Винтовой насос

Шнековый насос, или как его ещё называют – винтовой, является одной из разновидностей роторно-зубчатых насосов. Напор нагнетаемой жидкости в нём создаётся за счёт её вытеснения вращающимися внутри статора одним или несколькими винтовыми металлическими роторами.

Шнековый насос можно легко получить из шестерённых, если увеличить в них угол наклона зубьев и уменьшить число зубьев шестерён.

Принцип работы шнекового насоса

За счёт перемещения жидкости между поверхностью корпуса и винтовыми канавками вдоль оси винта происходит её перекачивание. Винты входят своими выступами в канавки смежного винта и тем самым не дают жидкости перемещаться назад.

Область применения шнекового насоса

Его используют для перекачивания пара, газа, их смесей и жидкостей различной степени вязкости.

Впервые шнековые насосы были внедрены в производство в 1936 году. Их простая конструкция позволяет работать, в том числе и при наличии механических примесей с вязкими флюидами при давлении до 30 МПа. Подобные характеристики важны при решении различных практических задач.

Установки винтовых насосов в больших количествах используются в скважинах по добыче метана из угольных пластов для откачивания оттуда воды. Они также пригодны для добычи воды, нефти и использования в других газовых скважинах.

Конструктивные особенности шнековых насосов

С целью повышения качества уплотнений и снижения числа утечек в шнековых насосах применяются конический или цилиндрический эластичные корпуса. Конический винт надёжно прижимается пружиной и давлением от перекачиваемой жидкости, что значительно сокращает утечки. Однако, насосы с эластичным корпусом выдерживают куда меньшее давление, чем их аналоги с металлическими корпусами. Для насоса с коническим винтом подойдёт и жёсткий корпус.

Наиболее распространённый вид шнековых насосов – трёхвинтовые насосы.

На практике они нашли наиболее широкое применение.

К их характерным преимуществам относятся:

  • равномерная подача жидкости (газа, пара);
  • способность перекачивать жидкости с твёрдыми включениями, не повреждая их;
  • способность к самовсасыванию жидкостей;
  • без множества каскадов нагнетания есть возможность получить высокое давление на выходе;
  • низкий уровень шумов при работе;
  • хорошая сбалансированность механизма.

Недостатками данного вида являются:

  • высокая стоимость и степень сложности изготовления насоса;
  • невозможность отрегулировать рабочий объём;
  • недопустимость использования вхолостую (без перекачиваемой жидкости).

Принцип действия, который имеют насосы винтовые

Современные насосы винтовые по принципу действия относятся к объемным роторным гидромашинам. Рабочие органы представляют собой винтовую пару с внутренним зацеплением. Подвижный элемент рабочей пары, винт (ротор), совершает планетарное движение в обойме (статоре).

Обойма имеет внутреннюю винтовую поверхность с шагом в два раза больше шага винта. Находясь в постоянном контакте, обойма и винт образуют несколько замкнутых полостей по длине винт — обойма. При вращении винта полость со стороны всасывания увеличивается в объеме и в ней создается разряжение, под действием которого осуществляется заполнение полости транспортируемой средой. Дальнейшее вращение винта перемещает отсеченные объемы транспортируемой среды в сторону нагнетания.

При установленной частоте вращения винта скорость движения транспортируемой среды и производительность, которую имеют насосы винтовые в процессе работы, постоянна, т.к. неизменно проходное сечение винтом и обоймой.

Винтовые (шнековые) насосы являются насосами объемного типа действия, конструкция которых позволяет создавать стабильное давление и допускают регулировку производительности без потери номинального давления. Винтовые насосы имеют длительный срок эксплуатации, высокий КПД, надежны и универсальны при работе с широким спектром задач.

Винтовой шнековый насос представляет собой устройство, в котором напор нагнетательного материала создается благодаря вытеснению перекачиваемой жидкости одним либо несколькими винтовыми металлическими роторами, которые вращаются внутри статора, выполненного из эластомера в соответствующей форме.

Производство винтовых (шнековых) насосов требует точного изготовления деталей, таких как рабочая пара – ротор и статор, при разработке и изготовлении которых используется специальное высокоточное оборудование. Компьютерный расчет с использованием специальных программ – гарантия высокого качества, которое увеличивает срок работы оборудования и снижает энергозатраты при работе насоса.

Винтовые насосы используются для работы как с густыми, вязкими и тягучими массами, так и при перекачке низковязких продуктов. В зависимости от конструкции насоса и его материального исполнения, возможно перекачивать смолы, пасты, масла, пищевые продукты, абразивные или даже агрессивные жидкости так, чтобы частицы, входящие в их состав, не дробились и не разрушались, смешиваясь с базовой жидкостью.

Винтовые насосы предназначены для работы в пищевых производствах, горнорудной либо химической промышленности, переработки сточных вод в муниципальной и производственной сфере, нефтехимических производствах, откачки шламовых отложений, для работы в газо- и нефте- добыче, кораблестроении, везде где требуется надежное и простое оборудование для постоянной работы, неприхотливое в эксплуатации и подлежащее простому обслуживанию и ремонту. Применения для данного типа насоса практически бесконечны, благодаря своей особой конструкции, применяемым материалам, техническим особенностям и особым рабочим механизмам.

Преимущества винтовых насосов

  • Наиболее равномерная подача жидкости среди всех объемных насосов. Отсутствие пульсации;
  • Перекачивание жидкостей с содержанием твердых веществ, примесей и абразивов, мультифазные среды с большим содержанием газа;
  • Перекачивание продуктов с низкой и высокой вязкостью (1 мПа*с до 5 млн. мПа*с);
  • Перекачивание агрессивных (рН от 1 до 14) и токсичных сред;
  • Винтовые насосы являются самовсасывающими;
  • Давление не зависит от скорости работы насоса (регулировка производительности);
  • Бесшумная работа;
  • Простота в обслуживании.

Винтовые насосы – устройство, в котором происходит создание напора нагнетаемой жидкости за счет ее вытеснения одним или несколькими винтовыми роторами, которые вращаются внутри статора определенной формы.

Винтовые насосы – разновидность роторно-зубчатых насосов, получаемые из шестеренных за счет уменьшения числа зубьев и увеличения их угла наклона.

Статор винтового насоса, краткие сведения.

Материал

Температура

Значение pH

Износостойкость

Хим.стойкость

Применение

до 80°C

хорошая

нормальная

общепромышленное,нефтяной промышленности

до 120°C

3-4, 9-12

хорошая

выше среднего

общепромышленное,нефтяной промышленности

до 120°C

3-4, 9-12

хорошая

хорошая

общепромышленное

FKM резина

до 150°C

нормальная

хорошая

химической промышленности

Материалы изготовления NBR и EPDM имеют одинаковую стоимость, HYPALON более дорогой, материал FKM резина является самым дорогим.

Особенности конструкции, использование

Все, кто планирует купить винтовой насос, безусловно, оценили по достоинству особые характеристики данного устройства. Бесклапанная конструкция насоса, прямо пропорциональная зависимость производительности насоса от количества оборотов, возможность менять направление потока жидкости – все эти преимущества делают винтовой насос популярным в различных отраслях промышленности. Основная рабочая часть насоса – комбинация ротор-статор. Винтообразный металлический ротор расположен внутри статора. Во время вращения ротора меняется объем полостей, за счет чего жидкость перекачивается по оси насосы и вытесняется. В результате изменение объема дает всасывающий эффект.

Характерной особенностью винтового насоса является то, что давление в нем не зависит от скорости перекачивания. Это позволяет ему достигать высоких показателей в подаче жидкости даже на низкой скорости. Купить винтовой насос можно в качестве устройства для перекачивания жидкости для низкого и высокого потока. Винтовые насосы могут также использоваться как многоступенчатые насосы высокого давления.

Какие жидкости могут применяться внутри винтового насоса

  • Абразивные
  • Содержащие твердые частицы
  • Эмульсионные, неоднородные
  • Вязкие до 1000000 сП
  • Имеющие температуру до 900 градусов Цельсия (если работа происходит в непрерывном режиме) или 1200 градусов Цельсия (работа в периодическом режиме).

Применение винтовых насосов

Особым спросом данная продукция пользуется в пищевой промышленности.

Купить винтовой насос стоит для применения в:

  • Молочной промышленности (перекачивание сметаны, йогурта, кефира, сливок и других молочных продуктов);
  • Кондитерской промышленности (перекачивание варенья, джема, патоки, пасты, начинок);
  • Консервной промышленности (перекачивание овощных рагу, томатной пасты, пюре);
  • Масложировой промышленности (перекачивание продуктов на основе жира и масла, кетчупа, соусов, майонеза).

Какие еще жидкости могут перекачиваться с использованием винтовых насосов?

  1. Шахтные воды, осадки, неочищенные сточные воды, сырая нефть, латекс, патока.
  2. Чувствительные к сдвигу жидкости, в состав которых входят абразивные материалы, а также с содержанием твердых частиц независимо от уровня вязкости.

Преимущества винтовых насосов

Данное оборудование имеет неоспоримые плюсы по сравнению с устройствами, имеющими схожее назначение и характеристики. Основные преимущества:

  • Перекачивание веществ происходит без повреждений
  • На выходе из насоса перекачиваемый продукт выходит ровным потоком
  • Возможность регулировать производительность винтового насоса за счет одинаковой скорости подачи продукта и вращения
  • Низкий уровень шума
  • Способность винтового насоса к самовсасыванию с глубины до 7 метров.

Винтовые насосы продаются по всему миру. Ряд отличительных преимуществ делает их популярным оборудованием во многих отраслях промышленности: от пищевой до нефтедобывающей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *