Водокольцевой насос принцип работы

Устройство и принцип работы вакуумных насосов отличаются в зависимости от задач, которые перед ними ставятся. Например, вакуумные мембранные насосы (сокращенно НВМ) используются в основном для газов и парогазовых смесей, в которых нет капельной влаги, а также отсутствуют примеси в виде твердых частиц.

Их особенностью является то, что они могут использоваться только в пожаробезопасных процессах и считаются экологически чистыми. НВМ является безмасляным устройством и представляет собой корпус, в котором находятся один электродвигатель и две несоединенные друг с другом ступени.

Водокольцевой насос из линейки ВВН

В отличие от НВМ, жидкостно-кольцевые вакуумные насосы могут использоваться во всех отраслях, в том числе пожароопасных. Рассмотрим принцип работы жидкостно-кольцевые вакуумных насосов на примере водокольцевого агрегата. к меню ↑

1.1 Устройство и принцип работы

Водокольцевой насос представляет собой цилиндрический барабан с входным и выходным отверстиями, вокруг которых имеется уплотнительное кольцо в виде прокладки (в которое соответственно поступает неочищенный газ и потом выходит очищенный). Внутри него находится ротор с лопатками.

Перед началом работы насос наполняют рабочей жидкостью (в нашем случае водой). Ротор расположен немного в стороне от центра и во время его вращения между водой, которая под действием центробежной силы прижимается к стенкам цилиндра, и ротором образуется полость разреженного вакуума, напоминающая по виду серп. Это и есть рабочая полость устройства.

Так как лопатки ротора расположены неравномерно, то они делят рабочую полость на части неравного объема. Из-за разницы давлений газ проходит в центр устройства, очищается с помощью водно-кольцевого механизма и заполняет ячейки между лопатками ротора.

При последующем движении эти ячейки соединяются с выходным отверстием, куда выходит уже очищенный газ. Так как ротор вращается непрерывно, то и процесс очистки тоже является непрерывным, что позволяет проводить очистку без потерь времени и энергетических ресурсов.

Вакуумные водокольцевые насосы (ВВН) сегодня широко применяются во многих сферах хозяйствования. Они имеют ряд преимуществ, таких как:

  • надежность;
  • экономичность;
  • простота конструкции;
  • простота в обращении;
  • долговечность;
  • ремонт без особых затрат.

    Схема принципа действия водокольцевого насоса

К несомненным плюсам применения водно-кольцевых насосов можно отнести простоту конструкции, отсутствие высокоточных деталей. В ВВН единственной движущейся частью является ротор с лопастями, все детали данного водокольцевого насоса не соприкасаются друг с другом, соответственно нет износа деталей и нет необходимости проводить ремонт.

Еще один интересный момент в том, что водно-воздушные водокольцевые насосы смазываются рабочей жидкостью и по этой причине их ремонт становится крайней редкостью. Также в ВВН отсутствуют клапаны (часто нуждающиеся в замене), шестеренки (которые постоянно требуют смазки и замены за счет стирания).

А так как водокольцевой насос имеет рабочей жидкостью воду (один из немногих недорогих, общедоступных и восполняемых ресурсов), то единственной частью водокольцевого насоса нуждающейся в смазке являются подшипники ротора.

Если водокольцевой насос работает с газами, в которых много примесей различных твердых частиц (пыли, песка и др.), то уплотнительное кольцо и прокладки могут потребовать замены, так как будут повреждаться данными твердыми частичками.

Важно убедится в том, что уплотнительное кольцо и все сальники в насосе находятся в нормальном состоянии, потому как их выход из строя приводит к серьезным проблемам и угрозе поломки всего механизма.

Все вышеперечисленное в совокупности делает водокольцевой вакуумный насос устройством простым и неприхотливым в эксплуатации, надежным, экономичным, невысокой стоимости.

Читайте также: как сделать насос для фонтана своими руками?

к меню ↑

2 Основные характеристики

Водокольцевой вакуумный насос ВВН 1-3

Теперь рассмотрим основные свойства и параметры, которые демонстрируют водно-воздушные водокольцевые насосы во время работы.

Водокольцевые вакуумные насосы имеют следующие основные характеристики:

  • скорость откачки варьируется от 1,1 м3/мин до 12 и более м3/мин;
  • мощность двигателя от 4 кВт до 40 и более кВт;
  • габариты меняются соответственно;
  • вес разнится от 25 кг. до 2000 кг. и более.

На сегодняшний день водокольцевые вакуумные насосы на рынке представлены как отечественного так и зарубежного производства.

Стоит отметить, что из-за простоты конструкции отечественные ВВН составляют достойную конкуренцию зарубежным аналогам. Они долговечны и могут быть использованы в любой хозяйственной сфере. Наиболее популярными моделями отечественного производства являются: ВВН1-1,5, ВВН2, ВВН1-6, ВВН1-12, ВВН1-25, ВВНЗ.

Читайте также: как получить лицензию на водопользование скважины?

к меню ↑

2.1 Как работает водокольцевой насос? (видео)

 Главная страница » Насосы

Водокольцевой вакуумный насос. Принцип работы

<p>Устройство и принцип работы вакуумных насосов отличаются в зависимости от задач, которые перед ними ставятся. Например, вакуумные мембранные насосы (сокращенно НВМ) используются в основном для газов и парогазовых смесей, в которых нет капельной влаги, а также отсутствуют примеси в виде твердых частиц.</p><p>Их особенностью является то, что они могут использоваться только в пожаробезопасных процессах и считаются экологически чистыми. НВМ является безмасляным устройством и представляет собой корпус, в котором находятся один электродвигатель и две несоединенные друг с другом ступени.</p><p>Водокольцевой насос из линейки ВВН</p><p><em>В отличие от НВМ, жидкостно-кольцевые вакуумные насосы могут использоваться во всех отраслях, в том числе пожароопасных. Рассмотрим принцип работы жидкостно-кольцевые вакуумных насосов на примере водокольцевого агрегата.</em> к меню ↑</p><h3>1.1 Устройство и принцип работы</h3><p>Водокольцевой насос представляет собой цилиндрический барабан с входным и выходным отверстиями, вокруг которых имеется уплотнительное кольцо в виде прокладки (в которое соответственно поступает неочищенный газ и потом выходит очищенный). Внутри него находится ротор с лопатками.</p><p>Перед началом работы насос наполняют рабочей жидкостью (в нашем случае водой). Ротор расположен немного в стороне от центра и во время его вращения между водой, которая под действием центробежной силы прижимается к стенкам цилиндра, и ротором образуется полость разреженного вакуума, напоминающая по виду серп. Это и есть рабочая полость устройства.</p><p>Так как лопатки ротора расположены неравномерно, то они делят рабочую полость на части неравного объема. Из-за разницы давлений газ проходит в центр устройства, очищается с помощью водно-кольцевого механизма и заполняет ячейки между лопатками ротора.</p><p>При последующем движении эти ячейки соединяются с выходным отверстием, куда выходит уже очищенный газ. Так как ротор вращается непрерывно, то и процесс очистки тоже является непрерывным, что позволяет проводить очистку без потерь времени и энергетических ресурсов.</p><p>Вакуумные водокольцевые насосы (ВВН) сегодня широко применяются во многих сферах хозяйствования. Они имеют ряд преимуществ, таких как:</p><ul><li>надежность;</li><li>экономичность;</li><li>простота конструкции;</li><li>простота в обращении;</li><li>долговечность;</li><li>ремонт без особых затрат.<p>Схема принципа действия водокольцевого насоса</p></li></ul><p>К несомненным плюсам применения водно-кольцевых насосов можно отнести простоту конструкции, отсутствие высокоточных деталей. В ВВН единственной движущейся частью является ротор с лопастями, все детали данного водокольцевого насоса не соприкасаются друг с другом, соответственно нет износа деталей и нет необходимости проводить ремонт.</p><blockquote><p>Еще один интересный момент в том, что водно-воздушные водокольцевые насосы смазываются рабочей жидкостью и по этой причине их ремонт становится крайней редкостью. Также в ВВН отсутствуют клапаны (часто нуждающиеся в замене), шестеренки (которые постоянно требуют смазки и замены за счет стирания).</p></blockquote><p>А так как водокольцевой насос имеет рабочей жидкостью воду (один из немногих недорогих, общедоступных и восполняемых ресурсов), то единственной частью водокольцевого насоса нуждающейся в смазке являются подшипники ротора.</p><p>Если водокольцевой насос работает с газами, в которых много примесей различных твердых частиц (пыли, песка и др.), то уплотнительное кольцо и прокладки могут потребовать замены, так как будут повреждаться данными твердыми частичками.</p><p>Важно убедится в том, что уплотнительное кольцо и все сальники в насосе находятся в нормальном состоянии, потому как их выход из строя приводит к серьезным проблемам и угрозе поломки всего механизма.</p><p>Все вышеперечисленное в совокупности делает водокольцевой вакуумный насос устройством простым и неприхотливым в эксплуатации, надежным, экономичным, невысокой стоимости.</p><blockquote><p>Читайте также: как сделать насос для фонтана своими руками?</p></blockquote><p>к меню ↑</p> - изображение 1 - изображение 1

Водокольцевой вакуумный насос (ВВН) – низковакуумный ВН, тип жидкостно-кольцевых насосов (ЖКВН), где рабочая жидкость – вода (в ЖКВН могут использоваться любые жидкие вещества: кислоты, органика, щелочи и т.д. в зависимости от состава газа, который нужно откачать из системы, и технологического процесса).

2 Основные характеристики - фото 2 - изображение 2

Водокольцевой вакуумный насос. Принцип работы и схема насоса простого действия.

Наиболее распространены ВВН простого действия, в которых отвод (нагнетание) и подвод (всасывание) газа происходит вдоль оси. В таких конструкциях (рис. 1) литое рабочее лопаточное колесо 1, установленное с эксцентриситетом относительно цилиндрического корпуса 2, который заполняют водой до центра колеса, уровня A-A. Ротор быстро вращается (1000..3000 об/мин) — радиальные лопатки приводят в движение воду, которая силами инерции отбрасывается к поверхности корпуса и образует водяное кольцо 4. Формируется полость в форме полумесяца, которую лопатки делят на рабочие ячейки 3.

Водокольцевой вакуумный насос. Принцип работы - фото 3 - изображение 3

Рисунок 1. Схема ВВН простого действия

1 – рабочее лопаточное колесо; 2 – цилиндрический корпус; 3 – рабочие ячейки; 4 – водяное кольцо; 5 – окно всасывания; 6 – окно нагнетания; 7 — мертвый  объем

Так как оси колеса и водяного кольца не совпадают, объем ячеек при вращении непрерывно изменяется. Когда он растет — давление падает и через окно всасывания 5 из откачиваемого объема, например, вакуумной камеры, затекает порция газа. Когда уменьшается — происходит процесс внутреннего сжатия (давление растет). Окно нагнетания 6 расположено так, что при соединении с ним объем ячеек продолжает сокращаться, благодаря чему газ поступает на нагнетание за исключением небольшой части ячейки 7 (мертвого объема), из которой он возвращается на всасывание.

Предельное остаточное давление ЖКВН определятся величиной мертвого объема и давлением насыщенных паров рабочей жидкости. Для воды это давление составляет около 103 Па.

Максимальная быстрота действия определяется объемом ячеек и величиной перетеканий с нагнетания на всасывание (в том числе и из мертвого объема).

Водокольцевой вакуумный насос. Принцип работы ВВН двойного действия

Водокольцевой вакуумный насос. Принцип работы и схема насоса простого действия. - фото 4 - изображение 4

Рисунок 2. Схема ВВН двойного действия

1 – рабочее лопаточное колесо; 2 – корпус с овальным в сечением; 3 – жидкостное кольцо; 4 – окна всасывания; 5 – окна нагнетания; 6 – мертвый (защемленный) объем

ВВН двойного действия (рис.2) работает так же, как и простого. Отличие заключается в том, что оси колеса 1 и корпуса 2, выполненного форме овального цилиндра, совпадают. Когда колесо вращается, внутренняя поверхность водяного кольца принимает форму овала 3 – и получается две полости. Из-за чего делается по два окна всасывания 4 и нагнетания 5.

Если вы подумали, что при прочих равных условиях быстрота действия этого ВВН должна быть в два раза больше, чем простого, то теоретически вы, конечно, правы, а на практике ошиблись. Из-за перемещения газа в мертвом объеме 6 обратно на всасывание и перетеканий через торцевые зазоры быстрота действия увеличивается всего в 1,4…1,5 раз. Зато овальная форма корпуса усложняет конструкцию, из-за чего увеличивается цена, и увеличивает вероятность разрыва потока вращающейся жидкости. Поэтому такая конструкция используется редко.

Водокольцевой вакуумный насос. Принцип работы ВВН двойного действия - фото 5 - изображение 5

 

Преимущества и недостатки водокольцевых вакуумных насосов

Преимущества:

  • в водокольцевом вакуумном насосе, принцип действия которого подразумевает теплообмен между жидкостью в кольце и газом, сжатие можно считать изотермическим (нагретая вода отводится и электронасосом подается холодная);
  • активный теплообмен с жидкостью дает возможность откачивать полимеризующиеся, быстроразлагающиеся или воспламеняющиеся газы;
  • простая конструкция обеспечивает высокую надежность при эксплуатации;
  • водяное кольцо, главная особенность этого устройства, делает его нечувствительным к загрязнениям откачиваемого газа парами, пылью, твердыми частицами, капельной жидкостью и т.д.;
  • если вместо воды подобрать жидкость с нужными свойствами, то ЖКВН легко справляется с откачкой агрессивных газов, благодаря чему нашел применение в химической промышленности;
  • ВВН не загрязняет откачиваемый газ масляным паром, так как в проточной части отсутствуют трущиеся элементы, для обеспечения подвижности которых необходима смазка, как, например, в пластинчато-роторном ВН; роль уплотнителя зазоров также выполняет вода.

Преимущества и недостатки водокольцевых вакуумных насосов - изображение 6 - изображение 6

Недостатки:

  • большие энергозатраты на вращение кольца воды;
  • только низкий вакуум (высокое предельное остаточное давление даже для двухступенчатых конструкций 1..10 кПа);
  • большой размер из-за малой величины окружной скорости на конце лопаток роторного колеса.

Водокольцевые насосы — назначение, принцип работы, особенности и преимущества - фотография 7 - изображение 7

Водокольцевые вакуумные насосы — конструкция, монтаж, назначение.vakuum-ceh.ru

Водокольцевые насосы — назначение, принцип работы, особенности и преимущества

Принцип действия - фото 8 - изображение 8

В современных промышленных предприятиях (консервная, кондитерская, молочная и другие отрасли) большой популярностью пользуются водокольцевые насосы, которые позволяют перекачивать различные жидкие вещества с высоким показателем вязкости и густоты. О назначении аппаратов, особенностях конструкции и работы — пойдёт речь ниже.

Принцип действия

Работа водокольцевого насоса заключается во вращении лопастей ротора, которые располагается в специальном кожухе. При увеличении угловой скорости вращения элементов возникает центробежная сила достаточная для получения водяного кольца вокруг ротора и ряда незаполненных жидким веществом каналов, которые разделяются лопастями.

Если ротор располагается эксцентрично относительно кожуха, то каналы будут также изменяться по объёму: одна часть из них уменьшиться, а другая — увеличится

Если выполнить в торце крышки кожуха 2 отверстия, то через них будет осуществляться всасывание (там, где объём каналов возрос) и нагнетание воздуха (где объём снизился).

В то же время, для разделения области входа и выхода воздуха необходимо чтобы водяное кольцо прикасалось к верхней части ступицы ротора. Внизу же лопасть насосного устройства должна размещаться внутри слоя водного кольца.

Для высокого качества работы необходимо, чтобы отверстие входа воздуха имело большие размеры, нежели отверстие выхода.

Конструкция водокольцевого насоса должна иметь как можно меньше неплотных участков у торцевых стенок, это позволит выполнять работу с максимальным КПД.

Конструкция устройств

Стандартная комплектация насосного оборудования включает в себя:

  • Непосредственно насос.
  • Втягивающий и выводящий патрубки.
  • Трубопровод для всасывания.
  • Выводящий трубопровод.
  • Приёмный бак (принимает воздух и использованную воду).
  • Выхлопная трубка (размещается на приёмном баке).
  • Трубка для новой воды.
  • Сливной патрубок (позволяет выполнять слив жидкости из бака для приёма).

Основные параметры

ВВН имеют следующие особенности:

  1. Подача от одного до пятидесяти кубических метров.
  2. Производительность двигателя от двух до ста киловатт.
  3. Скорость работы двигателя от 760 до 1550 оборотов в минуту.
  4. Вес прибора может быть 75 до 2650 килограмм (зависит от конкретной модели оборудования).

Плюсы и минусы устройств

Эффективность работы по объёму у ВВН может достигать 70-80 процентов. Однако общее значение КПД составляет 20-42 процента. Для высокой производительности аппарата требуется наличие хорошего охлаждения.

Устройства активно применяются на промышленных объектах и позволяют создавать высокий вакуум до девяноста шести процентов. При этом не требуется предварительная чистка воздуха. Попадание жидкого вещества вместе с втянутым воздухом внутрь – тоже допустимо.

Во время работы прибор автоматически смазывается рабочим веществом, что уменьшает износ деталей и увеличивает срок службы устройства в целом.

Также плюсом аппаратов считается возможность синхронного вращения ротора насоса и электрического двигателя, что исключает необходимость применения редуктора.

В настоящее время рынок насосов предлагает потребителям широкий ассортимент устройств как заграничного, так и российского производства. За счёт простоты и надёжности строения отечественные агрегаты удобны в эксплуатации, доступны в цене и уверенно справляются с поставленными задачами.

Водокольцевой насос

Конструкция устройств - фото 9 - изображение 9

Водокольцевые насосы позволяют откачивать воздух и другие газы, создавая разряжение (вакуум).

Устройство и принцип работы водокольцевого насоса

Принципиальная схема насоса показана на рисунке.

Основные параметры - фото 10 - изображение 10

Для работы насос необходимо частично заполнить жидкостью. Ее уровень должен достигать оси вала.

Рабоче колесо 1 установлено в корпусе 2 с эксцентриситетом. При вращении колеса, жидкость под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам корпуса 3. Таким образом жидкость образует кольцо, которое вместе с корпусом насоса и втулкой колеса создают рабочую полость, разделенную лопатками на ячейки.

При вращении колеса объем ячеек в зоне всасывания увеличивается, в результате газ засасывается в насос, в зоне нагнетания объем ячеек уменьшается, газ вытесняется из насоса.

Для поддержания постоянного объема жидкости в насосе и ее охлаждения, на уровне насоса устанавливают бак. Жидкость из бака может поступать в насос, уровень поддерживается регулятором.

Плюсы и минусы устройств - фото 11 - изображение 11

Характеристики водокольцевых насосов

  • Максимальный вакуум - до 95%
  • КПД - 50%
  • Расход - 6,6...450 л/с при Т=20 С

Типы водокольцевых насосов

Наиболее распространенными являются три типа водокольцевых насосов:

  • ВВН - водокольцевой вакуум насос
  • ВК - водокольцевой компрессор
  • ДВК - водокольцевой насос двойного действия

Компрессор отличается от вакуум насоса расположением и размерами окон, позволяющими уменьшить потери при нагнетании воздуха.

Преимущаства водокльцевых насосов

Водокольцывые насосы способны работать с загрязненными, запыленными газами, а также с газожидкостными смесями. В рабочей полости насоса отсутствуют трущиеся поверхности, что увеличивает ресурс.

Водокольцевой насос: цена. Водокольцевой вакуумный насос: принцип работы

Водокольцевой насос - фотография 12 - изображение 12

Водокольцевые насосы производятся для прокачки не только воды, но и масел. Некоторые модели широко используются в парфюмерной области. Также есть модификации, которые востребованы на предприятиях по переработке молочных продуктов. К основным параметрам устройств следует отнести мощность двигателя, плотность жидкости, а также пороговое давление.

Водокольцевой вакуумный насос: принцип работы

Принцип работы насоса водокольцевого типа построен на вращении пластин. За счет этого внутри камеры устройства создается большое давление. Для вращения вала используется статор. У насосов штуцер установлен с головкой. Для того чтобы патрубок прочно фиксировался, имеется защитное кольцо. Жидкость в камеру насоса попадает через входное отверстие. После прогонки она поступает в канал. В завершение вся жидкость прокачивается через патрубок.

Устройство и принцип работы водокольцевого насоса - фото 13 - изображение 13

Насос типа НСУ-3/0,35

Для прокачки масел используется указанный водокольцевой вакуумный насос. Принцип работы устройства построен на постепенном увеличении давления внутри камеры. Всего у модели имеется пять пластин. Ведущий вал установлен с диметром 2,3 см. В данном случае толкатели предусмотрены с головкой. Для прокачки воды модель подходит идеально. Двигатель у этого насоса установлен на 3,4 кВт.

Втулка располагается у основания вала. Допустимая плотность жидкости составляет 4 лм. Предельное давление устройства - 10 МПа. Для того чтобы следить за работой насоса, установлен манометр. Масса указанной модели составляет 55 кг. Купить представленный водокольцевой вакуумный насос можно за 22 тыс. руб.

Характеристики водокольцевых насосов - фотография 14 - изображение 14

Устройство ВВН 2-50М

Для прокачки жидкости небольшой плотности используется указанный водокольцевой насос. Принцип работы модели построен на увеличении давления за счет вращения пластин внутри камеры. Производится устройство с двумя толкателями. Всего в корпусе имеется четыре пластины. Ведущий вал установлен на 3,2 см. Выходное отверстие патрубка составляет 4,3 см. Общая длина ведущего вала равняется 22 см.

Пороговое давление устройство выдерживает в 12 МПа. Защитное кольцо у модели используется с уплотнителем. Входное отверстие имеется небольшого диаметра. Корпус в представленном насосе изготовлен полностью из чугуна. Допустимая плотность жидкости составляет 3 лм. Купить водокольцевой насос ВВН 2-50М можно за 24 тыс. руб.

Модели для молочных продуктов

Для молочных продуктов водокольцевой вакуумный насос продается на две камеры. Для перекачки воды устройство подходит идеально. В данном случае пластины располагаются под углом в 12 градусов. Ведущий вал у моделей предусмотрен со штангой. Допустимый уровень плотности жидкости составляет 5,5 лм.

Пороговое давление устройства равняется 15 МПа. Всего у моделей имеется одна штанга. Пластины в данном случае находятся под углом в 12 градусов. Всего в насосах имеется две пары штифтов. Фиксаторы у них изготовлены из стали. Купить для молочных продуктов водокольцевой насос можно за 18 тыс. руб.

Типы водокольцевых насосов - фотография 15 - изображение 15

Устройства для масложировых продуктов

Насосы данного типа производятся с моторами высокой мощности. Если рассматривать модификации на три пластины, то у них ведущий вал используется на 2,2 см. В данном случае допустимая плотность жидкости равняется 5 лм. Пороговое давление устройств составляет 10,2 МПа. Камеры у многих моделей рассчитаны на 4,5 литра.

По производительности насосы указанного типа довольно сильно отличаются. Если рассматривать модификации на пять пластин, то у них показатель плотности равняется 14 лм. В данном случае параметр порогового давления колеблется в районе 22 МПа. Купить качественный водокольцевой насос этого типа можно за 35 тыс. руб.

Водокольцевой насос: цена. Водокольцевой вакуумный насос: принцип работы - изображение 16 - изображение 16

Особенности моделей для производства кондитерских изделий

Насосы для производства кондитерских изделий отличаются объемными камерами. Толкатели в устройствах находятся за головкой. В данном случае пластины располагаются под углом в 15 градусов. Допустимый уровень плотности вещества составляет 10 лм. Пороговое давление насосы в среднем выдерживают в 13 МПа. Если рассматривать модификации на три пластины, то они производятся с короткими ведущими валами. В данном случае опоры располагаются под малым углом.

Также важно отметить, что на рынке представлены модификации со штангами. У выходного патрубка устанавливается два защитных кольца. Принцип работы устройства построен на вращении вала. Моторы для этого используются с мощностью от 3 кВт. Еще на рынке продаются насосы на пять пластин. Их угол наклона составляет не более 13 градусов. Пороговое давление устройств данного типа держится на уровне 15 МПа. Также важно отметить, что допустимая плотность вещества колеблется в районе 8 лм. Стоит данного типа водокольцевой вакуумный насос (цена рыночная) около 30 тыс. руб.

Насосы для плодоовощной продукции

Водокольцевой насос данного типа производится с усиленным валом. В данном случае штанга установлена со стальной подпоркой. Многие модификации данного типа производятся на два выходных патрубка. Если рассматривать насос на три пластины, то у него имеется фильтр для осушки. Многие модели данного типа оснащаются заглушками. Мотор устанавливается за ротором. Мощность его составляет не более 5 кВт. Производительность в данном случае зависит от объема камеры.

Если рассматривать водокольцевой насос на четыре пластины, то у него имеется коленчатый привод. В среднем ведущий вал используется на 2,2 см. Таким образом, производительность насоса колеблется в районе 300 куб. метров в час. Также важно отметить, что выпускаются устройства с тремя выходными патрубками. Стоит насос данного типа около 32 тыс. руб.

Водокольцевой вакуумный насос: принцип работы - фото 17 - изображение 17

Насосы в косметической сфере

Насос указанного типа может выпускаться на две пластины. В таком случае ротор используется с диффузором. Мощность мотора в среднем составляет 4 кВт. Благодаря этому параметр производительности держится на уровне 200 куб. метров в час. У многих насосов имеются фильтры для осушки. Объем камеры в среднем составляет 4,5 литра. Также важно отметить, что модели оснащаются манометрами.

Пороговое давление устройств не превышает 10,3 МПа. Показатель допустимой плотности вещества равняется 8 лм. Если рассматривать насос с четырьмя пластинами, то у него используется мотор на 6 кВт. Показатель порогового давления устройств составляет около 12 МПа. Купить насос данного типа можно по цене от 35 тыс. руб.

Модели для производства парфюмерии

Насос этого типа производится с одной штангой. Моторы на устройства устанавливаются, как правило, коллекторного типа. Если рассматривать насос на три пластины, то у него имеется диффузор. В среднем параметр порогового давления не превышает 20 МПа. Также важно отметить, что производительность зависит от объема основной камеры. У моделей на три пластины она устанавливается на 4 литра.

Насос типа НСУ-3/0,35 - фото 18 - изображение 18

Если рассматривать насос на пять пластин, то у него используется приводной ротор. Как правило, штанга устанавливается в задней части корпуса. Мотор у моделей используется на 12 кВт. В среднем показатель порогового давления не превышает 5 МПа. Также важно отметить, что допустимый уровень плотности составляет около 25 лм. Еще на рынках представлены модификации на шесть пластин.

Камеры у них используются на 3 литра. Выходные патрубки в устройствах располагаются в задней части конструкции. Моторы чаще всего используются коллекторного типа. Показатель мощности устройств составляет 7 кВт. При этом параметр допустимого давления колеблется в районе 13,5 МПа. Приобрести насос этого типа можно за 24 тыс. руб.

Характеристики водокольцевого вакуумного насоса

Устройство ВВН 2-50М - изображение 19 - изображение 19

Водокольцевой вакуумный насос – это агрегат, который работает с газами и парами. Это насосное оборудование востребовано в разных отраслях промышленности. Главная особенность такого насосного оборудования состоит в том, что насос может откачивать загрязнённые пары и газы, подвергать их очистке и перекачивать в трубопроводы и другие резервуары. При этом многие химические и технологические производственные процессы должны проходить не в условиях нормального атмосферного давления, а в вакуумной среде. Именно для создания таких условий и используются водокольцевые вакуумные насосные агрегаты. В нашей статье мы рассмотрим особенности их устройства, принцип работы и тонкости ремонта.

Особенности агрегата и его назначение

Модели для молочных продуктов - изображение 20 - изображение 20

Как правило, ВВН функционируют за счёт генерации центробежного усилия в рабочей камере. Откачивание газов происходит за счёт того, что в камере формируется особое кольцо с областью предельно низкого давления или полного вакуума.

После запуска агрегат может втягивать в себя газовые потоки и пар, а потом выпускать их в нужном направлении. При этом рабочая среда в насосе проходит очистку и подготовку к дальнейшей эксплуатации. Именно из-за работы прибора с газами и парами его ещё называют водно-воздушным насосом.

Область использования этого насосного оборудования довольно широка:

  • металлургическая промышленность;
  • машиностроение;
  • деревообрабатывающее производство;
  • различные химические предприятия;
  • пищевая промышленность;
  • сельскохозяйственная сфера и другие области.

Существует несколько видов вакуумных насосов. Их устройство и принцип работы могут существенно отличаться в зависимости от назначения прибора. Так, мембранные вакуумные агрегаты могут использоваться только для перекачки газов и парогазовых сред. При этом в транспортируемой смеси не должно быть капельной влаги и твёрдых примесей. Такие агрегаты считаются экологически чистыми приборами и могут использоваться только для работы в условиях полной пожарной безопасности.

В отличие от них, водокольцевой вакуумный насос может применяться в любой отрасли, даже в той, где есть повышенная пожароопасность. Устройство и принцип работы этого прибора мы и рассмотрим более подробно.

Конструкция и особенности работы

Устройства для масложировых продуктов - фото 21 - изображение 21

ВВН – это агрегат в виде цилиндрического барабана, который имеет входное и выходное окно.  Вокруг этих окон стоят уплотнительные прокладки в виде кольца. Через эти прокладки и засасывает, а потом выводится неочищенная и очищенная газовая смесь. Внутри корпуса находится ротор с лопастями. Принцип работы этого оборудования выглядит так:

  1. Перед тем как запустить агрегат, в него заливают воду.
  2. Поскольку ротор немного сдвинут относительно центра насоса, во время его кручения между водной средой, прижимаемой под действием центробежных сил к поверхности цилиндра, и роторным механизмом образуется вакуумная полость серповидной формы. Она и называется рабочей полостью насосного агрегата.
  3. Поскольку лопасти ротора в ВВН располагаются неравномерно, они разделяют полость вакуума на неравные по объёму части.
  4. Благодаря тому, что в полостях образуется разность давления, газ перемещается в центральную часть агрегата и очищается при помощи водокольцевого устройства.
  5. Затем он заполняет ячейки между лопастями ротора.
  6. При дальнейшем вращении эти ячейки соединяются с выходным окном, через которое транспортируется очищенный газ.
  7. Поскольку вращение ротора происходит непрерывно, процесс очистки выполняется без временных и энергетических потерь.

К преимуществам ВВН можно отнести следующее:

  • Агрегат отличается высокой прочностью и надёжностью.
  • Это довольно экономичное оборудование.
  • Простота конструкции (отсутствие высокоточных деталей, клапанов и шестерёнок) облегчает ремонт и обслуживание прибора.
  • Это простое в эксплуатации оборудование.
  • Водокольцевой вакуумный агрегат – довольно долговечное изделие.
  • Ремонт такого оборудования можно выполнить без существенных затрат.
  • В качестве смазки для подшипников ротора в ВВН используется рабочая жидкость – вода, поэтому обслуживание агрегату почти не требуется.

Важно: поскольку в таком изделии единственным вращающимся механизмом является ротор и лопасти, остальные детали и узлы агрегата не соприкасаются друг с другом при работе. Это способствует тому, что оборудование практически не изнашивается и поэтому ему не требуется частый ремонт.

Однако если это оборудование будет работать с газами с большим количеством твёрдых примесей в виде песка или пыли, то прокладки внутри прибора и уплотнительные кольца будут повреждаться этими частицами и их придётся менять. Принцип работы насоса таков, что перед запуском агрегата нужно убедиться, что все сальники и уплотнительные кольца находятся в отличном состоянии. Иначе их выход из строя может привести к серьёзным последствиям вплоть до поломки насоса.

Характеристики

Особенности моделей для производства кондитерских изделий - изображение 22 - изображение 22

Основными техническими характеристиками подобного насосного оборудования являются следующие показатели:

  • Скорость откачивания рабочей среды. Этот показатель может быть в пределах 1,1-12 м³/мин.
  • Мощность мотора – 4-40 кВт.
  • В зависимости от мощности изменяются и габариты насоса.
  • Вес может быть в пределах 25-2000 кг.

Разновидности

Насосы для плодоовощной продукции - фотография 23 - изображение 23

ВВН делятся на два вида по количеству импеллеров:

  • Одноступенчатые приборы с одной или двумя рабочими камерами. Это маломощные насосы с низкой производительностью и приемлемой ценой.
  • Двухступенчатые агрегаты могут иметь только две рабочие камеры. Это мощные высокопроизводительные изделия промышленного назначения.

Возможные неисправности и их устранение

Насосы в косметической сфере - фотография 24 - изображение 24

Описание водокольцевого вакуумного насоса: принцип работы, плюсы и минусы

Модели для производства парфюмерии - фото 25 - изображение 25

Жидкостно-кольцевые вакуумные насосы помогают перемещать пар, конденсат, газообразные смеси из закрытых емкостей, при этом очищая их от различных примесей. В качестве жидкости, которая находится внутри агрегата, обычно используется обычная вода, за что прибор именуется водокольцевым насосом.

Особенности прибора

Водокольцевой вакуумный насос – специальный агрегат, который работает с парами и газами. Особенностью такого оборудования является возможность откачивать загрязненные газы или пары, очищать их и перекачивать в необходимые резервуары.

При работе ВВН генерируется центробежная сила в рабочей камере. Откачивание газов происходит за счет формирования внутри камеры предельно низкого давления или полного вакуума.

Характеристики водокольцевого вакуумного насоса - изображение 26 - изображение 26

Водокольцевой прибор устроен таким образом, что он защищен от перегрева и внешнего механического воздействия.

Несмотря на большой вес и габариты, многие предприятия находят применение ВВН. Часто устройство используется не как самостоятельный агрегат, а как часть системы.

Сферы деятельности, где можно его использовать:

  • Металлургия;
  • Химическая промышленность;
  • Машиностроение;
  • Пищевая промышленность;
  • Сельское хозяйство;
  • Целлюлозно-бумажная промышленность;
  • Газовая и многие другие.

Например, в сельском хозяйстве некоторые модели используются в качестве аппарата для доения коров и коз. В сфере тяжелой металлургии невозможно представить процесс переплавки металлов без применения ВВН. Используется насос и в строительстве при необходимости переместить цемент или другие сыпучие материалы. В деревообрабатывающей промышленности он нужен для сушки, обработки и переработки древесины.

Устройство и принцип работы

В своей работе прибор использует принцип завихрения рабочей жидкости, что, в свою очередь, создает вакуум. С помощью вращающегося ротора с лопастями жидкость за счет центробежной силы начинает вращаться по кругу, образуя кольцо. Эти приборы еще называют насосами глубокого вакуума, так как они работают при 100 Паскалях и ниже.

Особенности агрегата и его назначение - фото 27 - изображение 27

Принцип работы ВВН довольно прост:

  1. Ротор с лопастями находится со смещением от центра корпуса, что при вращении создает рабочую полость с низким давлением.
  2. Лопасти устроены так, что в процессе работы они разделяют откачанную среду на части, различные по объему.
  3. Затем они проходят по ячейкам, сжимаясь до необходимых размеров, и выпускаются через выходное отверстие.

При этом процессе идет постоянная потеря жидкости вместе с выпущенными сжатыми газами. Для этого конструкцией предусмотрен еще и сепаратор, который разделяет жидкость и воздух.

При этом, если жидкость не загрязнена пылью или иными отходами, она может использоваться повторно.

При прохождении воздуха через завихрение происходит его очистка, поэтому его уместно использовать там, где среда загрязнена и очищение будет целесообразно.

Преимущества и недостатки

Жидкостно-кольцевые вакуумные насосы используются во многих отраслях промышленности, в зависимости от поставленных перед ними задач. Такие агрегаты можно применять для работы и с пожароопасными веществами.

В качестве рабочей жидкости выступает самый дешевый и общедоступный ресурс – вода.

Как и многое другое оборудование, такие приборы имеют свои преимущества и недостатки. При выборе агрегата нужно учитывать все нюансы.

Основные плюсы:

  • Несложная конструкция;
  • Долгий срок эксплуатации;
  • Стойкость к загрязнениям откачиваемого пара или газа;
  • Отсутствие масла в очищенном выходящем продукте;
  • Высокая степень производительности;
  • Не шумит и не вибрирует во время работы;
  • Детали между собой не соприкасаются, что исключает износ элементов и необходимость их замены.

Конструкция и особенности работы - фотография 28 - изображение 28

Единственной деталью, которая может подвергаться нагрузке и возможной замене, является подшипник, который нуждается в дополнительной смазке. Все остальные детали смазываются рабочей жидкостью.

Недостатки:

  • Постоянно нужно пополнять жидкость внутри системы для бесперебойной работы агрегата;
  • Для снижения уровня давления внутри прибора нужно периодически охлаждать жидкость, находящуюся в агрегате;
  • При испарении газов может выделяться небольшое количество жидкости, которую нужно улавливать.

В зависимости от выбора вида и модели характеристики насосов могут отличаться. Производительность прибора зависит от мощности его двигателя – от 4 до 40 кВт. Соответственно, чем мощнее прибор, тем больше его габариты. Вес агрегата может колебаться от 25 кг до более чем 2000 кг, смотря в какой промышленности он используется.

Основные причины поломок и ремонт

Благодаря простоте конструкции ВВН обладают высокой механической надежностью. Отсутствие клапанов и трущихся частей делает агрегат более устойчивым к различным поломкам, а рабочее колесо на валу не соприкасается с корпусом насоса.

Абразивные частицы, пыль и прочие инородные мелкие частицы не влияют на работу прибора, так как остаются в жидкостном кольце.

При эксплуатации насосов на производстве можно столкнуться с определенными неполадками, устранить которые может не только специалист, но и работающий с агрегатом сотрудник.

Характеристики - изображение 29 - изображение 29

Проблемы и способы их решения:

  • Недостаточный вакуум внутри агрегата. Проблема может быть вызвана попаданием воздуха через уплотнители или вышедшие из строя сальники. Замена уплотнителей и подтягивание гаек решат данную проблему.
  • Нестабильная работа насоса и частые срывы. Это случается из-за недостаточного количества воды в приборе. Добавление воды решит неполадку.
  • Снижение производительности. Это происходит из-за загрязнения внутренних элементов агрегата. Ремонт включает в себя продувание высушенного насоса струей сжатого воздуха либо чистку определенных деталей.
  • Сильная вибрация прибора. Проблема вызвана нарушением расположения валов и двигателя относительно оси.
  • Затруднено проворачивание вала. Вероятная причина – износ подшипников. Их замена решит проблему.
  • Насос не запускается. Рекомендуется проверить правильность подключения электрики и исправность двигателя.
  • Повышенный расход энергии. Может быть вызван неправильным подключением электричества. Налет на деталях внутри насоса также может увеличить расход электричества во время работы агрегата.

Для длительного срока эксплуатации нужно выбирать жидкостно-кольцевой насос известных производителей, к которым можно отнести российские компании «Вакууммаш», «Компрессормаш», итальянскую – Pompetravaini, турецкую – Ангара.

На многих предприятиях возникает потребность в перекачивании газов или других воздушных потоков из одного резервуара в другой. Для этого используется водокольцевой насос, который перемещает необходимый газ в условиях полного вакуума, созданного центробежной силой.

Особенности и виды самовсасывающего насосаkanaliza.ruВыбор насоса для откачки воды: садовые моделиkanaliza.ruОсобенности выбора фекального насосаkanaliza.ruНасос «Малыш»: характеристики устройства, его разновидности и применениеkanaliza.ru

Водокольцевые насосы

Разновидности - фотография 30 - изображение 30

Назначение: 1. Для создания вакуума в насосах и других аппаратах

2. В качестве воздуходувок при использовании сжатого воздуха

в технологических процессах.

Маркировка: ВВН – водокольцевой вакуум-насос;

ВК – водокольцевой процессор;

ДВК – водокольцевой вакуум-насос двойного действия.

Параметры:

Q = 6,6…450 л/с; максимальный вакуум 80…97 % (↑!); Н = 3…22 м.

Не требовательны к запыленности воздуха (газа) и не требуют очистки, могут применяться для удаления взрывоопасных газов (так как в рабочем пространстве насоса отсутствуют трущиеся металлические поверхности).

Схема и принцип действия:

 
 

Возможные неисправности и их устранение - изображение 31 - изображение 31

Вал рабочего колеса 1 установлен эксцентрично в корпусе насоса 4. Перед пуском насос заполняется водой примерно до оси вала. При вращении лопасти рабочего колеса 5 захватывают воду и под действием центробежных сил она отбрасывается к стенкам корпуса насоса, образуя концентрическое водяное кольцо 6. В верхней точке корпуса, где лопасть рабочего колеса соприкасается с корпусом насоса, нижняя граница водяного кольца соприкасается со ступицей рабочего колеса, а в диаметрально противоположной точке водяное кольцо максимально удалено от ступицы колеса и погруженными в воду остаются лишь концы лопаток. * Образовавшееся серповидное пространство между втулкой рабочего колеса и водяным кольцом и является рабочей полостью.*

Описание водокольцевого вакуумного насоса: принцип работы, плюсы и минусы - фото 32 - изображение 32

При вращении рабочего колеса объемы ячеек (между лопастями) в зоне всасывания увеличиваются, и создается вакуум. Под действием вакуума воздух по входному патрубку 7 через всасывающее окно 8 поступает в рабочую полость. При дальнейшем движении рабочего колеса объемы ячеек в зоне нагнетания уменьшаются, воздух сжимается и через нагнетательное окно 2 по выходному патрубку 3 подается в воздухопровод.

Для поддержания постоянного объема водяного колодца и отвода тепла (сжатие воздуха и трение уплотнителей) в корпус насоса непрерывно подается вода.

Источники:

Понравилась статья? Расскажите друзьям:
Оцените статью, для нас это очень важно:
Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Оставить комментарий:

Отправить

Полезные сервисы:

Опрос: Насколько Вам помогла информация на нашем сайте? (Кол-во голосов: 193)
Сразу все понял
Не до конца понял
Пришлось перечитывать несколько раз
Вообще не понял
Как я сюда попал?
Чтобы проголосовать, кликните на нужный вариант ответа. Результаты