Шестеренчатый насос принцип работы: Шестеренчатый насос. Устройство, схема, принцип работы, назначение

Содержание

Шестеренчатый насос. Устройство, схема, принцип работы, назначение

Шестеренчатый или шестеренный насос это насос объемного типа. Широкое распространение данные насосы получили при работе с вязкими продуктами, такими как различные типы нефтепродуктов, масла, топлива и.т.д.  Выделяют два основных типа шестеренчатых насосов: насосы с внешним зацеплением и насосы с внутренним зацеплением.

Шестеренчатый насос с внешним зацеплением

Шестеренчатый насос с внешним зацеплением часто использует в качестве смазочных насосов в станках, в силовом оборудовании и в качестве масляных насосах в различных типах двигателя.

Конструкция шестеренчатого насоса с внешним зацеплением

Рабочими органами данного насоса являются шестерни, которые находятся в постоянном зацеплении. Шестерни в насосе могут располагаться, как в один ряд так и в два.   Зубья шестерен имеют различные формы:

— прямозубая  цилиндрическая форма

— косозубая цилиндрическая форма

— шевронная шестерня

Косозубые и шевронные шестерни обеспечивают наиболее плавный поток, чем прямозубые.

Хотя у всех указанных типов жидкость перекачивается довольно гладко, без пульсаций. На большие производительности чаще используют косозубые и шевронные колеса.

Шестеренчатые насосы с небольшой производительностью обычно работают на скорости 1750 или 3450 об/мин. У насосов с большим типоразмером шестерни вращаются со скоростью порядка 650 об/мин.

Между рабочими органами насоса и корпусом практически нет зазоров. Вал насоса поддерживается с обеих сторон. Все это позволяет производить шестеренчатые насосы высокого давления до 200 бар. Поэтому насосы широко применяются в гидравлических системах

В устройстве шестеренного насоса с внешним зацеплением можно выделить следующие основные элементы:

Схема шестеренного насоса с внешним зацеплением

 

  • Ведущая шестерня
  • Ведомая шестерня
  • Вал насоса, соединенный с приводом
  • Система уплотнения вала
  • Задний подшипник (втулка)
  • Передний подшипник (втулка)

Принцип работы шестеренчатого насоса с внешним зацеплением

При получении вращательного движения от привода насоса, ведущая шестерня передает это движение ведомой. Шестерни вращаются соответственно в противоположные стороны.

 

  1. Когда шестерни выходят из зацепления они создают разряжение с всасывающей стороны насоса. Перекачиваемая жидкость течет в образовавшуюся полость и захватывается зубьями шестерни.
  2. Среда перемещается в карманах между зубьями, вдоль внутренней части корпуса насоса. Между самими шестернями жидкость не проходит.
  3. Благодаря зацеплению зубьев шестеренчатых колес жидкость под давлением выталкивается в напорный патрубок насоса.

Материальное исполнение

Основные элементы шестеренчатых насосов внешнего зацепления могут быть выполнены из самых  различных материалов для обеспечения необходимой коррозионной стойкости, как при работе с неагрессивными жидкостями, так и при перекачке таких сред как кислоты. Чаще всего данный тип насосов встречается с исполнением корпуса и основных вращающихся элементов из чугуна.

Можно выделить следующие основные материалы:

Проточная часть насоса: Шестерни Упорные втулки
·         Серый чугун ·         Углеродистая сталь ·         Графит
·         Ковкий чугун ·         Нержавеющая сталь ·         Бронза
·         Углеродистая сталь ·         Дуплекс ·         Карбид кремния
·         Нержавеющая сталь ·         PTFE
·         Дуплекс ·         Композитные материалы PPS
·         Композитные материалы (PPS, ETFE)

Типы уплотнения вала насоса

  • Сальниковое уплотнение (ссылка на сальниковое уплотнение)
  • Манжетное уплотнение
  • Торцевое уплотнение (одинарное или двойное) (ссылка на торцевое уплотнение)
  • Магнитная муфта

Преимущества и недостатки шестеренчатых насосов с внешним зацеплением

Преимущества:
  • Перекачка высоковязких жидкостей
  • Высокое давление
  • Нет перегрузок на валу из-за подшипников с двух сторон
  • Тихая работа
  • Широкий выбор материалов
  • Возможность использовать в качестве дозировочных
  • Реверсивный насос
Недостатки:
  • Четыре упорных подшипника располагаются в перекачиваемой среды
  • Недопустимо попадание твердых включений
  • Не эффективны при работе с жидкостью с низкой вязкостью
  • Недопустима работа «в сухую» 

Области применения

Шестеренчатые насосы  внешнего зацепления применяются чаще всего в следующих отраслях промышленности.

  • Энергетика
  • Нефтяная и газовая промышленность
  • Химическая промышленность
  • Гидравлические системы
  • Машиностроение
  • Пищевая
  • Фармацевтическая
  • Судостроение и судоходство

Основные назначения шестеренного насоса :

  • Перекачка топлива и смазочных масел
  • Дозирование присадок и полимеров
  • Перекачка хим. реагентов
  • Работа в гидравлических системах
  • Микродозирование

Основные производители

Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением

Шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением универсальны. Они часто используются как для жидкостей с низкой вязкостью, такие как растворители, бензин и.т.д. Так же они прекрасно работают с высоковязкими жидкостями, например битум, клей, жидкое стекло, присадки, шоколад. Насосы могут работать в  широком диапазоне по вязкости: от 1 до 1 000 000 сПз.

Помимо этого насос может перекачивать жидкость с очень высокой температурой до + 400 ˚С.

Это достигается за счет настраиваемого зазора между зубьями ротора и корпуса насоса в зависимости от температуры и вязкости.

Конструкция шестеренчатого насоса с внешним зацеплением

Рабочими органами шестеренного насоса с внутренним зацеплением является ротор и ведомое колесо, которые работают по принципу «шестерня в шестерне». В устройстве данного типа шестеренчатого насоса  также можно выделить следующие элементы:

Схема шестеренного насоса с внутренним зацеплением
  • Ведомая шестерня
  • Ротор
  • Система уплотнения вала
  • Всасывающий патрубок
  • Нагнетательный патрубок
  • Встроенный предохранительный клапан

Принцип действия шестеренного насоса с внешним зацеплением

При получении вращательного движения от привода насоса, ротор передает это движение ведомой шестерне.

  1. Жидкость поступает через всасывающий патрубок в образовавшуюся полость между ротором (внешняя шестерня) и ведомой шестерней (внутренняя шестерня).
  2. Жидкость проходит через насос между зубьями ротора и ведомой шестерни. Специальная вставка по форме полумесяца разделяет жидкость и действует как уплотнение между всасывающим и нагнетательным патрубком.
  3. Перед вытеснением жидкости из напорного патрубка проточная часть насоса практически полностью заполнена жидкостью. Ротор и ведомое внутреннее колесо образуют полностью запертые уплотненные карманы, в которых и транспортируется жидкость. Затем шестерни повторно зацепляются и тем самым выдавливают жидкость в нагнетательный патрубок насоса.

Материальное исполнение

Проточная часть насоса: Роторы и ведомые шестерни Упорные втулки
·         Серый чугун ·         Серый чугун ·         Карбид вольфрама
·         Ковкий чугун ·         Ковкий чугун
·         Бронза
·         Углеродистая сталь ·         Углеродистая сталь ·         Карбид кремния
·         Нержавеющая сталь ·         Нержавеющая сталь ·         Керамика
·         Дуплекс ·         Дуплекс
·         PTFE

Типы уплотнения вала насоса

  • Сальниковое уплотнение (ссылка на сальниковое уплотнение)
  • Манжетное уплотнение
  • Торцевое уплотнение (одинарное или двойное) (ссылка на торцевое уплотнение)
  • Торцевое газовое уплотнение (газодинамическое бесконтактное уплотнение)
  • Магнитная муфта

Преимущества и недостатки шестеренчатых насосов с внешним зацеплением

Преимущества:
  • Только два подвижных элемента
  • Только одно уплотнение вала
  • Перекачка высоковязких жидкостей
  • Работа без пульсаций
  • Низкий NPSHr
  • Настраиваемый зазор между зубьями и корпусом
  • Широкий выбор материалов
  • Реверсивный насос
  • Простое обслуживание
Недостатки:
  • Чувствителен к твердым включения
  • Ограничение по давлению
  • Подшипник постоянно находится в перекачиваемой среде
  • Внешняя радиальная нагрузка на вал

Области применения

Шестеренчатые насосы  внутреннего зацепления применяются чаще всего в следующих отраслях промышленности

  • Нефтяная и газовая промышленность
  • Химическая промышленность
  • Пищевая
  • Судостроение и судоходство

Основные назначения шестеренного насоса:

  • Перекачка топлива и смазочных масел
  • Производство полимеров и эластомеров
  • Производство спиртов и растворителей
  • Перекачка битума, гудрона, смолы
  • Пищевые продукты
  • Краски, клей
  • Мыльные растворы

Основные производители:

Центробежные насосы: классификация, конструкция, назначение, типы

Центробежные насосы являются самыми распространённым насосами в мире.

Благодаря своей конструкции и стабильной работе этот тип насосов нашел широкое применение, как для решения бытовых задач, так и для основных технологических процессов в самых различных отраслях промышленности. В данной статье будет дано полное описание центробежных насосов, рассказано как работает центробежный насос, его классификация и основные области использования.

Принцип действия центробежного насоса

Основным элементом центробежного насоса является рабочее колесо (импеллер), расположенное внутри спирального корпуса (улитка), которое имеет лопасти, направленные в обратную сторону относительно вращению самого колеса. Импеллер устанавливается на вал, который соединен с приводом насоса. При старте работы агрегата рабочее колесо начинает вращаться, и жидкость через всасывающий патрубок поступает вдоль оси вращения колеса.

Под действием центробежной силы, жидкость перемещается по каналам между лопастями в радиальном направлении (от центра импеллера к его периферии)  в спиральную камеру корпуса насоса, а затем и в нагнетательный патрубок насоса.

На периферии рабочего колеса располагается зона повышенного давления. В центре же давление понижено, что обеспечивает постоянное поступление  жидкости в насос.

Конструкция центробежных насосов

Центробежный насос состоит из следующих основных частей:

  • Всасывающий патрубок
  • Нагнетательный патрубок
  • Спиральный корпус (проточная часть насоса)
  • Рабочее колесо (импеллер)
  • Уплотнение вала
  • Картер насос

Классификация центробежных насосов

Центробежные насосы можно классифицировать по конструктивным исполнениям   его основных элементов, по типу установки  и назначению.

По расположению патрубков насосов

  • Насос «ин-лайн» типа. У данного типа насоса всасывающий и нагнетательный патрубок находятся на одной линии друг напротив друга. Перекачиваемая жидкость проходит сквозь насос. Насос устанавливается на прямых участках трубопровода.
Насос ин-лайн
    • Консольные насосы. Жидкость поступает в центр рабочего колеса (импеллера). Патрубки расположены под 90˚С относительно друг друга.
    Консольные насосы

    По количеству ступеней насоса

    • Многоступенчатый насос имеет на валу более одного последовательно соединённых колес. Такой тип насосов используется для обеспечения высокого напора при сравнительно небольшом расходе. Высокий напор создается благодаря сумме напоров, создаваемых каждым отдельным колесом. Перекачиваемая жидкость переходит последовательно от одной ступени к другой.
  • Многоступенчатый насос

    По типу уплотнения вала

    Для защиты от попадания перекачиваемой жидкости  в окружающую среду и в механическую часть центробежного насоса  используются различные уплотнительные системы. По типу применяемой системы насосы можно разделить на:

    • Центробежные насосы с сальниковым уплотнением (ссылка на сальниковое уплотнение)
    • Центробежные насосы с торцевым уплотнением (одинарным или двойным) (ссылка на торцевое уплотнение)
    • Центробежные насосы с магнитной муфтой (ссылка на магнитную муфту)
    • Центробежные насосы герметичные с мокрым ротором (ссылка на мокрый ротор)
    • Центробежные насосы с динамическим уплотнением (ссылка на динамическое уплотнение)

     

    По типу соединения с электродвигателем

    Центробежные насосы разделяются также по типу соединения гидравлической части насоса с электродвигателем. Выделяют типы:

    • Насос с соединительной муфтой. Упругая муфта — это элемент, позволяющий соединить вал электродвигателя и вал, на котором крепится рабочее колесо. Для этого используется, как обычная муфта, так и муфта с промежуточным элементом. Использование промежуточного элемента позволяет не отсоединять электродвигатель при  техническом обслуживании насоса, например при замене торцевого уплотнения.

      Обычная муфта

      Муфта с промежуточным элементом

    • Моноблочный насос. У данного типа насосов рабочее колесо крепится либо сразу на удлиненном валу электродвигателя, либо для соединения вала двигателя и насоса используется неподвижная постоянная глухая муфта. Центробежный насос с глухой муфтой

      По назначению

      Благодаря своим конструкционным возможностям назначение центробежного насоса может быть самым различным. По данному показателю выделяют следующие типы центробежных насосов:

      • Дренажные
      • Скважинные
      • Фекальные
      • Шламовые
      • Пищевые
      • Санитарные
      • Пожарные
      • Самовсасывающие

      Материальное исполнение центробежных насосов

      Центробежные насосы применяются практически во всех отраслях промышленности, перекачивают самые различные  жидкости, начиная с воды и заканчивая высоко агрессивными и абразивными суспензиями.

      Поэтому выбор материалов для основных элементов центробежных насосов очень широкий и чаще всего он основывается на стойкости данного  материала к свойствам перекачиваемой жидкости (ссылка на таблице хим. стойкости) и условиям работы самого насоса.

      Можно выделить следующие основные материалы:

      Металлическое исполнение

      • Чугун
      • Бронза
      • Углеродистая сталь
      • Нержавеющая сталь
      • Дуплекс
      • Супер-дуплекс
      • Титан
      • И.т.д

      Футерованные и пластиковые исполнения

      При работе с высоко агрессивными жидкостями, например с кислотами, металлическое исполнение не всегда может обеспечить  необходимой коррозионной защиты. Либо применения сверхстойких сплавов может привести к значительному удорожанию всей конструкции.

      Поэтому широкое распространение приобрело использования самых различных пластиков, в качестве основного материала контактирующего со средой в центробежных насосах.

      Можно выделить два основных типа:

      • Футерованные насосы. Футеровка – это процесс нанесения пластикового покрытия на металлический корпус насоса. Все элементы контактирующие с перекачиваемой средой покрыты слоем полимера, что значительно увеличивает коррозионною устойчивость всей проточной части. Современные технологии обеспечивают отличное сцепление между покрытием и корпусом, т.к при отливке полимер заполняет все полости и зазоры.

       

      • Пластиковые центробежные насосы. Основные элементы насоса, контактирующие со средой, выполнены из цельного пластика, обработанного на специальных станках.
         

      Материалы для футерованных и пластиковых насосов:

      • PP — полипропилен
      • PVDF- поливинилденефлуорид
      • PE – полиэтилен
      • PVC – поливинилхлорид
      • PFA – перфторалкоксил
      • PTFE – политетрафторэтилен
      • ETFE – этилентетрафторэтилен (Tefzel)
      • FEP – фторэтиленпропилен

       

      Материалы уплотнительных колец

      В качестве уплотнительных колец в центробежных насосах чаще всего используют следующие эластомеры:

      • EPDM — Этилен-пропиленовые каучук
      • NBR — Бутадиен-нитрильный каучук
      • FPM/FKM/Viton — Фторкаучук
      • FFKM — Каучук перфторированный

      Преимущества и недостатки центробежных насосов

      Преимущества:

      • Простая конструкция
      • Немного движущихся частей, большой срок службы
      • Высокий КПД
      • Высокие показатели производительности
      • Постоянная подача, без пульсаций
      • Регулировка производительности с помощью дроссельного клапана на линии нагнетания или частотного преобразователя

      Недостатки

      • Невозможность «самовсасывания»
      • Большой риск кавитации
      • Производительность сильно зависит от напора
      • Наиболее эффективны только в одной заданной рабочей точке. При регулировании подачи с помощью частотного преобразователя эффективность понижается
      • Не может работать с мультифазными жидкостями с содержанием воздуха или газа
      • При перекачки абразивных жидкостей возможный быстрый износ основных элементов из-за высокой скорости вращения рабочего колеса (около 1500 об/мин).
      • Не может работать с высоковязкими жидкостями (макс. 150 сСт)

      Области применения

      Центробежные насосы применяются практически во всех отраслях промышленности.

      Основные из них:

      Водоснабжение и водоотведение

      Водоочистные сооружения

      Энергетика

      Нефтяная и газовая промышленность

      Химическая промышленность

      Целлюлозно-бумажная промышленность

      Горнодобывающая промышленность

      Пищевая

      Фармацевтическая

Основные производители

Крупных игроков на рынке  центробежных насосов можно также разбить по отраслям в которых они наиболее сильны:

Водоснабжение, водоотведение, водоочистка

  • Grundfos : grundfos. com
  • Wilo :wilo.ru
  • Группа компаний Xylem. Насосы Lowara, Goulds, Flygt, Vogel и.т.д : http://xylem.ru
  • KSB: https://www.ksb.com/ksb-ru/
  • Pentair : www.pentair.com
  • Ebara : http://www.ebaraeurope.ru/
  • Caprari : www.caprari.it

Нефтехимическая отрасль

  • Flowserve www.flowserve.com
  • ITT www.itt.com/
  • Sulzer www.sulzer.com
  • Hermetic Pumpen www.hermetic-pumpen.com
  • Kirloskar pumps www.kirloskarpumps.com/
  • Ruhrpumpen www.ruhrpumpen.com

Химическая промышленность

  • Munsch munsch.de/
  • Pompe Travaini www.pompetravaini.it/
  • Someflu pump www.someflu.com/
  • Rutschi Gruppe www.grupperutschi.com

Горнодобывающая отрасль

  • Warman . Группа компания Weir mineral https://www.global.weir/brands/
  • Krebs . Группа компаний flsSmidt http://www.flsmidth.com/en-US/Krebs
  • Habermann pumpen www.aurumpumpen.de/ru/

 

 

 

Винтовые насосы. Принцип работы, устройство, схема, исполнения

Винтовой или эксцентриковый шнековый насос – объемный насос, получивший широкое распространение в самых различных отраслях промышленности, используемый например как для перекачки сахарного сиропа в пищевой промышленности, так и как погружной насос для скважины, применяемый при разработке нефтяных месторождений. Разнообразие применений стало возможно благодаря устройству шнекового насоса, который может обеспечивать широкий диапазон производительности при достаточно высоких давлениях.

Винтовой насос отлично подходит для перекачки высоковязких, чувствительных к сдвигу  продуктов, а также жидкостей с содержанием твердых  включений

Конструкция и устройство винтового насоса

Основными элементами винтового эксцентрикового шнекового насоса являются металлический спиральный ротор, вращающийся в эластомерном статоре.

Схема винтового насоса
  • Ротор
  • Статор
  • Всасывающий патрубок
  • Нагнетательный патрубок
  • Уплотнение вала
  • Карданные шарниры

Принцип работы винтового насоса

Ротор плотно прилегает к спиральному эластомерному статору, образуя двойную цепочку герметичных полостей. При вращении ротора жидкость переносится в этих полостях от всасывающего к нагнетательному патрубку, не меняя при этом своего объема и формы.

Материальное исполнение

Для основных элементов винтового насоса доступны разнообразные материалы, обеспечивающие необходимую стойкость при работе с агрессивными, абразивными, высоко температурными жидкостями

Можно выделить следующие основные материалы:

Корпус: Ротор Сталь
·         Серый чугун ·         Упрочненная сталь ·         NBR
·         Ковкий чугун ·         Нержавеющая сталь ·         EPDM
·         Углеродистая сталь ·         Дуплекс ·         Si
·         Нержавеющая сталь ·         Хастеллой ·         HNBR
·         Титан

 

·         FPM/FKM
·         TPE/P
·         PTFE

 

Типы уплотнения вала насоса

  • Сальниковое уплотнение (ссылка на сальниковое уплотнение)
  • Манжетное уплотнение
  • Торцевое уплотнение (одинарное или двойное) (ссылка на торцевое уплотнение)
  • Магнитная муфта

Основные исполнения винтовых насосов

  • Производительность: от 0,03 м3/ч до 500 м3/ч
  • Максимальное давление (стандартное исполнение): от 6 до 48 бар
  • Количество ступеней (стандартное исполнение): от 1 до 8

Примечание: максимальное давление практически не ограничено и зависит от количества последовательно установленных ступеней насосов. Практически все изготовители производят насосы до 8 ступеней, что соответствует давлению 48 бар. У некоторых производителей в линейке есть  винтовой насос высокого давления до 240 бар.

  • Вязкость жидкости: от 1 до 3 000 000 сПз
  • Максимальный размер твердых включение: 150 мм

Преимущества и недостатки винтового насоса

Преимущества

  • Перекачка высоковязких жидкостей
  • Высокое давление
  • Постоянная подача
  • Возможность к самовсасыванию
  • Перекачка жидкостей чувствительных к сдвигу
  • Широкий выбор материалов
  • Возможность работы с жидкостями содержащие твердые включения
  • Широкий диапазон подач

Недостатки:

  • Занимают слишком много места. Чем больше ступеней у насос, тем длина проточной части становится больше.
  • Тяжело обслуживать. Для замены основных рабочих элементов необходимо много свободного места и специальное оборудование.
  • Высокая стоимость запасных частей
  • Ротор и статор всегда находятся в контакте. Приводит к увеличенному износу при перекачке абразивных жидкостей
  • Недопустима работа «в сухую»

Области применения

Винтовые насосы применяются  чаще всего в следующих отраслях промышленности.

  • Нефтяная и газовая промышленность
  • Химическая промышленность
  • Водоочистка и водоподготовка
  • Целлюлозно-бумажная промышленность
  • Лакокрасочная промышленность
  • Пищевая
  • Фармацевтическая
  • Судостроение и судоходство

Для следующих задач:

  • Перекачка мультифазных жидкостей
  • Перекачка тяжелой нефти
  • Винтовой скважинный насос для закачки воды для увеличения отдачи нефти
  • Производство спиртов и растворителей
  • Перекачка битума, гудрона, смолы
  • Пищевые продукты
  • Краски, клей
  • Каучук

Основные производители

 

Пластинчатый насос (Шиберный): устройство, принцип работы

Пластинчатый насос – это роторная объемная гидромашина вытеснителями в которой являются две и более лопасти (шиберов). Его часто называют шиберным или роторно-пластинчатым. Имея не плохие характеристики и практичную конструкцию, он завоевал большой спектр применения в различных промышленных секторах. Его конструкция используется в пищевой, фармацевтической и косметической промышленности.

Пластинчатый насос

Технические данные:

  • Используются в различных станках и гидравлических усилителях рулевого управления;
  • Номинальное давление на выходе до 12,5 МПа;
  • КПД до 85 %;
  • Вращающий момент 30 оборотов в секунду;

Устройство

Существуют два вида гидравлических пластинчатых насосов:

  1. Однократного действия – за одно полное вращение вала совершается одно событие забора рабочей жидкости и одно нагнетание. Регулируемые, за счет смещения центра вращения ротора на величину e, относительно центра статора.
  2. Двукратного действия – за полное вращение совершается два события забора жидкости и два нагнетания. Не регулируемы так как центры ротора и статора объединены и не могут быть смещены.

Схема устройства однотактного и двухтактного насосов.

1 – Ротор; 2 – Вал, передающий вращение привода; 3 – Пластины; 4 – Статор (неподвижный корпус насоса) 5 – Распределитель; 6 – Отверстие всасывания в распределителе; 7 – Подвод рабочей жидкости; 8 – Отверстие нагнетания в распределителе; 9 – Линия выдавливания рабочей жидкости;

Как видно на рисунке, в строение пластинчатого насоса входит вращающийся ротор (1), который в свою очередь закреплен на валу (2). Ротор обеспечен специальными выемками – пазами, расположение которых радиально. В пазах располагаются специальные пластины (3). В однотактных роторах происходит смещение центра ротора и статора на величину e. Это делается чтобы при событии вращения основного вала (2) пластины могли вдвигаться и выдвигаться. В двухтактных машинах этот эффект достигается за счет изменения формы статора.  К торцевой области ротора, а также и статора прикрепляются распределители (5) с отверстиями в виде серпа. Отверстие (6) соединено с каналом всасывания (7), а отверстие (8) с гидролинией нагнетания (9). Между отверстиями в распределителе присутствуют специальные перемычки (10), задачей которых является обеспечение герметичности частей, отвечающих за втягивание рабочей жидкости и ее нагнетание. Угол ξ > β что обеспечивает изоляцию зон всасывания и нагнетания.

Принцип работы гидравлического пластинчатого насоса

Принцип работы пластинчатого насоса

Понять принцип работы пластинчатого насоса можно используя рисунок выше. Вращаясь ротор перемещает пластины. Они в свою очередь под действием центробежной силы или пружины начинают выходить из пазов, плотно жмется к внутренней стенке статора. Благодаря тому, что центр ротора смещен относительно статора, объем рабочей камеры по мере движения растет – это событие всасывания (а). Ротор продолжая движение переходит в фазу уменьшения рабочей камеры – это событие нагнетания (с). Итак жидкость переносится между лопастями из системы всасывания в систему нагнетания.

Теоретическая производительность

Есть два типа насосов однократного и двукратного действия как мы уже определили ранее, по этому и формул по вычислению производительности будет две.

Производительность шиберного насоса однократного действия

Производительность роторно-пластинчатого агрегата однократного действия определяется по формуле:

Как видно из формулы производительность зависит от величины e, которая определяет отклонение оси ротора от оси статора. Из чего следует что, если поместить ротор внутрь кольца, перемещением которого мы сможем управлять, мы получим регулируемый роторно-пластинчатый насос.

Производительность шиберного насоса двукратного действия

Производительность роторно-пластичного устройства определяется по следующей формуле:

Исходя из формулы можно сделать некоторый вывод. Мощность насоса невозможно повысить кроме как увеличением вращений ротора (n). Из чего следует вывод что агрегаты двукратного действия являются не регулируемыми.

Достоинства и недостатки

Сравнение с другими типами насосов:

  • В отличии от шестеренных, роторно-пластинчатые агрегаты производят наиболее равномерную подачу рабочей жидкости;
  • У роторно-поршневых типов пластичные устройства выигрывают тем что требования к загрязнению рабочей жидкости весьма низкие, а конструкция самого агрегата проще и дешевле;

Общие достоинства:

  1. Относительно низкая пульсация выходного потока;
  2. Низкий уровень шума
  3. Регулируемый рабочий объем

Общие недостатки:

  1. Устройство насоса достаточно сложное и плохо ремонтопригодное;
  2. Не большие рабочие давления;
  3. Залипание пластин, случается при низких температурах;
  4. Заклинивание пластин при высоких температурах;

Шестеренчатый насос (шестеренный) — виды, принцип работы

За счет образования вакуума жидкость попадает в полость всасывания, где постепенно перемещается в полость нагнетания, откуда выталкивается зубьями в нагнетательный трубопровод. При этом, контакт между зубьями шестеренок такой плотный, что делает обратный ток жидкости из камеры нагнетания в камеру всасывания невозможным.

В аппаратах с внутренним принципом зацепления принцип работы шестеренного насоса примерно тот же, за исключением того, что ведущая шестеренка, которую вращает электродвигатель, вращает и внешнее колесо. Всасывание жидкости обеспечивается создаваемым вакуумом, а предохранительным клапаном между отсеком всасывания и нагнетания в данном случае служит серповидный уплотнитель.

Например, производитель насосов шестеренных Вosch, создал целую линейку аппаратов AZP с внешним принципом зацепления, которая состоит из моделей:

  • AZPB;
  • AZPF;
  • AZPN;
  • AZPG;
  • AZPS;
  • AZPT;
  • AZPU;

Это модельный ряд  нерегулируемых аппаратов с номинальным давлением от 250 до 280 бар. В остальном отличаются типовым рядом (последней буквой в маркировке модели от В до J). При этом, первые две буквы – AZ – это обозначение самого изделия, а Р – функция. Различия в типоразмерности внутри модельного ряда идут по постоянному и кратковременному рабочему давлению, а также минимальной и максимальной скорости вращения.

Последние четыре модели в списке обладают дополнительной функцией бесшумности при работе. Дополнительные характеристики всегда можно посмотреть в техническом паспорте и конфигураторе изделия.

Серия шестеренных насосов Г11 и Г11-11А используется в дозирующих устройствах и в аппаратах, где применяют технические масла и смазки, в которых повышенный уровень кинематической вязкости (до 400 мм²/с). При этом вязкость насосов может ограничиваться лишь смазывающей способностью жидкости и мощностью двигателя самого насосного аппарата.

принцип работы и устройство, характеристика, виды

За перемещение материалов в жидком состоянии отвечают различные типы насосов. Модификации различаются по параметрам давления на выходе, габаритам, производительностью в целом. При наружном использовании размеры не имеют значения, однако при использовании при ограниченном пространстве, в особенности под капотом автомобиля, имеют большую роль. Наиболее распространенный вид гидравлического механизма для различных жидкостей является шестеренчатый насос.

Шестеренчатый насос

Общее описание и назначение шестеренчатых насосов

Перемещение жидкостей по магистралям различного типа происходит использованием гидравлических насосов. Существует три основные категории устройства:

  • роторный;
  • шестеренчатый;
  • мембранный тип.

Области применения шестеренчатого насоса являются среды, имеющие необходимое стабильное давление. Устанавливается система основным способом на автомобили, для перекачки масла и гидравлических составов. Шестеренчатый насос способен длительно обеспечивать всю систему необходимым давлением, практически не перегревается. Бесперебойная подача масла необходима для сохранения ресурса трущихся деталей, долговечной работы двигателя.

Шестеренчатый насос омывателя заднего стекла

В автомобилях, комплектующихся картером сухого типа, оборудованным дополнительным масляным баком, механизм отвечает за перегон жидкости из одной емкости к другой. Шестеренные насосы для масла используется для прогона масла за счет системы, состоящей из двух элементов. Первая шестеренка стабильно закреплена на валу, вторая именуются ведомой, находится при постоянном контакте с первым элементом. Нагнетание жидкости происходит за счет конструкции зубьев, они выполняют роль лопастей, захватывают масло.

Шестеренчатые механизмы подразделяются на два основных вида. Конструкция, имеющая внутреннее зацепление применяется при системах, где необходима компактность, надежность и высокая производительность. Разновидность насосов зацеплением наружного типа обладают более простой конструкцией, повышенной мощностью, однако имеют большие габариты.

Промышленный насос

Кроме автомобильной промышленности, шестеренчатые установки имеют крупную область применения. Существуют различные категории, различающиеся по уровню давления, от низкой до высокой системы оценки. Системы низкого давления рассчитаны на мощность до 5 бар, используются для перекачки изделий густого состава, средние – рассчитаны до 30 бар, применяются в гидравлических системах станков. Насосы высокого давления обладают производительностью до 70 бар, применяются некоторыми типами промышленного оборудования.

Принцип работы

Основной принцип нагнетания масла происходит образованием вакуума, за счёт движения шестеренок. Конструкциями применяется две шестеренки, одна из которых имеет приводной вал, соединяется ведомой шестерней. Вращение элементов происходит в разные стороны, поэтому местом сцепления производится всасывание и нагнетание жидкости. При процессе происходит забор состава в полость, после этого переход к области нагнетания и трубопровод. Шестеренный насос исключает обратную течь жидкостей, по причине плотного расположения зубьев между собой и корпусом.

Принцип работы внутреннего шестеренчатого насоса состоит по тому же принципу, но имеет некоторые отличия. Привод вращает ведущую шестеренку, внешнее соединение, соприкасаемое корпусом. Процесс всасывания выполняется созданным вакуумом, для предотвращения текучки масла в обратную сторону установлен серповидный уплотнитель, который играет роль клапана. Работа шестеренчатого насоса регулируется параметрами оборотов вала, максимальное давление может быть выставлено клапаном.

Технические характеристики

Принцип работы состоит из работы множества элементов, которые имеют различные характеристики. Для более полного понятия работы шестеренного насоса, важно изучить конструкцию, основные составляющие:

  1. Рабочий объем измеряется кубическими сантиметрами, показатель основывается на объеме жидкости, выдаваемой за полный оборот вала.
  2. Вытеснение измеряется в литрах за минуту, этот параметр также именуется производительностью механизмов.
  3. Параметр установки корпуса принимающей станции относительно подающей жидкости именуется вакуумметрической высотой. Следует внимательно изучить параметр, т.к. при рекомендуемой высоте не более двух метров, шестеренчатый механизм не будет выдавать требуемого давления при превышении данного параметра. Обуславливается воздействием атмосферного давления во всасывающей камере и окружающей среде, а также мощностью электропривода.
  4. Объемный КПД отвечает за параметр коэффициента подачи. Допустимые утечки из зазоров, соединений насоса, которые могут присутствовать из-за изношенных уплотнителей внутри корпуса. Шестеренчатый насос рекомендуется устанавливать, как можно ближе к емкости, чтобы избежать потери энергии на всасывание. Давление на входе может быть понижено по причинам слишком длинного соединения.
  5. КПД гидромеханического типа указывает на потери вследствие трения масел о корпус насоса, последующие соединения.

Конструкция шестеренчатого насоса

Существуют основные параметры, такие как крутящий момент, номинальная мощность. Насос подбирается при соответствии поставленным задачам, мощность должна быть установлена с небольшим запасом, во избежание перегревов, поломки трущихся частей.

Классификация

Шестеренчатые насосы различных категорий распространены в химической, пищевой, строительной промышленностях.

Основным назначением является перекачка смазочных материалов или охлаждающей жидкости.

Зубчатый насос может подразделяться на виды конструкций, имеются шестерни внешним и внутренним зацеплением. Каждая из систем имеет отличительные стороны, достоинства и недостатки.

Шестеренные насосы с внешним зацеплением

Конструкция агрегата внешнего типа сцепления шестерен подразумевает постоянное соприкосновение деталей. Шестерни на корпусе вала могут быть расположены разным соотношением, имеются три основных типа:

  • шевронная шестерня;
  • цилиндрическая форма с косыми зубьями;
  • прямая цилиндрическая форма зубьев.

Шевронные типы шестерен выдает более гладкий, плавный поток состава на выходе, как и косозубые разновидности. Поэтому большинство выбирает именно такой тип зубьев при покупке, прямая цилиндрическая форма считается устаревшей. Скорость вращения вала у шестеренчатых механизмов малой производительности варьируется от 1700 до 3500 об/мин. Для более производительных, крупногабаритных модификаций допускается скорость около 700 об/мин.

Шестеренный насос с внешним зацеплением

Конструкция, не имеющая внутри зазоров между корпусом и шестернями, позволяет производить модели повышенной мощности. Этот параметр дает возможность широко использовать насосы при различных гидравлических конструкциях. Материалы при изготовлении подбираются в соответствии с коррозийными параметрами деталей. Наиболее часто встречаются конструкции из чугуна с нержавеющими внутренними элементами.

Достоинства и недостатки насосов с внешним зацеплением

Любая система имеет положительные, отрицательные стороны. Для шестеренчатых внешнего зацепления можно выделить следующие преимущества:

  • высокое выходное давление;
  • работа с жидкостями высокой вязкости;
  • перегрузки исключены, за это отвечают подшипники, установленные с двух сторон на каждом валу;
  • различные материалы исполнения позволяют использовать установку со всеми составами;
  • относительно бесшумная работа, возможное сопряжение с дозирующими контроллерами.

Недостатками можно выделить, что не допускается работа без определенной нагрузки, необходимо исключить попадание твердых субстанций во избежание заклинивания и излома привода. Также данные конструкции не применяются к составам низкой вязкости.

Насосы с внутренним зацеплением шестерен

Отличительной чертой шестеренчатых конструкций внутреннего зацепления является работа с материалами различной вязкости. Применяется при нагнетании как легко текущих материалов, так и тягучих жидкостей. Диапазон вязкости варьируется от 1 до 100000 сПз, что делает устройство универсальным. Температурные показатели могут достигать до 400 градусов, что позволяет использовать насосы при горячем или химическом производстве.

Составляющая часть изделия отличается наличием уплотнителя вала, встроенным предохранительным клапаном. Принцип действия состоит в передаче движения по шестерне, передаваемого на вал привода. Между шестернями возможно регулировать зазор, что помогает подбору необходимого режима работы, избегания перегрузок.

Насос с внутренним зацеплением

Основной принцип работы:

  • Через подающую трубку происходит поступление жидкости к полости между шестерней и ротором.
  • Прогон происходит между зубьями шестерней, вставка в виде полукруга обеспечивает защиту от перелива.
  • Проточная часть гидравлического механизма всегда заполнена жидкостью в процессе работы. Вытесняется жидкость путем полностью стыкованных зубьев ротора, которые уплотнены вставками.

Положительные стороны внутренней сцепки

Конструкция внутреннего зацепа зубьев имеет ряд преимуществ, по сравнению с внешним типом устройства с высокой производительностью. Основные из них:

  • одно уплотнение вала, два подвижных элемента имеют преимущество при сервисном обслуживании;
  • перекачка туго вязких материалов;
  • отсутствие пульсаций при работе;
  • предоставление выбора зазора между зубьями, что позволяет работать материалами разной плотности.

Принцип работы насоса с внутренним зацеплением для вязких жидкостей

Недостатками можно отметить низкую производительность шестеренного насоса, повышенную чувствительность к твердым составам. Нахождение подшипника в погружаемой среде может отрицательно сказываться на антикоррозийных свойствах материала.

Типы уплотнения вала насоса

Имеются различные уплотнения вала шестеренчатого механизма, каждое из них применяется в соответствии с конструкцией, типом прогоняемой жидкости.

Встречаются следующие типы уплотнений:

  • сальниковое или манжетное уплотнение, изготавливается из маслостойких разновидностей резины;
  • уплотнение торцевого типа, газовая разновидность.

Газодинамические и магнитные муфты применяются в бесконтактной среде, что повышает прочность, надежность соединения.

Руководство и конструкция шестеренчатого насоса с внутренним и внешним зацеплением

Как работает шестеренчатый насос?

Шестеренные насосы — один из наиболее распространенных типов поршневых насосов прямого вытеснения. Они работают за счет неизменного объема жидкости, проходящей между зубьями двух зацепляющихся шестерен и их корпусом с постоянной скоростью (не между самими шестернями). Когда шестерни вращаются и зубья в зацеплении разделяются, образуется частичный вакуум, который заполняется жидкостью. По мере того как шестерни продолжают вращаться, они захватывают жидкость и перемещают ее по корпусу от точки всасывания к точке нагнетания.

Есть два типа шестеренчатых насосов; насосы с внешним и внутренним зацеплением. Ниже приводится простое сравнение:

Внешний шестеренчатый насос Внутренний шестеренчатый насос
Две идентичные шестерни, расположенные бок о бок, вращающиеся одна в другую. Одна шестерня приводится в движение двигателем, а
, в свою очередь, перемещает другую шестерню.
Работает по принципу «шестерня в шестерне», при которой одна шестерня (холостой ход) располагается внутри другой шестерни
(ротора).
Работает при более высоких давлениях. Работает до умеренного давления.
Компактная конструкция и менее дорогой дизайн. Более объемная конструкция, более дорогая конструкция.
Для средне / низкотемпературных жидкостей. Может работать с высокотемпературными жидкостями. Часто поставляется с нагревательной рубашкой для поддержания температуры жидкости.
Выпускные отверстия большего диаметра и большая производительность. Меньшие размеры выпускных отверстий и более высокая производительность.
Двунаправленный, если выбраны цилиндрические шестерни. Всегда двунаправленный поток.

Преимущества конструкции

Высокое давление — Жидкости с высокой вязкостью могут перекачиваться на большие расстояния с помощью шестеренчатых насосов с внешним зацеплением, благодаря их способности выдерживать высокие давления.

Возможности самовсасывания — Шестеренчатые насосы имеют превосходные возможности самовсасывания благодаря их вращающимся шестерням, откачивающим весь воздух из линии всасывания и нагнетающему жидкость во впускное отверстие насоса.Это делает шестеренчатые насосы подходящим решением для приложений с тяжелыми условиями всасывания, когда насос может располагаться значительно выше жидкости.

Двунаправленный — Насосы с внутренним зацеплением имеют прямозубые шестерни, которые обеспечивают поток в любом направлении. Это делает их идеальными для наполнения и опорожнения контейнеров или в приложениях, где необходимо возвращать излишки жидкости, чтобы предотвратить ее попадание в трубопровод. Насосы с внешним зацеплением обычно доступны либо с цилиндрическими шестернями, что делает их слишком двунаправленными, либо с шестернями типа «елочка», которые предназначены для особо вязких жидкостей, но не допускают обратного потока.

Стабильный и безимпульсный поток — Оба типа, но в особенности шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением, обеспечивают плавный, постоянный поток, поскольку их шестерни вращаются в одном направлении, не прерывая потока жидкости. Тесные внутренние зазоры между зубьями шестерни и корпусом насоса позволяют пропускать очень точные объемы жидкости при каждом обороте шестерни. Это обеспечивает надежную и стабильную подачу жидкости, через которую проходит точное дозирование.

Типичные области применения шестеренчатого насоса

Шестеренчатые насосы являются одним из наиболее распространенных типов насосов для работы с чистым маслом и другими самосмазывающимися жидкостями с высокой вязкостью, такими как краски и мыло, в установках с относительно высоким давлением.Благодаря малому внутреннему зазору и положительному вытеснению насосы с внешним зацеплением, в частности, выигрывают от более надежного измерения прошедшей жидкости, что делает их идеальными для дозирования. Насосы с внутренним зацеплением могут работать с высокотемпературными жидкостями, такими как термальное масло, и могут поставляться с внешней рубашкой для поддержания уровня температуры.

Области применения, в которых обычно используются шестеренчатые насосы, включают:

  • Автомобильные, смазочные и топливные масла
  • Гидравлические приложения
  • Краска и чернила
  • Смолы, клеи и полимеры
  • Целлюлоза, известь и щелочь
  • Малые масштабы Циркуляция горячего масла
  • Жидкое мыло

Хотя они подходят для относительно густых масел, они обычно подходят только для чистых, неабразивных жидкостей, не содержащих твердых частиц из-за зацепляющих шестерен.Попадание твердых частиц в узкие зазоры между шестернями может привести к немедленному износу и сокращению срока службы насоса.

Жидкости с низкой вязкостью также обычно следует избегать, особенно с шестеренчатыми насосами с внутренним зацеплением, поскольку они могут вызвать утечку жидкости назад или «проскальзывание» через узкие пространства со стороны нагнетания высокого давления обратно на сторону всасывания с более низким давлением. Это может привести к снижению расхода и эффективности.

Руководство по эксплуатации

Не работать всухую — Если шестеренчатый насос работает всухую, не смазанные шестерни будут труться друг о друга, вызывая трение.Тепло, вызванное этим трением, приведет к расширению шестерен и их износу относительно корпуса насоса, что приведет к повреждению внутренних деталей. Это также может привести к потере жестких допусков, если зубья шестерни эффективно пережевываются, что приводит к обратному потоку и потере эффективности.

Работают на максимальной скорости — Шестеренчатые насосы не могут поддерживать производительность при низких скоростях и расходах из-за их низкого объемного КПД. Следовательно, чтобы получить максимальную отдачу от их мощности, они должны работать с максимально приближенной к их максимальной номинальной скорости.

Проверьте подшипники. — Каждая шестерня поддерживается валом, имеющим подшипники с обеих сторон шестерни; и шестеренчатый насос с внешним зацеплением имеет четыре подшипника, а насос с внутренним зацеплением — два. Их необходимо регулярно проверять на износ, так как они обеспечивают балансировку шестерен.

Проверить зазор шестерни — Работа шестеренчатого насоса зависит от малого зазора между зубьями и камерой. Обычный тест на наличие износа — это попытаться положить лист бумаги между зазорами; если он легко проходит, есть основания подозревать износ.

Конструкция, работа, типы и их преимущества

Насосная промышленность стала широко известной с самого 1982 года, после чего было внесено множество усовершенствований и изобретений. Одна из разработок, которая стала великим изобретением, — это поршневые насосы прямого вытеснения и их типы. Расширенные знания в области охраны окружающей среды привели к реальному развитию насосов без уплотнений вала. Тенденция электроники и компьютеров даже вошла в сферу применения насосов в качестве приводов с регулируемой скоростью.Программное обеспечение для выбора насоса ускорило процесс выбора насоса вместе с несколькими сценариями. Из всего этого мы собираемся обсудить «шестеренчатый насос».

Что такое шестеренчатый насос?

Шестеренчатый насос относится к категории поршневых насосов прямого вытеснения, которые имеют ротационный насос непрерывного действия. С помощью зубчатого зацепления механическая энергия преобразуется в энергию жидкости, что создает вакуумное всасывание. Пространство между зубчатым зацеплением втягивает высокий уровень вязких жидкостей, позволяя им течь к поверхности стены, а затем к выходу.Этот насос эффективно работает при повышенном уровне вязкой жидкости, такой как масло, потому что не требует заливки.

Конструкция шестеренчатого насоса

Как правило, шестеренчатый насос конструируется с двумя или более шестернями вращения внутри секции корпуса, имеющими больший допуск. Чтобы обеспечить правильную передачу жидкости, входное и выходное отверстия выполнены с надлежащим кожухом. В зависимости от конструкции корпуса шестеренчатый насос бывает двух типов. А это

  • Насосы с внутренним зацеплением
  • Насосы с внешним зацеплением

Выбор шестеренчатого насоса основывается на основных факторах.В случае этих насосов объем жидкости на каждый оборот зубьев шестерни известен как:

Q = ʃ0zt0Vndt

Где колебания расхода (ŋ) = Vmax — Vmin

И здесь ‘Q’ соответствует вытеснению жидкости

‘Z’ соответствует количеству связанных зубьев

‘Vn’ соответствует расходу жидкости

‘t0’ соответствует времени, необходимому для вращения зубьев

‘Vmax’ и ‘Vmin’ соответствуют максимальному и минимальному расход

‘Vav’ соответствует среднему расходу

Принцип работы

Принцип работы шестеренчатого насоса можно объяснить следующим образом:

При вращении зубчатых колес внутри секции кожуха воздух будет заклинивают между зубами и по всей длине, что создает пространство.Это показывает результат положительного подъема жидкости на пути к всасывающему насосу. Насос продолжает втягивать воздух до тех пор, пока не начнет принимать жидкость через внутреннюю секцию.

В него будет втягиваться жидкость на уровне атмосферного давления; перед тем, как оказаться в ловушке между двумя колесами. Постепенно вязкая жидкость будет вытягиваться в направлении выхода, а затем — в направлении выхода. Насос эффективно функционирует также в неактивном состоянии, но работает более активно, когда он был заправлен ранее.

Дополнительная защита в сценарии разгрузки клапана встроена в револьверный насос шестеренчатого типа, чтобы исключить любые повреждения трубопровода или насоса. Предохранительный клапан снижает дополнительное давление во время аварийной ситуации, защищая все оборудование.

конструкция шестеренчатого насоса

Типы

Есть в основном два шестеренчатых насоса типа и

Внутренний шестеренчатый насос

Этот насос работает по схожему принципу, но здесь блокирующие шестерни разных размеров и одна вращающийся внутри другой передачи.Большая шестерня, которая означает, что ротор называется внутренней шестерней, а зубья находятся на внутренней стороне. Внутри ротора есть минимальная передача. Зубья этих двух шестерен заблокированы в одном положении.

Когда эти шестерни выходят из сетки на впускной стороне насоса, они создают увеличенный объем. Затем жидкость втекает в полости и окружается зубьями шестерни, поскольку две шестерни продолжают вращаться, противоположно перегородке и секциям корпуса. Когда зубья шестерни блокируются на стороне нагнетания насоса, объем жидкости уменьшается, и жидкость вытягивается.

шестеренчатый насос с внутренним зацеплением

Внешний шестеренчатый насос

Здесь две шестерни имеют одинаковый размер, где они заблокированы другими отдельными валами. Как правило, мотор приводит в движение начальную шестерню, а вторая — от начальной. В некоторых случаях двигатель приводит в движение оба вала. Подшипники со стороны кожуха будут поддерживать валы.

Когда эти шестерни выходят из сетки на впускной стороне насоса, они создают увеличенный объем. Затем жидкость втекает в полости и окружается зубьями шестерни, так как две шестерни продолжают вращаться, противоположно корпусу.Когда зубья шестерен на насосе заблокированы.

Приложения

Применения шестеренчатого насоса указаны ниже:

В основном шестеренчатые насосы используются для повышенного уровня вязких жидкостей, таких как смолы, масло, пищевые продукты и краски.

  • Они используются там, где требуется точное дозирование.
  • Поскольку производительность шестеренчатого насоса не сильно зависит от давления, его можно применять даже в тех случаях, когда имеется несбалансированная подача.

Классификация шестеренчатых насосов также имеет свои специфические области применения:

Области применения шестеренчатого насоса с внешним зацеплением
  • Химическое смешивание и компаундирование
  • Используется в смазочных и топливных маслах
  • Полимеры и растворяющие вещества
  • Едкие и кислые жидкости
  • Гидравлические , сельское хозяйство и машиностроение
  • Дозирование полимеров и химические экстракты
Применение с внутренним шестеренчатым насосом
  • Используется в производстве поверхностно-активных веществ и мыла
  • Пигменты, чернила и смолы
  • Используется в пищевых продуктах, таких как корм для животных, какао-масло, кукуруза супов и во многих

Преимущества и недостатки шестеренчатого насоса

Преимущества

  • Оптимизированное обслуживание
  • Минимальная подверженность кавитации
  • Управляемые результаты
  • Управление широким диапазоном вязких жидкостей

Недостатки

    900 Издает громкий звук во время блокировки шестерен.
  • Жидкость должна быть очищена от абразивов

Часто задаваемые вопросы

1).В чем разница между шестеренными насосами с внутренним и внешним зацеплением?

Разница между этими шестеренными насосами заключается в размерах ротора и промежуточной шестерни.

2). Могут ли шестеренчатые насосы работать всухую?

Да, шестеренчатые насосы могут работать как самовсасывающие

3). Что подразумевается под передаточным числом?

Определяется как отношение оборотов выходного вала за один оборот входного вала.

4). Что такое шестеренчатый насос с внешним зацеплением?

Шестеренчатый насос с внешним зацеплением — это насос PD, который работает с двумя аналогичными и взаимоблокирующими шестернями, которые поддерживаются двумя отдельными валами.

5). Что такое поршневой насос прямого вытеснения?

Насос PD — это насос, который имеет увеличивающиеся и сужающиеся полости на стороне всасывания и нагнетания.

Таким образом, оба типа шестеренчатых насосов широко используются во многих областях, и их преимущества и недостатки позволяют применять их во многих отраслях промышленности. Более того, простое обслуживание и минимальная подверженность проблемам улучшают работу шестеренчатых насосов. Вы знаете больше о концепциях других характеристик шестеренчатого насоса?

Полезная информация о шестеренчатых насосах

Что такое шестеренчатый насос?

Шестеренчатый насос — это тип поршневого насоса прямого вытеснения.Он перемещает жидкость, многократно заключая фиксированный объем с помощью сцепленных зубчатых колес или шестерен, перемещая ее механически с помощью циклического перекачивания. Он обеспечивает плавный безимпульсный поток, пропорциональный скорости вращения его шестерен.

Как работает шестеренчатый насос?

В шестеренчатых насосах для перекачки жидкостей используются вращающиеся шестерни или шестерни. Вращающийся элемент образует жидкостное уплотнение с корпусом насоса и создает всасывание на входе в насос. Жидкость, всасываемая в насос, заключена в полостях его вращающихся шестерен и передается на нагнетание.Есть две основные конструкции шестеренчатого насоса: внешний и внутренний (Рисунок 1).

Внешний шестеренчатый насос

Шестеренчатый насос с внешним зацеплением состоит из двух идентичных взаимоблокирующихся шестерен, поддерживаемых отдельными валами. Как правило, одна шестерня приводится в движение двигателем, и он приводит в движение другую шестерню (натяжной ролик ). В некоторых случаях оба вала могут приводиться в движение двигателями. Валы поддерживаются подшипниками с каждой стороны корпуса.

  1. Поскольку шестерни выходят из зацепления на впускной стороне насоса, они создают увеличенный объем.Жидкость течет в полости и захватывается зубьями шестерни, поскольку шестерни продолжают вращаться относительно корпуса насоса.

  2. Уловленная жидкость перемещается от входа к выходу вокруг обсадной колонны.

  3. Поскольку зубы шестерни становится блокированы на нагнетательной стороне насоса, объем уменьшается, и жидкость вынуждена под давлением.

Никакая жидкость не передается обратно через центр между шестернями, потому что они заблокированы.Точные допуски между шестернями и корпусом позволяют насосу развивать всасывание на входе и предотвращать утечку жидкости обратно со стороны нагнетания (хотя утечка более вероятна с жидкостями с низкой вязкостью).

Насосы с внешним зацеплением могут использовать прямозубые, косозубые или елочные шестерни.

Насос с внутренним зацеплением

Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением работает по тому же принципу, но две блокирующие шестерни имеют разные размеры, причем одна вращается внутри другой. Большая шестерня (ротор ) — внутренняя шестерня i.е. у него есть зубы, выступающие внутрь. Внутри него находится внешняя шестерня меньшего размера (натяжной ролик — привод только ротор ), установленная не по центру. Он предназначен для блокировки с ротором, так что зубья шестерни входят в зацепление в одной точке. Шестерня и втулка, прикрепленные к корпусу насоса, удерживают ролик на месте. Неподвижная перегородка или распорка в форме полумесяца заполняет пустоту, образованную смещением от центра монтажного положения натяжного ролика, и действует как уплотнение между впускным и выпускным портами.

  1. Поскольку шестерни выходят из зацепления на впускной стороне насоса, они создают увеличенный объем. Жидкость течет в полости и захватывается зубьями шестерни, поскольку шестерни продолжают вращаться относительно корпуса и перегородки насоса.

  2. Уловленная жидкость перемещается от входа к выходу вокруг обсадной колонны.

  3. Поскольку зубы шестерни становится блокированы на нагнетательной стороне насоса, объем уменьшается, и жидкость вынуждена под давлением.

В конструкциях насосов с внутренним зацеплением используются только прямозубые шестерни.

Каковы основные характеристики и преимущества шестеренчатого насоса?

Шестеренчатые насосы компактны и просты, с ограниченным количеством движущихся частей. Они не могут соответствовать давлению, создаваемому поршневыми насосами, или расходам центробежных насосов, но обеспечивают более высокое давление и производительность, чем лопастные или кулачковые насосы. Шестеренчатые насосы особенно подходят для перекачивания масел и других жидкостей с высокой вязкостью.

Из двух конструкций насосы с внешним зацеплением способны выдерживать более высокое давление (до 3000 фунтов на кв. Дюйм) и скорость потока благодаря более жесткой опоре вала и меньшим допускам. Насосы с внутренним зацеплением обладают лучшими всасывающими способностями и подходят для жидкостей с высокой вязкостью, хотя их полезный рабочий диапазон составляет от 1 сП до более 1 000 000 сП. Поскольку производительность прямо пропорциональна скорости вращения, шестеренчатые насосы обычно используются для операций дозирования и смешивания. Шестеренные насосы могут быть разработаны для работы с агрессивными жидкостями.Хотя они обычно изготавливаются из чугуна или нержавеющей стали, новые сплавы и композиты позволяют насосам перекачивать коррозионные жидкости, такие как серная кислота, гипохлорит натрия, хлорид железа и гидроксид натрия.

Насосы с внешним зацеплением также могут использоваться в гидравлических системах, обычно в транспортных средствах, подъемных механизмах и оборудовании мобильных заводов. При движении шестеренчатого насоса в обратном направлении с использованием масла, перекачиваемого из другого места в системе (обычно с помощью сдвоенного насоса в двигателе), создается гидравлический двигатель.Это особенно полезно для подачи электроэнергии в тех областях, где электрическое оборудование громоздко, дорого или неудобно. Например, тракторы полагаются на насосы с внешним зацеплением с приводом от двигателя.

Какие ограничения у шестеренчатого насоса?

Шестеренчатые насосы являются самовсасывающими и могут работать всухую, хотя их характеристики всасывания улучшаются, если шестерни намокают. Шестерни должны смазываться перекачиваемой жидкостью и не должны работать всухую в течение длительного времени. Некоторые конструкции шестеренчатых насосов могут работать в любом направлении, поэтому один и тот же насос можно использовать, например, для загрузки и разгрузки судна.

Строгие допуски между шестернями и корпусом означают, что эти типы насосов подвержены износу, особенно при использовании с абразивными жидкостями или сырьем, содержащим унесенные твердые частицы. Однако некоторые конструкции шестеренчатых насосов, особенно внутренние варианты, позволяют работать с твердыми частицами. Насосы с внешним зацеплением имеют четыре подшипника в перекачиваемой среде и имеют жесткие допуски, поэтому они менее подходят для работы с абразивными жидкостями. Насосы с внутренним зацеплением более надежны, поскольку в жидкости работает только один подшипник (иногда два).Шестеренчатый насос всегда должен иметь сетчатый фильтр, установленный на стороне всасывания, чтобы защитить его от крупных, потенциально опасных твердых частиц.

Как правило, если предполагается, что насос будет работать с абразивными твердыми частицами, рекомендуется выбрать насос с более высокой производительностью, чтобы его можно было эксплуатировать на более низких скоростях для уменьшения износа. Однако следует иметь в виду, что объемный КПД шестеренчатого насоса снижается при более низких скоростях и расходах. Шестеренчатый насос не следует эксплуатировать слишком далеко от рекомендованной скорости.

Для высокотемпературных применений важно обеспечить соответствие диапазона рабочих температур техническим характеристикам насоса. Тепловое расширение корпуса и шестерен уменьшает зазоры внутри насоса, что также может привести к повышенному износу и, в крайних случаях, отказу насоса.

Несмотря на все меры предосторожности, шестеренчатые насосы обычно со временем изнашиваются шестерни, корпус и подшипники. По мере увеличения зазоров происходит постепенное снижение эффективности и увеличение проскальзывания потока : утечка перекачиваемой жидкости из нагнетательного патрубка обратно на всасывающую сторону.Проскальзывание потока пропорционально кубу зазора между зубьями зубчатого венца и обсадной колонной, поэтому на практике износ оказывает небольшое влияние до тех пор, пока не будет достигнута критическая точка, от которой характеристики быстро ухудшаются.

Шестеренчатые насосы продолжают перекачивать, преодолевая противодавление, и, если они подвергаются блокировке на выходе, будут продолжать создавать давление в системе до тех пор, пока не выйдет из строя насос, трубопровод или другое оборудование. Хотя по этой причине большинство шестеренчатых насосов оснащено предохранительными клапанами, всегда рекомендуется устанавливать предохранительные клапаны в другом месте системы для защиты оборудования, расположенного ниже по потоку.

Насосы с внутренним зацеплением, работающие на малой скорости, обычно предпочтительны для жидкостей, чувствительных к сдвигу, таких как продукты питания, краски и мыло. Более высокие скорости и меньшие зазоры внешних зубчатых передач делают их непригодными для этих применений. Насосы с внутренним зацеплением также предпочтительны, когда важна гигиена из-за их механической простоты и того факта, что их легко разобрать, очистить и собрать.

Каковы основные области применения шестеренчатых насосов?

Шестеренчатые насосы обычно используются для перекачивания жидкостей с высокой вязкостью, таких как масла, краски, смолы или продукты питания.Они предпочтительны в любом приложении, где требуется точное дозирование или выход высокого давления. Производительность шестеренчатого насоса не сильно зависит от давления, поэтому они также предпочтительны в любой ситуации, когда подача нерегулярна.

В следующей таблице перечислены некоторые типичные области применения шестеренчатых насосов с внешним и внутренним зацеплением:

Тип шестеренчатого насоса Внешний Внутренний
Различное жидкое топливо и смазочные масла
Дозирование химических добавок и полимеров
Химическое смешивание и смешивание
Промышленное, сельскохозяйственное и мобильное гидравлическое оборудование
Кислоты и щелочь (нержавеющая сталь или композит)
Смолы и полимеры
Спирты и растворители
Асфальт, битум и гудрон
Пенополиуретан (изоцианат и полиол)
Пищевые продукты: кукурузный сироп, масло арахисовое, масло какао, шоколад, сахар, наполнители, жиры растительные, масла растительные, корма для животных
Краски, чернила и пигменты
Мыла и ПАВ
Гликоль


Сводка

Шестеренчатый насос перемещает жидкость, многократно заключая фиксированный объем в блокирующиеся зубцы или шестерни, передавая его механически для обеспечения плавного безимпульсного потока, пропорционального скорости вращения его шестерен.Есть два основных типа: внешний и внутренний. Насос с внешним зацеплением состоит из двух идентичных блокирующихся шестерен, поддерживаемых отдельными валами. Насос с внутренним зацеплением имеет две блокирующие шестерни разного размера, одна из которых вращается внутри другой.

Шестеренчатые насосы обычно используются для перекачивания жидкостей с высокой вязкостью, таких как масла, краски, смолы или продукты питания. Они также предпочтительны в приложениях, где требуется точное дозирование или выход высокого давления. Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением способны выдерживать более высокое давление (до 7500 фунтов на кв. Дюйм), тогда как насосы с внутренним зацеплением имеют лучшие возможности всасывания и больше подходят для жидкостей с высокой вязкостью и чувствительных к сдвигу жидкостей.

Принцип работы шестеренчатого насоса

Принцип работы шестеренчатого насоса
Конструкция шестеренчатого насоса очень проста, то есть он представляет собой простейшую форму двух размеров одной и той же шестерни в плотном прилегании корпуса зацепления друг с другом при вращении, корпуса из внутреннего аналога »8 «глиф, две шестерни установлены внутри, внешний диаметр шестерни с обеих сторон и корпуса и плотная посадка. Из материала экструдера на входе в две промежуточные шестерни, заполненные этим одним пространством, с вращением зуба вдоль движения оболочки, наконец, на два зуба наружу.

Говоря термином, шестеренчатый насос также называют устройством прямого вытеснения, то есть как цилиндр в поршне цилиндра, когда зуб попадает в другое пространство для текучей среды зуба, жидкость выпускается механическим путем. Поскольку жидкость несжимаема, поэтому жидкость и зуб не могут занимать одно и то же пространство одновременно, жидкость была исключена. Благодаря наличию непрерывной сетки с зубьями, это явление происходит постоянно, таким образом, при экспорте насоса обеспечивается постоянное исключенное количество, перекачивается каждый оборот, количество нагнетания одинаково.При непрерывном вращении приводного вала насос будет непрерывно откачивать жидкость. Расход насоса напрямую зависит от скорости насоса около. Фактически, в насосе есть небольшая потеря жидкости, эффективность насоса может достигать 100%, потому что эта жидкость используется для смазки подшипника и шестерни с двух сторон, а корпус насоса невозможен без посадки с зазором, поэтому не может производить жидкость из 100% экспортный сброс, поэтому небольшая потеря жидкости неизбежна. Однако насос все еще может работать нормально, для большинства экструзионных материалов он все еще может достигать КПД 93% ~ 98%.Для вязкости и плотности в процессе изменения жидкости насос не будет слишком сильно влиять. Если есть заслонка, например, на выпускной стороне поставить сетку или ограничитель, насос будет продвигать жидкость через них. Если этот демпфер в работе изменяется, например, если экран загрязнен, заблокирован или противодавление ограничителя увеличилось, насос все равно будет поддерживать постоянный поток, пока он не достигнет самых слабых частей в устройстве механического ограничения (обычно оснащенном крутящим моментом). ограничитель).
Скорость насоса на самом деле ограничена, она в основном зависит от технологической жидкости, если перекачивается масло, насос может вращаться с высокой скоростью, но когда жидкость представляет собой своего рода полимерный расплав с высокой вязкостью, ограничения будут значительно уменьшено.Содействие вязкой жидкости на стороне всасывания пространства между двумя зубьями очень важно, если это одно пространство не заполнено, насос может откачивать точный поток, поэтому значение PV (давление × скорость) также является ограничивающим фактором и является переменной процесса. В связи с этими ограничениями производители насосов будут предоставлять серию продуктов, то есть с разными спецификациями и поставками (количество разгрузки за каждую неделю). Насос будет и определенным процессом применения с фазой, чтобы сделать производительность системы и цену для достижения оптимальных.

Насос

с независимым моторным приводом, может эффективно блокировать в верхних слоях пульсации давления и колебания потока. В насосе на выходе пульсация давления может регулироваться в пределах 1%. В экструзионной линии есть шестеренчатый насос, который может улучшить скорость выходного потока, уменьшить количество материала в экструдере при сдвиге и времени пребывания, снизить температуру экструзии и пульсации давления для повышения производительности и качества продукции.
Шестерня и вал насоса PEP — II в целом представляют собой идеальный процесс закалки, мы можем добиться более длительного срока службы.Подшипник типа «D» в сочетании с механизмом принудительной смазки делает полимерную поверхность подшипника и обратно на входную сторону насоса, чтобы обеспечить эффективную ось смазки. Характеристики удержания полимера и уменьшения возможности разложения. Прецизионная обработка корпуса насоса может обеспечить точную посадку подшипника типа «D» и вала шестерни, гарантировать отсутствие эксцентриситета вала шестерни в случае износа шестерни. Конструкция уплотнения Parkool и манжетное уплотнение из PTFE образуют водяное уплотнение. Это уплотнение фактически не контактирует с поверхностью вала, его принцип уплотнения заключается в охлаждении полимера до половины расплавленного состояния и формировании уплотнения.Также можно использовать уплотнение Rheoseal, оно в уплотнении вала внутри обработки списка имеет обратную резьбовую канавку, может сделать полимер противодавлением обратно для импорта. Для простоты установки производители проектируют монтажную поверхность для кольцевого болта, чтобы соответствующим образом изготовить и установить другое оборудование, что упрощает изготовление фланца цилиндра. Шестеренчатый насос PEP — II с нагревательным элементом, соответствующим спецификации насоса, по выбору пользователя, это может гарантировать быстрый нагрев и регулирование нагрева.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.