Шестеренные насосы устройство и принцип действия
Содержание
- 1 Описание
- 2 Принцип работы
- 3 Насос с внутренним зацеплением
- 4 Насос с внешним зацеплением
- 5 Преимущества
- 6 Недостатки
Описание
Шестерённый насос относят к виду объемных роторных гидромашин. Шестерённый насос – это роторный насос с рабочим органом в виде двух шестерён.
При вращении шестерён, жидкость поступает из полости всасывания во впадины между зубьями и перемещается в напорную полость.
Как правило, шестерённые насосы используют для подачи нефтепродуктов и других жидкостей без абразивных примесей. Не смотря на то, что принцип работы у всех шестерённых насосов одинаковые, они могут иметь абсолютно разное строение, отличаться деталями и работать в разных условиях.
Принцип работы
Шестерённый насос крепится на раме-плите, к которой, в свою очередь, крепится насос и электродвигатель, соединенные между собой муфтой.
Основным рабочим элементом шестерённого насоса являются две прямозубые шестерни – ведущая и ведомая, изготавливаемые заодно с валами.
Опорами валов являются подшипники скольжения.
Насос с внутренним зацеплением
Рассмотрим шестерённый насос с внутренним зацеплением и шестерённый насос с внешним зацеплением.
Насос с внутренним зацеплениемНасос с внутренним зацеплением состоит из внутренней и внешней шестерни. Вращаясь, обе шестерни образуют вакуум в полости всасывания. Далее жидкость попадает в межзубное пространство, после чего попадает в полость нагнетания.
Для того чтобы не допустить поломки насоса при подъеме давления в трубопроводе нагнетания, на насосе устанавливается обратный клапан.
При подъеме давления в трубопроводе нагнетания, жидкость по отведенному в сторону либо вверх трубопроводу, перемещается к клапану, выдавливает его, и попадает в полость всасывания, тем самым образуя замкнутый круг.
Насос с внешним зацеплением
Электродвигатель вращает вал с ведущей шестернёй. Ведущая шестерня в свою очередь вращает ведомую.
За счёт минимального зазора шестерёнок между собой, а также зубьев шестерён и стенок рабочей полости, при вращении в зоне всасывания, образуется вакуум.
Однако в месте зацепления шестерёнок образуются, так называемые, запертые объемы. Одной из технических проблем в шестерённых насосах является проблема запертых объёмов, которой является нежелательным явлением.
Вследствие малой сжимаемости жидкости, возникновение запертых объёмов в процессе работы насоса, если не предусмотреть меры борьбы с ними, может привести к возникновению большого момента сопротивления.
Производители насосов серьезно относятся к данной проблеме и борются с ней различными методами. Например, между зубьев шестерни просверливается канал для отвода жидкости, через который жидкость попадает обратно в полость всасывания.
Так же устанавливается система поддержания давления в трубопроводе нагнетания.
При падении давления в трубопроводе нагнетания, число оборотов шестерни увеличивается. При увеличении – наоборот уменьшается.
Существуют также насосы, которые способны пропускать вместе с жидкостью довольно крупные примеси.
Преимущества
Преимуществами, описанных ранее насосов, являются:
- простота конструкции;
- высокая надёжность в сравнении с другими насосами;
- низкая стоимость;
- способность работать при высокой частоте вращения; поэтому их можно соединять непосредственно с валами тепловых или электрических двигателей;
- высокая надежность при работе со сплавами полимеров.
Недостатки
Однако у таких насосов существуют недостатки:
- нерегулируемость рабочего объема;
- неспособность работать при высоких давлениях; либо:
- высокие требования к материалам изготовлений деталей износа.
- высокая требовательность к качеству изготовлений шестерён и пластин, образующих корпус;
- двукратные изменения направления движения жидкости в насосе снижает КПД.
Шестерёнчатые насосы широко применяются в сфере перекачивания высоковязких жидкостей с температурой до 250°, например, такие жидкости как пищевые масла, жиры, шоколадная масса, лаки, краски, нефтепродукты, бытовая химия и т. д.
Шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением в Санкт-Петербурге
Шестеренчатые насосы производства Италия по незавышенным ценам
- Высококачественный материал, необходимый в современных процессах производства.
- Конструкция шестеренчатых насосов постоянно улучшается уже более 50 лет.
- Благодаря нашему опыту мы гарантируем решение любого потребительского запроса.
Шестеренчатые насосы Victor Pumps применяются во всех отраслях промышленности. Они отлично зарекомендовали себя как для перекачки низковязких жидкостей, так и высоковязких, от шоколада до топлива и масла.
Насосы имеют прочную конструкцию для обеспечения долгого срока эксплуатации.
Шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением благодаря своей конструкции дают равномерный поток, высокую эффективность и возможность перекачивать низко- и высоковязкие жидкости.
Производство изоляционного материала, гидроизоляции
- допускается высокое давление 16 бар и температура 300оС
Насос для высоких температур
- Равномерный поток — безпульсационная подача предотвращает колебание клапанов, арматуры и муфт
- Высокий коэффициент самовсасывания
- Постоянная подача жидкости, пропорциональная количеству оборотов двигателя
- Простое обслуживание
- Высокая производительность
- Перекачивание разнородных жидкостей
- Прочная конструкция
- Простой уход
- Простая конструкция (два движущихся элемента)
- Перекачивание жидкостей различной вязкости
- Стандарт API 676
- Интегрированный тепловой кожух вокруг корпуса обеспечивает равномерный обогрев продукта, что предотвращает застывание после перерыва в работе.
- Полная производительность достигается в любом направлении вращения
Свободное позиционирование расположения корпуса насоса. Подключение на 90° или 180° (в режиме In-line)
Принцип действия шестеренчатых насосов
Ведущая и ведомая шестерни взаимно зацеплены, благодаря чему образуется пространство. Результатом является появление всасывающего давления, жидкость попадает в пространство между шестернями, где перемещается от всасывающей стороны к нагнетательной. Специальный элемент разделяет пространство и не дает жидкости возвращаться к всасывающей стороне. Жидкость дальше перемещается к нагнетательной стороне.
Область применения
Шестеренчатые насосы серии R представляют собой прочный дизайн с маленькими или большими зазорами (клиренсами), уникальной шестерней и такими опциями как обогрев (в том числе и электрообогрев) и встроенные предохранительные клапаны.
Насосы могут перекачивать взрывчатые, токсичные и чрезвычайно вязкие жидкости. Мы подбираем правильный материал корпуса насоса, уплотнения и других компонентов для того, чтобы помочь достичь оптимально долгий срок эксплуатации насоса при различных аппликациях.
- Химическая промышленность
Разнородные продукты, присутствующие в химической промышленности, требуют различные способы транспортировки и дозировки жидкостей. Шестеренчатые насосы идеально справляются при перекачке вязких жидкостей. Их можно использовать для перекачки и подачи кислоты ABS и NaCl, а также алкоголя с добавками серы. Перекачивание клея и канифоли в производстве плит из деревянной стружки — в этих процессах дозировка канифоли и отвердителя реализуется при помощи шестеренчатых насосов. Эти насосы служат для циркуляции, дозировки и подачи изоцианов и полиолов, которые входят в состав полиуретановых пен и силиконов. Также шестеренчатые насосы применяются для транспортировки щелочей, синтетических жидкостей, жидкого стекла или хозяйственных товаров — мыла, шампуня, эмульсий, кремов.
Фото насоса с промывкой
Нередко в химической промышленности для перекачивания агрессивных продуктов в шестеренчатых насосах используется двойное торцевое уплотнение различных типов (Tandem или BacktoBack) с промывкой. Для промывки может использоваться как отдельно подведенная жидкость, так и специальная ёмкость – как на фото. Такая опция гарантирует работоспособность насоса на долгое время и сохранность его комплектующих частей.
- Лакокрасочная промышленность
Производство определенного цвета в многообразной цветовой палитре происходит через смешивание различных пигментов. Шестеренчатые насосы идеально справляются во время подачи каждого отдельного пигмента.
- Пищевая промышленность
Значительное место занимают шестеренчатые насосы в пищевой промышленности, так, например, подача и перекачивание растительных и животных жиров, желатина, шоколада, какао, масла.
Другие, часто перекачиваемые жидкости: какао-ликер, сливочное масло, белый шоколад, карамель, желе, пудинг, мед, сливки, сироп глюкозы и др.
Для всех этих продуктов разработана серия шестеренчатых насосов с названием «Chocolate». В стандарте уже есть рубашка обогрева и специальный сплав чугуна, сертифицированный для пищевой промышленности.
- Нефтехимическая промышленность
Шестеренчатые насосы имеют широкое применение в аппликациях, связанных с продуктами нефтехимической промышленности. Насосы с большой производительностью можно использовать для загрузки и разгрузки цистерн, для транспортировки минерального масла, асфальта, асфальтовой эмульсии. Насосы с меньшей производительностью в основном работают при перекачке этих жидкостей между емкостями. При перекачке легких и тяжелых фракций масла можно использовать насосы для подачи и дозировки масла для котлов. Шестеренчатые насосы прекрасно работают с вязкими жидкостями, в основном при производстве и перекачивании моющих средств.
Шестеренчатые насосы для битума. Производство битумной эмульсии (высокотемпературные версии насосов)
- насосы перекачивают чистый битум, флюксанты, битум с эластомером
- при перекачивании сохраняется структура эмульсии
- станции производства асфальта
- загрузка/разгрузка битума на склад
- распылитель битума на дорогах
- присутствует постоянный и ровный поток
- возможность регулирования производительности
- как дополнительная опция возможен электрообогрев насоса
перейти в раздел: шестеренчатые насосы
Краткое руководство по шестеренчатым насосам с внутренним зацеплением
Из-за большого разнообразия насосов, доступных сегодня, иногда трудно определить, какой из них лучше всего подходит для вашего конкретного применения. Что может справиться с вязкостью жидкости? Создать правильный поток и давление?
Чтобы убедиться, что используется правильный насос, рекомендуется проконсультироваться с инженером, хорошо разбирающимся в насосах.
Тем не менее, этот пост должен подготовить вас к этому разговору и дать хорошее представление о внутренней работе и характеристиках шестеренчатых насосов с внутренним зацеплением, чтобы вы могли определить, подходят ли они для применения.
ВНУТРЕННИЙ ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС ОБЗОР
Шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением представляют собой объемные насосы. Они очень универсальны и способны перекачивать множество различных типов жидкостей с широким диапазоном вязкости и температуры. Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением работает с использованием двух вращающихся шестерен для перемещения жидкости. Роторная шестерня снаружи и меньшая промежуточная шестерня внутри.
КАК РАБОТАЮТ НАСОСЫ С ВНУТРЕННЕЙ ШЕСТЕРНЕЙ
При вращении роторной (внешней) шестерни она приводит в движение промежуточную (внутреннюю) шестерню. Когда промежуточная шестерня выходит из контакта с роторной шестерней, создается зона низкого давления.
Жидкость всасывается насосом и движется вместе с корпусом к напорной стороне насоса. Зубья шестерни снова входят в зацепление и выталкивают жидкость из насоса.
Надлежащий зазор шестерни имеет важное значение для долгого срока службы и эффективности этих насосов. Если зазор слишком большой, пострадает эффективность насоса. Если зазор насоса слишком мал, как в случае теплового расширения, шестерни соприкоснутся и вызовут повреждение или выход из строя.
В отличие от центробежного насоса, который создает кавитацию в заблокированных нагнетательных линиях, шестеренчатый насос с внутренним зацеплением будет продолжать создавать поток и создавать давление. Давление будет нарастать до тех пор, пока что-то не ослабит его. Часто это приводит к отказу насоса и дорогостоящему ремонту или замене компонентов.
Шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением часто оснащаются внутренним или внешним предохранительным клапаном. Этот клапан отклоняет поток при повышении давления в линии нагнетания, предотвращая катастрофический отказ.
НАИЛУЧШЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ ВНУТРЕННИХ ШЕСТЕРЕННЫХ НАСОСОВ
Шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением идеально подходят для жидкостей с высокой вязкостью. Это лишь краткий перечень областей применения, в которых могут использоваться шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением.
- Пищевые продукты (кукурузный сироп, масла, ореховое масло, шоколад)
- Молочные продукты
- Средства личной гигиены (пасты, кремы, мыло)
- Широкий ассортимент масел и смазок
- Краски, пигменты, чернила
Они также отлично подходят для ситуаций, когда требуется низкий NPSH. Имея всего две движущиеся части, они также довольно просты в обслуживании.
ЧТО ОНИ НЕ ТАК ПОДХОДЯТ
Шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением плохо справляются с крупными твердыми частицами. Поскольку они сделаны с небольшими допусками, крупные твердые частицы могут легко повредить насос.
Они могут работать с небольшими взвешенными твердыми частицами в абразивных жидкостях, но имейте в виду, что это может привести к износу насоса и снижению производительности.
Шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением могут стать менее эффективными по мере снижения вязкости жидкости.
В ситуациях, когда вязкость продукта низкая, а давление нагнетания высокое, продукт может «проскальзывать» через механически обработанные зазоры в насосе, вызывая его рециркуляцию со стороны нагнетания на сторону всасывания. Вы можете прочитать больше о проскальзывании в предыдущем посте, Что такое всасывание в шестеренчатом насосе?
В большинстве случаев проскальзывание продукта вызывает раздражение и снижает эффективность, но может вызвать более серьезные проблемы с некоторыми продуктами, которые затвердевают в состоянии покоя, такими как шоколад и клей.
Шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением являются одними из самых универсальных объемных насосов. Существует также множество вариантов, от размера насоса до температуры продукта.
Перед покупкой убедитесь, что используется правильный насос, поговорив с опытным инженером.
Если вам нужна помощь в выборе правильного насоса для вашего применения, спросите нас об этом! Мы с удовольствием предоставляем техническую помощь предприятиям в Висконсине и Верхнем Мичигане.
Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением Обзор Шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением Полезный диапазон вязкости шестеренчатого насоса с внутренним зацеплением составляет
от 1 сП до более 1 000 000 сП.В дополнение к их широкой вязкости диапазон, насос также работает в широком диапазоне температур, перекачивая жидкости до 750°F / 400°C. Это связано с единственной точкой торцевого зазора (т. расстояние между концами зубьев шестерни ротора и головкой насоса). Этот зазор регулируется, чтобы приспособиться к высокой температуре, максимизировать эффективность при работе с жидкостями с высокой вязкостью и устойчивость к износу. Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением непульсирующий, самовсасывающий и может работать всухую в течение короткого времени. Они также двухвращательный, что означает, что один и тот же насос может использоваться для загрузки и разгружать суда. Поскольку шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением имеют только два движущихся деталей, они надежны, просты в эксплуатации и просты в обслуживании. Как Шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением Work 1. 2. Жидкость проходит через насос между зубьями Принцип «шестерня в шестерне». Форма полумесяца разделяет жидкость и действует в качестве уплотнения между всасывающим и нагнетательным патрубками. 3. Теперь головка насоса почти залита, как раз перед вытеснением жидкости из разгрузочный порт. Зацепляющиеся шестерни холостого колеса и ротора образуют замкнутые карманы для жидкость, которая обеспечивает контроль объема. 4. Зубья ротора и направляющего колеса полностью входят в зацепление, образуя уплотнение, равноудаленное от выпускного отверстия. и всасывающие порты. Это уплотнение вытесняет жидкость из выпускного отверстия.
Приложения Общие области применения шестеренчатых насосов с внутренним зацеплением включают, но не ограничиваются:
Материалы Варианты конструкции/конфигурации |
Жидкость попадает во всасывающий патрубок
между зубьями ротора (большая внешняя шестерня) и промежуточного звена (малая внутренняя шестерня). Стрелки
указать направление насоса и жидкости.