Вакуумный водокольцевой насос: принцип работы

Общие данные о вакуумных водокольцевых насосных агрегатах

Вакуумный насос с жидкостным кольцом — это устройство, которое работает в условиях высокого вакуума, поэтому он приобрел широкую популярность среди многих механических объемных вакуумных насосов. Устройство чем-то похоже на пластинчатый ротор, в основе конструкции которого лежит ротор. В нем изменение рабочего объема происходит за счет погружения пластин ротора в чистую воду.

Они работают за счет создания центробежных сил в рабочей камере. Жидкость прижимается к стенкам цилиндра, образуя кольцо. Получая импульс вращения от ротора, вакуумные жидкостные кольцевые механизмы создают область вакуума в диапазоне 105-102 Па — 90-95% (или низкого давления). Более высокий вакуум образуется, когда жидкость с более высокой температурой кипения заменяется, а откачиваемый воздух дополнительно охлаждается.

У них много преимуществ:

  • простота устройства;
  • устойчивость к примесям в транспортируемой газовой среде;
  • низкая чувствительность к загрязнениям;
  • отсутствие включений нефти в перекачиваемом газе;
  • отличный моторесурс за счет отсутствия трущихся сальников.

Схема жидкостно-кольцевого вакуумного насоса
Схема жидкостно-кольцевого вакуумного насоса

К недостаткам можно отнести: необходимость периодического технического обслуживания рабочей жидкости, необходимость охлаждения рабочей жидкости для снижения давления ее паров, потери воды с выхлопными газами, необходимость улавливания или рециркуляции ее.

Интересный факт. Это устройство было изобретением Льюиса Нэша. Патент на техническое решение был выдан в 1914 году.

Водокольцевой вакуумный насос НВВ-25

Водокольцевой вакуумный насос NVV-25

Конструкция устройств

В стандартную комплектацию насосного оборудования входят:

  • Насос напрямую.
  • Впускной и выпускной патрубки.
  • Линия всасывания.
  • Выпускная труба.
  • Приемный бак (принимает использованный воздух и воду).
  • Сливной шланг (находится на приемной емкости).
  • Новый водопровод.
  • Сливной шланг (позволяет сливать жидкость из приемной емкости).

Основные параметры

  1. Поставка от одного до пятидесяти кубометров.
  2. Мощность двигателя от двух до ста киловатт.
  3. Частота вращения двигателя от 760 до 1550 об / мин.
  4. Вес устройства может составлять от 75 до 2650 кг (в зависимости от конкретной модели оборудования).

Принципиальная схема насоса представлена ​​на рисунке.

Основные параметры - фото 10

Для работы насос должен быть частично заполнен жидкостью. Его уровень должен доходить до оси дерева.

Рабочее колесо 1 установлено в корпусе 2 с эксцентриситетом. При вращении колеса жидкость под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам корпуса 3. Таким образом, жидкость образует кольцо, которое вместе с корпусом насоса и гильзой колеса образует рабочую полость, разделенную на две части лезвия в клетки.

При вращении колеса объем ячеек в зоне всасывания увеличивается, следовательно, газ всасывается в насос, в зоне нагнетания объем ячеек уменьшается, и газ вытесняется насосом.

Для поддержания постоянного объема жидкости в насосе и для ее охлаждения на уровне насоса установлен резервуар. Жидкость из бака может попасть в насос, уровень поддерживается регулятором.

Жидкокольцевой насос - Фото 12

Жидкокольцевые насосы предназначены для перекачивания не только воды, но и масел. Некоторые модели широко используются в области парфюмерии. Есть также изменения, которые требуют переработчики молока. К основным параметрам устройств относятся мощность двигателя, плотность жидкости и пороговое давление.

Принцип работы жидкостно-кольцевого насоса основан на вращении пластин. За счет этого внутри камеры устройства создается большое давление. Статор используется для вращения вала. У насосов фитинг устанавливается с головкой. Для того, чтобы патрубок был надежно закреплен, есть защитное кольцо. Жидкость поступает в насосную камеру через входное отверстие. После выполнения войдите в канал. Наконец, вся жидкость прокачивается через трубку.

Купить водокольцевой вакуум-насос

купить жидкостно-кольцевой вакуумный насос отечественного и зарубежного производства можно в любом регионе страны. Лучше выбирать вакуумный жидкостный кольцевой насос, производители которого хорошо зарекомендовали себя на рынке промышленного оборудования. В их числе российские компании ОАО «Вакууммаш», ЗАО «Беском», ОАО «Ливгидромаш», ООО «ПромЕвромаш», ООО «Компрессормаш» и многие другие. Эти компании не только продают и поставляют насосное оборудование, но и обслуживают и ремонтируют жидкостно-кольцевые вакуумные насосы, а также производят запчасти к ним. Следует учитывать только одну особенность: запчасти разных производителей не взаимозаменяемы. Жидкокольцевой вакуумный насос зарубежного производства, цена которого будет несколько выше, можно приобрести на складах группы предприятий LBM Vacuum, ООО «ПромЕвромаш» и других компаний. Вакуумные насосы водокольцевые для самодельных доильных аппаратов можно приобрести напрямую со склада производителя, например, в ОАО «Челно-Вершинский машиностроительный завод» (Самара), ООО «МегаТехника» и других.

Это лишь небольшая часть предприятий и компаний, которые производят и продают жидкостно-кольцевые вакуумные насосы и известны во многих странах. У всех есть офисы в разных частях страны. Кроме того, существует множество официальных интернет-магазинов, предлагающих качественную продукцию известных производителей по доступным ценам. Поэтому сегодня купить жидкостно-кольцевой вакуумный насос совсем не сложно, сложнее выбрать один. Но эту проблему можно решить, так как в любой известной компании есть специалисты, которые помогут подобрать оборудование, отвечающее всем запросам заказчика.

Принцип работы водокольцевого вакуумного насоса

В вакуумных насосах сжатие газов происходит за счет жидкостного кольца, которое приводится в движение лопатками рабочего ротора, имеющего эксцентричное положение относительно корпуса.

Перед запуском агрегат заполняется водой до вала. Когда ротор начинает вращаться, вода прижимается к корпусу лопастями. Это создает жидкое кольцо. Между ним и рабочим колесом образуется свободное пространство, разделенное на рабочие ячейки, которые имеют переменный объем в зависимости от угла поворота рабочего колеса. В углу, где объем ячейки увеличивается, они присоединяются к всасывающему патрубку. Через него проходит заправка откачиваемым газом. При достижении максимальной громкости ячейка отделяется от окна. Кроме того, во время вращения колеса при уменьшении объема ячейки газ начнет сжиматься. При достижении определенного угла поворота ячейка и выхлопное окно соединяются, через которое газ выходит за счет дальнейшего уменьшения объема ячейки.

жидкостный кольцевой насос

Жидкостный кольцевой насос приводится в действие электродвигателем. Его вал соединен с валом двигателя посредством упругой муфты. Благодаря тому, что газ сжимается, между ними происходит теплообмен. В результате жидкость поглощает большую часть тепла от газа. Чтобы не нарушить стабильность жидкостного кольца, необходимо непрерывно вводить новые порции охлажденной воды.

Благодаря хорошему теплообмену между веществами можно перекачивать горючие газы и смеси. А благодаря жидкостному кольцу становится возможным перекачивать газы, содержащие пары, капли и твердые инородные тела. При правильном подборе рабочей жидкости возможна перекачка агрессивных газов.

Жидкокольцевые вакуумные насосы бывают двух основных типов: одноступенчатые и двухступенчатые. Первые обычно имеют одну рабочую камеру, а вторые — две. Одноступенчатый насос имеет меньшую мощность и более низкий уровень производительности, в отличие от своих двухкамерных аналогов. На этом и основана разница в цене. В двухступенчатом приборе можно добиться лучшей очистки и большей глубины вакуума. Только при необходимости таких условий стоит отдавать предпочтение таким агрегатам, так как стоимость на них довольно высока.

Назначение и область применения

Основное назначение жидкостно-кольцевых вакуумных насосов — перекачка неагрессивных паров и газов для создания вакуумной среды в закрытом аппарате. Рабочей средой этого типа насосного оборудования является исключительно вода.

Сфера применения включает достаточно «богатый» и разнообразный спектр: это как медицинская, так и микробиологическая, нефтяная, целлюлозно-бумажная, газовая, парфюмерная и другие области. Например, с их помощью ускоряется процесс сушки табака, ускоряется приготовление карамели на кондитерских фабриках, упрощается процесс дегазации масел растительного происхождения, производство мыла.

Вследствие экономичности, отсутствия высокоточных деталей, надежности, долговечности, простоты обращения, безотказной работы в различных отраслях народного хозяйства отдают предпочтение вакуумным жидкостно-кольцевым насосным агрегатам. В химической промышленности насосы выполняют следующие операции:

  • массообмен;
  • вакуумная пропитка при создании электродвигателей, трансформаторов, кабелей, конденсаторов;
  • сушка синтетических волокон, полиэтилена, аминопластов, органических растворителей;
  • кристаллизация и перегонка азотных удобрений, красителей;
  • абсорбция, растворение вредных жидкостей и газов;

Устройство жидкостного кольцевого вакуумного насоса
Устройство жидкостного кольцевого вакуумного насоса

В строительной отрасли они участвуют в транспортировке цемента и других сыпучих материалов, дегазации керамики и глины. Насосные агрегаты используются как установки для хирургических операций, при производстве и хранении лекарственных препаратов. В оптике он необходим для вакуумной подсветки зеркал, антибликовая. Сфера металлургии немыслима без жидкостных кольцевых вакуумных устройств, используемых для плавки / переплава металлов.

Хранение пищевых продуктов, опреснение воды, подготовка солода во время пивоварения, выпаривание во время производства сахара, дистилляция вин и водочных продуктов и другие действия пищевой промышленности также выполняются с помощью вакуумных водяных кольцевых механизмов. В сельском хозяйстве использование жидкостного кольцевого вакуумного насоса (VVH) облегчает такой процесс, как доение, здесь они служат в качестве оборудования для доильных аппаратов. Механизмы облегчают транспортировку зерна, муки.

У ряда производителей VVN являются единственными приемлемыми типами машин. Для работы термоядерных плавильных систем и вакуумных плавильных печей титана требуются только жидкостные кольцевые насосы. На ТЭС эксплуатация таких устройств в паротурбинных установках для перекачивания паровоздушной смеси приводит к снижению расхода воды. Для создания пожарной безопасности на месторождениях нефти и газа ежегодно требуется более двух тысяч таких устройств. И это лишь несколько экономических сфер, где потребность в военной технике все больше растет.

Основные сведения о вакуумных насосах (видео)

Вакуумные водокольцевые насосы ВВН

Наиболее распространенным жидкостным кольцевым насосом является жидкостно-кольцевой вакуумный насос типа ВВН. Принцип его действия не отличается от общего принципа действия, описанного выше.

Жидкокольцевой вакуумный насос ВВН применяется для перекачивания неагрессивных жидкостей, так как основной материал в них — чугун и обычная сталь. Но есть модификации насосов, в которых детали из чугуна заменяются титановыми (жидкостный вакуумный насос ВВН 1-12ТМ) или сплавами на основе никеля, например 12Х18Н9Т (жидкокольцевый вакуумный насос ВВН1-3Н). Следовательно, эти насосы могут работать с агрессивными жидкостями. Характеристики жидкокольцевого вакуумного насоса легко определить по его обозначению. Например, водокольцевой вакуумный насос ВВН1-1,5 означает: ВВН1 — водокольцевой вакуумный насос, номинальное давление 0,04 МПа, 1,5 — производительность, м3 / мин. Небольшие насосы, такие как водокольцевой вакуумный насос ВВН1-1,5, могут изготавливаться моноблочно. Более мощные агрегаты, такие как водокольцевой вакуумный насос ВВН 1-6, состоят из насоса и двигателя, установленных на одной раме.

Для всех насосов, особенно тяжелых, например вакуумного водокольцевого насоса ВВН-25 массой около 1840 кг, необходимо делать отдельный бетонный фундамент.

Водокольцевой вакуумный насос НВВ-12

Водокольцевой вакуумный насос NVV-12

Характеристики насосов ВВН1, ВВН2, ВВН3

Характеристики насосов ВВН1, ВВН2, ВВН3

Характеристики насосов ВВН1, ВВН2, ВВН3

Принцип работы всех жидкостных кольцевых насосов одинаков, но их конкретные параметры существенно различаются. Итак, у модификации ВВН1 параметры следующие:

  • Производительность от 0,75 до 150 куб.м / мин;
  • Остаточное давление — 0,04 МПа;
  • Мощность — 2,2-204 кВт;
  • Частота вращения 300-3900 об / мин. Чем мощнее двигатель, тем меньше оборотов он производит;
  • Масса — 80-5000 кг.

Для линейки ВВН2 характерны следующие технические параметры:

  • Производительность достигает 340 куб.м / мин;
  • Остаточное давление 0,02 МПа;
  • Мощность от 3 до 401 кВт;
  • Частота вращения — 250-3000 об / мин;
  • Масса — 105-12500 кг.

При необходимости откачки агрессивных газов применяется модификация ВВН 3, которая имеет следующие технические параметры:

  • Производительность — 3,2 м3 / мин;
  • Остаточное давление — 0,3 кПа;
  • Частота вращения — 1500 об / мин;
  • Мощность — 7,5 кВт;
  • Масса — 380 кг.

Следует отметить, что производители могут выпускать жидкостные кольцевые насосы различной конструкции.

Преимущества и недостатки

Вакуумные насосы с жидкостным кольцом используются во многих отраслях промышленности, в зависимости от области применения. Такие агрегаты можно использовать для работы с легковоспламеняющимися веществами.

Самый дешевый и широко доступный ресурс — вода — служит рабочим телом.

Как и у многих других устройств, у таких устройств есть свои достоинства и недостатки. Выбирая агрегат, необходимо учитывать все нюансы.

Основные преимущества:

  • Простой дизайн;
  • Длительная продолжительность;
  • Устойчивость к загрязнению паром или перекачиваемым газом;
  • Отсутствие масла в очищенных сточных водах;
  • Высокая степень продуктивности;
  • Во время работы не издает шума и не вибрирует;
  • Детали не соприкасаются, что исключает износ элементов и необходимость их замены.

Описание жидкокольцевого вакуумного насоса: принцип работы, плюсы и минусы
Перед покупкой помпы желательно проверить ее работоспособность

Единственная деталь, которая может быть нагружена и, возможно, заменена, — это подшипник, который требует дополнительной смазки. Все остальные детали смазываются рабочей жидкостью.

Растрескивание:

  • для правильной работы агрегата необходимо постоянно пополнять жидкость внутри системы;
  • Для снижения уровня давления внутри устройства необходимо периодически охлаждать жидкость в агрегате;
  • По мере испарения газов может выделяться небольшое количество жидкости, которую необходимо улавливать.

В зависимости от выбора типа и модели характеристики насосов могут отличаться. Производительность устройства зависит от мощности его двигателя, от 4 до 40 кВт. Соответственно, чем мощнее устройство, тем больше его размер. Вес устройства может варьироваться от 25 кг до более 2000 кг, в зависимости от отрасли, в которой он используется.

Ведущие зарубежные производители

Итальянская компания Pompetravaini считается одним из ведущих брендов среди производителей BBH.

На базе этих насосов изготавливаются вакуумные системы, состоящие из вакуумных насосов, водоотделителя, высокотемпературного теплообменника с арматурой, установленной в общей раме.

Следующая компания — Finder Group. У этой итальянской компании уже 50 лет истории, что может говорить только о ее качестве. Среди важнейших преимуществ, которыми обладают устройства этого производителя: универсальность, высокий уровень надежности, минимальные эксплуатационные расходы, отсутствие шума и вибрации при работе.

Кроме того, немецкая компания Bush имеет полувековой опыт производства этих устройств. Им принадлежит знаменитая серия жидкостно-кольцевых вакуумных насосов Dolphin. Они получили широкое распространение во всех отраслях промышленности, поскольку легко адаптируются к работам различного уровня сложности и могут работать непрерывно.

Основные преимущества BBH этой компании:

  • надежность;
  • сосредоточиться на конкретных задачах;
  • различные конструкции.

Последний рецензируемый представитель на рынке жидкостных вакуумных насосов более 110 лет. Оборудование Elmo Rietschle сохраняет свои номинальные характеристики в любых условиях. Это достигается за счет моноблочной конструкции, отсутствия деталей, подверженных быстрому износу, использования антикоррозионных материалов и нанесения керамики на внутренние поверхности, подверженные воздействию агрессивных веществ.

Вакуумный водокольцевой насос – особенности устройства и работы

Жидкостно-кольцевой механизм представляет собой цилиндрический барабан с входным и выходным отверстиями. Вокруг отверстий расположено кольцо в форме прокладки. Газ входит и выходит в очищенном состоянии. Внутри кольца находится ротор с лопастями, разделяющими рабочую полость на части неравного объема. Эти элементы — единственная движущаяся часть.

Все части насоса расположены так, чтобы они не соприкасались друг с другом, что предотвращает износ деталей и исключает необходимость ремонтных работ. Ремонт бывает крайне редко из-за того, что жидкокольцевой вакуумный агрегат смазывается рабочей жидкостью. Только подшипники ротора нуждаются в смазке маслом. В других типах механических вакуумных насосов необходимо смазывать шестерни и другие узлы, которые, как и клапаны, отсутствуют в VVN.

Конструкция обычно горизонтальная с осевым потоком газа через выпускное и впускное отверстия. Материалы исполнения: сталь и чугун.

Особенность принципа работы жидкокольцевого вакуумного насоса заключается в том, что сжатие газа происходит за счет движения жидкостного кольца за счет крыльчатки. Перед запуском машину заполняют водой до оси. Ротор, установленный далеко от центра, при вращении между жидкостью образует вакуумную полость (прижимается к стенкам барабана под действием центробежной силы). Похоже на косу.

Пространство в форме полумесяца разделено лопастями рабочего колеса на специальные ячейки. Объем ячеек изменяется под действием угла поворота крыльчатки. При его повороте на определенный угол объем рабочих ячеек увеличивается, они соединяются с окном всасывания, а затем заполняются прокачиваемым через него газом. При достижении максимального объемного значения они отключаются от всасывающего патрубка.

Принцип работы жидкостно-кольцевого вакуумного насоса

Сжатие газа производится с дальнейшим вращением колеса и соответственно уменьшением объема рабочих ячеек. После достижения определенного угла поворота колесо облегчает соединение ячейки с выпускным отверстием. Через него газ выталкивается в выхлопную трубу.

Для стабилизации температурного режима жидкостного кольца непрерывно вводятся новые порции холодной воды. В случае избытка жидкости в жидкостном кольце, она сбрасывается в сепаратор через сливное отверстие и трубопровод. Электродвигатель отвечает за трансмиссию ВВН.

В зависимости от модели, внедрив жидкостно-кольцевой вакуумный насос, вы можете рассчитывать на следующие параметры:

  1. Скорость откачки: 1,1-12 кубометров в минуту и ​​более.
  2. Мощность двигателя: 4-40 кВт и более.
  3. Масса устройства может варьироваться от 25 кг до 2 тонн и более.

Водокольцевой вакуумный насос НВВ-50Х

Водокольцевой вакуумный насос NVV-50

Водокольцевой вакуумный насос. Принцип работы ВВН двойного действия

Рисунок 2. Схема двойного эффекта ВВН

1 — крыльчатка крыльчатки; 2 — корпус с овальным сечением; 3 — жидкое кольцо; 4 — всасывающие окна; 5 — инжекторные окна; 6 — мертвый объем (защемлен

ВВН двойного действия (рис. 2) работает так же, как и простой. Отличие состоит в том, что оси колеса 1 и корпуса 2, выполненного в форме овального цилиндра, совпадают. При вращении колеса внутренняя поверхность водяного кольца приобретает форму овала 3 — и получаются две полости. По этой причине есть два 4 окна впуска и 5 окон выхлопа.

Если вы думали, что при прочих равных скорость действия этого ВВН должна быть вдвое больше, чем у простого, то в теории вы, очевидно, правы, но на практике ошибались. За счет движения газа в мертвом объеме 6 в сторону забора и перетекания через финальные игры скорость действия увеличивается всего в 1,4… 1,5 раза. Но овальная форма корпуса усложняет конструкцию, что увеличивает цену и увеличивает вероятность нарушения потока вращающейся жидкости. Поэтому такая конструкция используется редко.

Водокольцевой вакуумный насос НВВ-50

Водокольцевой вакуумный насос NVV-50

Работа пластинчато-роторных насосов

Пластинчатые вакуумные насосы предназначены для создания низкого, среднего и высокого вакуума в системе, в оборудовании. Одноступенчатые насосы способны создавать давление в системе 2000 Па. Две ступени способны создавать в системе давление до 1000 Па. Благодаря своей высокой производительности они могут использоваться на промышленных предприятиях. Скорость некоторых установок 1500 м3 / час.

Существуют сухие пластинчато-роторные насосы, которые не могут создавать глубокое давление, поэтому они имеют одинаковую скорость. Их главное преимущество в том, что при работе они не выделяют веществ, которые могут загрязнять газовую смесь.

Корпус пластинчато-роторного насоса имеет цилиндрическую форму. Внутри находится ротор с лопастями, который, вращаясь, перекачивает воздушную смесь. Они меняют длину за счет пружин.

работа пластинчато-роторных насосов

Принцип работы пластинчато-роторного насоса в несколько этапов:

  1. Воздух или газовая смесь попадает в рабочую камеру за счет вакуума.
  2. Лопасти ротора начинают выталкивать воздух, циркулирующий в рабочей камере.
  3. Воздушная изоляция при вырезании ее из плит. Пластины плотно прижимаются к корпусу за счет действия установленной на них пружины.
  4. Воздушная смесь продолжает движение благодаря пластинам, которые расширяются под действием пружин. Это связано с тем, что ротор расположен эксцентрично. Те это не по центру. При движении в основном рабочем объеме газ продолжает сжиматься, происходит насыщение паром и конденсация.
  5. В конце концов, сжатая смесь покидает рабочую камеру. Из-за высокой скорости вращения и постоянного сжатия газа накапливается конденсат, который необходимо удалить из системы.

В большинстве пластинчато-роторных насосов используется вакуумное масло. Такие установки относятся к масляным вакуумным насосам. Те агрегаты, где он не используется, называются сухими. Вакуумное масло необходимо для того, чтобы пространство между лопастями ротора и корпусом было герметичным, не позволяя воздушной смеси проходить.

Вакуумное масло поступает в рабочую зону из специальной емкости. Там он смешивается с газом, который откачивается. Когда оно покидает рабочую камеру, масло возвращается в бак. Это связано с тем, что в насосе есть сепаратор и в него поступает газовая смесь, а вакуумное масло течет обратно. Проходя через сепаратор, воздушная смесь очищается.

Одна из основных проблем, возникающих при работе пластинчато-пластинчатого насоса, — это конденсат. Для его эффективного устранения можно оборудовать установки газобалластным устройством. Следует помнить, что это немного ухудшает производительность помпы. Показатель предельного остаточного давления увеличивается с его использованием. Но этот недостаток отходит на второй план до того, как установка с газобалластным устройством будет иметь долгий срок службы. Кроме того, вакуумное масло нужно менять реже.

Преимущества

Основными преимуществами жидкокольцевых вакуумных насосов являются эффективность, надежность, простота конструкции. Детали в таких установках дольше изнашиваются, что увеличивает срок службы насосов. К тому же в системе нет ничего лишнего, поэтому нет необходимости в частом обслуживании.

ВВН умеют работать не только с газами, но и с водой. В этом случае обслуживание нужно проводить немного чаще.

Преимущества

Преимущества

По основным характеристикам и стоимости ВВН считаются более выгодными, чем мембранные аналоги. Последние, хотя и считаются экологичными, должны работать исключительно в условиях пожаротушения, которые часто трудно организовать на производстве или в другой области.

Сферы деятельности

  • Металлургия;
  • Химическая индустрия;
  • Механическая промышленность;
  • Пищевая промышленность;
  • Сельское хозяйство;
  • Целлюлозно-бумажная промышленность;
  • Газ и многое другое.
Оцените статью
Блог про насосы