Винтовые насосы — устройство, принцип работы, отличия, видео

Винтовой насос – это агрегат, предназначенный для перекачивания растворов и жидкостей повышенной вязкости. Такого рода оборудование используется во многих сферах промышлености – текстильном химическом и металлообрабатывающем производстве. Винтовые насосы обладают простой конструкцией, отличаются надежностью и длительным рабочим ресурсом.

Устройство винтового насоса – из чего состоит прибор?

Основным элементом винтового насоса является ротор. Он имеет цилиндрическую форму и спиральный желоб, напоминающий винт или шнек. Ротор расположен внутри статора, снабженного эластомерной гильзой и спиралевидным каналом. Сам статор имеет форму стальной трубы. Роторная спираль может оборудоваться несколькими заходами. При этом статорная спираль всегда оборудована одним заходом больше.

Вдоль контактной линии между статором и ротором расположены защищенные от проникновения воды участки, разделяющие рабочую полость насоса на несколько частей. Благодаря особенному расположению ротора в статоре, эти участки поочередно открываются и закрываются.

Регулировка объемов откачиваемой жидкости осуществляется посредством изменения количества оборотов ротора. Для этого следует использовать частотный привод.

Все элементы насоса помещены в прочный корпус из пластика или чугуна. При этом, если используется винтовой насос для скважины, то его корпус изготавливается из нержавеющей стали.

Принцип действия и назначение прибора

Принцип действия каждого винтового агрегата основан на перемещении жидкости вдоль винтовой оси внутри камеры. Ось образуется между поверхностью корпуса и винтовыми канавками путем вхождения винтовых выступов в смежные канавки. Благодаря такому принципу работы, внутри прибора создается замкнутое пространство, которое не позволяет жидкости перемещаться назад из прибора.

В наши дни винтовые насосы используются во многих сферах жизнедеятельности человека. Чаще всего это оборудованием применяется:

• На пищевых фабриках – при производстве продуктов питания агрегаты применяются в качестве дозаторов;
• В строительстве – насосы используются для подачи смесей, используемых с целью производства наливных полов и кровли;
• На скважинах – приборы выкачивают загрязненную воду с большим количеством примесей. Винтовой скважинный насос может использоваться, как для источника с чистой водой, так и для скважины с песком;
• В химической промышленности – винтовые насосы перекачивают большие объемы густых веществ для их дальнейшей обработки.

Высокая надежность и способность работать под высокими нагрузками делает винтовые насосы одним из наиболее прогрессивных видов насосного оборудования.

Преимущества и недостатки винтовых насосов

Высокий спрос на винтовые насосы обусловлен множеством их достоинств. Среди них нужно выделить:

• Высокий КПД приборов – от 50 до 70 %;
• Агрегаты способны работать с очень вязкой жидкостью, создавая напор гораздо выше, чем импеллерные помпы;
• Винтовые насосы способны перекачивать жидкости с большим количеством твердых примесей;
• Принцип работы винтового прибора исключает образование пульсаций, которые характерны для оборудования других видов;
• Винтовые насосы являются самовсасывающими приборами, а максимальная глубина забора жидкости может составлять 8,5 м;
• Приборы отличаются компактностью и низким уровнем шума;
• Благодаря высокой надежности, винтовые насосы крайне редко требуют ремонта и не нуждаются в частом обслуживании.

Как и другие виды насосов, винтовое оборудование имеет свои слабые стороны. Первый минус заключается в высокой стоимости агрегатов, из-за чего использовать их на своем производстве могут позволить себе далеко не все предприятия. Второй недостаток заключается в отсутствии возможности регулировки объемов откачиваемой жидкости.

Виды винтового насосного оборудования

Так как винтовые приборы задействованы во многих сферах применения, они отличаются между собой особенностями конструкции. По своему устройству агрегаты делятся на такие типы:

• Шнековые насосы – эти агрегаты предназначены для перекачивания больших объемов агрессивных химических и абразивных веществ. Шнековый прибор эффективно работает, как в вертикальном, так и в горизонтальном положении. Нередко такое оборудование используется для воды из скважин и глубоких колодцев. Шнековые агрегаты обладают простой конструкцией и сравнительно невысокой стоимостью;

• Штанговые насосы – такого рода устройства используются для высоковязких сред в предприятиях по добыче и переработки нефти. В конструкцию штангового насоса входит устьевой сальник, вращательная колонна и поверхностный привод. Агрегаты этого типа отличаются высокой производительностью и достаточно высокой стоимостью;

• Вакуумные насосы – эти агрегаты оборудуются двумя винтовыми роторами, вращающимися в противоположные стороны. Благодаря такой конструкции вакуумного насоса, жидкость сначала попадает в область между винтовыми камерами и цилиндром, а затем попадает в отверстие для выхлопных газов.

Насос винтовой для вязких жидкостей показывает высокую производительность, однако эффективность работы устройства во многом зависит от правильности его использования. В связи с этим прежде, чем покупать прибор для бытовых или промышленных целей, нужно убедиться в его соответствии с выбранной областью применения.

Какой насос лучше – центробежный или винтовой насос?

Многие люди, которые хотят купить насос для бытовых целей, задумываются о том, что же лучше – центробежный или винтовой насос. Оба эти вида отличаются между собой областями использования и особенностями конструкции.

Центробежный насос — достаточно дорогостоящий прибор, который хорошо справиться с обеспечением водой загородного коттеджа. Эти насосы можно использоваться, как для скважин, так и для колодцев. В устройство агрегата входит зафиксированное на валу рабочее колесо, которое выталкивает воду наверх. Это оборудование подходит только для перекачивания чистой воды, имеет высокий КПД и потребляет небольшое количество электроэнергии. Центробежные насосы отличаются высокой надежностью и длительными сроками эксплуатации.

Винтовые насосы используются преимущественно в промышленности. Гораздо реже погружной агрегат такого рода применяется в быту и хозяйстве. Если же для обслуживания частного дома был выбран именно такой прибор, то его следует использовать для перекачивания не слишком загрязненной воды, количество твердых примесей в которой не должно превышать 150 г/м³ жидкости.

Выбор насосного оборудования в основном зависит от воды, которую он будет перекачивать. Если агрегат требуется для подачи чистой питьевой воды, то лучше выбрать центробежный насос. Если жидкость нужна для полива, то лучше отдать предпочтение винтовому оборудованию.

Винтовые и лопастные насосы – в чем отличия?

Большинство неопытных покупателей часто ошибаются, принимая лопастной насос за винтовой. Отличия между агрегатами этих видов заключается в областях применения и характеристиках агрегатов.

Винтовые устройства в большинстве своем используются в промышленных целях, гораздо реже – в быту. Среди их преимуществ следует выделить:

• Равномерный объем подачи перекачиваемой жидкости;
• Способность к самовсасыванию;
• Отлично сбалансированная конструкция;
• Агрегат эффективно работает даже при наличии в жидкости твердых примесей;
• Высокая прочность деталей.

К недостаткам винтовых насосов относится высокая стоимость оборудования, большие габариты, повышенное трение его запчастей, высокий уровень шума и не эффективное охлаждение.

Лопастные насосы применяются в быту. Насос лопастной центробежный обладает такими достоинствами:

• Простота в эксплуатации и обслуживании;
• Возможность подключения к одному трубопроводу сразу нескольких лопастных насосов;
• Скромные габариты и вес;
• Низкий уровень шума при работе;
• Невысокая стоимость большинства моделей;
• Наличие эффективной системы охлаждения.

Среди минусов ролико-лопастного насоса следует выделить отсутствие возможности работать с загрязненной водой. Насос лопастной центробежный обладает низким КПД, а, при сужении проточных каналов, большинство агрегатов перегреваются, что приводит к их поломке. Для производства большинства моделей используются тяжелые стальные запчасти, которые, в паре с легким пластиковым корпусом, ухудшают баланс и устойчивость приборов.

Важная характеристика лопастного насоса – это его производительность. Она сильно зависит от качества воды и мощности агрегата. Если насос не обладает высокой мощностью, то он не будет перекачивать необходимое для обслуживания частного дома количество жидкости. Поэтому для загородного жилья следует выбирать более мощное оборудование, покупка которого обойдется гораздо дороже.

sadovij-pomoshnik.ru

Винтовой насос: устройство и принцип работы.

Содержание

Винтовые насосы получили широкое распространение в области обеспечения частных домов и коттеджей чистой водой из колодца или скважины.

Каждый владелец своего дома знает, что после приобретения недвижимости стоит подумать и об обеспечении дома водой. Ведь отсутствие водоснабжения может сильно испортить впечатление от покупки.

Правильный выбор погружного насоса, а в нашем случае винтового насоса является гарантией бесперебойного водоснабжения в течении длительного времени.

Винтовой насос для скважины пользуется заслуженной популярностью среди любителей загородного отдыха на своем участке, а так же среди владельцев коттеджей и домов за счет простоты эксплуатации и легкости монтажа. К тому же, в отличии от поверхностного насоса, винтовой отличается универсальностью в подаче воды с большой глубины.

Принцип работы винтового насоса.

Работа винтовых насосов основана на понятии винта Архимеда.

Принцип действия винтового насоса основан на возможности создания специального профиля винтов, линия зацепления между которыми обеспечивает полную герметизацию области нагнетания от области всасывания.

При вращении винтов эта линия перемещается вдоль оси. Длина винтов для обеспечения герметичности при всех их положениях должна быть несколько больше шага винтов.

Винты при вхождении в выступами в канавки смежного винта образуют замкнутое пространство, что не дает жидкости перемещаться обратно.

Жидкость, расположенная во впадинах винта и ограниченная корпусом и линией зацепления винтов, при вращении винтов вытесняется в область нагнетания.

В большинстве случаев винтовые насосы выполняются с тремя винтами: средний – ведущий и два боковых – ведомые.

Подача винтового насоса определяется выражением:
Q = 0.0691 * n * d3, где
n – число оборотов винта в минуту;
d – диаметр начальной окружности винтов.

Рассматривая конструкцию оборудования можно заметить, что наружная поверхность винтов лежит на внутренней поверхности корпуса. При перекачивании, например, масла или других вязких жидкостей в месте контакта винта с корпусом образуется несущий масляный клин.

При этом между выступами винтов и корпусом создается замкнутое пространство, которое делает невозможным утекание жидкости обратно. Такой принцип работы винтового насоса обеспечивает равномерный график подачи жидкости во времени. К тому же, его неоспоримым преимуществом является способность к самовсасыванию жидкости.

Погружной и скважинный винтовой насос

Начиная описывать погружные винтовые насосы следует заметить, что модельный ряд их довольно скромен. Это следует из того, что сами по себе винтовые глубинные насосы являются разновидностью погружного оборудования.

Насосы глубинные винтовые

Такое оборудование отличается удлиненным шнеком, за счет чего достигаются достаточно высокие рабочие характеристики.

Глубинные винтовые насосы используются для поднятия воды из артезианских скважин, где расстояние до воды может равняться нескольким сотням метров. Это самые мощные образцы линейки погружных винтовых насосов, что прямым образом сказывается на стоимости оборудования.

Насос для колодца

При выборе насоса для колодца, зачастую приоритет получают модели с креплением к стенке колодца. Такие насосы незаметны, а при работе издают только чуть заметный шум.

При установке насоса в колодец следует учитывать уровень воды. Желательно, чтобы уровень воды в колодце оставался постоянным. В противном случает нет возможности гарантировать надежную работу насоса.

Насос для колодца необходимо устанавливать не ниже одного метра от дна, иначе в процессе работы насос будет засорятся грунтом и мусором.

Винтовой насос для скважины

Винтовой скважинный насос крепится на тросе и погружается непосредственно в воду. Электропитание подается по электрическому кабелю, с помощью которого осуществляется и управление оборудованием.

Винтовой скважинный насос способен работать в более жестких условиях. На работу насоса не влияет наличие механических примесей в воде, он способен обеспечить Ваш дом водой с достаточно большой глубины.

Как выбрать винтовой насос

Для того чтобы Вы использовали только лучшие винтовые насосы при выборе следует уделить внимание техническим характеристикам:
  Подача (производительность) показывает количество воды, подаваемое насосом с промежутке времени(литр в секунду или м3 в час).
  Напор показывает на сколько метров насос способен поднять воду из скважины. При выборе насоса этот параметр должен быть не меньше чем сумма глубины на которой расположен насос + наивысшая точка трубопровода в доме.
  Мощность насоса показывает необходимую нагрузку, которую он потребует от электросети Вашего дома. Мощность современных насосов может доходить до 5 кВт. Если электросеть дома рассчитана на меньшую нагрузку, чем требует насос, это приведет к поломке.
  Материал корпуса. От материала корпуса насоса зависит в какой среде его можно использовать. Грунтовая вода содержит в большом количестве соли, поэтому при выборе насоса следует учитывать из чего изготовлен его корпус. Зачастую корпуса погружных насосов изготавливают из нержавеющих сталей.

Винтовой или центробежный насос?

Каждый хозяин хочет для себя только лучшее и перед тем как купить оборудование возникает вопрос что же лучше винтовой или центробежный насос???

Такое оборудование отличается между собой не только принципом работы и конструкцией, но и что более важно для нас областью своего использования.

Область использования погружного центробежного оборудования – это обеспечение водой частного дома и загородного участка.

Центробежный насос используется как для скважин, так и для колодцев. Особенности его конструкции позволяют перекачивать только чистую воду без наличия каких либо примесей.

Такие агрегаты отличаются высоким КПД, небольшим потреблением электроэнергии и широкой линейкой моделей на любой ценовой диапазон.

Винтовой глубинный насос в большинстве случаев используется в промышленности и гораздо реже в бытовой сфере.

Особенности конструкции такого оборудования позволяют перекачивать воду с незначительным содержанием загрязнений – не более 150 г / мм3 жидкости.

Исходя из всего вышеперечисленно можно сделать вывод, что окончательный выбор оборудования завит от воды, которую он будет перекачивать.

Если рабочая среда – это питьевая вода – то Ваш выбор должен остановиться на оборудовании центробежного типа.

Если требуется перекачивать жидкость с незначительными загрязнениями, то ничего лучше винтового насоса Вам не найти.

Преимущества винтовых насосов

Винтовые насосы отличаются целым рядом преимуществ. Покупатели отмечают высокую эффективность насосов такого типа.
  долговечность. Двигатель насоса обеспечивает вращение винта, он не работает в контакте с внутренностями насоса, это способствует к снижению трения и повышению долговечности работы насоса.
  отсутствие пульсаций. Осевое перемещение воды в насосе и постоянные показатели подачи характеризуют отсутствие пульсации жидкости на выходе из насоса.
  низкий уровень шума. Благодаря небольшой инерции движущихся частей насоса уровень шума остается так же на невысоком уровне.
  Простота конструкции обеспечивает высокую ремонтопригодность и долговечность как отдельных узлов, так и всего насоса.

Перед тем как купить винтовой насос

Современные производители готовы удовлетворить любые Ваши требования, а ваше преимущество заключается ещё и в том, что в открытой гонке большие компании заинтересованы в довольных клиентах.

Значит риск получить бракованную модель снижается до нуля.

Наверняка Вы уже читали отзывы про винтовой насос и знаете, что большой популярностью пользуются насосы БЦПЭ от компании Водолей – монтажная глубина достигает 110 метров.

Кроме того хорошую конкуренцию им составляют шнековые насосы Беламос – это очень качественное и недорогое оборудование.

Рассматривая западные модели следует упомянуть продукцию компании Unipump. Эти агрегаты чрезвычайно надежны, правда и стоимость такого оборудования значительно выше.

Перед тем как купить винтовой насос рекомендуем Вам посмотреть стоимость и характеристики оборудования в нашем каталоге. Здесь представлено только качественное оборудование мировых производителей.

Перейти в каталог погружного оборудования

Видео о винтовом насосе

Винтовые насосы хороши для создания достаточно высоких давлений при небольшой подаче жидкости. Широкое распространение винтовые насосы получили в последнее время, сыскав наибольшую популярность в обеспечении водой из скважин частных домов и коттеджей.

Наиболее широко винтовые насосы применяются в химической промышленности для перекачивания агрессивных химических сред.

www.nektonnasos.ru

Винтовой насос — устройство, принцип действия

Владельцы дачных участков и частных домов обязательно сталкивались с вопросом покупки оборудования для выкачки воды из скважин, колодцев. Винтовой насос — в таком случае прекрасный вариант. О его достоинствах, принципе действия, технических характеристиках и тонкостях выбора агрегата, вы можете узнать из данной статьи. Кроме того, краткий обзор популярных моделей поставит контрольную точку на выборе оборудования.

Кратко об устройстве и работе агрегата

Винтовой (шнековый) насос представляет собой вариацию роторного агрегата. Свою популярность этот тип оборудования завоевал благодаря возможности перекачки жидкости повышенной вязкости. Яркий пример применения в быту — для удаления сточных отходов из канализации. Принцип функционирования насоса винтового типа напоминает работу шестеренчатого устройства.

Устройство оборудования довольно простое. Ротор в виде винта с лопастями размещается внутри цилиндрического корпуса. Величина ротора подобрана таким образом, чтобы он мог непринужденно двигаться, но в тоже время зазор между стенкой в рабочем состоянии был минимален. С двух сторон устройство оснащено патрубками.

Функционирование системы осуществляется в следующем порядке:

• Устройство погружается в скважину (колодец или канализационную яму), непосредственно в жидкость и подключается к сети питания.
• Первый патрубок всасывает жидкость внутрь корпуса.
• Ротор вращается. Лопасти винта насоса нагнетают воду внутрь и направляют вдоль корпуса ко второму патрубку, выпускному.
• Через выпускной патрубок выполняется выход продукта наружу.
• Так устроен и работает простейший шнековый насос. Существуют и усложненные конструкции. В них увеличено количество винтов, ступеней.

Разнообразие винтовых моделей

Существует 2 варианта насоса винтового типа в зависимости от количества роторов:

• одновинтовые — состоят из одиночного винтового ротора. Во время вращения винта внутри корпуса происходит своеобразное разделение плоскости на полости. В процессе выкачки жидкость перемещается из одной полости в другую, вдоль оси ротора.
• двухвинтовые — более сложные устройства. Они оснащены уже двумя винтами. Такие модели используют для выкачивания воды (пресной, минеральной и морской)Производительность насоса — главная характеристика, которая указывает на возможное количество подаваемой жидкости за единицу времен. Зависит эта величина от водозаборного устройства.

Мощность двигателя устройства — этот показатель может варьироваться в пределах 250 Вт — 5 кВт. Учтите возможности электропроводки в доме, чтобы избежать ее перегруза.

Динамический уровень или расстояние от грунта до верхнего уровня воды.

Статический уровень подачи жидкости или по величине меньше динамического. В противном случае, поступление воды невозможно.

Потеря давления при подаче — как правило, этот показатель касается горизонтальных участков водопроводной системы. Он определяется 0,1 часть от промежутка между точками разбора и забора жидкости.

Материал корпуса — для скважин подходит вариант из нержавеющего металла, сверху покрытый пластиковым кожухом. Такое исполнение гарантирует защиту от растворенных в воде минералов, солей и непосредственно воздействия влажной среды.

Весовая категория прибора — легкие устройства не требуют мощного, надежного крепления, в отличие от тяжелых. модели трехвинтового конструкции — применяются для любого типа жидкости. Единственное условие — отсутствие в них абразивных частиц и активных химических веществ, потому как это существенно увеличит износ, повреждение деталей насоса.

Шнековые устройства дополнительно различают по количеству ступеней. Они бывают одно- и многоступенчатые. Подобное различие в конструкции влияет на эффективность агрегата.

Схема устройства винтового (шнекового) насоса

Достоинства шнековых устройств

Погружные насосы винтового типа обладают массой преимуществ перед центробежными или поршневыми. Заключаются они в следующем:

• в процессе работы самостоятельно всасывают жидкость, вплоть до образования глубокого вакуума;
• создают повышенное давление;
• могут работать на любой глубине;
• выход перекачиваемой жидкости осуществляется равномерно, без пульсаций в отличие от центробежных моделей;
• конструкция агрегата предусматривает перемещение жидких продуктов с некоторыми включениями и даже сухих веществ;
• устройство винтового насоса исключает нарушение структуры перемещаемого вещества, в отличие поршневых, плунжерных;
• бесшумность работы;
• легкость обслуживания;
• простота конструктивного исполнения;
• может использоваться в канализационной системе для откачки стоков;
• большой ассортимент моделей, в зависимости от необходимой производительности.

Винтовые варианты погружных агрегатов в целом гарантируют качественную и слаженную работу по подаче воды. Они отличаются универсальностью (в качестве источника может использоваться колодец или скважина, простотой обслуживания и монтажа.

Двухвинтовой погружной насос в разрезе

Область использования оборудования

Винтовой насос имеет широкую область применения. Они используются на промышленных предприятиях для перемещения вязких веществ (например, сгущенного молока, теста), пара и газа, а также для создания требуемого вакуума на некоторых предприятиях.

Работа скважин (нефтяной, артезианской, газовой) тоже обеспечивается винтовым устройством. Кроме того, используя специальные мощные насосы, выполняют бурение этих самых скважин. Очистка бытовых стоков на канализационных насосных станциях не обходится без подобного агрегата.

Но, конечно, винтовые конструкции используются и в быту для подачи жидкости на различные потребители (фонтан, бассейн, домашний водопровод, накопительную емкость).

Единственное обязательное условие применения винтового насоса — это целенаправленность. Не рекомендуется использовать агрегат в разных целях. Тем более, что область применения напрямую связана с выбором устройства, его конструктивными и функциональными особенностями.

Скважина или колодец?

Рассмотрим, как влияет на выбор оборудования, источник воды. В данном случае ими выступает скважина и колодец.

Для колодцев выбирают модели с боковым креплением на стенке. При покупке уделите внимание на наполненность колодца водой. Чтобы исключить работу насоса «вхолостую». Это снижает его надежность и сокращает срок службы.

Винтовой насос — универсальное устройство, используется в промышленности и быту

Кроме того, в колодезных насосах заборное устройство находится в нижней части, учтите это при установке. Не рекомендуется монтировать агрегат на расстоянии меньше 1 м от дна колодца, чтобы не засорить насос илом, песком. Это также негативно сказывается на его работе.

Для скважин выбирают приборы более стойкие к условиям работы. Они обеспечивают подачу жидкости с повышенных глубин, не реагируют на замутненность воды и наличие каких-либо примесей. Заборные отверстия в таких моделях располагаются над электродвигателем. Соответственно, двигатель погружен постоянно в воду и естественным путем охлаждается. К конструктивным особенностям скважинных насосов относятся мощность двигателя, корпус из материала с антикоррозионными свойствами, стальной, надежный шнековый элемент.

Критерии правильного выбора прибора

На какие характеристики стоит обратить внимание при выборе устройства, чтобы его работа порадовала надежностью и стабильностью долгое время?На цену прибора влияют технические характеристики. Поэтому рекомендуется заранее определить возможные нагрузки на устройство и параметры источника воды.

Монтаж и запуск механизма желательно доверить специалистам. Они при подключении проверят функционирование устройства во всех режимах работы.

Востребованные модели шнековых приборов

На сегодняшний день существует большой ассортимент предполагаемого насосного оборудование различных производителей. Однако наиболее популярными моделями погружных насосов отечественного производителя остаются «Водолей» и «Спрут».

Глубинный винтовой насос «Водолей»

Шнековый насос модели «Водолей» пользуются большим спросом. Они доступны по стоимости и надежны в службе. «Водолей» не привередливы к качеству воды, имеют отличные показатели производительности и гарантированно прослужат долгие годы. Кроме того, аналогичные «Водолею» зарубежные марки стоят в несколько раз дороже, да и поставка запасных частей может занять длительный срок.

К недостаткам модели «Водолей» относится повышенный вес конструкции и ненадежность крепежных тросов, которыми комплектуется оборудование.

Еще одним представителем отечественного насосного оборудования является модель «Спрут» (Sprut). Этот насос может использоваться не только для скважин, но и для колодцев. Коррозионная стойкость, ударопрочность и износостойкость деталей — главные достоинства марки. Интенсивный режим функционирования не страшен для модели. «Спрут» защищен от перегрузов, что существенно продляет срок службы. Кроме того, фирма-производитель предлагает регулярное проведение сервисного обслуживания специалистами компании. Отзывы о насосном оборудовании этой марки, как и о «Водолее» только положительные.

Вас могут заинтересовать:

prokommunikacii.ru

Конструкция и принцип действия насоса винтового типа

В связи с изменением курса рубля актуальность цен уточняйте у менеджеров компании.

В настоящее время широкое распространение получили насосы винтового типа. Они широко востребованы при перекачивании масел, топлива, жидких нефтепродуктов, битума, полимеров, воды, красок и др.

Винтовые (шнековые) насосы состоят из двух основных элементов:

• статора — внутренней спирали со специальным профилем нарезки и с определенным количеством витков, представляющей собой стальную трубу, жестко соединенную со стенками корпуса эластичным элементом из бутадиен-нитрильного каучука;
• ротора — движущегося конструктивного элемента насоса, выполненного в форме наружной спирали (число заходов которой на один меньше, чем у статора) и произведенного из качественной легированной стали.

Собранные в единый узел ротор и статор образуют группу двояковыпуклых полостей. Они располагаются вдоль винтовой линии агрегата спиралью. Образуемые при этом уплотнительные линии контакта надежно отделяют рабочие полости друг от друга. Конструктивно винтовые насосы включают в себя одну или несколько пар зацепляющихся винтов, устанавливаемых в расточках корпусов с незначительными зазорами. Модели с одним шнеком имеют ограниченное применение. Особенность таких агрегатов — возможность работы в реверсном режиме.

Принцип действия винтового насоса

Образуемые ротором и статором винтового насоса двояковыпуклые полости заполняются нагнетаемой жидкостью. При передаче крутящего момента от двигателя через муфту к валу они перемещаются от впускного патрубка к выпускному. При этом рабочая среда транспортируется вдоль оси ротора в полостях между ним и статором насоса. Образуя закрытое пространство, выступы и зазоры системы шнек-корпус не позволяют перекачиваемой жидкости перемещаться назад — в сторону впускного патрубка.

В процессе вращения ротора насоса объем полости со стороны всасывающего патрубка увеличивается. Под влиянием создаваемого при этом разрежения рабочая среда заполняет образовавшееся пространство. Дальнейшее вращение ротора и перемещение винтовой линии приводит к закрытию полости. Рабочая среда с постоянной скоростью движется вдоль оси статора к выпускному патрубку. Таким образом, транспортировку жидкости обеспечивает изменение объема камеры.

Благодаря такому принципу действия характерными чертами винтовых насосов являются высокая стабильность напора, способность к самовсасыванию и низкий уровень шума. Поэтому мультифазные, одно- и двухвинтовые модели шнекового насосного оборудования широко востребованы в производстве и во многих отраслях промышленности.

Выбрать оптимальную модель винтового насоса с учетом конкретных условий можно, связавшись с техническим специалистом ООО «Авелин» по одному из имеющихся на сайте телефонных номеров.

Дополнительная информация по теме:

www.avprom.su

Винтовой насос — это… Что такое Винтовой насос?

Внутреннее устройство трёхвинтового насоса

Винтовой или шнековый насос — насос, в котором создание напора нагнетаемой жидкости осуществляется за счёт вытеснения жидкости одним или несколькими винтовыми металлическими роторами, вращающимся внутри статора соответствующей формы.

Винтовые насосы являются разновидностью роторно-зубчатых насосов и легко получаются из шестерённых путём уменьшения числа зубьев шестерён и увеличения угла наклона зубьев ^[1].

Конструкция винтов в двухвинтовом насосе. Жидкость перемещается вдоль оси насоса

Принцип работы

Перекачивание жидкости происходит за счёт перемещения её вдоль оси винта в камере, образованной винтовыми канавками и поверхностью корпуса. Винты, входя винтовыми выступами в канавки смежного винта, создают замкнутое пространство, не позволяя жидкости перемещаться назад.

Область применения

Предназначен для перекачивания жидкостей различной степени вязкости, газа или пара, в том числе и их смесей.

Эти насосы могут работать при давлениях до 30 МПа^[2].

Впервые введенные в практику в 1936 году, винтовые насосы имеют простую конструкцию, могут работать в присутствии механических примесей и с вязкими флюидами, что бывает необходимо при решении различных практических задач. Большое число установок винтовых насосов (УВН) используется для удаления воды из скважин, добывающих метан из угольных пластов, прежде всего, благодаря их способности перекачивать жидкости с механическими примесями. Однако винтовые насосы пригодны и для других газовых скважин, а также для добычи воды и нефти.

Конструктивные особенности

Для улучшения качества уплотнений и снижения утечек иногда применяется цилиндрический или конический эластичный корпус. В последнем случае конический винт прижимается пружиной, а иногда ещё и давлением перекачиваемой жидкости. Однако насосы с эластичным корпусом способны выдерживать меньшие давления чем насосы с металлическим корпусом. В насосах с коническими винтами можно обойтись жёстким корпусом.

Наиболее распространёнными являются трёхвинтовые насосы.

Преимущества

• равномерная подача жидкости, в отличие от насосов поршневых и плунжерных;
• способность перекачивать смеси из жидкой и твёрдой фаз без повреждения твёрдых включений в жидкости;
• как и другие объёмные насосы, винтовые обладают способностью к самовсасыванию жидкости;
• возможность получить высокое давление на выходе без множества каскадов нагнетания;
• хорошая сбалансированность механизма и, как следствие, — низкий уровень шума при работе.

Недостатки

• сложность и высокая стоимость изготовления насоса;
• нерегулируемость рабочего объёма;
• так же, как и другие виды объёмных насосов, винтовые нельзя пускать вхолостую без перекачиваемой жидкости, так как в этом случае повышается коэффициент трения деталей насоса и ухудшаются условия охлаждения; в результате насос может перегреться и выйти из строя.

Литература

1.Схиртладзе А.Г., Иванов В.И., Кареев В. Н. Гидравлические и пневматические системы. — Издание 2-е, дополненное. М.: ИЦ МГТУ «Станкин», «Янус-К», 2003 г. — 544 с.

2.Ли Джеймс, Никенс Генри, Уэллс Майкл. Эксплуатация обводняющихся газовых скважин. Технологические решения по удалению жидкости из скважин / Перевод с английского. — М.: ООО «Премиум Инжиниринг», 2008. — 384с., ил. (Промышленный инжиниринг).

См. также

Примечания

1. ↑ Источник литературы 1, стр. 93
2. ↑ Источник литературы 1, стр. 94

dic.academic.ru

Винтовые пищевые насосы: описание, назначение, применение

Винтовой (шнековый, червячный, героторный) пищевой насос – это самовсасывающий агрегат объемного типа для перекачивания жидкостей, в том числе, эмульсионных, с повышенной вязкостью и/или взвешенными твердыми фракциями. Его главной конструктивной особенностью является наличие героторной пары — ротора и статора.
В общем случае, есть несколько типов насосов с аналогичным названием: одно-, двух- и трехвинтовые. Но для транспортировки продуктов и пищевого сырья применяется только первый вид. Второй и третий имеют роторы несколько иной формы, работают в нефтяной и химической промышленности, энергетике, судостроении, системах смазки, гидроподъемниках. Поэтому в данной статье они не рассматриваются.

Основное назначение винтового насоса – перекачивание жидкой или вязкой массы. В пищевой промышленности он нужен, чтобы транспортировать сметану, творог, кефир, сливки, майонез и другие продукты. Температура рабочей смеси – до 90 град С.
Принцип действия насоса, согласно которому жидкая масса вытесняется  винтовой парой, изобрел Рене Муано (Rene Moineau, Франция). В 1930 г. он защитил диссертацию по теме «Новый капсулизм» в Парижском университете. А в 1932 г., с помощью партнера, основал фирму РСМ по изготовлению агрегатов данного типа.

Устройство пищевых насосов

Устройство пищевого винтового насоса особой сложностью не отличается (рис. 1).

Рабочим органом является героторная пара, расположенная у выпускного патрубка. Она представляет собой стальной червячный ротор (винт), расположенный внутри пластичного статора (обоймы). Внутренняя полость последнего также имеет винтовую форму, но с числом заходов на 1 больше, чем у ротора. Самый популярный на сегодня вариант – однозаходный ротор и двухзаходный статор.

Преимущества агрегатов с однозаходным ротором круглого сечения:

• Технология производства – относительно простая.
• Вибрация понижена из-за того, что переносная (то есть, относительно обоймы) угловая скорость винта минимальна.
• Скорость движения перекачиваемой жидкости в каналах (полостях) рабочей пары небольшая. Это значительно уменьшает гидроабразивный износ и увеличивает срок службы устройства.
• Кривизна винтовых поверхностей ротора и статора – оптимальная. Это сводит к минимуму контактные напряжения.
• Допустимая частота вращения увеличена. Она несколько ограничена силой инерции, но это не существенно. Данный факт упрощает компоновку привода.

Главным минусом агрегатов с однозаходным ротором является тот факт, что, при необходимости обеспечить большой напор при малой частоте вращения (500 об/мин и менее), надо значительно удлинять рабочую пару.
Преимущества установок с многозаходными рабочими органами обусловлены увеличенным числом контактных линий и кратностью действия:

• При одинаковых наружном диаметре и частоте вращения – увеличенная подача.
• При равных давлениях – меньше осевой габарит.
• При одинаковых натягах в паре и осевых габаритах – больше давление.
• При низкой частоте вращения (до 100 об/мин) можно поддерживать большое давление, не увеличивая осевые размеры.

Ротор приводится в движение электромотором, размещенным на другом конце агрегата. В зависимости от назначения устройства, крутящий момент от двигателя на ось вращения может передаваться напрямую, через мотор-редуктор, мотор-вариатор или с помощью преобразователя частоты. Для фиксации оси относительно корпуса и передачи вращения от привода на шарнирный узел тяги, предусмотрена подшипниковая стойка. 

Поскольку ротор установлен относительно продольной оси насоса с некоторым эксцентриситетом, то от подшипниковой стойки к героторной паре крутящий момент передается через износоустойчивую тягу с шарнирными узлами на концах (это своеобразный карданный вал). Данный элемент иногда называют торсионом. Это не совсем правильно, так как торсион – пружина, сделанная в виде вала, работающего на скручивание. Здесь же тяга в качестве пружины не используется, эксцентриситет отрабатывается только за счет шарниров. Каждый из них сделан герметичным и заполнен пищевой смазкой. Над тягой, ближе к подшипникам, располагается впускной патрубок. Он может быть с фланцевым либо быстросъемным резьбовым соединением.

Вся конструкция собрана на станине. Тем самым обеспечивается точность взаимного расположения узлов. Проточная часть агрегата сделана из пищевой нержавейки 12Х18Н10Т или ее аналогов. Для монтажной плиты и других элементов может применяться сталь 30 с порошковым покрытием.

Модификации пищевых насосов

Кроме описанного базового варианта (рис. 2), есть модели, предназначенные для работы в нестандартных ситуациях: компактные дозаторы, устройства с загрузочной воронкой, грязевые с муфтой, для очень вязких масс или сложных условий эксплуатации и другие. 

Относительно компоновки, кроме приведенной выше горизонтальной классической схемы с подшипниковой стойкой, более всего популярны следующие:

• То же, без подшипниковой стойки (рис. 3).

• С дополнительным подпорным шнеком на тяге (рис. 4).

• С загрузочным бункером вместо входного патрубка и шнековым питателем под ним (рис. 5).

• С дополнительным измельчителем над бункером (рис. 6).

Следует также сказать о вертикальных (бочковых) винтовых насосах. Считается, что это отдельный тип агрегатов, хотя они имеют аналогичное устройство, только предназначены для выкачивания жидкостей из баков, бидонов и прочих емкостей.

Принцип действия винтовых насосов

Работа пищевого винтового насоса осуществляется по следующему принципу. Поскольку число заходов ротора и статора не совпадает, то между ними образуются замкнутые свободные пространства. При вращении винта, они «перемещаются» по направлению к выпускному патрубку. Образование каждой полости происходит со стороны тяги, камера вокруг которой заполнена рабочей средой. Чем больше поворачивается ротор, тем сильнее увеличивается объем пространства, засасывая в него жидкость. Затем ротор поворачивается дальше, полость закрывается и сразу же образовывается следующая – процесс повторяется. По мере вращения ротора, рабочая среда продавливается к выходу и, в итоге, выбрасывается под большим давлением в выпускной патрубок.

Чтобы узнать величину эксцентриситета однозаходного ротора, надо найти разницу между большим и малым его диаметрами, а потом полученное значение разделить на 2. Объем каждой полости равен шагу статора, умноженному на ее площадь поперечного сечения. От этой величины зависит производительность агрегата. Давление насоса определяется количеством полостей на единицу длины винта.

Преимущества винтовых насосов

• Это самовсасывающие агрегаты, предварительная заливка не требуется. Могут поднимать жидкость с глубины 7 – 9 метров.
• Есть возможность перекачивания жидкостей с довольно высокой вязкостью, а также неоднородных и с твердыми включениями, без их повреждений. Размер последних зависит от величины замкнутых полостей между винтом и обоймой. Даже при подаче рабочих сред с абразивными частицами, детали изнашиваются незначительно.
• Это объемные устройства. После каждого оборота ротора подается определенное количество рабочей среды. Поэтому производительность можно регулировать с большой точностью.
• Аппараты могут развивать очень высокое давление. Теоретически – до бесконечности. Практически – достигнуты значения до 72 бар. В промышленности используются модели до 24 бар.
• При любой производительности, давление будет стабильным. Пульсация или разрывы потока не наблюдаются.
• Напор на выходе не зависит от частоты вращения ротора. Этот параметр может быть достаточно высоким, даже при небольшой скорости выкачивания и, соответственно, производительности агрегата.
• Винтовой насос может работать в качестве дозатора.
• Малый уровень шума.
• Простая конструкция, легкое обслуживание, небольшие размеры. Благодаря отсутствию клапанов – надежная работа.

Характеристики винтовых насосов

Основными техническими параметрами винтового насоса являются напор (давление на выходе или высота подъема жидкости) и подача (производительность). Они зависят от конструкции аппарата и мощности привода, а также от типа героторной пары, о чем будет сказано ниже. Кроме того, есть ряд условий, отрицательно влияющих на давление. 

Факторы, снижающие напор:

• Шланг (трубопровод) небольшого диаметра или со значительным коэффициентом гидравлического сопротивления.
• Использование в магистрали У- или Г-образных фитингов, изгибы шланга под углами 45 или 90 градусов.
• Наличие фурнитуры на трубопроводах, обратных клапанов, задвижек и других устройств.
• Низкие смазывающие характеристики жидкости.
• Большая вязкость или плотность рабочей смеси.
• Некачественная регулярная промывка шлангов или трубопроводов.

Модельный ряд винтовых насосов

В нашей стране самыми популярными являются пищевые винтовые насосы марки ОНВ. Ниже приведены основные технические характеристики наиболее распространенных моделей.

Тип	Мощность	Вход	Выход	Производит	Напор	К-во оборотов
ОНВ	кВт	мм	мм	куб. м. / ч	м	об / мин
1-00	0,25	32	32	0,7	50	700
1-01	0,55	32	32	1,0	50	1000
1-02	0,75	32	32	1,5	50	1500
2-00	0,55	50	50	2,0	50	700
2-01	1,1	50	50	2,5	50	1000
2-02	1,5	50	50	4,0	50	1500
3-00	0,55	50	50	3,0	50	700
3-01	1,1	50	50	4,0	50	1000
3-02	1,5	50	50	6,0	50	1500
6М	2,2	50	50	12,0	50	1000
280/6-55	15,0	150	150	55,0	60	300
170/6-40	11,0	150	150	40,0	60	350
140/12-35	18,5	150	150	35,0	120	400
100/6-26	5,5	125	125	26,0	60	400
85/12-20	11,0	150	150	20,0	120	400
60/6-26	7,5	100	100	26,0	60	700
50/12-22	11,0	125	125	22,0	120	700
30/12-14	7,5	100	100	14,0	120

www.russkayaferma.ru

принцип работы, устройство и фото

Принцип работы винтового насоса позволяет осуществлять перекачивание жидкостей и составов, отличающихся повышенным показателем вязкости. Подобные приспособления эксплуатируются в промышленности, включая металлообрабатывающую и химическую отрасли. Указанные агрегаты имеют длительный рабочий ресурс, отличаются надежностью и простотой конструкции. Рассмотрим особенности, характеристики и применение данного оборудования.

Устройство и конструкционные особенности

Независимо от нюансов принципа работы винтового насоса, основным его элементом является ротор. Эта деталь имеет цилиндрическую конфигурацию, а также спиралеобразный желоб, изготовленный в виде винта. Статорная часть выполнена в форме трубы, оснащается эластомерной гильзой и каналом в виде спирали. По сравнению с роторным основным элементом, статорная спираль всегда имеет на один виток (заход) больше.

Рабочая камера насоса разделена на несколько отсеков. Их разграничение осуществляется при помощи участков, которые защищены от проникновения воды, располагаются между статором и ротором вдоль линии их соприкосновения. Из-за особенностей конструкции, указанные участки открываются и закрываются поочередно.

Корректировка количества откачиваемого раствора производится путем изменения числа вращений роторной части. В этом процессе непосредственно участвует частотный привод. Рабочие элементы насоса размещаются в усиленном остове из пластика, нержавеющей стали (для моделей, агрегирующих с глубинными скважинами) или чугуна.

1. Ротор.
2. Статорная часть.
3. Патрубок всасывания.
4. Выходной патрубок.
5. Уплотнители.
6. Шарниры.

Принцип действия винтового насоса

Работа рассматриваемого оборудования основана на транспортировке жидкостного состава внутри специальной камеры вдоль винтовой оси. Последний элемент размещается между поверхностью остова и винтовыми каналами, посредством фиксации смежных выступов винтов в канавках. Такая конструкционная особенность дает возможность создать внутри агрегата замкнутое пространство, не позволяющее жидкости перемещаться в обратном направлении.

Назначение

Благодаря своему принципу работы, винтовые насосы применяются в различных хозяйственных и промышленных отраслях. Самые популярные сферы использования указанного оборудования:

1. Пищевая промышленность. Указанные агрегаты в процессе производства продуктов питания играют роль дозаторов.
2. Строительная отрасль. Приборы подают рабочие растворы, предназначенные для заливки полов и кровли.
3. Обустройство скважин. Насосы удаляют загрязненную воду с посторонними примесями. Агрегат винтового типа может эксплуатироваться с чистой водой или жидкостью с песком.
4. Химическая сфера. Указанные приспособления способны перекачивать значительные объемы густых смесей для их последующей переработки.

Популярность оборудования обуславливается его высокой надежностью и возможностью эффективно функционировать под высокими нагрузками.

Сильные и слабые стороны

Продуктивный принцип работы винтового скважинного насоса — это не единственное его преимущество. Среди прочих достоинств отмечают следующие моменты:

• возможность работы с жидкостями, имеющими повышенную вязкость, при этом создается больший напор, чем у импеллерных аналогов;
• высокий КПД агрегатов, показатель которого приближается к 70 %;
• способность обработки смесей, включающих в себя большой объем твердых примесей;
• исключается образование пульсационных моментов, наблюдающихся в работе большинства другого оборудования;
• функционирование самовсасывающим способом с максимальной глубиной забора жидкости до 8,5 метров;
• пониженная шумность, компактные размеры;
• высокий показатель надежности, простота в обслуживании, хорошая ремонтопригодность.

Как и все типы насосного оборудования, винтовые агрегаты не лишены недостатков. Во-первых, это высокая цена приспособления, в связи с чем не все мелкие хозяйства и частные предприниматели могут позволить их эксплуатацию. Во-вторых, в конструкции не предусмотрена возможность регулировки количества откачиваемой жидкости.

Разновидности

Несмотря на схожий принцип работы, винтовые насосы делятся на несколько видов по конструктивным особенностям. По устройству рассматриваемое оборудование подразделяется на три основных категории. Первая разновидность — шнековые модификации. Они ориентированы на перекачивание значительного количества смесей, в состав которых входят агрессивные химические и абразивные вещества.

Шнековое оборудование функционирует одинаково эффективно в вертикальной и горизонтальной позиции. Это оборудование часто используется для обслуживания скважин и глубоких колодцев. Среди преимуществ данной категории — простота конструкции и относительно невысокая цена.

Штанговые и вакуумные версии

Устройство и принцип работы винтового насоса штангового типа позволяет его использовать на предприятиях, занимающихся добычей и переработкой нефти и похожих веществ, обладающих большой вязкостью. В конструкции оборудования предусмотрен сальник устьевой конфигурации, поворотная колонна и поверхностный приводной блок. Среди плюсов агрегатов данной конфигурации — высокая производительность. Минус — дороговизна.

Вакуумный винтовой насос, принцип работы которого основан на работе пары роторов, также предназначен для перекачки жидкостей разной степени вязкости. Подвижные элементы вращаются в разные стороны, благодаря чему обрабатываемый состав сначала попадает в район между рабочими камерами и цилиндром, а затем подается в выходное отверстие для отработанных газов.

Стоит отметить, что на эффективность работы и производительность рассматриваемого оборудования, независимо от типа, преимущественно влияет правильность эксплуатации. Поэтому, перед приобретением агрегата, необходимо удостовериться в его соответствии выбранному действию.

Виды уплотнений и основные эксплуатационные параметры

Насосы глубинные винтовые могут оснащаться несколькими видами уплотнений: сальниками, манжетами, двойными или одинарными торцевыми элементами либо магнитной муфтой.

Ниже приведены основные параметры эксплуатационного плана, характерные для рассматриваемого оборудования:

• показатель производительности — 0,03-500 куб.м/ч;
• предельное давление для стандартного исполнения — 6-48 бар;
• число ступеней — от одной до восьми;
• параметр вязкости обрабатываемой жидкости — 1-3000000 сПз;
• размер твердых примесей по максимуму — 150 мм.

Стоит отметить, что максимальное давление практически не ограничивается, зависит от числа ступеней, которые монтируются последовательно. У некоторых изготовителей имеются образцы, способные работать с давлением до 240 бар.

Сравнение центробежных и винтовых моделей

Не всегда пользователи могут четко разобраться в том, какой насос в бытовом использовании лучше — центробежный или винтовой? Обе модификации между собой разняться конструкционными особенностями и сферами эксплуатации.

Центробежная помпа представляет собой довольно дорогостоящее оборудование, которое неплохо справляется с водоснабжением загородного коттеджа или дачи. Подобные агрегаты ориентированы на обслуживание колодезных скважин. В конструкцию приспособления входит колесо, фиксирующееся на валу, служащее для поставки воды наверх. Подобная система подходит исключительно для обработки чистой воды, обладает высоким КПД, использует электроэнергию в разумных пределах. Преимущество центробежных насосов — длительный период эксплуатации и надежность.

Работа винтовых насосов ориентирована на промышленные цели. Но иногда его используют и для бытовых нужд. В последнем случае при перекачивании воды содержание в ней твердых частиц не должно превышать 150 г/куб. м жидкости.

При выборе насосного оборудования среди указанных вариаций следует ориентироваться на конечное его предназначение. То есть для подачи чистой воды оптимальным вариантом станет центробежная система, а для полива — винтовой аналог.

Чем отличаются лопастные агрегаты?

Часто лопастный насос считают одной из модификаций винтового варианта. Это не совсем так. Винтовые устройства применяются обычно в промышленности. К плюсам оборудования этого типа относят такие моменты:

• равномерная подача жидкостной смеси на всей рабочей дистанции;
• присутствие опции самовсасывания;
• хорошо сбалансированный механизм основного действия;
• эффективность работы с составами, перенасыщенными твердыми включениями;
• прочность и надежность всех элементов.

Среди минусов — повышенное трение сопряженных деталей и не всегда эффективное охлаждение.

Лопастные приспособления причисляются к бытовой категории. К плюсам данных агрегатов относят:

• простоту эксплуатации и обслуживания;
• возможность подсоединения нескольких приборов к одному трубопроводу;
• компактные габариты и небольшую массу;
• доступную цену основных комплектующих и запасных элементов;
• высокую эффективность охлаждающей системы.

Недостатки лопастных модификаций

Если сравнить принцип работы винтового насоса для скважины с аналогичным параметром лопастного исполнения, последний вариант имеет ряд существенных недостатков. К ним причисляют:

• невозможность работы с загрязненной водой;
• низкий КПД;
• частый перегрев агрегатов при сужении поточных каналов;
• плохая сбалансированность и устойчивость конструкции.

Важной особенностью лопастного насоса является его производительность. Этот показатель очень зависит от качества обрабатываемой жидкости и мощности самой помпы. Нехватка последнего параметра обнуляет все возможные плюсы. Поэтому при выборе оборудования, следует особое внимание обращать на его мощностные показатели, с учетом длины магистрали и площади строения, предназначенного к обслуживанию.

fb.ru