Автор Admin На чтение 3 мин. Просмотров 64 Опубликовано
Основным оборудованием для пневмотранспорта являются пневматические насосы — пневмовинтовые и камерные.
Принцип действия пневмовинтового насоса (рис. 42). заключается в следующем. Порошкообразный материал, очищенный от металлических и крупнокусковых включений, поступает из бункера через створчатую заслонку на быстровращающийся винт 6, который подает материал в смесительную камеру 14. В нижней части смесительной камеры установлены сопла 19, через которые поступает сжатый воздух. Воздух разрыхляет материал, в результате чего образуется пылевоздушная смесь, которая вследствие разности давлений на концах трубопровода движется к месту назначения.
Количество материала, поступающего в насос, можно регулировать с помощью створчатой заслонки.
Скорость вращения винта насоса 800—1200 об/мин, шаг витков винта переменный, уменьшающийся к выходу. Такая конструкция винта обеспечивает уплотнение материала, способствует созданию пылевой пробки, предотвращающей прорыв сжатого воздуха из смесительной камеры в приемный бункер насоса. Степень уплотнения материала зависит от соотношения начального и конечного шагов винта.
Винт насоса съемный, он крепится на валу 5 с помощью гайки 7. Пробка 16 предохраняет пустотелый вал винта от выбивания материала. Монтируют и заменяют винт через съемный люк 20. Вал приводится в движение от асинхронного короткозамкнутого электродвигателя через эластичную муфту 1.
В насосах современной конструкции наибольшее распространение получило противоточное уплотнение, в котором движению порошкообразного материала в направлении подшипников вала препятствует встречный поток воздуха, создаваемый турбинкой 4, установленной на валу винта в приемной части корпуса.
Цилиндр насоса 12 защищен от износа втулками 8, 10 и 15. Со стороны смесительной камеры цилиндр насоса закрыт обратным клапаном 18. Этот клапан автоматически регулирует степень открытия цилиндра насоса в зависимости от количества материала, подаваемого винтом. Таким образом можно изменять производительность насоса в широких пределах.
Обратный клапан позволяет продувать трубопровод в случае перегрузки его материалом.
Описанная выше конструкция пневмовинтового насоса предусматривает его стационарную установку. Кроме стационарных, существуют также передвижные насосы, которые монтируют на колесном ходу или подвешивают к кранам.
Такие насосы используют обычно для разгрузки порошкообразных материалов, поступающих навалом в железнодорожных вагонах или баржах.
К числу основных достоинств пневмовинтовых насосов следует отнести непрерывность действия и незначительные габаритные размеры по высоте. Равномерное питание насоса материалом позволяет выбрать оптимальный режим подачи воздуха и оказывает положительное влияние на работу электродвигателя. Однако наличие большого количества быстроизнашивающихся деталей вызывает при транспортировании высокоабразивных материалов серьезные затруднения.
Все, что вам нужно знать о винтовых насосах
Винтовые насосы относятся к семейству насосов для перекачки газа с сухим сжатием. (Узнайте больше о происхождении сухих насосов здесь). Это объемные насосы, в которых используются два вращающихся ротора винтовой формы для перемещения газа вдоль оси винта. Они часто используются в промышленных вакуумных приложениях, часто в сочетании с воздуходувками Рутса и в качестве безмасляных форвакуумных насосов в системах высокого и сверхвысокого вакуума.
Принцип работы: Как работают винтовые насосы?
Винтовые насосы работают с двумя винтовыми роторами, вращающимися в противоположных направлениях, которые сконструированы таким образом, что они вращаются «навстречу друг другу». Это улавливает газ в пространстве между «винтами» их роторов. По мере вращения винтов этот захваченный объем уменьшается, что не только сжимает газ, но и перемещает его к выхлопу.
В первом случае (рис. 2, 3) роторы поддерживаются механическими подшипниками с обоих концов. Консольная конструкция (рис. 4) поддерживает роторы на стороне высокого давления, и роторы могут охлаждаться изнутри. Двигатель приводит в движение два ротора через редуктор. Шестерня и подшипники смазываются, но отделены от насосного механизма («вакуум-генератора») уплотнениями вала или лабиринтными уплотнениями, поэтому сжатие происходит без масла. Роторы не имеют механического контакта между собой и корпусом насоса, что приводит к нулевому механическому износу. Чтобы поддерживать низкую установленную электрическую мощность, современные насосы приводятся в действие электронным преобразователем частоты и вращаются медленнее в диапазонах давления, близких к атмосферному давлению. В некоторых версиях вместо этого используются так называемые продувочные клапаны, чтобы поддерживать постоянную скорость вращения даже при высоком давлении. Охлаждение обычно осуществляется водой.
Производительность винтовых насосов
Винтовые насосы могут достигать предельного давления ~ 1e-3 мбар. Диапазон рабочего давления составляет от 10 3 до 10 -2 мбар. Доступны различные размеры со скоростью откачки ~ 60 — 1200 м³/ч. Скорость откачки в диапазоне вакуума < 10 - 50 мбар можно увеличить, установив сверху воздуходувку Рутса. Эти комбинации, часто в одном корпусе насоса, доступны для производительности до 9000 м³/ч
Преимущества и недостатки винтовых насосов
Преимущества
высокая прочность
высокая устойчивость к водяному пару и частицам/пыли
весы по требованию заказчика
очень высокая скорость откачки
отсутствие загрязнения перекачиваемой среды
вращение без трения — исключается износ ротора
высокая эффективность благодаря внутреннему сжатию
эксплуатационные расходы и требования к техническому обслуживанию относительно низкие
Работа преобразователя частоты
— легко оптимизируется в соответствии с технологическими требованиями — обеспечивает высокую энергоэффективность
Недостатки
газовый балласт, необходимый для перекачки легких газов
худшее предельное давление и более низкая скорость откачки легких газов (гелий и водород) без газового балласта
нельзя масштабировать до небольших скоростей откачки ниже 50 м³/ч; ниже ок. Используются многоступенчатые корневые или спиральные насосы производительностью 100 м³/ч
Применение
Винтовые насосы стали стандартным решением почти во всех промышленных вакуумных процессах. Вакуумные печи для пайки или спекания, металлургические установки и даже установки для дегазации стали используют преимущества пыленепроницаемости и длительных интервалов обслуживания. В пищевой промышленности, сушке пищевых продуктов, упаковке пищевых продуктов и даже в сублимационных сушилках, как правило, используются безмасляные винтовые насосы, чтобы избежать загрязнения масла насоса водой или мусором в процессе. Крупномасштабные покрытия, такие как архитектурные покрытия для стекла, используют винтовые насосы в качестве форвакуумных насосов для высоковакуумных насосов. Винтовые насосы также являются идеальным выбором для регенерации более крупных циропасосов.
Винтовые насосы сегодня также являются стандартным первичным насосом в крупномасштабных научных экспериментах, таких как большие накопительные кольца, детекторы гравитационных волн или камеры моделирования космического пространства. Одним из примеров является эксперимент KATRIN, который представляет собой самую большую в мире камеру сверхвысокого вакуума (СВВ), где начальная откачка осуществляется винтовыми насосами.
Фото 1 Судно KATRIN UHV во время транспортировки
Источник: Технологический институт Карлсруэ
Узнайте больше о наиболее распространенных типах вакуумных насосов, их применении, условиях процесса и принципах работы с помощью , загрузив нашу электронную книгу сегодня:
В рубрике:
Высокий вакуум,
Промышленный и технологический вакуум,
сверхвысокий вакуум,
Вакуумные насосы,
Измерение вакуума
Что такое винтовой насос?
Что такое винтовой насос?
Винтовой насос является частью серии насосов для перекачки сухого сжатого газа. Это поршневые насосы прямого вытеснения, в которых используется один или несколько винтов для перемещения жидкости или воды по винтовому валу. Эти винты блокируются для повышения давления жидкости и перемещения ее в систему. Эти винты входят в зацепление друг с другом и совершают возвратно-поступательное движение в полости цилиндра. Они часто используются в промышленных вакуумных приложениях, часто в сочетании с воздуходувками Рутса, а также в качестве безмасляных форвакуумных насосов в системах высокого и сверхвысокого вакуума. Пожалуйста, ознакомьтесь с описанием различных насосов
Как работает винтовой насос?
Винтовой насос работает с двумя винтовыми роторами, вращающимися в противоположных направлениях, которые тщательно спроектированы так, чтобы вращаться «навстречу друг другу». Это задерживает газ в пространстве между «винтами» ротора. По мере вращения винтов этот захваченный объем уменьшается, что не только сжимает газ, но и перемещает его к выпускному отверстию.
Когда винтовой насос начинает работать, питание подается на приводной винт через электродвигатель. Приводной вал соединен с отверткой, которая приводит в движение отвертку.
Когда ведущий винт начинает вращаться, ведомые винты также вращаются, так как эти винты входят в зацепление друг с другом. За счет движения этих винтов во входном сечении начинает создаваться минимальный вакуум. За счет этого вакуума жидкость всасывается в насос через впускной клапан.
Когда жидкость поступает в насос, она захватывается между зазорами в «винтах». Эта захваченная жидкость также перемещается при вращении шнека. По мере движения винта объем захваченной жидкости уменьшается, а давление жидкости увеличивается.
Когда давление жидкости увеличивается в соответствии с желаемым давлением, она выпускается из выпускного клапана и перемещается в нужное место.
Когда винтовой насос перекачивает масло или другие типы вязких жидкостей, поверхности винтов смазываются по мере перекачивания жидкости, поэтому зазор между винтами небольшой или отсутствует.
Однако при перекачивании газоводяных смесей, воды или других легких жидкостей эти компоненты не должны соприкасаться друг с другом. При отсутствии контакта детали будут быстро изнашиваться. Поэтому не используйте тройной винтовой насос (где один винт приводит два других без шестерен) для подачи воды или многофазного режима работы.
Чтобы лучше понять, как оно работает, пожалуйста, посмотрите следующее видео:
Композиция винтового насоса
отвертка
Рав. Подшипники
Приводной вал
Характеристики винтового насоса
Преимущества
Эти насосы просты в обслуживании.
Винтовые насосы прогрессивного типа могут использоваться для всех жидкостей
Можно сушить
Компактная конструкция
Эти насосы обеспечивают постоянный и непульсирующий поток жидкости
Бесшумная работа
Насос может производить больший объемный КПД
Высокая надежность
Самостоятельный возможность заливки
Высокая надежность
Винтовой насос не перекачивает загрязняющие вещества в жидкости
Вращение без трения
С помощью винтового насоса вы также можете перекачивать жидкости высокой вязкости без потери потока
Высокая устойчивость к водяному пару и частицам/пыли
Очень высокая скорость откачки
Отсутствие загрязнения перекачиваемой среды
Вращение без трения – исключает износ ротора
Работа инвертора – легко оптимизируется в соответствии с технологическими требованиями – обеспечивает высокую энергоэффективность
Недостатки
Затраты на установку для малых предприятий высоки.
Насосу требуется газовый балласт для перекачки легких газов качества
Без газового балласта предельное давление и скорость откачки легких газов (гелий и водород) снижаются
нельзя уменьшить до малых скоростей откачки ниже 50 м³/ч; ниже ок. 100 м³/ч, многоступенчатые Используются насосы Рута или спиральные насосы
Применение винтовых насосов
Винтовые насосы стали стандартным решением практически для всех промышленных вакуумных процессов. Вакуумные печи для пайки или спекания, металлургические системы и даже оборудование для дегазации стали имеют преимущество пыленепроницаемости и длительных интервалов обслуживания. В пищевой промышленности, сушке пищевых продуктов, упаковке пищевых продуктов и даже в сублимационных сушилках, как правило, используются безмасляные винтовые насосы, чтобы избежать загрязнения масла насоса водой или технологическим мусором. Крупномасштабное покрытие, такое как машина для нанесения покрытий на архитектурное стекло, использует винтовой насос в качестве высоковакуумного насоса для грубой откачки.