В чем заключаются принципы работы водокольцевых вакуумных насосов?

Водокольцевые насосы – применение и особенности конструкции водокольцевых насосов

На сегодняшний день водокольцевой вакуумный насос применяется на различных производствах, в отличие от, мембранного ВН, который предназначен только для перекачки газа и, несмотря на то, что является экологически чистым, может работать только в условиях полной пожарной безопасности.

ВВН необходим для создания вакуумной среды и области низкого давления, которая образуется за счет создания центробежной силы в рабочей камере. ВВН работает с газами и парами, очищая их от различных примесей и перекачивая в другие емкости.

Навигация:

Устройство водокольцевого насоса:

  • цилиндрический барабан с входным и выходным отверстиями,
  • уплотнительное кольцо в виде прокладки (в которое соответственно поступает неочищенный газ и потом выходит очищенный);

Рабочая схема ВВН

Принцип работы водокольцевого вакуумного насоса

Суть работы сводится к тому, что насос втягивает в себя различные газы и пары, прогоняет их через собственную систему очистки и отправляет в нужную емкость.

  • насос наполняют рабочей жидкостью (водой);
  • ротор начинает вращаться, создавая центробежную силу;
  • между водой и ротором образуется область разряженного вакуума;
  • из-за разницы давлений между полостями, которые образуются в результате работы лопастей, газ проходит в центр устройства, очищается с помощью водно-кольцевого механизма и заполняет ячейки между лопатками ротора;
  • ячейки соединяются с выходным отверстием, куда выходит уже очищенный газ.

Принцип внутренней работы ВВН

Непрерывное вращение ротора обеспечивает непрерывный процесс очистки, что позволяет экономить время и энергоресурсы.

Виды ВВН

Аппараты могут различаться по конструкции. Существуют

  • одноступенчатые аппараты (мощность этих насосов маленькая, цена соответственно тоже ниже);
  • двухступенчатые аппараты (это очень мощные насосы, которые применяются на крупных промышленных производствах).

Также существуют

  • двухкамерные аппараты (двухступенчатые аппараты могут быть только двухкамерными).

Плюсы использования ВВН на производстве:

  • экономичность (цена водокольцевого вакуумного насоса не высок, даже если выбирать иностранного производителя);
  • отсутствие износа деталей;
  • отсутствие в конструкции часто ломающихся деталей, таких как клапанов, например.

ВВН может работать не только с водой, но и газами. В таком случае некоторые детали потребуют замены, так как в газах может быть очень много различных жестких примесей, которые повлияют на состояние различных частей механизма.

Недостатки ВВН:

  • потери жидкостей с газами и, как следствие, необходимость улавливания и утилизации этой жидкости;
  • обязательное и постоянное пополнение жидкости в насосе;
  • обязательное охлаждения рабочей жидкости (для того, чтобы снизить давление от её паров).

Еще одним недостатком ВВН можно считать необходимость частой замены уплотнительных колец, так как они повреждаются различными частицами, которые присутствуют в воде, газах и парах. Уплотнительные кольца и сальники всегда должны находиться в рабочем состоянии. Их повреждение или несвоевременная замена может привести к поломке всего насоса.

Ремонт насосов ВВН может заключаться либо в сухой продувке всего насоса, либо в его разборке и чистке или замене всех деталей.

Ввн 1

Существуют разные модификации насосов ВВН -1. Они отличаются друг от друга технически.

Насос Ввн 1-0,75 Частота вращений — 1450 об/мин., напряжение в сети -220 В., частота тока — 50 Гц.
Насос Ввн 1-1,5 Мощность устройства – 3 кВТ, частота вращений — 1500 об/мин., напряжение в сети -380 В., частота тока — 50 Гц.
Насос Ввн 1-3 Мощность устройства – 6,15 кВТ, частота вращений — 1500 об/мин., напряжение в сети -380 В., частота тока — 50 Гц.
Насос Ввн 1-6 Мощность устройства – 11кВТ, частота вращений — 1500 об/мин., напряжение в сети – 380 В., частота тока — 50 Гц.
Насос Ввн 1-12 Мощность устройства – 18, 6 кВТ, частота вращений — 1000 об/мин., напряжение в сети -380 В., частота тока — 50 Гц.
Насос Ввн 2-50 Мощность устройства – 110 кВТ, частота вращений — 600 об/мин., напряжение в сети -380 В., частота тока — 50Гц.

Ввн 2

Данные насосы предназначены для откачки химически неактивных газов и парогазовых смесей. В насосах данного типа рабочей жидкостью является вода. Он состоит из

  • Электродвигателя (они установлены на специальной раме и соединены специальной муфтой и кожухом).

Отличие данного насоса от других типов ВВН заключается в том, что уплотнение вала насоса происходи с помощью манжет, а не сальников. Этот насос также имеет двусторонний подвод и отвод газа от камеры.

Работы по загрузке и разгрузке такого насоса должны соответствовать ГОСТ 12.3.020 – 80. Он в обязательном порядке должен быть установлен на фундамент .

Пуск насоса осуществляется следующим образом:

  • Закрыть вентиль на всасывающем трубопроводе;
  • Открыть вентили на трубопроводе подачи вода и на всасывающем трубопроводе;
  • Отрегулировать подачу воды.

Ресурс работы данного насоса составляет более 20000 часов.

Кольцевые насосы

Siemens-Schuckert получила первый патент на водокольцевой насос в 1903 году. Конструкция этого насоса была проста, хотя принцип действия крайне нетривиален.
Насос состоит из

Когда колесо начинает вращаться, то вода под действием центробежной силы прижимается к стенкам барабана, образуя кольцо. Вся хитрость насоса в том, что ротор установлен не по центру, он сдвинут в сторону.

В результате под колесом образуется серповидное пространство, которое разделено лопастями рабочего колеса на ячейки разного объема. Когда ячейка с краю серповидного пространства, то объем ее мал, но при движении растет — в этот момент она может засасывать воздух.

Обратите внимание

Когда она внизу — объем максимален, но колесо проворачивается, объем ячейки опять уменьшается и воздух в ней сдавливается.

Схема работы жидкосно-кольцевого вакуумного насоса

А – рабочее колесо; В – кругообразный корпус; С-разгон воды в рабочем объеме; D – жидкосный сепаратор; Е – приток чистой жидкости.

Такой насос может одновременно отсасывать газы и подавать сжатый газ в емкость, где давление выше атмосферного.

Детали такого насоса друг с другом не соприкасаются. Именно поэтому износа у такого устройства практически нет и в качестве рабочей жидкости можно использовать только воду. А это в свою очередь гарантирует чистоту сжимаемых газов.

Газ в таких насосах также никогда не нагревается, но греется вода, поэтому жидкость должна циркулировать.

Вода также способствует очищению очень загрязненных газов, так как все лишние твердые частицы под воздействием центробежной силы приживаются к стенкам и «выходят» из насоса вместе с жидкостью.
Данные насосы применяются для

  • создания разрежения в системах трубопроводов;
  • транспортировке сыпучих материалов по трубопроводам,
  • отсасывания пыли и вредных газов из технологического оборудования.

Кольцевые насосы могут работать как компрессоры. В данном случае мощность насоса и расход воды несколько возрастают.

Источник: http://cialis20.ru/primenenie-vodokolcevyh-nasosov/

Водокольцевой вакуумный насос. Принцип работы

Главная » Водокольцевой вакуумный насос. Принцип работы

Водокольцевой вакуумный насос (ВВН) – низковакуумный ВН, тип жидкостно-кольцевых насосов (ЖКВН), где рабочая жидкость – вода (в ЖКВН могут использоваться любые жидкие вещества: кислоты, органика, щелочи и т.д. в зависимости от состава газа, который нужно откачать из системы, и технологического процесса).

Водокольцевой вакуумный насос. Принцип работы и схема насоса простого действия

Наиболее распространены ВВН простого действия, в которых отвод (нагнетание) и подвод (всасывание) газа происходит вдоль оси. В таких конструкциях (рис.

1) литое рабочее лопаточное колесо 1, установленное с эксцентриситетом относительно цилиндрического корпуса 2, который заполняют водой до центра колеса, уровня A-A. Ротор быстро вращается (1000..

3000 об/мин) — радиальные лопатки приводят в движение воду, которая силами инерции отбрасывается к поверхности корпуса и образует водяное кольцо 4. Формируется полость в форме полумесяца, которую лопатки делят на рабочие ячейки 3.

Рисунок 1. Схема ВВН простого действия

1 – рабочее лопаточное колесо; 2 – цилиндрический корпус; 3 – рабочие ячейки; 4 – водяное кольцо; 5 – окно всасывания; 6 – окно нагнетания; 7 — мертвый  объем

Важно

Так как оси колеса и водяного кольца не совпадают, объем ячеек при вращении непрерывно изменяется. Когда он растет — давление падает и через окно всасывания 5 из откачиваемого объема, например, вакуумной камеры, затекает порция газа.

Когда уменьшается — происходит процесс внутреннего сжатия (давление растет).

Окно нагнетания 6 расположено так, что при соединении с ним объем ячеек продолжает сокращаться, благодаря чему газ поступает на нагнетание за исключением небольшой части ячейки 7 (мертвого объема), из которой он возвращается на всасывание.

Предельное остаточное давление ЖКВН определятся величиной мертвого объема и давлением насыщенных паров рабочей жидкости. Для воды это давление составляет около 103 Па.

Максимальная быстрота действия определяется объемом ячеек и величиной перетеканий с нагнетания на всасывание (в том числе и из мертвого объема).

Водокольцевой вакуумный насос. Принцип работы ВВН двойного действия

Рисунок 2. Схема ВВН двойного действия

1 – рабочее лопаточное колесо; 2 – корпус с овальным в сечением; 3 – жидкостное кольцо; 4 – окна всасывания; 5 – окна нагнетания; 6 – мертвый (защемленный) объем

ВВН двойного действия (рис.2) работает так же, как и простого. Отличие заключается в том, что оси колеса 1 и корпуса 2, выполненного форме овального цилиндра, совпадают. Когда колесо вращается, внутренняя поверхность водяного кольца принимает форму овала 3 – и получается две полости. Из-за чего делается по два окна всасывания 4 и нагнетания 5.

Если вы подумали, что при прочих равных условиях быстрота действия этого ВВН должна быть в два раза больше, чем простого, то теоретически вы, конечно, правы, а на практике ошиблись.

Из-за перемещения газа в мертвом объеме 6 обратно на всасывание и перетеканий через торцевые зазоры быстрота действия увеличивается всего в 1,4…1,5 раз.

Зато овальная форма корпуса усложняет конструкцию, из-за чего увеличивается цена, и увеличивает вероятность разрыва потока вращающейся жидкости. Поэтому такая конструкция используется редко.

Преимущества и недостатки водокольцевых вакуумных насосов

Преимущества:

  • в водокольцевом вакуумном насосе, принцип действия которого подразумевает теплообмен между жидкостью в кольце и газом, сжатие можно считать изотермическим (нагретая вода отводится и электронасосом подается холодная);
  • активный теплообмен с жидкостью дает возможность откачивать полимеризующиеся, быстроразлагающиеся или воспламеняющиеся газы;
  • простая конструкция обеспечивает высокую надежность при эксплуатации;
  • водяное кольцо, главная особенность этого устройства, делает его нечувствительным к загрязнениям откачиваемого газа парами, пылью, твердыми частицами, капельной жидкостью и т.д.;
  • если вместо воды подобрать жидкость с нужными свойствами, то ЖКВН легко справляется с откачкой агрессивных газов, благодаря чему нашел применение в химической промышленности;
  • ВВН не загрязняет откачиваемый газ масляным паром, так как в проточной части отсутствуют трущиеся элементы, для обеспечения подвижности которых необходима смазка, как, например, в пластинчато-роторном ВН; роль уплотнителя зазоров также выполняет вода.
Читайте также:  Как конструировать домики для колодцев своими руками?

Недостатки:

  • большие энергозатраты на вращение кольца воды;
  • только низкий вакуум (высокое предельное остаточное давление даже для двухступенчатых конструкций 1..10 кПа);
  • большой размер из-за малой величины окружной скорости на конце лопаток роторного колеса.

Источник: http://vakuum-ceh.ru/vodokolcevoj-vakuumnyj-nasos-princip/

Принцип работы вакуумных насосов различных типов, их особенности

Основной принцип вакуумного насоса любого типа – это вытеснение. Он одинаковый у всех вакуумных насосов любого размера и любого способа применения.

Другими словами, принцип действия вакуумного насоса сводится к удалению газовой смеси, пара, воздуха из рабочей камеры.

В процессе вытеснения изменяется давление, и молекулы газа перетекают в требуемом направлении.

Навигация:

Совет

Два важных условия, которые должен выполнить насос – это создать вакуум определенной глубины, откачав газовую среду из необходимого пространства и сделать это в течении заданного времени.

Если какое-то из этих условий не выполняется, то приходится подключать дополнительный вакуумный насос. Так, в случае необеспечения требуемого давления, но за нужный промежуток времени, подключается форвакуумный насос.

Он дополнительно снижает давление, чтобы выполнились все необходимые условия. Этот принцип работы вакуумного насоса подобен последовательному подключению.

И наоборот, если не обеспечивается скорость откачки, но при этом достигается нужная величина вакуума, то потребуется другой насос, который поможет достичь необходимый вакуум быстрее. Такой принцип работы вакуумного насоса схож с параллельным подключением.

Примечание. Глубина вакуума, создаваемого вакуумным насосом зависит от герметичности рабочего пространства, которое создают элементы насоса.

Чтобы создать хорошую герметичность рабочего пространства применяется специальное масло. Оно уплотняет зазоры и полностью их перекрывает. Вакуумный насос, имеющий такое устройство и принцип действия называется масляным.

Если принцип вакуумного насоса не предусматривает использование масла, то он называется сухим. Преимуществом в использовании пользуются сухие вакуумные насосы, так как они не требуют обслуживания с заменой масла и так далее.

Кроме вакуумных насосов промышленного назначения, широкое применение получили небольшие насосы, которые можно использовать в домашних условиях. К ним относится ручной вакуумный насос для перекачки воды из скважин, водоемов, бассейнов и прочего. Принцип работы ручного вакуумного насоса разный, все зависит от его типа. Различаются такие виды ручных вакуумных насосов:

  1. Поршневой.
  2. Штанговый.
  3. Крыльчатый.
  4. Мембранный.
  5. Глубинный.
  6. Гидравлический.

Поршневой вакуумный насос работает за счет движения внутри него поршня с клапанами в середину корпуса. В результате давление уменьшается, и вода через нижний клапан поднимается вверх пока ручка поршня опускается вниз.

Штанговый вакуумный насос похож по принципу действия на поршневой, только роль поршня в корпусе выполняет очень вытянутая штанга.

Крыльчатый вакуумный насос имеет совсем другой принцип действия. Давление в рабочей камере насоса создается за счет движения рабочего колеса с лопастями (крыльчатка). При этом вода поднимается по стенке камеры, это повышает давление и, вода выплескивается наружу.

Более сложной конструкции является роторный вакуумный насос. Но эта сложность компенсируется тем, что в возможности насоса входит перекачка не только воды, но и более тяжелых масляных жидкостей. Давление в насосе создает ротор с тонкими пластинами, которые вращаются и с помощью центробежной силы втягивают жидкость в емкость, а потом физической силой выталкивает ее.

Мембранный вакуумный насос не имеет никаких трущихся частей, поэтому может использоваться для перекачки очень грязных смесей. С помощью внутреннего маятника и мембраны создается вакуум, который перемещает жидкость через корпус в необходимое место. Чтобы корпус не заклинивал от задержавшегося случайно мусора, насос оснащен специальными клапанами, которые очищают насос.

Глубинный вакуумный насос способен поднимать воду с очень большой глубины (до 30м). Принцип его работы такой же, как и у поршневого, но с очень длинным штоком.

Гидравлический вакуумный насос хорошо перекачивает вязкие вещества, но широкого применения он не получил. Более подробно принцип работы и устройство вакуумных насосов рассмотрим на отдельных его видах.

Принцип работы водокольцевых вакуумных насосов

Один из типов вакуумных насосов — водокольцевой вакуумный насос, принцип действия его основан на создании герметичности рабочего объема с помощью жидкости, а именно воды.

Рассмотрим подробно водокольцевой вакуумный насос и его принцип работы. Внутри корпуса водокольцевого насоса находится ротор, который смещен относительно центра немного вверх. На роторе размещено рабочее колесо с лопастями, вращающимися во время работы. Внутрь корпуса закачивается вода.

При движении колеса лопасти захватывают воду и центробежной силой отбрасывают ее в сторону корпуса. Так как скорость вращения достаточно большая, то в результате образуется водяное кольцо по окружности корпуса.

Обратите внимание

В середине корпуса получается свободное пространство, которое и будет так называемой рабочей камерой.

Примечание. Герметичность рабочей камеры обеспечивает окружающее ее водяное кольцо. Поэтому такие насосы и называются водокольцевыми вакуумными насосами.

Рабочая камера получается серпообразной формы, и она разделяется лопастями колеса на ячейки. Эти ячейки получаются разного размера. Во время движения газ перемещается поочередно по всем ячейкам, направляясь в сторону уменьшения объема и одновременно сжимаясь.

Так происходит большое количество раз, газ сжимается до необходимой величины и выходит через нагнетательное отверстие. Когда газ проходит через рабочую камеру, он очищается и выходит наружу уже чистым. Это свойство оказывается очень полезным для откачивания загрязненных сред или насыщенных паром газовых сред.

Вакуумный насос во время работы постоянно теряет небольшое количество рабочей жидкости, поэтому в конструкции вакуумной системы предусмотрен резервуар для воды, которая потом по принципу работы возвращается назад в рабочую камеру.

Это необходимо еще и потому, что молекулы газа сжимаясь отдают свою энергию воде, тем самым нагревая ее. И чтобы избежать перегрева насоса, вода охлаждается в таком отдельном резервуаре.

Подробно посмотреть, как устроен водокольцевой вакуумный насос и принцип его работы можно на видео, предложенном ниже.

Работа пластинчато-роторных насосов

Пластинчато-роторный вакуумный насос относится к числу масляных насосов. В середине корпуса находится рабочая камера и ротор с отверстиями, который расположен эксцентрично. На роторе установлены лопатки, которые могут перемещаться по этим щелям под воздействием пружин.

Рассмотрев устройство, теперь рассмотрим, какой имеют роторные вакуумные насосы принцип работы. Газовая смесь попадает в рабочую камеру через входное отверстие, продвигается по камере под воздействием вращающегося ротора и лопаток. Рабочая пластина, отталкиваясь пружиной от центра, прикрывает собой входное отверстие, уменьшается объем рабочей камеры, и газ начинает сжиматься.

Примечание. Во время сжатия газа возможно выпадение конденсата за счет насыщения пара.

Когда сжатый газ выходит наружу, вместе с ним выходит и образовавшийся конденсат. Этот конденсат может плохо повлиять на работу всего насоса, поэтому в конструкции пластинчато-роторных насосов еще необходимо предусматривать газобалластное устройство.

Важно

Схематично посмотреть, как работает роторно-пластинчатый вакуумный насос, принцип работы его, можно на рисунке ниже на примере насоса Busch R5. Как уже упоминалось, пластинчато-роторный насос – это масляный насос.

Масло необходимо, чтобы устранить все зазоры и щели между лопатками и корпусом, и между лопатками и ротором.

Масло в рабочей камере смешивается с воздушной средой, сжимается и выходит в масляную емкость. Воздушная смесь более легкая переходит в верхнюю камеру сепаратора, где она окончательно очищается от масла. А масло, вес которого больше, оседает в масляной емкости. Из сепаратора масло возвращается на впуск.

Примечание. Качественные насосы очищают воздух очень тщательно, потерь масла практически нет, поэтому подливать масло в такие насосы необходимо крайне редко.

Принцип работы насоса ВВН

ВВН — водяной вакуумный насос, принцип работы которого такой же, как у водокольцевого вакуумного насоса.

Рабочей жидкостью насосов ВВН является вода. На схеме можно увидеть простой принцип работы насоса ВВН.

Движение ротора насоса ВВН происходит непосредственно двигателем через муфту. Это обеспечивает большие обороты ротору, и как следствие, возможность получения вакуума. Правда, вакуум насосы ВВН могут создать только низкий, из-за этого их называют насосами низкого давления.

Простые насосы ВВН могут откачивать газы, насыщенные парами, загрязненные среды, и при этом очищать их. Но состав должен быть неагрессивным, чтобы чугунные детали насоса не повредились в результате реакции с химическим составов газа.

Поэтому существуют модели насосов ВВН, детали которых изготовлены из титанового сплава или сплава на основе никеля. Они могут откачивать смесь любого состава, не боясь возникновения повреждений.

Насос ВВН, в силу своего принципа работы, выполняется только в горизонтальном исполнении, а газ поступает в камеру сверху по оси.

Источник: http://tek-prom.ru/princip-raboty-vakuumnyh-nasosov/

Преимущества промышленного водокольцевого вакуумного насоса

Промышленный водокольцевой вакуумный насос обладает отличными эксплуатационными качествами

Жидкостно-кольцевые вакуумные насосы помогают перемещать пар, конденсат, газообразные смеси из закрытых емкостей, при этом очищая их от различных примесей. В качестве жидкости, которая находится внутри агрегата, обычно используется обычная вода, за что прибор именуется водокольцевым насосом.

Особенности водокольцевого насоса

Водокольцевой вакуумный насос (ВВН) – специальный агрегат, который работает с парами и газами. Особенностью такого оборудования является возможность откачивать загрязненные газы или пары, очищать их и перекачивать в необходимые резервуары.

Вакуумный водокольцевой насос имеет длительный срок службы

Во время работы ВВН генерируется центробежная сила в рабочей камере. Откачивание газов происходит за счет формирования внутри камеры предельно низкого давления или полного вакуума.

Насос устроен таким образом, что он защищен от перегрева и внешнего механического воздействия.

Совет

Несмотря на большой вес и габариты, многие предприятия находят применение ВВН. Часто насос используется не как самостоятельный агрегат, а как часть системы.

Где можно использовать водяной вакуумный насос:

  • Металлургия;
  • Химическая промышленность;
  • Машиностроение;
  • Пищевая промышленность;
  • Сельское хозяйство;
  • Целлюлозно-бумажная промышленность;
  • Газовая и многие другие сферы.

Например, в сельском хозяйстве некоторые модели вакуумных насосов используются  в качестве аппарата для доения коров и коз.

В сфере тяжелой металлургии невозможно представить процесс переплавки металлов без применения ВВН. Используется насос и в строительстве при необходимости переместить цемент или другие сыпучие материалы.

В деревообрабатывающей промышленности насос нужен для сушки, обработки и переработки древесины.

Устройство и принцип работы

В своей работе насос использует принцип завихрения рабочей жидкости, что в свою очередь создает вакуум. С помощью вращающегося ротора с лопастями жидкость за счет центробежной силы начинает вращаться по кругу, образуя кольцо. Эти насосы еще называют насосами глубокого вакуума, так как они работают при 100 и ниже Паскаль.

Читайте также:  Как создавать вакуумные насосы своими руками?

Принцип работы ВВН довольно прост:

  1. Ротор с лопастями находится со смещением от центра корпуса насоса, что при вращении создает рабочую полость с низким давлением.
  2. Лопасти устроены так, что в процессе работы они разделяют откачанную среду на части, различные по объему.
  3. Затем они проходят по ячейкам, сжимаясь до необходимых размеров, и выпускаются через выходное отверстие.

При этом процессе идет постоянная потеря жидкости вместе с выпущенными сжатыми газами. Для этого в конструкции предусмотрен еще и сепаратор, который разделяет жидкость и воздух.

Промышленный вакуумный водокольцевой насос время от времени следует обслуживать, меняя изношенные детали

При этом если жидкость не загрязнена пылью или иными отходами, она может использоваться повторно.

При прохождении воздуха через завихрение происходит его очистка, поэтому его уместно использовать там, где среда загрязнена, и очистка будет целесообразна.

Преимущества и недостатки использования

Жидкостно-кольцевые вакуумные насосы используются во многих отраслях промышленности в зависимости от поставленных перед ними задач. Такие агрегаты можно применять для работы и с пожароопасными веществами.

В качестве рабочей жидкости выступает самый дешевый и общедоступный ресурс – вода.

Как и многое другое оборудование, водокольцевые вакуумные насосы имеют свои преимущества и недостатки. При выборе агрегата нужно учитывать все нюансы.

Вакуумный водокольцевой насос может отличаться по мощности и размерам

Основные плюсы ВВН:

  • Несложная конструкция;
  • Долгий срок эксплуатации;
  • Стойкость к загрязнениям откачиваемого пара или газа;
  • Отсутствие масла в очищенном выходящем продукте;
  • Высокая степень производительности;
  • Отсутствие шума и вибрации во время работы;
  • Детали между собой не соприкасаются, что исключает износ элементов и необходимость их замены.

Единственной деталью, которая может подвергаться нагрузке и возможной замене, является подшипник, который нуждается в дополнительной смазке. Все остальные детали смазываются рабочей жидкостью.

Недостатки устройства:

  • Постоянно нужно пополнять жидкость внутри системы для бесперебойной работы;
  • Для снижения уровня давления внутри прибора нужно периодически охлаждать жидкость, находящуюся в агрегате;
  • При испарении газов может выделяться небольшое количество жидкости, которую нужно улавливать.

В зависимости от выбора вида и модели ВВН характеристики насосов могут отличаться. Производительность прибора зависит от мощности его двигателя – от 4 до 40 кВт. Соответственно, чем мощнее прибор, тем больше его габариты. Вес агрегата может колебаться от 25 кг и до более 2000 кг, смотря в какой промышленности используется насос.

Основные причины неисправностей и ремонт

Благодаря простоте конструкции ВВН обладают высокой механической надежностью. Отсутствие клапанов и трущихся частей делает агрегат более устойчивым к различным поломкам, а рабочее колесо на валу не соприкасается с корпусом насоса.

Абразивные частицы, пыль и прочие инородные мелкие частицы не влияют на работу насоса, так как остаются в жидкостном кольце.

Во время эксплуатации насосов на производстве можно столкнуться с определенными неполадками, которые устранить может не только специалист, но и работающий с агрегатом сотрудник.

Ремонтом насосов должны заниматься квалифицированные специалисты

Проблемы и способы их решения:

  • Недостаточный вакуум внутри агрегата. Проблема может быть вызвана попаданием воздуха через уплотнители или вышедшие из строя сальники. Замена уплотнителей и подтягивание гаек решит эту проблему.
  • Нестабильная работа и частые срывы. Это случается из-за недостаточного количества воды в приборе. Добавление воды в насос решит неполадку.
  • Снижение производительности. Это происходит из-за загрязнения внутренних элементов агрегата. Ремонт включает в себя продувание высушенного насоса струей сжатого воздуха либо чистку определенных деталей.
  • Сильная вибрация прибора. Проблема вызвана нарушением расположения валов насоса и двигателя относительно оси.
  • Затруднено проворачивание вала. Вероятная причина – износ подшипников. Их замена решит проблему.
  • Насос не запускается. Рекомендуется проверить правильность подключения электрики и исправность двигателя.
  • Повышенный расход энергии. Может быть вызвано неправильным подключением электричества. Налет на деталях внутри насоса также могут увеличить расход электричества во время работы.

Для длительного срока эксплуатации нужно выбирать жидкостно-кольцевой насос известных производителей, к которым можно отнести российские компании «Вакууммаш», «Компрессормаш», итальянскую Pompetravaini и турецкую «Ангара».

На многих предприятиях возникает потребность в перекачивании газов или других воздушных потоков из одного резервуара в другой. Для этого используется водокольцевой насос, который перемещает необходимый газ в условиях полного вакуума, созданного центробежной силой.

Источник: https://kanaliza.ru/nasosy/preimushhestva-promyshlennogo-vodokolcevogo-vakuumnogo-nasosa

Водокольцевой насос, насос ВВН: их характеристика, принцип работы и наиболее популярные производители

Водокольцевой насос имеет простую и надежную конструкцию, в которой вращаются только 2 детали: вал насоса и лопастное колесо. Захват и перенос перекачиваемой газовой среды осуществляется вращающимся водяным кольцом. Отсюда и название насоса — водокольцевой. Часто также называют жидкостно-кольцевой или просто кольцевой насос.

Предназначен для создания низкого вакуума с разрежением газовой среды 0,01-0,005 МПа (0,1-0,05 атм. или 80-40 мм рт. ст.), в качестве которой используются воздух и газы, не агрессивные к чугунному корпусу насоса.

Для агрессивных газов, содержащих, например, серу, сероводород, хлор, хлористый водород и другие вредные примеси, применяются насосы, в которых проточные части изготовлены из нержавеющей стали.

В данной статье мы рассмотрим:

  • водокольцевой вакуумный насос;
  • водокольцевой вакуумный насос принцип работы;
  • водокольцевой насос;
  • водокольцевой насос принцип работы;
  • насос ввн;
  • вакуумные насосы ввн;
  • вакуумный водокольцевой насос ввн.

Навигация по разделу:

Так как перенос газовой среды производится водяным кольцом, то в ней допускаются инородные частицы и неметаллические включения. Улучшены условия теплоотвода от газа, который нагревается в процессе сжатия.

При повышении температуры насоса выше допустимой в него подается новая порция холодной воды. Эксплуатация оборудования данного типа без заливки технической воды (примерно до середины корпуса) недопустима.

Водокольцевой насос: внешняя вид

Работа водокольцевого насоса

Конструкция типового водокольцевого насоса простого действия включает такие основные узлы и детали:

  • корпус, изготовленный из чугуна или обыкновенной углеродистой стали;
  • крышку из того же материала;
  • кронштейн, соединенный с корпусом винтами;
  • вал с подшипниковыми узлами, закрепленными в кронштейне;
  • уплотнение вала в виде кольцевых сальников;
  • лопастное колесо, консольно закрепленное на конце вала, заходящем в корпус;
  • электрический двигатель, напрямую соединенный предохранительной муфтой с валом насоса;
  • систему включения и электроуправления.

Простоту конструкции насоса определяет размещение колеса в корпусе с гарантированным зазором от 0,10 до 0,55 мм. Поэтому в насосе отсутствуют трущиеся поверхности и высокоточные дорогостоящие детали, а уплотнение гарантированных зазоров и смазка уплотнительных устройств насосного вала осуществляется рабочей жидкостью.

Принцип работы водокольцевого насоса: схема

Принцип работы водокольцевого насоса заключается в следующем. Перед началом работы корпус устройства заполняется рабочей жидкостью по уровень ступицы колеса. После включения электропривода начинают вращаться вал насоса и лопастное колесо.

Лопасти, радиально размещенные на колесе, захватывают порции жидкости и разгоняют их. Частички воды возникающими центробежными силами прижимаются к краю камеры и создают вращающееся водяное кольцо. Каждые две соседние лопасти и стенки камеры создают макрополости.

За счет эксцентричного размещения колеса относительно корпуса насоса его лопасти поочередно входят в водяное кольцо, заполняя макрополости очередной порцией воды, то выходят, освобождаясь от жидкости.

В последнем случае возникает разрежение, благодаря которому в макрополости засасывается газовая смесь через впускное отверстие серпоподобной формы. После проворота колеса лопасти опять входят в водяное кольцо, газовое пространство макрополостей уменьшается, а давление возрастает.

Поэтому газ отделяется от технической жидкости и выдавливается через узкую выпускную щель серпоподобной формы. Далее газовая смесь выводится с лишней жидкостью через внешний патрубок насоса к отделителю жидкости.

За счет большого числа оборотов лопастного колеса, равного оборотам электродвигателя, несмотря на небольшой объем газа, захватываемого каждой макрополостью, водокольцевые насосы характеризуются высокой производительностью.

Производители водокольцевых насосов

Если вы собрались купить водокольцевой вакуумный насос, то вас интересует кто производитель, современное ли у него предприятие, прогрессивная технология, какое качество и долговечность выпускаемых насосов, их ремонтопригодность, наличие запчастей и, конечно, цена водокольцевого насоса.

Производители водокольцевых насосов

Производителями водокольцевых насосов хорошего качества на нашем рынке являются такие акционерные общества:

  • ОАО “Вакууммаш” (Россия, Республика Татарстан, город Казань);
  • ЗАО “Бессоновский компрессорный завод” (Россия, Пензенская обл., с. Бессоновка);
  • ОАО “Ливгидромаш” (Россия, Орловская обл., г. Ливны);
  • ПАО “Сумское НПО им. М. В. Фрунзе” (Украина, г Сумы);
  • АОЗТ “Херсонский электромеханический завод” (Украина, г. Херсон).

К зарубежным производителям брендовой насосной техники относятся следующие компании:

  • Южнокорейская компания “JEC pumps”;
  • Итальянская компания “Varisco”;
  • Итальянская компания “Salvatore Robuschi”;
  • Итальянская компания “Liverani”;
  • Итальянская компания “Agral”;
  • Итальянская компания “Ragazzini”;
  • Английская компания “MONO pumps ltd”;
  • Датская компания “Standart”.

Каждый производитель рекламирует свою технику, обещает многолетнюю безаварийную работу, многомесячную гарантию и качественный кофе в офисе. Как разобраться, чьи насосы лучше, а цена водокольцевых вакуумных насосов меньше? Обращайтесь к нам!

Насос ВВН

Вакуумный водокольцевой насос ВВН характеризуется равномерным перемещением газовой смеси в процессе откачки перпендикулярно к горизонтальной оси агрегата.

Не боится попадания в него вместе с газом капель инородных жидкостей и загрязнений, заносимых газовым потоком, что позволяет работать без очистки и фильтрации рабочего потока газов. Все попавшие частицы и лишняя влага остаются во вращающемся кольце воды, из которого выходит очищенный газ.

Это значительно удешевляет процесс создания технического вакуума. Принцип работы водокольцевого вакуумного насоса аналогичен принципу действия водокольцевого насоса, описанному раньше.

Насос ВВН обеспечивает усиленную отдачу тепла от сжимаемого газа к потоку воды, который постоянно обновляется, что дает возможность наряду с обычными газовыми компонентами перекачивать горючие, едкие, коррозионноактивные и быстро разлагающиеся газообразные соединения.

Вакуумный насос ВВН: внешний вид

Пример расшифровки маркировки вакуумного водокольцевого насоса 3ВВН 2-50 У 4:

  • первая цифра 3 обозначает третью по счету модернизацию устройства;
  • буквы ВВН означают сокращенно вакуумный водокольцевой насос;
  • цифра после букв ВВН характеризует давление всасывания газа:
  • цифра 1 показывает, что давление равно 0,04 МПа (304 мм рт. ст.);
  • цифра 2 показывает, что давление равно 0,03 МПа (228 мм рт. ст.);
  • цифра после тире соответствует подаче насосного устройства, то есть 50 м3/мин;
  • далее литера У определяет зону умеренного климата;
  • последняя цифра 4 указывает категорию местонахождения установки: в закрытом проветриваемом помещении (цех, мастерская, склад).

Рассматриваемые водокольцевые насосы ВВН относятся к безмасляным форвакуумным установкам, наиболее часто применяемым в современном производстве.

Характеристики насосов ВВН

К двум главным характеристикам вакуумных водокольцевых насосов ВВН относятся конечное остаточное давление всасывания воздуха (газа) и скорость подачи в единицу времени.

Первый параметр соответствует конечному давлению в герметично изолированной емкости при длительной работе исправного насоса. Второй главный параметр характеризует производительность откачки, которая выражается в единицах подачи (расхода).

Читайте также:  Виды насосов для откачки воды из разных источников

Остальные характеристики, такие как потребляемая электродвигателем мощность в кВт, частота вращения вала электрического двигателя в оборотах за минуту, габаритные размеры в миллиметрах и масса агрегата в кг, относятся к вспомогательным.

Они требуются при монтаже и подключении устройства, но прямо не влияют на технологический процесс создания технического вакуума.

Основные параметры наиболее распространенных типов вакуумных насосов ВВН показаны в таблице.

Характеристика вакуумного насоса ВВН

СВОДНАЯ ТАБЛИЦА Характеристики насосов ВВН

Тип насоса Производи-тельность,
м3 / мин
Остаточное
давление,
МПа
Мощность
двигателя, кВт
Частота вращения, об / мин Габаритные размеры,
мм
Масса, кг
ВВН1-0,3 0,32 0,04 1,1 3000 480х165х240 30
ВВН1-0,75 0,75 0,04 2,2 1500 870х332х307 80
ВВН1-1,5 1,55 0,04 5,5 1500 695х354х650 120
ВВН1-3 3,3 0,04 7,5 1500 1145х385х720 220
ВВН1-6 6,2 0,04 15,0 1500 1350х420х736 360
ВВН1-12 12,2 0,04 30,0 1000 1765х550х1245 720
ВВН2-50М 52,0 0,03 70,0 750 1750х850х900 1040
ВВН-3/0,4 3,0 0,04 7,5 1500 1145х450х860 210
ВВН-6/0,4 6,0 0,04 15,0 1500 1470х585х890 590
ВВН-12 12,0 0,04 30 1000 1910х695х1015 890
ВВН1-12М 12,0 0,04 22 1000 1820х660х990 790
ВВН2-50Н 45,0 0,03 63 600 3015х605х1610 2900
ВВН-70 1,2 0,04 4,0 1430 300х250х270 26
ВВН-70 А 1,0 0,04 4,0 1430 345х250х250 35

Заключение

Вакуумные водокольцевые насосы типа ВВН благодаря простоте устройства, невысокой стоимости, надежности и долговечности эксплуатации (в неидеальных цеховых условиях) имеют самый широкий спектр применения во многих нужных человеку отраслях таких, как пищевая и легкая промышленность, сельское хозяйство, химическое производство и других. Удобно самоочищение вакуумных насосов за счет постоянного кольцевого потока рабочей жидкости, который выносит из рабочей полости инородные частички и не позволяет им откладываться внутри корпуса установки. Поэтому, если имеете желание приобрести недорогие вакуумные насосы и модернизировать свое производство, вам нужна квалифицированная помощь в подборе вакуумного оборудования, интересуют конкретные вопросы, например, цены насоса ВВН1-3 или покупаю неликвиды насоса ВВН1-3, звоните и подходите к нам. Вам всегда рады помочь наши знающие, опытные и отзывчивые специалисты!

Источник: http://mml-me.ru/vodokolcevoj-nasos/

Устройство и принцип работы вакуумных насосов различных типов, изготовление насоса своими руками

В различных сферах человеческой деятельности требуется создание вакуума. Этот термин характеризует состояние газовой фазы, давление которой ниже атмосферного. Он измеряется в миллиметрах ртутного столба или паскалях.

Разрежение газов происходит при принудительном удалении вещества из устройств, имеющих ограниченный объем. Техническое приспособление, предназначенное для этих целей, называется вакуумным насосом.

Он может использоваться самостоятельно или входить в более сложные системы.

Область применения вакуумных насосов

Вакуум широко применяется в различных технических устройствах.

Он позволяет снизить температуру кипения для воды или химических жидкостей, произвести удаление газов из материалов, требующих повышенной однородности состава, создать стерильные условия обработки и хранения.

При небольших габаритах и экономичном расходе энергии современные вакуумные насосы позволяют быстро достигать глубокой степени разрежения. Они применяются в самых разных процессах и сферах деятельности:

  • в нефтеперерабатывающей и химической промышленности для поддержания необходимых условий протекания реакций и разделения получаемых смесей;
  • при дегазации металлов и иных материалов для создания деталей с однородной структурой и отсутствием пор;
  • в фармацевтике и текстильной промышленности для быстрой осушки изделий без повышения температуры;
  • в пищевой промышленности при расфасовке молока, соков, мясных и рыбных продуктов;
  • в процессе вакуумирования холодильного и иного оборудования с повышенными требованиями к отсутствию влаги;
  • для нормального функционирования автоматических конвейерных линий, использующих в качестве захватов вакуумные присоски;
  • при оборудовании производственных и научно-исследовательских лабораторий;
  • в медицине при эксплуатации дыхательных аппаратов и стоматологических кабинетов;
  • в полиграфии для фиксации термопленок.

Принцип работы вакуумных насосов

Вакуум создается при механическом удалении вещества из замкнутого пространства. Технически это реализуется различными способами. Принцип работы вакуумного насоса струйного типа основан на уносе молекул газа потоком воды или пара, вылетающим с высокой скоростью из сопла эжектора. Его схема предусматривает подключение бокового патрубка, в котором создается разрежение.

Преимуществом такой конструкции является отсутствие движущихся деталей, а недостатком – перемешивание веществ и низкий КПД.

В технике наибольшее распространение получили механические агрегаты.

Работа вакуумного насоса с вращающейся или движущейся возвратно-поступательно основной деталью заключается в периодическом создании внутри корпуса расширяющегося пространства, заполнении его газом из приемного патрубка с последующим выталкиванием через выходное отверстие. Конструктивное устройство вакуумного насоса при этом может быть самым разнообразным.

Основные разновидности вакуумных насосов

При изготовлении устройств для создания вакуума используются металлические и пластмассовые материалы, устойчивые к химическому воздействию перекачиваемой среды и обладающие достаточной механической прочностью.

Большое внимание уделяется точности подгонки узлов и герметичности контакта поверхностей, исключающей обратный проскок газов.

Здесь приводится перечень основных видов вакуумных насосов, различающихся между собой конструкцией и принципом действия.

Водокольцевые

Водокольцевой вакуумный насос является одним из вариантов жидкостно-кольцевых агрегатов, используя для создания разрежения циркуляцию чистой воды. Он имеет вид цилиндра с оснащенным лопатками ротором, вращающимся на смещенном от центра валу. Перед началом работы его заполняют жидкостью.

При пуске двигателя крыльчатка разгоняет воду по внутренним стенкам корпуса. Между ней и ротором образуется серповидная область вакуума. В нее устремляется газ из приемного патрубка насоса. Движущиеся лопатки перемещают его вдоль вала и выбрасывают через выходное отверстие. Агрегаты этого типа часто применяются еще и для частичной очистки газа за счет его интенсивного контакта с водой.

Использование жидкости в качестве рабочего органа дает множество преимуществ.

  1. Вода, вращающаяся в пространстве между ротором и корпусом насоса, исключает вероятность обратного проскока газов, заменяя собой уплотнения и снижая требования к точности изготовления деталей.
  2. Все вращающиеся части насоса постоянно омываются жидкостью, что уменьшает трение и улучшает теплосъем.
  3. Такие устройства редко требуют ремонта, имеют длительный срок службы и потребляют минимум электроэнергии.
  4. Работа с газами, содержащими капли воды и мелкие механические примеси, не оказывает негативного влияния на техническое состояние оборудования.

Последнее обстоятельство важно при использовании таких насосов для откачки воздуха из емкостей, содержащих влагу. Их применяют для кондиционеров и иных холодильных установок при вакуумировании системы перед заполнением их фреоном.

Пластинчато-роторные

Такие насосы имеют цилиндрический корпус с тщательно отшлифованной внутренней поверхностью и расположенный внутри него ротор. Их оси не совпадают, поэтому боковой зазор имеет разную величину.

В состав ротора входят специальные подвижные пластины, которые прижимаются пружинами к корпусу и делят свободное пространство на сектора переменного объема.

Обратите внимание

При включении двигателя газы приходят в движение так, что в приемном патрубке всегда создается разрежение, а в напорном – избыточное давление.

Для уменьшения трения пластины изготавливаются из антифрикционных материалов или применяются специальные маловязкие масла. Насосы этого типа способны создавать достаточно сильный вакуум, но они чувствительны к чистоте перекачиваемой жидкости или газа, требуют регулярной чистки и загрязняют продукт следами смазки.

Мембранно-поршневые

Рабочим органом насосов данного принципа действия служит гибкая мембрана, связанная с рычажным механизмом.

Она изготавливается из современных композитных материалов, устойчивых к механическим нагрузкам.

Ее края прочно крепятся в корпусе, а центральная часть под действием электрического или пневматического привода изгибается, попеременно уменьшая и увеличивая пространство внутренней камеры.

Изменение объема сопровождается всасыванием и выталкиванием поступающих газов или жидкостей. При совместной работе в противофазе двух мембран обеспечивается непрерывный режим перекачки. Система клапанов регулирует правильное распределение и направление потоков. Механизм не имеет вращающихся или трущихся деталей, контактирующих с перекачиваемым продуктом.

К преимуществам таких насосов следует отнести:

  • отсутствие загрязнения продукта смазкой или механическими загрязнениями;
  • полную герметичность, исключающую утечки;
  • высокую экономичность;
  • легкость регулирования расхода;
  • длительную эксплуатацию в сухом режиме, которая не вредит конструкции;
  • возможность использовать пневматический привод для работы во взрывоопасной среде.

Винтовые

Принцип работы винтовых насосов основан на вытеснении жидкости или газа вдоль вращающегося винта. Они состоят из привода, одного или двух роторов винтообразной конфигурации и статора соответствующей формы. Высокая точность изготовления деталей не позволяет перекачиваемой среде проскакивать назад. В результате на выходе насоса образуется избыточное давление, а на приеме – вакуум.

Подобное оборудование из-за высоких требований к качеству изготовления стоит недешево. Его нельзя долго держать на «сухом» режиме.

Основные достоинства таких насосов:

  • равномерность расхода;
  • низкий уровень шума;
  • способность перекачки жидкости с механическими включениями.

Вихревые

Вихревые вакуумные насосы своей конструкцией напоминают центробежное оборудование. Они также имеют рабочее колесо с лопастями, вращающееся на центральном валу. Принципиальное отличие заключается в расположении приемного патрубка на внешней окружности корпуса, а не в районе центральной оси.

Минимальный зазор между крыльчаткой и корпусом обеспечивает устойчивое движение перекачиваемой жидкости в необходимом направлении. Агрегаты этого типа способны создавать достаточно высокое давление нагнетания и обладают самовсасывающим эффектом.

Эти насосы просты в эксплуатации, легко ремонтируются и отлично зарекомендовали себя при перекачке газожидкостных смесей, но у них низкий КПД. Они чувствительны к попаданию механических примесей, способных привести к быстрому износу крыльчатки.

Самостоятельное изготовление вакуумного насоса

Если вы не готовы нести затраты на приобретение заводского оборудования, попробуйте сделать вакуумный насос своими руками. Для откачки воздуха из емкости небольшого объема может сгодиться медицинский шприц или слегка модернизированный ручной велосипедный насос.


Совет! При частом использовании и вакуумировании крупных сосудов удобней воспользоваться устройствами с электрическим приводом.

Рассмотрим вариант изготовления вакуумной установки из компрессора старого холодильника.

Он уже предназначен для перекачки газа и при минимальном ремонте сможет создавать разрежение. Ваши действия будут предельно просты:

  • на некотором расстоянии от компрессора обрезать ножовкой по металлу две медные трубки, подходящие к нему;
  • демонтировать компрессор вместе со схемой электропитания или заменить ее вместе с пусковым реле на новую по аналогии со старой;
  • на медный патрубок, который шел от конденсатора, надеть дюритовый шланг подходящего диаметра и соединить его другим концом с вакуумируемой емкостью;
  • для герметичности соединения можно использовать штатный хомут или воспользоваться скруткой из стальной проволоки;
  • выполнить подключение вакуумного насоса к электрической сети и после пуска по выходу воздуха из второго медного патрубка убедиться в его правильной работе.

Важно! Компрессор холодильника не предназначен для эксплуатации во влажной среде, поэтому надо следить, чтобы на него не попадала вода.

Источник: http://Tehnika.expert/dlya-sada/nasos/vakuumnyj-vidy.html

Ссылка на основную публикацию