает жидкость и перекачивает ее. Рассматривая данный вариант насосов, следует выделить пластинчатый и роторно-плунжерный его варианты.

Пластинчатый вариант роторного насоса отличается наличием ротора с продольными прорезями, внутри которых находятся пластинчатые детали. Вращение ротора осуществляется внутри цилиндрического корпуса, при этом, оси ротора и корпусной части между собой не совпадают.

Для ограничения рабочей камеры в цилиндрических насосах используется корпусная его часть и шиберы. Для того, чтобы замкнуть рабочую камеру, шиберы плотно прилегают к корпусной части с помощью использования силы центробежного назначения или специальных пружинистых механизмов, установленных во внутренней части роторного насоса. В соотношении с конструктивными особенностями роторного цилиндрического насоса они имеют однократное, двукратное действие.

Роторные насосы плунжерного действия подразделяются на радиальные и аксиальные. Принцип работы данного насосного оборудования сопоставим с насосом и гидромотором. Данные насосы работают из-за комбинации движений как вращательного, так и поступательного типа.

Преимущества и недостатки роторного насоса

Несмотря на то, что роторные насосы различаются по конструкции, у всех разновидностей данного оборудования, присутствуют такие преимущества:

• наличие равномерной подачи перекачиваемой жидкости, в соотношении с возвратно-поступательным насосным оборудованием;
• возможность работы насоса в гидромоторном режиме из-за наличия обратимости;
• отсутствие клапанов в конструктивном составе насоса, поэтому коэффициент полезного действия и мощность оборудования находится на высоком уровне;
• частота движений роторного насоса довольно высокая, их быстроходность находится на самом высоком уровне по сравнению с другими альтернативными насосами.

Однако, у насосов роторного типа имеются определенные недостатки, а именно:

• перекачиваемая среда должна отвечать определенным требованиям регрессивности и не должна оказывать на внутренние детали насоса абразивное воздействие;
• высокий уровень надежности оборудования, влечет за собой высокую стоимость на его обслуживание и эксплуатацию.

Устройство и схема роторного насоса

Внутри проточной части роторного насоса находится один полый вращающийся диск, который отвечает за совершение вращательных манипуляций и перекачивание жидкости между патрубками.

Насосы, внутри которых находится пустой диск используются в процессе перекачивания жидкостей с твердыми частицами. Однако, они отличаются надежностью, длительностью эксплуатации, низкой скоростью вращения. Возможен вариант установки нескольких полых дисков внутри насоса. Среди преимуществ данного варианта насосов отметим:

1. Возможность самостоятельного самовсасывания. Запуск насоса осуществляется даже в том случае, если в нем отсутствует жидкость.

2. Возможность работы на низких оборотах. Благодаря данному преимуществу насосы имеют возможность перекачивать жидкости высокой вязкости. Работа на низкой скорости обеспечивает длительную эксплуатацию оборудования, высокий уровень его надежности и стойкости к износу.

3. Для того, чтобы очистить нисходящие трубы от жидкости используется функция обратного потока. Использование второго насоса или переключение патрубков не потребуется.

4. Твердые частицы поступают в жидкость благодаря тому, что диск характеризуется высокой адаптируемостью.

5. Значение высоты всасывания роторного насоса составляет более восьми метров.

6. Низкая шумопроизводительность и низкий уровень вибрации обеспечивает удобство в эксплуатации насоса.

7. Высокий уровень КПД и производительности также является одним из преимуществ данных насосов. Производительность устройства не зависит от уровня вязкости жидкости, которую оно перекачивает.

8. Универсальность применения насоса обеспечивается прежде всего его способностью к перекачиванию разного рода жидкостей.

9. Конструктивные особенности насоса отличаются простотой, так как он содержит в своем составе компактные элементы, легко поддающиеся замене или ремонту.

10. При определенных обстоятельствах нанос способен работать без жидкости.

Принцип работы данного насоса состоит в вращении полого диска, который постепенно соприкасается с внутренними участками на корпусной части. Вследствие этого создается линия, которая отвечает за всасывание жидкости из системы. Благодаря этому жидкость начинает движение. Для управления диском используется мембрана, в процессе этого происходит создание двух раздельных герметичных камер. Вакуумное пространство отвечает за всасывание жидкости во внутрь насоса.

Из-за того, что дисковые роторные насосы содержат в своем составе всего несколько комплектующих, они отличаются длительным сроком эксплуатации, не ломаются и легко ремонтируются. Сфера использования данного рода устройств распространяется на:

• как летучие, так и вязкие жидкости;
• смазочные масла и жидкости с повышенной сухостью;
• жидкости, в составе которых содержаться абразивные вещества;
• жидкости агрессивного и коррозийного характера;
• продукты пищевой промышленности.

Классификация роторных наносов и особенности их применения

Существует два основных класса роторных насосов:

• роторно вращательные насосы;
• насосы роторно-поступательного типа.

Первый вариант насосов отличается наличием только вращательных движений в процессе перекачивания жидкости. Различают разновидность роторно вращательного насоса, называемую зубастым или шестеренным насосом.

Данный вариант насоса может иметь внутреннее или наружное зацепление. Насос, у которого имеется внешнее зацепление используется для перекачивания жидкостей с высоким уровнем вязкости, у которых присутствуют способности смазывающего типа. Возможность самостоятельного всасывания у таких насосов составляет не более пяти метров. Принцип работы данного механизма основывается на постоянном соединении ведущей и ведомой части механизма. Далее следует процесс приведения ее в движение. В процессе вращения наноса, зубья начинают всасывать жидкость, из-за образования вакуумного пространства. Вследствие образования между зубьями контакта жидкость переносится из одной части механизма в другую.

Второй вариант шестеренного насоса имеет внутреннее зацепление и отличается более компактными размерами. Однако, для изготовления данного устройства потребуется приложить немало усилий, поэтому его стоимость немного дороже. Для того, чтобы привести в действие ведущую шестерню, необходим электрический двигатель. Так как его вал с помощью зубьев захватывает ведущий участок прибора начинается вращение колеса. В процессе вращения происходит освобождение объема, вследствие чего жидкость попадает во внутрь насоса. Перемещение среды осуществляется под действием ее нагнетания.

Роторно поступательные варианты насосов разделяются на:

• роторно шиберный насос пластинчатого типа;
• насос роторно поршневой.

Шиберный насос еще называют роторно пластинчатым, данное оборудование является самовсасывающим и отличается объемными размерами. Главной функцией данного насоса выступает перекачивание жидкости, которая характеризуется смазывающими характеристиками, такими как масла или дизель. Насосы способны к всасыванию жидкости в сухом положении и не нуждаются в наличии жидкости рабочего типа.

Принцип работы данного устройства основывается на наличии ротора с эксцентрически расположенными пластинами, внутри которых находятся пазовые участки продольной вариации, называемые шиберами. Для их прижимания к поверхности статора используется центробежная сила.

Из-за эксцентрического расположения ротора, в процессе его вращения пластины постоянно контактируют со стеной корпусной части, вначале входя во внутрь ротора, а затем выходя из него. Из-за этого, жидкость сначала закачивается во внутрь механизма, а затем выходит из него под давлением.

Насос объемный роторный поршневой бывает аксиально поршневым и радиально поршневым. Внутри данного механизма располагаются рабочие детали, которые играют роль нагнетания жидкости. Чаще всего это плунжерные или поршневые элементы. Аксиально поршневые насосы отличаются наличием возвратно поступательных движений, расположенных параллельно по отношению к оси вращения механизма. У радиально поршневых насосов, данное движение осуществляется радиально.

Аксиально поршневые роторные насосы имеют наклонные диски или наклонные шайбы, расположенный в осевом направлении. Довольно популярными остаются аксиальные насосы поршневого типа, имеющие наклонный блок. Для передачи крутящего момента в таких устройствах применяется шатун, расположенный во внутренней части поршней. С помощью данной схемы удается не только уменьшить размеры самого насоса, но и улучшается динамика разгона и торможения работы.

Ручной роторный насос используется в процессе перекачивания материалов горюче-смазочного типа. Чаще всего данный насос изготавливается из чугуна. Выделяют также насос роторный бочковой, выполненный из алюминия, предназначенный для перекачивания бензина. Удобством эксплуатации отличаются насосы, которые различают масло по отдельным резервуарам. Несмотря на доступную стоимость, данные варианты насосов отличаются высоким уровнем надежности и длительной эксплуатацией.

Роторные насосы динамического типа основываются на динамическом принципе работы. С помощью вращения определенного рода элементов, происходит образование кинетической энергии, которая подает давление для перекачивания жидкости. В зависимости от принципа действия, данные насосы бывают вихревыми и лопастными. Роторно лопастный насос не имеет функции самовсамывания. Среди разновидностей лопастных насосов отметим:

• устройства центробежного, радиального, диагонального и осевого типа;
• с наличием спирального, кольцевого или направляющего привода;
• в зависимости от типа жидкости однопроточные и двухпроточные.

Роторно вихревые насосы бывают открытыми звездообразными и закрытыми, имеющими периферийный канал. В зависимости от прохождения потока жидкости вихревые насосы бывают одно- и многоступенчастыми.

В зависимости от сферы использования насосного оборудования, данные устройства подразделяются на насосы питательного, циркуляционного и конденсатного типа.

strport.ru

1 Устройство роторного насоса

Проточная часть роторного аппарата оснащена одним полым диском, который вращается. Этот диск совершает вращательные движения, благодаря чему, перекачиваемая жидкость передвигается от всасывающего до выходного патрубка.

Роторные насосы, оборудованные одним диском, применяют тогда, когда необходима перекачка жидкости, в которой есть твердые частицы. При этом устройства данного типа имеют низкую скорость вращения, что способствует повышению эксплуатационного срока и снижает вероятность поломок. Нередко можно встретить и роторный насос с несколькими дисками, установленными внутри проточной части.

Насос роторный, благодаря своим конструкционным особенностям, имеет несколько значимых преимуществ:

• его работа знаменуется повышенным уровнем коэффициента полезного действия. При этом КПД не имеет зависимости от степени вязкости перекачиваемой жидкости;
• работа диска способствует эффективному всасыванию твердых частиц вместе с жидкостью;
• устройство способно работать без жидкости, если этому способствуют определенные обстоятельства;
• аппарат запускается даже при условии отсутствия жидкости внутри рабочей камеры;
• эти приборы подходят для очищения нисходящих труб от находящейся в них жидкости. Данная операция возможна, благодаря функции обратного потока, что лишает необходимости, применять второй насос, либо переключать патрубки;
• характеризуются роторные насосы универсальностью. Она обусловливается способностью перекачивать жидкость разного состава, включая воду, загрязненную твердыми частицами и химическими веществами.

Роторный агрегат работает на основе вращения диска, имеющего пологую форму. Диск, которым оборудован насос роторный, соприкасаясь с внутренними стенками устройства, вращается, при этом вращение производится на низких оборотах.

Эта процедура воспроизводит всасывающую линию, и жидкость начинает передвигаться по трубам системы. Управление диском осуществляется за счет мембраны. Проще говоря, диск своими вращениями создает две герметичных камеры, которые разделены между собой. В первую из камер жидкость всасывается и передается во вторую, из которой выталкивается по выходному патрубку к «финишной прямой».

Высокая устойчивость к износам обусловлена в том числе тем, что устройство роторно пластинчатых насосов, сам по себе, не содержит большого количества деталей и элементов. При этом все части можно легко отремонтировать или заменить, так как разобрать и собрать прибор смогут многие. При всем этом насос для воды с ротором способен работать с пятью видами жидких веществ:

1. Вязкие и летучие.
2. Смазочные масляные вещества и жидкость, состав которой отличается высоким уровнем сухости.
3. Жидкие вещества, вызывающие коррозию, так называемая агрессивная жидкость.
4. жидкие отходы промышленной деятельности.
5. Жидкие составы, содержащие вещества абразивного вида.

к меню ↑

2 Классификация роторных изделий

Роторные насосы по принципу работы разделяются на два типа: поступательный и вращательный.

Первый тип, как правило, изготавливается в меньших размерах, чем второй вариант. Помимо компактности, отличие подчеркивается внутренним зацеплением. Стоимость дисковых поступательным механизмов ниже, чем стоимость конкурентов. Но, как утверждают большинством производителей, именно трудозатраты и производство деталей делают цену на такие приборы выше, чем на вращательные аппараты.

Второй работает посредством ротора насоса – диска, он своим вращением создает благоприятные условия для всасывания жидкости с одной стороны и выталкивания с другой. Бывают вращательные насосы с мокрым ротором и насосы с сухим ротором. Насос с мокрым ротором запускается преимущественно только при наличии рабочей жидкости внутри устройства. Насос с сухим ротором может запускаться даже на сухую, то есть, без наличия жидкости внутри рабочей части. Основой этих изделий является ротор центробежного насоса.

Питаются вращательные установки за счет электричества, а точнее, электричество поступает из сети в электродвигатель, который, в свою очередь, передает свою силу через вал на сам ротор. Вал по инерции начинает вращаться, после чего, сцепляясь с зубьями диска, приводит его в движение.

Агрегаты поступательного типа делятся на два типа: шиберные и поршневые. Разновидность шиберных устройств по-другому называют роторно пластинчатыми насосами. Подобная техника отличается крупными габаритами. Применение этих установок, несмотря на их громоздкость, эффективно. Они могут качать воду из большой глубины. Корректно работать эта техника может даже с такой жидкостью, как дизельное топливо или смазочные вещества.

Сами шиберы устанавливаются внутрь эксцентрически расположенных пластин, которыми оборудован ротор. Такое расположение деталей заставляет диск постоянно контактировать со стенами рабочей камеры, вследствие чего, жидкость сначала поступает внутрь системы, а затем выталкивается наружу, то есть выходит на поверхность через выходной патрубок.

Поршневой также разветвляется на два подвида, точнее сам поршень может быть:

• аксиальным;
• радиальным.

Отличие между приведенными подвидами поршневых изделий состоит в механизме возвратно поступательных движений. Аксиальный поршень движется параллельно. Второй тип движений осуществляется в радиальном положении. При этом аксиальный тип насосов оснащается наклонными дисками и шайбами такого же положения. Крутящий момент от двигателя передается посредством шатуна, которым оснащается внутренняя часть поршня.

к меню ↑

2.1 Ручные и динамические роторные насосы

Такая классификация, как ручной роторный насос также чаще всего применяется для перекачивания жидкостей типа топлива и смазочных материалов. Корпус этих изделий выполняется из чугуна, что гарантирует надежную защиту от протечек и большую выносливость к вибрациям. Насос ручной также называют бочковой, так как с его помощью можно перекачать жидкость из бочки в другую емкость. Но корпус ручного аппарата состоит чаще всего из алюминия.

Динамический тип роторных агрегатов работают по принципу динамики. То есть, давление в системе создается посредством набора определенных элементов, при вращении которого воздается непрерывный поток кинетической энергии. Эта энергия и создает давление, заставляющее жидкость всасываться.

Динамические изделия могут быть вихревыми и роторно лопастными насосами. Вихревые установки могут выполняться как в закрытом виде, так и в звездообразном. Также данные модификации могут иметь разное количество рабочих скоростей: одну или две.

Роторно лопастное насосное оборудование можно разделить по разновидностям:

• в соответствии с типом перекачиваемой жидкости: с одним протоком и с двумя протоками. Двухпроточные аппараты могут распределять разные типы жидкостей по разным емкостям;
• в соответствии с приводом, которых насчитывается три: направляющий, спиральный и кольцевой;
• в соответствии с типом осевого механизма: радиальные, центробежные, диагональные.

к меню ↑

2.2 Преимущества и недостатки роторного насосного оборудования

Невзирая, что конструкция и набор деталей разных типов роторных насосов может значительно отличаться, всей линейке этой техники присущи следующие преимущества:

• достижение максимального КПД. Обуславливается тем, что конструкция не содержит клапанов;
• любой другой вид насосов уступает роторному виду по частоте движений, где у последних этот показатель выше, чем у остальных;
• возвратно-поступательное оборудование позволяет реализовать равномерную подачу перекачиваемой жидкости;
• наличие обратного хода позволяет использовать аппарат в качестве гидромоторной установки. Это полезно, когда необходимо, например, очистить трубопроводную систему от загрязненной воды.

Недостатки у роторных установок тоже просматриваются, но в меньшем количестве. Самых видимых выделяется два. Первый заключается в высокой стоимости этого оборудования. Но большие цены окупаются продолжительным сроком эксплуатации и производительной работой. Второй недостаток – это рабочая среда. То есть, нужно следить, чтобы в двигатель не попадала жидкость, вызывающая абразию.
к меню ↑

byreniepro.ru