Насос объемного типа - это устройство, которое перекачивает жидкости, захватывая фиксированный объем и проталкивая его через систему. Эти насосы особенно хороши при работе с тяжелыми вязкими материалами и сложной подачей. Фактически, многие отрасли промышленности в значительной степени полагаются на них в своей работе, включая пищевую, нефтяную, водоочистную и другие. Насосы объемного типа гарантируют точное дозирование и высокое давление, что делает их полезными в различных областях применения. Основными категориями являются поршневые, роторные и перистальтические насосы, каждый из которых обладает своими преимуществами для решения конкретных задач.
Обзор объемных насосов
Определение и принцип работы
Насос объемного типа захватывает определенный объем жидкости и вытесняет его через систему. Это обеспечивает равномерную скорость потока независимо от изменения давления. Возвратно-поступательное и вращательное движение - два основных принципа работы объемных насосов.
Основной механизм
В своем основном механизме этот тип насоса задерживает некоторое количество жидкости, а затем выталкивает ее в напорную трубу. Например, возвратно-поступательные насосы достигают этого за счет движения взад-вперед, используя поршни, плунжеры или мембраны, а также другие компоненты, помогающие этому движению. С другой стороны, в ротационных устройствах для перемещения жидкости используются вращающиеся детали, такие как шестерни, лопасти, винты, лопасти и т. д.
Ключевые компоненты
К основным деталям объемных насосов относятся:
- Впускной клапан: Обеспечивает поступление жидкости в камеру насоса.
- Камера насоса: Место, где жидкость остается в процессе перекачки.
- Разгрузочный клапан: Регулирует выход жидкости из насоса.
- Поршень/плунжер/диафрагма: Они создают необходимое движение для возвратно-поступательных типов.
- Роторы/шестерни/лобки: Помогают перемещать жидкость внутри роторных типов.
Плюсы и минусы
Как и у любого другого оборудования, у объемных насосов есть как преимущества, так и недостатки.
Плюсы
Ниже перечислены некоторые преимущества этих устройств:
- Высокое давление: Они могут создавать высокое давление, поэтому подходят для сложных условий эксплуатации.
- Постоянная скорость потока: Обеспечивают стабильный расход независимо от изменения давления.
- Универсальность: Может работать с различными жидкостями, включая вязкие и абразивные вещества.
- Точное дозирование: Обеспечивают точность подачи жидкости, что крайне важно для фармацевтической промышленности и других отраслей.
Cons
С другой стороны, объемным насосам присущи определенные недостатки:
- Сложность: Более сложная конструкция по сравнению с центробежными, что приводит к увеличению потребности в обслуживании.
- Эффективность: Как правило, менее эффективны, чем центробежные насосы, особенно при больших расходах.
- Пульсация: Поток жидкости может испытывать пульсации из-за возвратно-поступательного движения, поэтому требуется дополнительное демпфирующее оборудование.
Типы объемных насосов
Рециркуляционные объемные насосы
Рециркуляционные насосы, также известные как поршневые, используют движение вперед-назад для перекачки жидкостей. Они состоят из цилиндра, в котором движется поршень или диафрагма. Поршневые насосы могут работать с высокими давлениями и способны работать с широким диапазоном вязкости.
Поршневые насосы
В поршневом насосе есть поршень, который проталкивает жидкость через цилиндр. В ней создается вакуум, который втягивает ее в камеру насоса. Затем открывается выпускной клапан, позволяя жидкости выйти под давлением, и снова закрывается, когда начинается новый цикл. Он отлично подходит для применения в системах, требующих высокого давления и точного контроля над потоками.
Мембранные насосы
Вместо поршня мембрана изгибается вперед-назад, тем самым производя необходимое действие в мембранном насосе. Во время одной фазы она втягивает жидкость за счет изгиба вверх, а во время другой фазы происходит сжатие, заставляя ее снова выходить наружу до начала следующего хода. Поскольку движущиеся части изолированы друг от друга, эти устройства могут без проблем работать с агрессивными или абразивными средами.
Плунжерные насосы
Работа плунжерных насосов аналогична работе поршневых, только вместо поршня в них используется плунжер. Плунжер проходит вперед-назад через статическое уплотнение, создавая поток высокого давления. Эти типы в основном применяются в областях, где требуется очень высокое давление, например, в гидравлических системах и при гидроабразивной резке.
Роторные объемные насосы
Перемещение жидкостей с помощью вращающихся механизмов представляет собой роторные насосы. Этот вид насоса идеально подходит для вязких жидкостей и обеспечивает постоянную скорость потока.
Шестеренные насосы
Шестерни с блокировкой используются в шестеренчатых насосах для перекачки жидкости из одного места в другое. При вращении шестерни захватывают жидкость между своими зубьями и корпусом насоса, тем самым проталкивая ее к нагнетательному отверстию. Шестеренчатые насосы могут работать с различными жидкостями, включая масла и химикаты.
Лопастные насосы
Движение жидкости происходит внутри лопастные насосы когда вращающиеся лопасти прижимаются к нему. Поскольку лопасти не соприкасаются друг с другом, износ значительно снижается. Они бережно обращаются с жидкостями, поэтому широко используются в фармацевтике и пищевой промышленности.
Винтовые насосы
Один или несколько винтов могут использоваться в объемных насосах винтового типа для подачи жидкости через корпус насоса. Непрерывный поток с минимальной пульсацией происходит за счет вращательного движения, обеспечиваемого самими винтами. Лучшим оборудованием для перекачки шламов и высоковязких жидкостей являются винтовые объемные насосы.
Лопастные насосы
Ротор с несколькими лопастями служит для перемещения жидкости в лопастных насосах. При вращении лопасти задвигаются и выдвигаются, тем самым задерживая и перекачивая жидкость по всей системе. Лопастные насосы обладают большой универсальностью, что позволяет им работать с широким спектром вязких жидкостей, в том числе с переменной вязкостью.
Перистальтические объемные насосы
Волнообразные движения сжатия и разжатия сжимают гибкие трубки, создавая вакуум, который втягивает и выталкивает его к другому концу, что называется перистальтикой. Периклинальное вращение сжимает стенки, уплотняя их друг относительно друга, тем самым предотвращая обратный ток при проталкивании вперед.
Механизм работы
В рабочем механизме перистальтического насоса задействованы ролики или башмаки, которые сжимают гибкую трубку. Это сжатие создает уплотнение, предотвращая обратный ток и обеспечивая постоянную скорость потока. Ролики или башмаки перемещаются по трубке, проталкивая жидкость вперед.
Приложения
Перистальтические насосы используются в тех случаях, когда необходимо избежать загрязнения. Жидкость соприкасается только с внутренней поверхностью трубки, что делает эти насосы идеальными для применения в медицине, фармацевтике и пищевой промышленности. Перистальтические насосы также используются для дозирования химических веществ и работы с абразивными или вязкими жидкостями.
Характеристики и критерии отбора
Характеристики производительности
Скорость потока
Расход измеряет объем жидкости, перемещаемой насосом за определенный период времени. Насосы объемного типа обеспечивают постоянную скорость потока независимо от изменения давления. Эта характеристика обеспечивает точное перемещение жидкости в таких областях применения, как дозирование химикатов или фармацевтических препаратов.
Давление
Давление указывает на силу, прилагаемую насосом для перемещения жидкости по системе. Насосы объемного типа демонстрируют отличные характеристики, когда речь идет о создании высокого давления. Это делает их подходящими для гидравлических систем и очистки под высоким давлением, среди прочего.
Эффективность
Эффективность оценивает потребление энергии насосом по отношению к его производительности. У объемных насосов КПД обычно ниже, чем у центробежных, но их способность перекачивать вязкие жидкости с постоянной скоростью часто компенсирует этот недостаток. Кроме того, объемные насосы могут работать со шламом.
Факторы, которые следует учитывать при выборе объемного насоса
Тип жидкости
На выбор насоса большое влияние оказывает перекачиваемая жидкость. Насосы объемного типа могут работать с различными видами жидкостей, такими как вязкие, абразивные, коррозионные и другие вещества. Например, благодаря изоляции жидкости от движущихся частей, мембранные насосы лучше всего работают с агрессивными жидкостями.
Условия эксплуатации
При этом следует учитывать такие условия эксплуатации, как температура, давление, факторы окружающей среды и т. д. Винтовые насосы могут хорошо работать при высоких температурах. Знание того, что именно необходимо для конкретного применения, гарантирует оптимальную работу насоса и его долгий срок службы.
Требования к обслуживанию
Кроме того, существуют различные типы объемных насосов, которые нуждаются в разном обслуживании. Рециркуляционные насосы требуют больше внимания из-за сложной конструкции с большим количеством движущихся частей, в то время как роторные насосы, например шестеренчатые, нуждаются в менее частом обслуживании. Оценка этих требований в сравнении с имеющимися возможностями позволит выбрать насос, соответствующий эксплуатационным возможностям и бюджетным ограничениям.
Тематические исследования
Примеры применения объемных насосов в промышленности призваны проиллюстрировать практическое использование этих машин, показать их преимущества в различных областях применения. Благодаря им также становятся понятны рабочие характеристики насосов и критерии выбора, что позволяет получить полезную информацию для принятия решений.
Когда предприятия понимают эти особенности и преимущества, они могут сделать осознанный выбор подходящего объемного насоса для своих конкретных нужд. Это экономит время и обеспечивает эффективность работы с жидкостями при выполнении различных задач или работ, выполняемых компанией.
Понимание различных видов объемных насосов очень важно во многих отраслях. Каждый тип, будь то поршневой, роторный, перистальтический и т. д., имеет свои преимущества перед другими в зависимости от конкретного применения. Поэтому, помимо типа, при выборе подходящего оборудования для конкретной задачи или операции необходимо учитывать и другие факторы, такие как характер перемещаемой жидкости, требуемая скорость и т.д.
Более глубокое изучение технических аспектов этих устройств может привести к принятию грамотных решений, которые позволят повысить производительность. Поэтому специалистам необходимо изучить механику объемных насосов и области их применения, чтобы в полной мере использовать их потенциал.
