Какая особенность винтовых насосов? Для каких жидкостей применяются? Какой принцип действия? И где этот тип насосов используют?

Сегодня особое внимание уделим винтовым насосам. Прочная конструкция, модульный дизайн и расширенная конфигурация этих насосов повышают гибкость процесса и надежность эксплуатации.

Винтовые насосы применяют для перекачивания вязких жидкостей. Они производительны и обеспечивают высокое давление. В этой статье мы поговорим об их принципе действия, рассмотрим сильные стороны, расскажем о том, где этот тип насосов применяется.

Винтовые насосы являются объемными насосами. Они относятся к разновидности роторно-зубчатых и условно делятся на одновинтовые и многовинтовые. Многовинтовой насос - это насос, в котором основной ведущий винт (ротор) имеет спиральное сцепление с одним или несколькими винтами. При вращении ведущего винта ведомые винты также начинают вращаться. Многовинтовые насосы имеют большой коэффициент полезного действия и возможность создания более высокого давления на выходе. В этой статье мы рассмотрим принцип работы и конструкцию насосов, которые чаще всего используются на промышленных производствах - одновинтовых.

Одновинтовые насосы условно можно разделить на насосы высокой производительности (для перекачки больших объемов продукта) и шнековых насосов (для бочек, "еврокубов" и другой мобильной тары).

Первые имеют массивную конструкцию и предназначены для перекачивания большого объема жидкости, при этом не погружая ни одну из своих частей в емкость. Вторые, наоборот, имеют в своей конструкции погружную часть такого диаметра, которую можно установить в заливное отверстие бочки. Тем не менее, данные насосы имеют схожую конструкцию, являются самовсасывающими и способны перекачивать вязкие жидкости.

Рассмотрим конструкцию и принцип действия винтового насоса. Любой винтовой насос условно можно поделить на две части. Первая часть приводит в движение рабочий орган насоса, и, заставляя тем самым насос перекачивать жидкость. В нее входит двигатель и редуктор. Вторая - механическая часть насоса, благодаря которой происходит перекачивание жидкости с определенной производительностью и напором.

Механическая часть

Основными составляющими механической части винтового насоса можно считать ротор (1), статор (2), вход/выход насоса с резьбовым соединением (3), корпус подшипников (4), механическое уплотнение (5) и карданное соединение (6). Все эти детали последовательно соединены друг с другом и находятся внутри специальных опор (7).

Принцип работы насоса

Насос подключен к электрической цепи или пневматической линии. При включении насоса вал электродвигателя начинает вращение с определенным количеством оборотов в минуту. Вращение вала электродвигателя через муфтовое соединение передается на вал редуктора. Зубчатые колеса редуктора, находящиеся в последовательном зацеплении, снижают количество оборотов на выходе из редуктора и увеличивают крутящий момент. Через переходной вал, находящийся в подшипниковом узле, угловая скорость мотор-редуктора передается на карданный вал или шнек транспортировки, который в свою очередь через шарнирное соединение приводит в движение ротор насоса.

Виды установки винтовых насосов

Как уже говорилось в этой статье, вертикальные шнековые бочковые насосы являются одним из видов винтовых насосов и по конструкции и принципу действия схожи с горизонтальными, но имеют довольно ограниченную область применения.

Стандартный шнековый насос устанавливается на горизонтальную поверхность и крепится на ней за счет специальных опор. Бочковой монтируется в емкость вертикально. Тем не менее, встречаются нестандартные варианты установки: вертикальная у обычного винтового насоса и горизонтальная у бочкового шнекового. Замена горизонтальной установки винтового насоса на вертикальное расположение, как правило, бывает обусловлена желанием потребителя сэкономить производственное пространство или в случаях, когда установить насос горизонтально просто нет возможности. Это еще раз подтверждает вариативность этого вида насосов.

Геометрия роторных пар

преимущества

1. Насос объемного типа и каждый оборот ротора равен определенному объему перекачиваемой среды, поэтому есть возможность точной регулировки производительности.
2. Насос является самовсасывающим.
3. Так как вращающиеся детали непосредственно соединены друг с другом, а объемные полости между статором и ротором герметичны, насос обладает высоким коэффициентом полезного действия.
4. Насос может использоваться как в горизонтальном, так и в вертикальном положении.
5. Насос может перекачивать жидкости в разных направлениях, поскольку имеет функцию реверса.
6. Способны перекачивать невязкие, вязкие, высоковязкие и даже неньютоновские жидкости.
7. Перекачиваемый продукт не подвергается ни ударному, ни сдавливающему воздействию, вследствие чего не разрушается его структура (режим течения близок к ламинарному).
8. Возможны различные конструктивные исполнения насоса исходя из задачи потребителя.
9. Возможность получения высокой производительности и устойчивого давления нагнетания при разном количестве оборотов ротора.
10. Возможность перекачивания жидкостей насыщенных газами, поскольку насос не чувствителен к кавитации и гидравлическим ударам.
11. Бесшумная работа механической части. Во время работы насоса слышен шум только от привода насоса.
12. Низкое энергопотребление при использовании электродвигателя в качестве привода.

Применение винтовых насосов в качестве винтовых насосов

Винтовые насосы активно применяют в различных отраслях промышленности. Учитывая специфику вырабатываемого продукта, а именно высокой вязкости и плотности, большое распространение эти насосы получили в пищевой промышленности. Их используют в виноделии (вино, ягоды винограда), в молочной промышленности (сливочное масло, йогурт, сметана, мороженое, сливки, молоко, кефир, творог, маргарин, сгущенное молоко), в кондитерских изделиях (мед, патока, шоколад, варенье, джем, желе, мусс, крем), для различных соусов и приправ (горчица, кетчуп, томатная паста, майонез) и т.д. Их используют в косметической промышленности (шампунь, жидкое мыло, краски для волос, помада, кремы), нефтяной промышленности (нефть, битумно-полимерные материалы, дизельное топливо, мазут, бензин), в химической промышленности (моющие средства, чернила, краски, клей, кислоты, щелочи), целлюлозно-бумажной промышленности (флокулянты, ил, краски, бумажные массы, целлюлозно-водяная каша, красители), а также в очистке бытовых и промышленных стоков (флокулянты, коагулянты, ил, шламы, сапропель)