«
Центробежный насос

Водокольцевой насос: устройство и принцип работы

Водокольцевой насос

В различных отраслях, в главной области в отрасли пищевой промышленности для перекачки жидкостей с повышенной вязкостью и жидких густых масс применяют ротационные насосы, относящиеся к объемным нагнетателям, так как их работа основана на принципе вытеснения.

К такому типу насосов относится и водокольцевой насос. Эти насосы в пищевой промышленности применяются, главным образом, как вакуум насосы, реже как воздуходувки с давлением до 0,15 – 0,17 МПа.

Водокольцевой насос принцип работы.

Водокольцевой насос

Принцип действия такого насоса состоит в следующем. Ротор с несколькими лопастями вращается в кожухе, в котором находится некоторое количество жидкости.

Водокольцевой насос

Если заставить вращаться ротор с достаточно большой угловой скоростью, то под действием центробежных сил вокруг ротора у стенок замкнутого кожуха образуется водяное кольцо и ряд одинаковых по объему незаполненных жидкостью каналов1, 2, 3, 4, 5, 6, разделенных лопастями ротора.

Водокольцевой насос

При эксцентричном расположении ротора по отношению к кожуху при вращении ротора каналы, разделенные лопастями, уже не будут одинаковыми по объему. При вращении ротора по часовой стрелке объем каналов 1, 2, 3 сначала увеличивается, а затем уменьшается – 4, 5, 6.

Если в торцевой крышке кожуха сделать отверстия А и В, то через первое из них должно происходить всасывание воздуха вследствие увеличения объема каналов, а через второе – нагнетание воздуха вследствие уменьшения объема каналов.

При этом для разобщения области всасывания от области нагнетания насоса водяное кольцо должно в верхней части касаться поверхности ступицы ротора, а в нижней – лопасть насоса своим внешним концом (по вертикали) должна быть надежно погружена во внутренние слои водяного кольца.

Для повышения качества вакуум- насоса целесообразно всасывающее отверстие А выполнять больше чем нагнетательное отверстие В.

Водокольцевой насос принцип работы которого описан выше, должен конструктивно стремиться к устранению неплотностей у торцевых стенок, так как малейшая неплотность отрицательно сказывается на работе насоса, снижается его КПД.

Устройство и характеристики водокольцевого насоса

Водокольцевой насос

На рисунке показана схема установки водокольцевого насоса. В установку входят:
Водокольцевой насос  сам насос 1 со всасывающими и нагнетательными патрубками;
Водокольцевой насос  всасывающая труба 3, соединяющая всасывающий патрубок насоса с емкостью, из которой отсасывается воздух;
Водокольцевой насос  нагнетательная труба 2, соединяющая нагнетательный патрубок насоса с верхней полостью приемного бака, в который выбрасывается из трубопровода 2 откачиваемый воздух и отработанная вода.
Водокольцевой насос  приемный бак оборудован выхлопным патрубком 4 для выпуска воздуха
Водокольцевой насос  патрубок 6 необходим для свежей водопроводной воды
Водокольцевой насос  сливной патрубок 5 применяют для выпуска воды из приемного бака.

Водокольцевые насосы обладают следующими характеристиками:
Водокольцевой насос  подача от 1 м3 до 50 м3
Водокольцевой насос  мощность двигателя от 2 до 100 кВт
Водокольцевой насос  частота вращения двигателя от 750 до 1500 об/мин
Водокольцевой насос  масса насоса меняется в зависимости от модели и составляет от 80 до 2700 кг.

Преимущества и недостатки

Объемный КПД водокольцевых насосов при достаточном охлаждении довольно велик и достигает 70%, но общий КПД их мал и составляет 22-40%.

Тем не менее, водокольцевые насосы широко применяются в промышленности, так как они дают возможность обеспечить значительный вакуум до 96%, не требуя очистки поступающего в них воздуха, а так же допускают попадание в насос жидкости вместе с засасываемым воздухом.

Немаловажное преимущество состоит в том, что при работе водокольцевой насос смазывается рабочей жидкостью, таким образом ремонт насоса является довольно редким явлением.

Преимуществом водокольцевых насосов является и то, что ротор насоса может вращаться с той де частотой вращения, что и электродвигатель, т.е. отпадает необходимость установки редуктора.

На сегодняшний день на рынке насосного оборудования представлены модели как зарубежного, так и отечественного производства. Благодаря простой конструкции насоса отечественные насосы составляют достойную конкуренцию западным моделям.

Сфера применения

Насосы объемного типа отличаются надежностью в работе. Их подача при сохранении неизменного давления легко регулируется изменением числа оборотов. Равномерное движение ротора обеспечивает практически непрерывную подачу.

Такие особенности водокольцевого насоса обеспечили ему широкое применение в пищевой промышленности. Например, в консервной промышленности такие насосы применяются для перекачивания яблочных и томатных пюре, соусов и других жидкостей и смесей, с которыми связано производство овощных рыбных, мясных и других консервов.

В кондитерской промышленности ротационными насосами пользуются для подачи фруктово-ягодных начинок к различным производственным станциям, для автоматического наполнения начинкой карамельных батончиков и т.д. Ротационные насосы применяются также в молочной промышленности, в маслобойном производстве, в спиртовой промышленности и др.

Для перекачивания жидкостей или суспензий, содержащих абразивные частицы такие насосы непригодны.

В дополнение к статье "Водокольцевой насос: устройство и принцип работы" Вам может быть интересно: