Винтовые насосы принцип действия и назначение

Содержание

Винтовой насос: принцип работы и область применения

Винтовые насосы принцип действия и назначение

С момента создания первого насоса инженеры придумали немало разновидностей нагнетательных механизмов, каждому из которых присущи свои достоинства.

Некоторые получили очень широкое распространение, другие применяются только в особых условиях.

К агрегатам «специального назначения» можно отнести винтовой насос: принцип действия агрегата позволяет перекачивать вещества, перед которыми пасуют многие из его конкурентов. Далее мы узнаем, из чего состоит данный насос и как он работает.

Применение винтового насоса

Винтовые насосы задумывались как устройства для перекачивания жидкостей и растворов с большой вязкостью.

Потребность в таких агрегатах имеется во многих отраслях промышленности, например, в пищевой, химической, текстильной, металлообрабатывающей и т.д.

В строительстве при помощи винтовых помп осуществляют подачу смесей для наливных полов и кровельных покрытий.

С течением времени эта технология становилась все более совершенной и сегодня винтовые насосы успешно работают в десятках тысяч скважин по всему миру. Именно эти агрегаты инженеры-нефтяники считают самыми многообещающими.

Кроме этого винтовые насосы применяют для обезвоживания природного газа, организации отопления зданий, добычи минеральных вод и многого другого. Также они активно применяются как насосы-дозаторы.

Среди владельцев скважин на воду большую популярность приобрели бытовые винтовые насосы. К их услугам прибегают при наличии значительного количества песка в воде. В таких условиях центробежные насосы быстро изнашиваются, а вибрационные не могут применяться из-за негативного воздействия вибраций на дно источника. Винтовые же насосы не вибрируют и безболезненно переносят наличие твердых механических примесей.

Достоинства и недостатки

Популярность винтовых насосов обусловлена следующими их особенностями:

  1. КПД агрегатов относительно высок – от 50% до 70%.
  2. Способны перекачивать жидкости с гораздо большей вязкостью, чем импеллерные помпы, обеспечивая при этом более высокий напор.
  3. Могут перекачивать смеси с твердыми включениями, при этом последние не повреждаются, как в плунжерных и поршневых насосах.
  4. Принцип действия винтового насоса исключает появление пульсаций при подаче жидкости, характерных для некоторых типов оборудования. К тому же она не перемешивается, как в центробежном насосе, что обеспечивает сохранность структуры.
  5. Винтовые помпы относятся к категории самовсасывающих, при этом глубина всасывания может достигать 8,5 м. К наличию свободного газа в перекачиваемой среде проявляют абсолютное безразличие.
  6. Конструкция агрегата является чрезвычайно простой и включает только одну движущуюся деталь. Клапана и другие элементы, в которых может образоваться затор, не применяются. Соответственно, упрощаются монтаж, эксплуатация и обслуживание агрегата.
  7. Насос является компактным и характеризуется низким уровнем шума.

Стальной винтовой насос Compact

Как у любого оборудования, есть у винтовых насосов и слабые стороны:

  1. Процесс изготовления отличается сложностью и высокой стоимостью.
  2. Отсутствует возможность изменения рабочего объема.

У насоса имеется «слабое звено» в виде статора, который изготавливается из эластомерных материалов (разновидность полимеров). Такие детали обладают следующими нежелательными свойствами:

  • при работе вхолостую очень быстро получают неустранимые повреждения;
  • при температурах свыше 150 градусов плавятся;

Могут они испортиться при контакте с некоторыми веществами, например, разбухнуть.

Принцип работы

[sticky-ad id=13532]

Ротор агрегата представляет собой цилиндрическую деталь со спиральным желобом, похожую на винт или шнек. Он располагается внутри статора – стальной трубы с установленной внутри нее эластомерной гильзой (обоймой), в которой также имеется спиралевидный канал. Спираль ротора может иметь несколько заходов. Спираль статора всегда имеет на один заход больше.

Вдоль линии контакта между ротором и статором имеются непроницаемые для перекачиваемой среды участки, которые разделяют внутреннее пространство насоса на несколько отдельных полостей. Благодаря тому, что ротор установлен в статоре с некоторым смещением в поперечном направлении (с эксцентриситетом), при его вращении эти полости попеременно переходят то в открытое, то в закрытое состояние.

Принцип работы винтового насоса

При этом в момент открытия жидкость из предыдущей полости вытесняется выступом эластомерной обоймы в последующую. С продолжением вращения объем опорожненной полости снова увеличивается, что приводит к всасыванию ею следующей порции вещества. При этом перекачивание среды осуществляется без пульсаций, поскольку площадь сечения полостей одинакова по всей длине спирального желоба ротора.

Регулирование производительности (подачи) осуществляется путем изменения частоты вращения ротора, для чего требуется частотный привод.

Зазор между поверхностью ротора и эластомерной обоймой в силу особенностей конструкции последней является саморегулируемым: он остается постоянным независимо от давления внутри агрегата. Благодаря этому винтовой насос при небольших размерах может развивать высокий напор – до 35 МПа.

Как видно, по характеру действия ротора винтовой насос принципиально отличается от шнекового, хотя оба имеют сходное устройство.

Шнековые агрегаты, как и центробежные, относятся к категории динамических, тогда как винтовые являются объемными. Однако, и те и другие являются насосами вытесняющего действия.

Между линиями всаса и подачи особо мощных винтовых насосов обязательно прокладывается перемычка (байпас) с предохранительным клапаном.

Если нагнетательный трубопровод окажется засоренным либо на нем будет по ошибке закрыта задвижка, предохранительный клапан откроется, и насос будет прокачивать жидкость через байпас по замкнутому контуру. Если такую меру не предусмотреть, избыточное давление повредит детали агрегата и в первую очередь – полимерную обойму.

на тему

Источник: https://aquacomm.ru/vodosnabzenie/zagorodnyie-doma-v/avtonomnoe-vodosnabzhenie/istochniki/skvazhina-ne-glubokaya/vintovoj-nasos-princip-raboty.html

Винтовые насосы — устройство, принцип работы, отличия, видео

Винтовые насосы принцип действия и назначение

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.

Читайте также  Маломощные насосы для перекачки воды из бака

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.

Источник: https://sadovij-pomoshnik.ru/nasosnoe-oborudovanie/nasosy-dlya-vodosnabzheniya-otopleniya/vintovye.html

Винтовой насос

Винтовые насосы принцип действия и назначение

Оборудование ➤ Выборка по типу ➤ Винтовой насос

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???

Читайте также  Погружной насос или насосная станция что выбрать?

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

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.

Источник: https://www.nektonnasos.ru/article/vintovoj/vintovoi-nasos/

Принцип действия винтовых насосов

Винтовые насосы принцип действия и назначение

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

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

Принцип работы шнекового насоса

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

Область применения шнекового насоса

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

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

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

Конструктивные особенности шнековых насосов

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

Наиболее распространённый вид шнековых насосов – трёхвинтовые насосы.

На практике они нашли наиболее широкое применение.

К их характерным преимуществам относятся:

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

Недостатками данного вида являются:

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

Принцип действия, который имеют насосы винтовые

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

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

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

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

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

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

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

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

Преимущества винтовых насосов

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

Источник: https://ence-pumps.ru/printsip_deystviya_vintovyh_nasosov/

Винтовой насос – принцип действия и назначение. Принцип работы винтового насоса и его особенности. Область применения винтовых насосов

Винтовые насосы принцип действия и назначение

Насосы вакуумного типа пользуются огромным спросом далеко не первый год. Уже на протяжении нескольких лет, вакуумные насосы активно набирают все большей популярности. Этому явлению есть немало причин, начиная с производительности подобных установок и заканчивая сферой их применения. Сравнивая насосы на вакуумной основе с механическими, очень легко заметить разницу в показателях производительности, которая и является главным критериям для крупных предприятий.

Винтовой насос

Говоря о том, какая вариация вакуумных насосов наиболее популярна на данный момент, можно смело говорить, что это винтовые насосы. Их конструкция построена таким образом, что главный упор делается именно на производительность. Это и стало главной причиной столь стремительного внедрения на рынок подобного оборудования.

Создание напора в таких насосах происходит за счет стремительного вытеснения жидкости винтовыми роторами, выполненными из высокопрочного металла. Располагаются они во внутренней части статора и имеют дугообразную форму. Чаще всего, встречаются трехвинтовые насосы, которые очень легко задействовать в любой отрасли.

Главные преимущества винтовых насосов:

  • Получение высокого уровня давления без дополнительных стадий нагнетания.
  • Жидкость в системе поддается равномерно, что позволяет системе стабильно работать.
  • Все элементы совместимы друг с другом, посему система и считается сбалансированной.
  • Отсутствие шума во время работы
  • Скорость произведения самовсасывания жидкости
  • Наличие качественного охлаждения, вследствие чего в системе отсутствует возможность перегрева.
Читайте также  Винтовые скважинные насосы преимущества и недостатки

Все это играет действительно большую роль и особенно хорошо чувствуется в процессе эксплуатации. Но нельзя считать подобные насосы идеальными, так как они имеют так же и свои минусы, о которых сейчас собственно и пойдет речь.

Недостатки винтовых насосов:

  • Из-за сложности конструкции, изготавливать их достаточно сложно
  • Отсутствие функции регулирования рабочего объема в системе
  • Нельзя использовать потенциал насоса вхолостую, во избежание износа деталей

Сопоставив плюсы и минусы винтового насоса, каждый может получить для себя четкую картину. Ведь для каждого, критерии важности могут расположиться по-разному. В Москве подобные насосы являются наиболее продаваемыми, в то время как в более отдаленных городах, многие предпочитают покупку роторных насосов.

Винтовой насос принцип работы

Несмотря на внешний вид, технические характеристики, сферу применения и прочие важные моменты, за основу все равно будет браться принцип работы системы. Ведь именно этот аспект позволяет понять, каким же образом система устроена, как происходит тот или иной процесс и почему он настолько важен. В случае с винтовыми насосами, есть так же несколько интересных моментов, которые важно понимать еще до того, как будете приобретать себе подобное оборудование.

Винтовой насос принцип работы

Процесс перекачивания жидкости в системе, происходит за счет винта, который плавно перемещается вдоль внутренней оси. Образуется эта ось за счет винтовых выемок, имеющих небольшой зазор между самим корпусом. Далее же дело остается лишь за винтами, которые своими выступами закрывают свободное место, создавая при этом уже замкнутое пространство. Таким образом, механизм не позволяет жидкости вернуться обратно, вследствие чего начинается рабочий процесс винтового насоса.

Многие не совсем принимают такой принцип работы, считая его не особо надежным. В какой-то мере это могло быть и правдой, ведь производя подобные операции, система в любом случае должна нагреваться, а учитывая показатели нагрузки, температура должна повышаться до высочайших отметок. Именно поэтому в винтовых наосах и устанавливается надежное воздушное охлаждение, позволяющее избегать каких-либо перегревов и сбоев во время работы.

Особенности принципа работы винтовых насосов:

  • Сфера применения – использовать такую технологию можно практически везде, получая при этом одинаково высокий уровень производительности.
  • Отсутствие шума – За счет небольшого количества составляющих, системе удается избежать сторонних шумов. Немалую роль в этом отыграла и шумоизоляция насоса.
  • Производительность – Используя такой метод в правильном направлении, можно добиться по-настоящему феноменальных показателей производительности. Главное – это рассчитать потенциал системы и не сильно ее перенапрягать.
  • Стабильность работы – насосы, работающие по данному принципу способны поддерживать высокую производительность на протяжении долгого времени, вне зависимости от сферы применения.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что принцип работы винтовых насосов действительно неплох, если его правильно использовать и не злоупотреблять этим напрасно.

Устройство винтового насоса

Какими бы важными не были все другие показатели, но конструкция насоса все равно будет считаться одним из ключевых моментов. Ведь от устройства насоса может зависеть то, в какой сфере его можно использовать, каких показателей производительности добиться, какой уровень вакуума задействовать и так далее.

Главные элементы винтового насоса:

  • Мотор
  • Статор
  • Ротор
  • Корпус
  • Система охлаждения
  • Рабочая камера

Казалось бы, в конструкции нет ничего особенного, но не все так просто, как кажется изначально. Главной особенностью считается тот факт, что винтовые насосы включают в себя лишь полностью совместимые комплектующие, которые еще и должны активно взаимодействовать друг с другом. В ином же случае, система может потерять большую часть своей производительности.

Особенности в конструкции винтового насоса:

  • Такие насосы поступают в продажу в двух вариациях корпусов: цилиндрический и эластичный.
  • В эластичном корпусе, винт крепится за счет расположенной рядом пружины либо же чрезмерным давлением, которое выделяет перекачиваемая жидкость.
  • Цилиндрический корпус рассчитан на более высокие показатели давления, что позволяет добиваться значительно высших показателей производительности.
  • Если расположенные в насосе винты имеют форму конуса, то они скорее подойдут для жесткого корпуса, так как давление в подобной системе будет весьма внушительным.
  • Система охлаждения порой может работать на пике своих возможностей, не давая перегреваться и обеспечивая стабильную работу.

Учитывая все то, что было сказано о конструкции винтовых насосов, уже можно сделать свои выводы. Для кого-то такой вариант окажется вполне себе интересным, и он закажет себе насос именно такой конструкции. А для тех, кому подобная конструкция не покажется привлекательной, появиться дополнительный стимул подобрать себе что-то подходящее.

Устройство винтового насоса

Особенно популярны на данный момент шнековые системы, которые имеют целый ряд преимуществ. Шнековый механизм считается более стойким и способен достигать пика в производительности намного быстрее, чем это делают другие системы.

Область применения винтовых насосов

Еще один важный момент, который учитывается покупателями – это сфера применения вакуумного оборудования. Данный аспект действительно играет огромную роль, ведь перед покупкой человек, прежде всего, убеждается в том, подойдет ли для его задач установка или нет.

Сейчас мы рассмотрим нескольких областей применения насосов винтового типа:

  • Перекачивание жидкости – причем сама жидкости может иметь не совсем стандартную степень вязкости. Система отлично справляется с перекачиванием пара, газа и самых разных смесей.
  • Удаление жидкости из источников – чаще всего такими источниками являются скважины, в которых добываются различные вещества. Это может быть как уголь, так и метан, все зависит от того, где человек будет использовать данный насос.
  • Добыча важнейших ресурсов – такие насосы можно использовать, даже добывая такие ресурсы, как: вода и нефть. Главное – это произвести верные расчеты и установить систему правильно.
  • На серийном производстве – неплохо такие насосы могут показать себя и в других системах, в которые они могут быть установлены. Чаще всего это касается крупных предприятий, занимающихся производством какого-либо товара, нуждающегося в процессе перекачивания жидкости.

Все эти задачи очень трудно проделать без участия насосов со встроенными винтами. Но есть еще один интересный момент в использовании подобного оборудования, который так же нужно принимать во внимание. Данным аспектом считается перечень отраслей, в которых можно эффективно использовать подобное оборудование.

Отрасли, в которых применяются насосы винтового типа:

  • Металлургия
  • Химическая промышленность
  • Серийное производство
  • Нефтяная промышленность
  • Канализация и водоснабжение

Эти отрасли так же очень трудно представить без использования вакуумного оборудования. Очень часто в таких направлениях используется шнековый насос, который предназначен для погружения в землю. Область использования подобных насосов связана с добычей различных веществ. Винтовые шнековые насосы – это самый настоящий прорыв в вакуумной отрасли, ведь используя подобное оборудование, производить добычу нефти, угля, добиваться к источникам воды гораздо проще.

Область применения винтовых насосов

Учитывая это, можно смело сказать, что вакуумное оборудование действительно развивается с огромной скоростью и в скором времени, этот прогресс может стать еще более видимым.

Винтовой насос высокого давления

Говоря о том, какая вариация насосов является наиболее производительной, то, несомненно, это винтовые насосы высокого давления. Подобное оборудование пользуется огромнейшим спросом среди крупных компаний, занимающихся добычей нефти, метана, либо же каких-то других веществ.

Винтовой насос высокого давления

Такие установки имеют совершенно иной принцип работы, так как рассчитаны под огромнейшие нагрузки. В таких системах наибольший упор делается на уровень давления и систему охлаждения. Подобные насосы всегда работают под огромной нагрузкой, из чего собственно и следует постоянный перегрев системы. Наличие воздушного охлаждения дает возможность избегать перегревов и постоянно работать на высоком уровне без спадов в производительности.

Чаще всего это касается винтовых электронасосов, которые работают на высоких показателях давления. То же самое касается и шнековых насосов, напор давления которых порой достигает просто феноменальных показателей.

Сейчас мы рассмотрим ценовые диапазоны винтовых насосов:

  • Низкий ценовой сегмент – от 20.000 до 40.000 рублей
  • Средний ценовой сегмент – от 40.000 до 300.000 рублей
  • Высокий ценовой сегмент – от 300.000 до 2.000.000 рублей и выше

Такие расценки не являются на сегодняшний день чем-то сверхумственным. Обусловливается все это кризисом в стране и процессом создания подобного оборудования, занимающим много времени и сил.

Еще один интересный вопрос, касающийся винтовых насосов на высоком уровне давления, заключается в его выборе. Сейчас мы рассмотрим несколько критериев, по которым стоит выбирать подобное оборудование.

Критерии при выборе винтового насоса (высокого давления):

  • Технические характеристики
  • Соотношение цены и качества
  • Герметичность сборки
  • Качество системы охлаждения
  • Популярность бренда производителя
  • Дополнительный функционал
  • Комплектация насоса
  • Наличие гарантий от производителя
  • Габариты и наличие шума во время работы

Все эти моменты надо брать во внимание еще до самой покупки. Обратив на это внимание и выбрав себе подходящий насос, можно раз и всегда забыть о том, что с насосом может что-то произойти. А если даже и случиться какой-то сбой, то вы всегда сможете воспользоваться гарантией от производителя и исправить все неполадки абсолютно бесплатно.

Источник: http://koenigsberg-aktuell.ru/vintovoj-nasos/