Разновидности на лопаткови помпи
Лопатките, прикрепени към ротора, се използват в лопатъчната помпа за придвижване на течности. В кухината роторът се върти, което предизвиква плъзгане на лопатките в и извън прорезите, което води до изпомпване. Ефективността и гъвкавостта са някои от причините, поради които лопатковите помпи са важни в различни отрасли. Автомобилната индустрия разчита в голяма степен на този тип помпи за системите за сервоуправление, докато смазочните системи също ги използват широко. Химическата промишленост също се нуждае от тези устройства, тъй като те помагат за преноса на течности и за много други приложения, като например петролния и газовия сектор и др. Този пазар се разраства бързо с приблизителен CAGR от 5,94%, като се очаква до 2028 г. да достигне $3,422 млрд.
Видове лопаткови помпи
Лопаткови помпи с фиксирано изместване
Еднокамерни лопаткови помпи
Еднокамерните помпи имат едно отделение, в което течността се улавя и транспортира; по този начин се осигурява равномерен дебит, което ги прави подходящи за приложения, изискващи постоянно подаване на течности, като хидравлични преси или двигатели с постоянна скорост и др. Тази конструкция осигурява по-малко пулсации, което води до по-добра ефективност във всяка система, проектирана по този начин, тъй като винаги са необходими само минимален брой промени, преди да се установи коя комбинация дава най-добри резултати при преобладаващите условия и след това да се приеме като окончателно решение - не са необходими повече опити! Затова еднокамерните се използват предимно в хидравлични системи, както и в системи за смазване.
Двукамерни лопаткови помпи
Тези типове имат две отделения, които задържат течности, но за разлика от аналога си само с едно отделение, те могат да транспортират повече течности едновременно, което позволява по-високи дебити в сравнение с тези, които имат само едно отделение. Трябва да се отбележи обаче, че това подобрение е свързано с разходи, тъй като в процеса на производство ще са необходими повече части, което ще увеличи производствените разходи за двукамерните варианти в сравнение с еднокамерните модели - при равни други условия (ceteris paribus). Двукамерните могат също така да работят по-добре в инсталации, изискващи променливи потоци, като например промишлени машини или мобилно оборудване, където често настъпват промени в налягането.
Ламелни помпи с променливо изместване
Ламелни помпи с компенсация на налягането
Тези типове се справят най-добре с регулирането на дебита в зависимост от изискванията за налягане в системата. Те са в състояние да поддържат производителността чрез компенсиране на промените в налягането, като по този начин осигуряват ефективност при различни работни условия. Лопатковите помпи с компенсация на налягането работят добре, когато е критично да се поддържат определени налягания, като например хидравличните системи за усилване на кормилното управление с клапани за отчитане на натоварването, които ги контролират, така че да не позволяват да се надвишават определени нива.
Ламелни помпи с отчитане на натоварването
При помпата с отчитане на натоварването дебитът се променя в зависимост от нуждите на натоварванията, които се задействат във всеки един момент; това спомага за пестене на енергия, тъй като се подават само необходимите количества, което намалява загубите на енергия. Поради това типът помпа със сензор за натоварване обикновено се прилага в строителни машини и друго оборудване, използвано в промишлеността, където могат да съществуват различни натоварвания, което налага точен контрол на флуидите по време на работа.
Помпи с плъзгащи се лопатки - Конструкция и дизайн
Проектирани с прорези, по които лопатките се плъзгат напред-назад, когато се въртят в тях, помпите с плъзгащи се лопатки създават джобове за задържане на течност между стените на ротора и корпуса. Роторът се върти около оста си, докато лопатките следват пътя на кулака, така че контактът между всички участващи компоненти (ротор, лопатки, кулак) остава непрекъснат през целия цикъл на работа - не се появяват моментни пропуски по повърхностите им дори при най-високите скорости, достижими по време на работния процес. Такава херметичност гарантира затворена среда, необходима за работа с някои химически агресивни вещества или такива с високи нива на летливост, свързани с тях в различни промишлени сектори като нефтохимически заводи и др.
Механизъм на работа
Гъвкави лопатки за помпи
Основни характеристики
Няколко характеристики отличават гъвкавите лопаткови помпи като вид помпи с принудително ротационно изместване. Вените в тези машини са подвижни и могат да се огъват, за да паснат на формата на камерата, в която се изпомпва. Това прави възможно ефективното обработване на флуиди с различен вискозитет. Освен това конструкцията им гарантира, че те образуват плътно уплътнение със стените на камерите, което предотвратява всякакви течове и поддържа постоянна скорост на потока.
Друга особеност е, че той може да се самоподготви. Вакуумът, създаден от тези видове помпи, им позволява да засмукват течност без външна помощ. Те са най-подходящи там, където е необходимо силно засмукване, например при работа с някои твърди частици или вискозни материали като тежко масло. Освен това това оборудване се характеризира с ниски нива на пулсации и точен контрол на дебита, като по този начин осигурява безпроблемна работа в различни промишлени среди.
Обикновено конструкцията на гъвкавата лопатъчна помпа включва използването на закалени части, които са устойчиви на износване, като по този начин се удължава нейният работен цикъл. Освен това се постига лесна поддръжка чрез прости стъпки, предприети по време на процеса на разглобяване и сглобяване, като по този начин се свежда до минимум времето за престой и се подобрява цялостната ефективност на системата.
Общи приложения
Благодарение на своята адаптивност гъвкавите лопаткови помпи намират широко приложение в различни сектори. В автомобилната индустрия те се прилагат в системите за усилване на кормилното управление, както и в приложения за пренос на гориво. Това е така, защото тези изделия могат да обработват течности с различни нива на вискозитет, включително такива, използвани за смазване на автомобили.
От друга страна, хранително-вкусовата промишленост ги използва при работа с гъсти течности като сиропи или сосове, докато фармацевтичният сектор може да изисква точен контрол на течностите по време на измерване/дозиране на лекарства, което изисква прецизност, предлагана от такива устройства. Химическата промишленост също се възползва от използването на този вид устройства, тъй като те могат да издържат на корозивни вещества, които често се срещат в предприятията за производство на химикали.
Освен това, промишлените машини могат да се нуждаят от тях за осигуряване на смазочни материали и прехвърляне на хидравлични течности, както и за други приложения. Всичко това показва колко гъвкави и ефективни могат да бъдат гъвкавите лопатки за помпи в различни области.
Приложения на лопаткови помпи
Автомобилна индустрия
Системи за сервоуправление
Системите за сервоуправление на автомобилите разчитат на лопаткови помпи за генериране на хидравлично налягане. Помпите осигуряват гладко и отзивчиво управление, като осигуряват постоянен поток от хидравлична течност. Лопатковите помпи са ефективни и надеждни, което ги прави подходящи за това приложение, тъй като могат да се справят с различни налягания при различни условия на шофиране.
Преносни системи
В трансмисиите на автомобилите се използват лопаткови помпи, които циркулират трансмисионната течност. Тази течност смазва движещите се части, като по този начин намалява силите на триене между тях по време на движение или в покой. Например нисковискозитетните течности като маслата, използвани в автомобилните скоростни кутии, изискват винаги да има непрекъснато подаване на такава смазка към всички участващи компоненти, за да се предотврати контактът метал-метал; следователно тези устройства поддържат постоянни скорости на потока, необходими за осигуряване на правилното функциониране на автомобилните трансмисии по време на работа, независимо от диапазона на скоростта, постигната от управляваното превозно средство. Гъвкавите лопатки работят добре и при по-високи вискозитети, които се срещат в приложенията за тежкотоварни камиони.
Индустриални приложения
Хидравлични системи
В хидравличните системи на промишлените машини се използват лопаткови помпи за предаване на енергия. Тези устройства осигуряват необходимото налягане за задвижване на различни видове хидравлични задвижващи механизми или двигатели, използвани в такива инсталации. Освен това постоянният дебит, осигуряван от тези машини, гарантира ефикасни условия на работа за всяка хидравлична система, а способността им да работят с леки течности като вода, бензин и др. повишава гъвкавостта в различните отрасли, в които тези вещества могат да бъдат използвани.
Смазочни системи
Лопатковите помпи се използват в системите за смазване за подаване на смазочни материали към машинните части. Те намаляват триенето и спират износването. Ламелните помпи осигуряват непрекъснат поток от масло, така че оборудването да работи по-ефективно. Те са идеални за използване в промишлени смазочни системи, тъй като не пулсират много и имат прецизен контрол върху количеството на подаваната течност.
Хранително-вкусова промишленост
Работа с вискозни флуиди
В хранително-вкусовата промишленост лопатковите помпи обикновено се използват за пренос на гъсти течности, като сиропи или сосове, без повреда или замърсяване. Благодарение на конструкцията с плътно уплътнение, която също така гарантира поддържането на хигиенни условия, тези помпи предотвратяват течове, които биха могли да компрометират хигиенните стандарти, като същевременно са в състояние да поемат различни вискозитети по време на различните етапи от обработката на храните.
Решения за санитарни помпи
Помпите, използвани в санитарни помпени решения за хранително-вкусовата промишленост, трябва да отговарят на строги изисквания за чистота; именно тук влизат в действие моделите от лопатъчен тип, тъй като тяхната конструкция осигурява лесно почистване, като по този начин се свежда до минимум времето за престой, свързано с процедурите за почистване. Тези видове машини предлагат надеждна работа при прехвърляне на течности, което ги прави подходящи за използване при напитки, като млечни шейкове и др., поради простотата на работа, съчетана с високите нива на ефективност, постигнати по време на прехвърлянето на течности, освен това са лесни за поддръжка.
Химическа обработка
Прехвърляне на корозивни течности
Лопатковите помпи работят добре при пренасянето на корозивни вещества, срещани в химическата промишленост, тъй като са достатъчно здрави, за да издържат на такива тежки условия, при които други видове помпи биха се провалили при тези обстоятелства. Тази здравина се постига чрез използването на материали, устойчиви на корозия, което удължава живота им, като предотвратява появата на каквато и да е форма на ръжда вътре или извън помпата, като по този начин се гарантира надеждност дори при работа с абразивни среди, срещани в агресивни химически среди, както и поддържане на постоянен дебит независимо от промените в налягането в системата, което повишава оперативната ефективност, тъй като винаги се изисква постоянна доставка, независимо от характера на изпомпваната среда.
Устройствата тип "вана" могат да обработват различни течности с нисък вискозитет, включително разтворители, бензин и други течности на алкохолна основа, което ги прави универсални за използване в различни сектори на химическата промишленост. Конструкцията на лопатките също така гарантира, че няма износване, дори ако по време на този процес се използват агресивни химикали. Освен това поддръжката му може да се извършва лесно, което допринася за това, че той е най-подходящ за използване в химически заводи.
Отчитане и дозиране
В приложенията за измерване и дозиране, които изискват прецизен контрол на дебита, лопатковите помпи са отличен избор поради способността им да осигуряват точен контрол на дебита, необходим за такива задачи. Тези видове машини са проектирани с разпоредба за фина настройка на дебита, което гарантира точни доставяни количества по всяко време. Това е много важно, особено при работа с някои химикали, при които трябва да се поддържат специфични пропорции по време на дадена процедура.
Друга причина, поради която те са предпочитани, е, че лопатките могат да се регулират автоматично в зависимост от промените в условията на натоварване, като по този начин се гарантира ефективност при работа в различни ситуации, за разлика от други помпи, които могат да не работят правилно, след като нивата на течността паднат под определена точка или налягането значително намалява в захранващия съд, което води или до завършване на партида дефектни продукти, следователно надежден този аспект, необходим за поддържане на надеждни процеси на реакция в химическата инсталация.
Пулсациите в обемните помпи са нежелателни, особено при работа с чувствителни вещества по време на производството, затова моделите с лопатки предлагат ниски пулсационни характеристики, които ги правят подходящи за дозиращи приложения и в този сектор. Плавният непрекъснат поток, генериран от тези устройства, осигурява непрекъснати производствени операции, тъй като всяка форма на прекъсване би довела до загуба на време, освен че увеличава шансовете за получаване на дефектни изделия, като по този начин се създава необходимост от повече работа за коригиране на ситуацията, като по този начин се въвеждат ненужни разходи в бюджетните средства на организацията за корективни мерки, докато високата надеждност, лесното управление прави вана важен инструмент, използван в химическата промишленост
Недостатъци
Износване и износване
С течение на времето лопатковите помпи се износват. Тези лопатки се движат в и извън прорезите, което води до триене. Ако не се обслужват редовно, те могат да се повредят. Важно е да се подменят износените части, за да могат да продължат да работят.
Ограничено за използване с определени течности
Ламелните помпи са проектирани да работят само с определени видове течности. Те работят добре с течности с нисък вискозитет. От друга страна, течностите с висок вискозитет или абразивните течности могат да ги развалят. Ето защо човек трябва да избере подходящата помпа за издръжливостта на своята система.
Познаването на различните видове лопаткови помпи, както и на техните приложения, може да помогне за оптимизиране на промишлените процеси. Всеки вид има своите силни страни, поради което е необходимо да изберем най-подходящия за нашите нужди. Например плъзгащите се лопатки могат да се справят с различни разтворители, без да се самосмазват, докато гъвкавите лопатки се справят добре с различни вискозитети на флуидите, като по този начин осигуряват гладка работа.
Ефективността и надеждността на автомобилните системи, както и на химическата обработка, зависят до голяма степен от правилния избор на лопатъчна помпа. Задълбочете се в други материали, които ще ви дадат повече разбиране, като по този начин ще позволят точен избор за нуждите на вашата индустрия.
