Струйные насосы - Конструкция центробежного и струйного насосов

Струйные насосы представляют собой разновидность динамического насоса трения. Данные агрегаты не имеют вращающихся частей, в следствие чего жидкость перемещается из-за трения, которое происходит между нею и потоками рабочей жидкости. Основным предназначением струйных насосов является перекачка вязких жидкостей и газов посредством кинетической энергии, создаваемой паром или водой.

Водоструйный насос использует в качестве рабочей жидкости воду. Она с огромной скоростью подается из сопла в камеру смешения, затем поступает в диффузор. В процессе, рабочая жидкость посредством силы трения увлекает за собой перекачиваемую жидкость.

Жидкость поступает в камеру смешения из всасывающей линии за счет перепада давлений непосредственно в камере смешения, а также диффузоре. В последнем, скорость потока падает, а энергия давления растет. В результате этих процессов вещество под напором подается в нагнетательный патрубок.

Выделяют три вида струйных насосов, в зависимости от типов веществ, которые они перекачивают, и какую используют рабочую жидкость:

Ежектор (рабочее и перекачиваемое вещество являются жидкостями);

Элеватор (рабочей жидкостью является вещество, перекачивающее пульпу либо жидкость с другим уровнем температуры);

Инжектор (рабочее вещество является паром, а перекачиваемое вещество жидкостью).

Струйный насос имеет простую конструкцию, вследствие чего практически не требует ремонта и обладает высокой степенью надежности. Принцип действия основан на движении жидкости, пара или газа по трубе с соплом, которое сужается (благодаря этому жидкость движется с большой скоростью). В подводящей камере поддерживается уровень давления ниже атмосферного. Всасывание осуществляется из трубопровода, который соединен с камерой. Затем, жидкости объединяются и смешиваются во второй камере, после чего смесь попадает в диффузор и далее в резервуар.

Основным параметром струйного насоса является коэффициент подсоса, который определяется соотношением объема рабочей жидкости и перекачиваемого вещества. У данного типа насосов невысокий коэффициент полезного действия, но не смотря на это, они абсолютно незаменимы в ряде случаев. Так, в пищевой промышленности струйные насосы используются, когда нужно откачать жидкость из резервуара и невозможно применить агрегаты другого типа.

Струйные насосы часто используются в качестве дополнительного оборудования, благодаря тому, что они легко монтируются с другими видами насосов:

В системах канализации;

Пожаротушения;

В единой системе с лопастными насосами для повышения уровня эффективности;

В единой системе с центробежными насосами для откачивания в них воздуха перед запуском в работу.

Помимо этого, струйные насосы применяются в областях, где использование лопастных насосных установок неэффективно (на пример в процессе перекачивания загрязненных или агрессивных веществ) а также в единой системе с лопастными насосами для повышения уровня эффективности работы.

Данные насосы чаще монтируются друг с другом последовательно, очень редко - параллельно. Агрегаты производятся с изменяемым соплом, что позволяет манипулировать характеристиками насоса в заданном диапазоне.

В редких случаях, струйные насосы работают с резервуаром высокого давления, где находится активное вещество. Данные агрегаты могут рассматриваться также как часть тепловых насосов, т. к. при подаче пара под низким давлением происходит снижение уровня температуры в сопле, а при подаче под высоким давлением - диффузор нагревается. Благодаря этому, струйные насосы применяются в системах кондиционирования.

Струйные насосы: преимущества

К основным преимуществам струйных насосов перед остальными видами насосных аппаратов можно отнести простоту конструкции, долговечность в использовании, надежность, малую чувствительность к агрессивным веществам. Во многом, перечисленные выше плюсы конструкции можно объяснить отсутствием в ней вращающихся частей. Струйные насосы обладают небольшими габаритами, размерами и массой. Они требуют минимальных эксплуатационных расходов.

Струйные насосы: область применения

Струйные насосы обладают наиболее широким разнообразием конструкций, вследствие чего широко используются в самых разных отраслях промышленности как самостоятельные аппараты, так и в составе других насосных установок. Данные насосы незаменимы при работе с щелочами и кислотами, жидкостями содержащими мазут и примеси, солями. Они функционируют в областях, где необходимо дозированное смешивание и растворение различных типов сред. Струйные насосы безотказно работают в экстремальных ситуациях, связанных с аварийным отключением воды на промышленных объектах, предотвращением кавитации, перекачиванием опасных жидкостей, а также при работах на реакторах.

Шестеренный насос имеет две шестерни, которые располагаются в корпусе. Одна из шестерен активируется при помощи электродвигателя расположенного на оси, а вторая вращается в результате плотного зацепления зубьев. В процессе работы зубья колес захватывают жидкость, отжимают ее к стенкам корпуса и перемещают на сторону нагнетания, прочь от стороны всасывания. Благодаря тому, что зубья плотно сцеплены, переток рабочей жидкости в обратном направлении практически исключен.

Число зубьев может быть сокращено до двух, но при этом элементы совершающие вращения будут иметь очертания, напоминающие восьмерку.

В нагнетателе данного типа должен быть обеспечен привод от двигателя обоих элементов, т. к. они не имеют зацепления в отличие от зубчатых насосов.

По характеру вытеснения шестеренные насосы относятся к роторно-вращательным машинам и являются традиционными представителями роторных гидромашин с вытеснителями в форме зубчатых колес. В таких насосах вытесняемая жидкость двигается в плоскости, которая перпендикулярна оси вращения и переносится из всасывающей в нагнетательную полость. Вытеснители, при этом, совершают исключительно вращательные движения.

Насос внешнего типа зацепления шестерен получил наибольшее распространение. Такой насос имеет две одинаковые цилиндрические шестерни, одна из которых выполняет функцию ведущей, вторая является ведомой. Обе шестерни расположены в плотном корпусе (статоре). По мере того, как шестерни вращаются, жидкость, находящаяся во впадинах зубьев, перекачивается из полости всасывания в полость нагнетания. Насосы с шестернями внешнего зацепления имеют несложную и одновременно надежную конструкцию, обладают небольшой массой.

Насосы с шестернями внутреннего зацепления являются компактными, но сложными в изготовлении конструкциями.

При необходимости увеличить подачу, используются трех и более шестеренные насосы. В таком насосе шестерни располагаются вокруг одной центральной ведущей шестерни. Для того, чтобы повысить уровень давления рабочей жидкости, используются многоступенчатые шестеренные насосы. Подача каждой следующей ступени таких насосов меньше подачи предыдущей. Перепускной клапан обеспечивает отвод излишка жидкости.

Преимущества шестеренного насоса

Шестеренные насосы получили широкое распространение в самых различных отраслях промышленности благодаря ряду преимуществ перед насосами прочих типов. Ключевыми преимуществами таких насосов являются надежность, компактность, простота конструкции, относительно высокий показатель КПД. Кроме того, в шестеренных насосах нет рабочих органов, которые подвергаются воздействию центробежной силы, что делает возможным их эксплуатацию при частоте вращения 20 с-1. Помимо этого, шестеренные насосы способны создавать высокий уровень давления, перекачивать вязкие и горячие вещества, а также изменять направление перекачки жидкости.

Достоинства такого типа нагнетателя заключается в простоте и компактности конструкции, отсутствии клапанов, а также возможности использования в качестве приводов высокоскоростных электродвигателей, риверсивность, возможность получения высокого уровня давления (5 МПа для шестеренных насосов и 0.5 МПа для насосов "восьмерочного" типа).

Похожие статьи




Струйные насосы - Конструкция центробежного и струйного насосов

Предыдущая | Следующая