Недостатки поршневых насосов: 1.3 Преимущества и недостатки поршневых насосов. Конструкция поршневого насоса УНБ-600

Содержание

1.3 Преимущества и недостатки поршневых насосов. Конструкция поршневого насоса УНБ-600

Похожие главы из других работ:

Автоматизация электроцнтробежного насоса кустовой площадки Салымского месторождения нефти

1.3 Преимущества и недостатки ЭЦН

Вследствие минимальных требований к оборудованию на устье, ЭЦН могут пользоваться спросом для применений на площадках с ограниченными рабочими площадями, как например на морских установках…

Гидроприводы. Основные понятия и определения

4. Преимущества и недостатки гидравлического привода

Широкое распространение гидропривода объясняется тем, что этот привод обладает рядом преимуществ перед другими видами приводов машин. Вот основные из них. 1…

Конструкция поршневого насоса УНБ-600

1.1 Классификация поршневых насосов

Поршневые насосы служат для преобразования механической энергии двигателя в механическую энергию перекачиваемой жидкости. Они сообщают жидкости, проходящей через них, энергию, необходимую для преодоления сил сопротивлений…

Конструкция поршневого насоса УНБ-600

1.2 Устройство поршневых насосов и принцип их действия

Рис 1.2 Схема поршневого насоса одинарного действия Рис 1.3 Схемы гидравлической части насосов. а — одноцилиндровый поршневой насос двойного действия; б — плунжерный диафрагменный насос одинарного действия. На рис. 1…

Конструкция поршневого насоса УНБ-600

4.1 Эксплуатация поршневых насосов

Конструкция поршневого насоса УНБ-600

4.2 Техника безопасности при эксплуатации поршневых насосов

Плавный пуск двигателя постоянного тока по системе «Широтно-импульсный преобразователь — двигатель постоянного тока»

1. Преимущества и недостатки системы ШИП — ДПТ

Поршневые эксцентриковые насосы: конструкция и принцип действия

Конструкция и принцип действия поршневых эксцентриковых насосов

Поршневые насосы служат для преобразования механической энергии двигателя в механическую энергию перекачиваемой жидкости. Они сообщают жидкости, проходящей через них, энергию, необходимую для преодоления сил сопротивлений…

Ремонт и монтаж центробежных насосов по перекачке нефти и газа

3. Ремонт поршневых насосов

Плановый осмотр поршневых насосов производят через 700—750 ч работы. При этом проверяют крепление насоса к фундаменту, вскрывают цилиндры и клапаны гидравлической части и определяют состояние сальникового уплотнения плунжеров…

Сварка трением

2.3 Преимущества и недостатки сватки трением

Преимущества Строго локализованное тепловыделение в приповерхностных слоях деталей при сварке трением является главной особенностью этого процесса, предопределяющей его энергетические и технологические преимущества…

Технологические особенности газотермических методов напыления

2. Преимущества и недостатки технологии напыления

Технология производства черной меди на ОАО «Среднеуральский медеплавильный завод»

15 Преимущества и недостатки процесса конвертирования

Преимущества процесса: конвертирование весьма эффективный процесс; характерно высокой степенью использования кислорода; — высокая удельная производительность во время дутья; процесс является автогенным (не требует добавки топлива)…

Химическая и термическая обработка деталей

1.2 Преимущества и недостатки термической обработки

термическая химическая обработка закалка Отжиг Преимущества: — отсутствие ограничений на вид детали; — поиск глобального минимума; — эффективность при решении задач различных классов, требующих оптимизации…

Шаговый двигатель

Шаговые двигатели, преимущества и недостатки.

Шаговые двигатели — это устройства, задача которых преобразование электрических импульсов в поворот вала двигателя на определенный угол. В отличие от обычных двигателей, шаговые двигатели имеют особенности…

Экспериментальные исследования изнашивания пар трения в загрязненной рабочей среде

2. Стендовые испытания аксиально-поршневых насосов при загрязнении масла водой

Для определения влияния воды, содержащейся в масле, на изнашивание поршней аксиально-поршневых насосов были проведены стендовые испытания, которые отличались от предыдущих тем…

Достоинства н недостатки поршневых насосов


из «Основные процессы и аппараты химической технологии Кн.1»

В процессе эксплуатации поршневого насоса иногда требуется изменить его производительность. Увеличение или уменьшение последней чаще всего достигается путем соответствующего повышения (до допустимого предела) или понижения числа оборотов насосного вала. В приводных насосах это осуществляется регулированием числа оборотов двигателя, изменением передаточного числа приводного механизма, установкой вариаторов и т. п. В насосах специальных конструкций предусматривается регулирование производительности путем изменения длины хода поршня перестановкой пальца кривошипа (увеличивая или уменьшая радиус кривошипа). Наименее экономичным является регулирование подачи насоса путем перепуска части жидкости из нагнетательной линии обратно во всасывающую к этому приему прибегают весьма редко. Заметим, что регулирование производительности поршневого насоса не связано с изменением развиваемого напора. Для ограничения последнего во избежание поломки насосы снабжаются предохранительными клапанами. [c.115]
Ценным достоинством поршневых насосов является независимость их производительности от развиваемого напора, т. е. возможность подачи небольших количеств жидкости под высоким давлением. Некоторым преимуществом этих насосов является также осуществление их пуска в ход без предварительной заливки всасывающего трубопровода и рабочего цилиндра перекачиваемой жидкостью. [c.115]
Поршневые насосы обладают, одновременно, рядом существенных недостатков, сильно ограничивающих область их выгодного применения. К числу основных недостатков относятся а) громоздкость, большая металлоемкость и высокая стоимгсть, обусловленные принципом действия (периодичностью всасывания и подачи жидкости) и тихоходностью б) возвратно-поступательное движение поршня, вызывающее необходимость в тяжелых фундаментах в) большая занимаемая площадь (самим насссом и его приводом) г) наличие клапанов, требующих постоянного ухода и ремонта, а также исключающих возможность перекачки жидкостей, содержащих взвешенные твердые частицы (суспензии) д) потребность в промежуточной передаче между насосом и двигателем е) неравномерность всасывания и нагнетания жидкости. [c.115]
Заметим, что производительность поршневых насосов по причинам конструктивного характера обычно ограничена / 150 м /ч. [c.115]

Вернуться к основной статье

Поршневые насосы жидкостные: устройство и принцип работы

Жидкостный поршневой насос – это одно из древнейших устройств, назначением которых является перекачивание жидких сред. Поршневые насосы работают на основе простейшего принципа вытеснения жидкостей, которое осуществляется механическим способом. По сравнению с первыми моделями подобных устройств, современные жидкостные насосы поршневого типа отличаются значительно более сложной конструкцией, они более надежны и эффективны в использовании. Так, поршневые насосы, выпускаемые современными производителями, имеют не только эргономичный и прочный корпус, но и развитую элементную базу, а также предоставляют более широкие возможности для монтажа в трубопроводные системы. Благодаря такой универсальности насосы жидкостные поршневого типа активно используются в трубопроводных системах как промышленного, так и бытового назначения.


Поршневой насос для незамкнутых гидравлических систем

Принцип работы

Рассматривая принцип работы поршневого насоса следует учитывать, что первая конструкция появилась много десятилетий назад. Схема работы имеет следующие особенности:

  1. Механизм имеет подвижный элемент, который совершает возвратно-поступательное движение. Он изготавливается при применении современных материалов, за счет которых существенно повышаются изоляционные качества.
  2. Подвижный элемент находится в изоляционном контейнере цилиндрической формы. При движении поршень создает разряженный воздух в рабочей камере, за счет чего происходит всасывание жидкости из трубопровода.
  3. Обратное движение подвижного элемента приводит к выдавливанию жидкости в отводящую магистраль. Устройство клапанов не позволяет попасть жидкости во всасывающую магистраль на момент ее выталкивания.

Принцип действия поршневого насоса

Простейший принцип работы определяет длительную и стабильную работу. Стоит учитывать, что поток, создаваемым подобным устройством, может двигаться с различной скоростью. Слишком большой объем рабочей камеры приводит к тому, что поток будет передвигаться скачками. Для того чтобы исключить появление подобного эффекта проводится установка устройства с несколькими поршнями.

Регулировка и ремонт

Любой агрегат подвергается поломкам. Причины их могут быть разными. Многие проблемы можно решить ремонтом.

Возможные причины поломок:

  1. Износ агрегата. Двигатель при этом работает громко и неравномерно.
  2. Использование дизеля низкого качества. Горючее доя насоса выполняет роль смазки. Но если дизельное топливо имеет в своем составе какие-то примеси, то смазывающая функция затрудняется, а это приводит к поломкам.
  3. Нарушенная работа электронных устройств.

Для ремонта насоса высокого давления необходимо выполнить замену износившихся деталей. Для этого придется разобрать устройство. Сделать ремонт можно своими руками. Но потребуются необходимые инструменты и знания о строении конструкции. Впрочем, лучше всего обратиться за помощью к квалифицированным специалистам.

Плунжерный насос может быть масляный и водяной. При этом поршневой прибор предлагается и двойного действия, и даже тройного. Выбор устройств достаточно широкий, а механизм действия простой. При выборе насоса рекомендуется обратить внимание на продукцию Hawk.

Устройство

Плунжерный насос обладает относительно простой конструкцией. Среди особенностей отметим нижеприведенные моменты:

  1. Рабочая камера. Она представлена герметичным корпусом, который во внутренней части имеет зеркальную поверхность. За счет этого существенно упрощается ход подвижного элемента. Рабочая камера является частью цилиндра, которая определяется максимальным ходом штока. Поверхность цилиндра изготавливается при применении материала, который характеризуется высокой устойчивостью к воздействию жидкости.
  2. Для отвода и подвода жидкости предназначены напорная и всасывающая трубка. Они могут иметь различный диаметр. Кроме этого, подобный конструктивный элемент может иметь систему клапанов, которые существенно повышают эффективность механизма.
  3. Поршень создает давление в системе. Устройство поршневого насоса имеет поршень, за счет которого проводится перекачивание жидкости. Он изготавливается при применении нескольких уплотнительных материалов. За счет этого поршень может ходить по цилиндру и при этом создавать вакуум. Именно на поверхность поршня оказывается серьезное давление. Некоторые варианты исполнения разборные, за счет чего можно провести ремонт. К примеру, при длительной эксплуатации изнашиваются уплотнители, которые можно заменить при необходимости для существенного продления срока службы механизма. Однако, встречаются и неразборные варианты исполнения, ремонт которых возможен только в специальных мастерских.
  4. Поршню передается усилие через шток. При изготовлении этого элемента применяется качественная сталь с повышенной жесткостью и прочностью. Кроме этого, применяемые материалы характеризуются высокой коррозионной стойкостью, за счет чего существенно продлевается эксплуатационный срок конструкции. Этот элемент связан с приводом, через который передается усилие. При слишком высокой нагрузке шток может существенно деформироваться.

Устройство насоса

Возвратно-поступательное движение передается от электрического двигателя через специальный механизм, который преобразует вращение. Современные варианты исполнения компактные, они могут устанавливаться для работы под открытом небом или в помещении. Кроме этого, при изготовлении корпуса применяется металл, обладающий высокой защитой от воздействия окружающей среды.

Устройство двусторонней модели имеет довольно большое количество особенностей:

  1. Есть цилиндр и поршень, а также шток. Эти элементы немного отличаются в сравнении с теми, которые применяются при создании одностороннего механизма.
  2. В отличии от предыдущего варианта исполнения, у рассматриваемого две рабочей камеры.
  3. Две рабочие камеры имеют собственные нагнетающие и всасывающие клапана.

Несмотря на существенное увеличение эффективности работы поршневого насоса, его конструкция довольно проста. В этом случае каждый ход предусматривает всасывание и выталкивание жидкости. Это существенно повышает значение КПД.

Нюансы конструкции

Любой описываемый насос является достаточно объемным аппаратом. Неважно, импортная модель или отечественная. Рабочие детали двигаются возвратно-поступательным путем.

Алгоритм работы деталей движения:

  1. Во внутреннем строении камеры находятся всасывающий и напорный клапаны. Также располагается цилиндр, который задействует плунжер.
  2. Перемещение последнего при работе происходит аксильно.
  3. Внутренняя камера подсоединяется к заборному и выходному трубопроводу.
  4. Рабочий процесс заключается в полном повороте кривошипа. Этого периода хватает для захвата плунжером порции воды из всасывающего трубопровода и направления жидкости в напорную трубу.

Количество жидкости, которую может прокачать насос, зависит от размера плунжера и его хода. Есть приборы высокого давления, которые используют принцип двустороннего действия. При работе они задействуют сразу две части цилиндра. Полуоборота коленвала хватает для забора и опрыскивания жидкости одновременно с движением плунжера в одну сторону. А при полном обороте коленвала происходит сразу два процесса, но в разных направлениях.

Двусторонняя конструкция подразумевает двукратное увеличение подачи воды, что отличает эту модель от односторонней. Кроме того, работа двустороннего агрегата обеспечивает равномерный поток.

Прибор с высокой шкалой давления обойдется достаточно дорого. Высокая стоимость обусловлена точностью изготовления деталей. При подгонке деталей зазоры составляют несколько микрон. На поверхности штока должна быть обеспечена минимальная шероховатость. Для твердости покрытия шток закаляется в печах ТВЧ. Центральная часть более мягкая и обеспечивает изделию пластичность.

Разновидности

В продаже встречаются самые различные варианты исполнения поршневых насосов. Классификация проводится по следующим признакам:

  1. Количеству поршней, которые создают давление в системе.
  2. Количеству циклов нагнетания и всасывания за один ход.

В продаже встречается поршневой насос двойного действия, а также вариант исполнения с одним и тремя, несколькими поршнями. Как ранее было отмечено, за счет увеличения количества подвижных элементов исключается вероятность пульсирующего движения потока. Что касается количества циклов, то выделяют модели одностороннего и двустороннего действия, а также дифференциальные модели.


Двусторонний поршневой насос


Устройство поршневого насоса двустороннего действия

Классификация может проводится также по следующим критериям:

  1. Мощности.
  2. Пропускной способности или производительности.
  3. Размерам конструкции.
  4. Особенностям компоновки.

Производством поршневых насосов занимаются самые различные компании. Качество может зависеть от типа применяемых материалов, популярности бренда и предназначения конкретной модели.

Насосы двухстороннего действия

Основная причина, по которой был разработан и стал активно применяться поршневой насос двойного действия, заключается в стремлении производителей уменьшить уровень пульсации потока жидкости, нагнетаемой в трубопроводную систему. Для того чтобы разобраться в преимуществах использования насосного устройства двойного действия, достаточно понять, как работает поршневой жидкостный насос данного типа.

Особенность устройства жидкостного поршневого насоса двойного действия заключается в том, что штоковые и поршневые полости этой машины оснащены индивидуальными клапанными системами. Такая конструкция поршневого насоса двойного действия, уникальность которой можно заметить даже по фото, позволяет не только устранить пульсации потока в трубопроводной системе, но и значительно повысить эффективность использования самой машины. Между тем поршневые насосы одностороннего действия, если сравнивать их с двухсторонними моделями, из-за простой конструкции отличаются более высокой надежностью и долговечностью.


Принцип действия двухстороннего поршневого насоса

Существует еще одна конструктивная схема поршневого насоса, при использовании которой удается добиться устранения пульсационных процессов в трубопроводных системах. Насосное оборудование, выполненное по данной схеме, предполагает применение специального гидроаккумулятора. Основное назначение таких гидроаккумуляторов, используемых для оснащения насосных станций, заключается в том, чтобы накапливать энергию потока жидкости в моменты пикового давления в трубопроводе и отдавать ее тогда, когда такого давления для нормальной работы системы недостаточно.

Однако какие бы виды поршневых насосов ни использовались и какими бы дополнительными техническими устройствами ни оснащались насосные станции, устранить пульсационные процессы в трубопроводах не всегда удается. В таких ситуациях часто применяется дополнительное оборудование, обеспечивающее эффективный отвод лишней жидкости за пределы насосной станции.

Сферы применения

Жидкостный насос может применяться для решения самых различных задач. Создаваемая конструкция характеризуется высокой универсальностью. Однако, наличие подвижного элемента и применение уплотнительных колец при создании поршня определяет отсутствие возможности использования поршневого насоса для перекачивания большого объема жидкостей.


Применение поршневого насоса в садоводстве


Применение насоса для перекачки воды

Рассматривая область применения отметим нижеприведенные моменты:

  1. Применяемые материалы при изготовлении могут выдерживать воздействие различных химических веществ. Именно поэтому поршневые насосы применяются для работы с различными видами топлива, взрывоопасными смесями и химически агрессивными средами.
  2. В продаже встречается довольно большое количество моделей, которые можно использовать для работы в домашних условиях.
  3. В пищевой промышленности конструкция также применяется крайне часто. Это связано с деликатным воздействием на перекачиваемую среду.

Поршневой насос в нефтедобывающей промышленности

При изготовлении конструкции могут применяться самые различные материалы, которые и определяют область применения.

Особенности выбора поршневого насоса

Чтобы определиться с насосной системой, необходимо взять во внимание следующие нюансы:

  • Конструкция насоса. От этого будет зависеть, насколько эффективно будет работать агрегат;
  • На какой глубине вода. При глубине больше десяти метров придётся отказаться от ручного насоса и рассмотреть радиальные и аксиальные устройства;
  • Объём, который должен подаваться;
  • Необходимость автоматизированной работы системы.

Приобретенный насос должен иметь сопроводительную документацию и быть в оригинальной заводской упаковке. Стоит отдать предпочтение моделям от известных производителей.

Преимущества и недостатки

Поршневой жидкостный насос характеризуется достаточно большим количеством достоинств и недостатков. К плюсам можно отнести:

  1. Простота конструкции. Как ранее было отмечено, подобные поршневые насосы были изготовлены еще несколько десятилетий назад и конструктивно они изменились несущественно.
  2. Высокая надежность, которую можно связать с простотой механизма и применением высококачественных материалов. Износостойкие материалы могут выдерживать длительное механическое воздействие.
  3. Возможность работы с различными носителями. Широкая область применения определена тем, что применяемые материалы не реагируют на воздействие различных химических веществ.

Есть и несколько серьезных недостатков. Примером можно назвать невысокую производительность. Подобные модели в меньшей степени подходят для перекачивания большого количества жидкости. Кроме этого, конструкция не подходит для продолжительной работы, так как активные элементы быстро изнашиваются и теряют свои эксплуатационные характеристики.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Какие преимущества перед аналогами?

Плунжерные насосы выгодно отличаются целым рядом положительных качеств по сравнению с аналогами:

  • система смазки проработана до мелочей, с легким доступом для пользователя;
  • напорные и нагнетательные клапаны с двух сторон особой камеры позволяют обеспечить ритмичную работу механизма;
  • конструктивное исполнение позволяет изменять характеристики и параметры под требования заказчика;
  • возможность работать с довольно широким спектром продуктов для перекачки отличающимися параметрами консистенции и температуры;
  • простота монтажа и управления;
  • благодаря компактности аксиально-плунжерных агрегатов есть возможность экономии рабочего пространства;
  • благодаря возможности изменять количество групп поршней, можно уменьшать или увеличивать рабочее давление в гидравлической системе;
  • возможность менять рабочий объем агрегата;
  • долгий срок службы;
  • соответствие международным нормативам стандартизации;
  • высокий КПД

Кроме плюсов использование аксиально плунжерных агрегатов обладает также и минусами. Они появляются во время интенсивной работы и выражаются в проявлениях вибраций и пульсации. Для того чтобы избежать их негативных последствий к насосу высокого давления необходимо самостоятельно присоединить дополнительные устройства. Это могут быть рабочие плунжеры. Например, у трехплунжерного насоса не бывает вибраций.

Особенности и область использования


Плунжерные агрегаты высокого давления способны работать с водной средой и любыми жидкостями, наподобие воды, которые отличаются низкой вязкостью и не могут вступать в реакцию с металлическими деталями оборудования. Прибор работает, как дозатор воды или другой жидкости. Он может быть ручной или автоматический. При этом дозировочный насос осуществляет перекачку жидкости за счёт высокого давления.
Если вы разбираетесь в устройстве и принципе работы такого насоса, то его ремонт выполнить несложно. Как правило, дозировочный гидравлический агрегат плунжерного типа относится к разряду нефтепромышленного и бурового оборудования. Однако ручной НД (насос дозировочный), например, марки Hawk, может с успехом использоваться для перекачки воды и других жидкостей в разных отраслях и быту.

Плунжерный насос благодаря конструктивным особенностям и простой схеме устройства имеет ряд отличительных особенностей:

  • В нагнетателе агрегата создаётся предельно высокое давление.
  • Вакуумный прибор высокого давления может перекачивать вязкие жидкости и среды с абразивными частицами.
  • Агрегаты можно эксплуатировать в полевых условиях.

Аксиально-плунжерные агрегаты очень напоминают поршневые насосы. Главное отличие между ними состоит в конструкции рабочего органа. Гидравлический дозировочный прибор плунжерного типа вместо рабочего поршня использует плунжер, который выполнен в виде пустотелого цилиндра. Плунжер перемещается в уплотняющем сальнике и при этом не касается поверхности рабочей камеры. Поршневой агрегат и аксиально-плунжерное изделие очень схожи по гидравлическим характеристикам, однако эксплуатация и ремонт прибора плунжерного типа проходят легче, поскольку он имеет меньшее количество изнашиваемых деталей.

Устройство и принцип работы пластинчатого насоса

Высокие эксплуатационные характеристики аксиально-плунжерных насосов высокого давления воды способствуют тому, что они используются не только в перечисленных отраслях, но и для решения различных производственных задач на обогатительных фабриках, в химическом производстве и некоторых узкоспециализированных сферах промышленности.

НД в последнее время очень редко используется в канализационных и водопроводных системах. Зато гидравлический НД (ручной дозатор) нашёл своё применение в скважинах небольшого диаметра, где он применяется для подъёма воды. Также аксиально-плунжерный агрегат подходит для перекачки вязких жидкостей (осадка из отстойника) и может использоваться как ручной дозатор в быту, например, модели марки Hawk.

Как сделать плунжерный насос своими руками?

Чаще всего, самостоятельно изготавливают ручной насос высокого давления для автомоек. Для этого применяются плунжерные насосы, приводом к которому служит электродвигатель (электронасос). Мощность двигателя должна подходить по характеристикам, а номинальная мощность не должна быть меньше 75% от заданного значения. Чаще всего используется в виде насоса помпа.

В случае если на автомойке не очень много автомобилей, можно установить электродвигатель, работающий от напряжения 220В. Для безопасной работы и чтобы уменьшить расхождение в совпадении валов насоса и двигателя при их соединениях, лучше всего использовать мягкие соединительные муфты. Емкость для жидкости берется из расчетов необходимых объемов воды.

Ее необходимо подключить к источнику подпитки воды и оборудовать фильтров для предотвращения попадания нежелательных инородных тел в насосную систему.

Фильтр можно сделать из нержавеющей сетки с мелкими ячейками. Одним из наиболее важных элементов такого оборудования является регулятор производительности или обратный клапан. Он позволяет предотвратить перегрузку системы, а также не дает возможности создаваться обратному давлению в источнике водоснабжения.

Для монтажа всей этой конструкции необходима прочная рама. Для того чтобы ее было удобно перемещать необходимо установить колеса нужного диаметра, надежный упор для устойчивости и удобная ручка фиксации. Чтобы повысить надежность и производительность рекомендуется использовать армированные резиновые шланги, рассчитанные для работы под высоким давлением.

Одним из ключевых элементов данной конструкции является пистолет с форсункой. Делать его самостоятельно не рационально из-за технически сложного устройства. Его лучше приобрести в магазине. Нужно помнить, что любая работа, которая производится с насосами высокого давления, должна проводиться с использованием чистой жидкости. В случае попадания в систему инородного тела, большая часть оборудования может выйти из строя.

Конструкция с наклонным блоком или диском

Для того, чтобы обеспечить линейное перемещение поршней, при вращении вала, необходимо наклонить блок цилиндров относительно оси вращения. Либо наклонить диск, на который опираются поршни.

Кстати, прочтите эту статью тоже: Многоступенчатый центробежный компрессор

В первом случае, насосы будут называться аксиально-поршневыми с наклонным блоком, во втором – с наклонным диском.

Типы насосов и их применение в композитной промышленности

ПРОЛОГ

Все производители композитов сталкиваются с задачей перекачивания или подачи смол из бочек и контейнеров, необходимости подачи смол к оборудованию для обеспечения постоянства потока, используют оборудование для напыления стеклопластика и гелькоутов, работают по технологии RTM с применением инжекционного оборудования и вакуумных насосов, используют вакуумные миксеры и вакуумные камеры для изготовления искусственного камня, литьевые машины непрерывного действия, автоклавное формование. Во всех этих приложениях находят применение насосы, тип и конструкция которых зависят от назначения и решаемой задачи.

Сейчас на рынке представлено много различных типов насосов, предназначенных для перекачки различных жидкостей, паст, сыпучих материалов, создания разрежения и вакуума. Мы поговорим о нескольких типах, которые наиболее часто применяются в композитной промышленности.

ПЕРЕКАЧИВАНИЕ И ПОДАЧА СМОЛ, НАПЫЛЕНИЕ И ИНЖЕКЦИЯ

ПОРШНЕВЫЕ НАСОСЫ ДВУХСТОРОННЕГО ДЕЙСТВИЯ

Поршневые насосы обычно используются для перекачивания и подачи различных жидкостей из бочек (бочковые насосы) и при производстве оборудования для напыления лаков, красок, гелькоутов и стеклопластика, напыления и заливки двухкомпонентных полимеров, шпатлевок, в инжекционных установках для технологии RTM.

Конструкция

Насос поршневого типа состоит из жидкостной секции и пневматического привода. Его принцип работы основан на вытеснении жидкости твердым телом. Жидкостная секция насоса представляет собой цилиндр с зеркальными внутренними стенками, в котором совершает возвратно-поступательные движения шток с поршнем, приводимый в действие приводом. Поршень разделяет жидкостную секцию на две камеры с изменяющимся объемом – нижнюю впускную, и верхнюю выпускную.

Нижний конец цилиндра является впускным коллектором и снабжен впускным клапаном, который обычно представляет собой шарик, сидящий на специальном седле с отверстием. Шток поршня насоса представляет собой цельнометаллический цилиндр меньшего диаметра, с полым поршнем в нижней части, в котором установлен выпускной клапан, представляющий собой шарик небольшого размера, сидящий в седле с отверстием, сообщающемся с нижней камерой. На поршне установлено уплотнение с цилиндром, препятствующее протеканию жидкости из нижней камеры в верхнюю. В верхней части цилиндра жидкостной секции расположен выпускной коллектор. Такие поршневые насосы называются насосами двухстороннего действия, так как они обеспечивают перекачивание жидкости при каждом возвратно-поступательном движении поршня.Привод насоса представляет собой пневматический цилиндр двухстороннего действия. Шток цилиндра соединен со штоком поршня насоса. Подаваемый в цилиндр воздух создает давление на поршень цилиндра, который передает его на поршень насоса.Для поршневых насосов существует такая характеристика как передаточное соотношение. Например, указанное на насосе передаточное соотношение 11:1 означает, что на каждый 1 бар давления воздуха, поданного в привод насоса, будет сгенерировано давление в 11 бар в жидкостной секции насоса. Физически, передаточное соотношение – это отношение площади сечения пневматического цилиндра и площади сечения жидкостной насосной секции.
Принцип работыПри такте всасывания, когда поршень насоса движется вверх, в нижней камере создается разрежение, а в верхней избыточное давление. Шарик выпускного клапана поршня опускается в седло (клапан закрывается), и жидкость из верхней камеры течет в выпускной коллектор, вытесняемая штоком поршня за счет уменьшения объема верхней камеры. Одновременно шарик впускного клапана нижней камеры приподнимается над седлом (клапан открывается), пропуская в нижнюю камеру жидкость из впускного коллектора, при этом объем нижней камеры увеличивается.При такте перекачивания, когда поршень насоса идет вниз, в нижней камере создается избыточное давление за счет уменьшения ее объема, впускной клапан закрывается (шарик садится обратно в седло), а выпускной клапан поршня открывается (шарик приподнимается над седлом), давая жидкости возможность перетекать их нижней камеры в верхнюю. Так как объем нижней камеры существенно больше, чем объем верхней камеры, при движении поршня вниз в верхней камере создается избыток жидкости, из-за чего она начинает вытекать в выпускной коллектор.

Таким образом обеспечивается постоянство перекачивания жидкости как при движении поршня насоса вверх, так и при движении вниз.

Преимущества и недостатки

Преимущество поршневых насосов – простота конструкции и возможность генерировать большие давления. Это достигается установкой воздушного цилиндра большего диаметра, или насосной секции меньшего диаметра, что позволяет менять соотношение их сечений, и как следствие, давление в насосной секции. Другое немаловажное преимущество поршневых насосов – благодаря своей конструкции они автоматически останавливаются при достижении рабочего давления. Т.е. не нужны спускные клапаны, улучшается безопасность работы.

Некоторым недостатком работы поршневого насоса является падение давление при изменении движения поршня в крайних точках. Из-за этого в потоке возникают пульсации. Для того, чтобы их не было, поршневые насосы могут снабжаться специальными компенсирующими емкостями, куда вначале происходит закачивание жидкости под давлением, а при смене направления движения поршня жидкость вытекает из компенсирующей емкости, уравнивая давление и снимая пульсации.Основным недостатком поршневых насосов является необходимость периодической замены уплотнительных элементов, невозможность перекачивать высоконаполненные жидкости или вещества с твердыми включениями, большая длина, необходимость вертикального расположения. Это связано с конструкцией впускного и выпускного клапанов насоса, их различными размерами (выпускной клапан существенно меньше впускного клапана) и наличия уплотнения между поршнем и цилиндром.Например, при существенном отклонении положения насоса от вертикали, шарики клапанов выпадают из своих седел, и клапаны переходят в положение постоянно открытых. При перекачивании жидкостей, содержащих наполнители или твердые включения, допустимый размер включений определяется диаметром отверстия выпускного клапана, которое невелико. Кроме того, при перекачивании наполненных субстанций происходит абразивный износ шариков и седел клапанов, налипание на них наполнителя, износ и повреждение стенок цилиндра насоса и уплотнения поршня. В результате ухудшается прилегание шариков к седлам, цилиндр покрывается микроскопическими канавками и царапинами, изнашивается уплотнение. Как следствие, насос начинает «протекать»: на такте всасывания выпускной клапан поршня находится в полуоткрытом положении вместо закрытого, поршневое уплотнение неплотно прилегает к стенке цилиндра, и жидкость из верхней камеры перетекает в нижнюю через выпускной клапан и зазоры между уплотнением поршня и цилиндра; на такте выпуска впускной клапан находится в полуоткрытом положении и жидкость течет обратно во впускной коллектор из нижней камеры, и из верхней камеры в нижнюю через зазоры между уплотнением поршня и цилиндра. Это приводит к ухудшению скорости перекачивания насоса, падению давления. В этом случае необходимо разбирать насос, чистить клапаны, менять износившиеся детали, шлифовать внутреннюю поверхность цилиндра насоса с целью удаления микроскопических царапин, оставленных частицами наполнителя.

МЕМБРАННЫЕ НАСОСЫ

Насосы этого типа в основном используются для перекачки жидкостей из бочек, контейнеров и емкостей, подачи жидкостей на расстояния.

Мембранные насосы, их еще называют диафрагменными насосами, находят широкое применение благодаря простоте конструкции, возможности перекачивать высоковязкие и наполненные жидкости, жидкости с содержанием частиц больших фракций, химически агрессивные и коррозийные жидкости и среды.

Конструкция

Мембранный насос состоит из двух расположенных рядом жидкостных камер 1 и 2, разделенных толстой перегородкой, в которой расположен привод насоса и шток, соединяющий мембраны. Каждая камера снабжена впускным и выпускным клапаном седельного типа (шарик и седло). Впускные клапаны камер соединены с общим впускным коллектором, выпускные клапаны соединены с общим выпускным коллектором.

В каждой камере установлена гибкая мембрана, обычно круглого сечения. Центры мембран соединены между собой посредством штока, проходящего через перегородку камер. Края мембран жестко закреплены на стенках перегородки. Благодаря этому, при возвратно-поступательном движении штока, центр одной мембраны выдвигается в жидкостную камеру, уменьшая ее объем, а центр другой мембраны одновременно прижимается к стенке перегородки, увеличивая объем второй жидкостной камеры. В мембранных насосах используется принцип вытеснения жидкости или создания разрежения путем увеличения и уменьшения объема камер за счет возвратно-поступательного движения гибких мембран.

В качестве привода в мембранных насосах используются пневматические клапаны, которые попеременно подают воздух в воздушные камеры А и В. Это обеспечивает безопасность работы и предельную простоту конструкции за счет отсутствия движущихся частей.

Принцип работы

На первом такте работы насоса привод подает воздух в воздушную камеру А между первой мембраной и перегородкой. За счет этого первая мембрана выталкивается в камеру 1, что приводит к уменьшению объема камеры и создает избыточное давление в ней. При этом впускной клапан в первой камере закрывается (шарик опускается в седло), а выпускной открывается (шарик приподнимается над седлом), позволяя жидкости перетечь из камеры в выпускной коллектор. Одновременно вторая мембрана прижимается к перегородке, увеличивая объем камеры 2 и создавая в камере разрежение. Впускной клапан второй камеры открывается, позволяя жидкости из впускного коллектора заполнить вторую камеру.

На втором такте работы насоса привод подает воздух в воздушную камеру В между второй мембраной и перегородкой. При этом первая мембрана втягивается прижимается к перегородке, увеличивая объем камеры 1, впускной клапан камеры открывается, выпускной клапан закрывается, позволяя жидкости перетекать из впускного коллектора в первую камеру. Одновременно вторая мембрана выталкивается поданным через привод воздухом в камеру 2, уменьшая ее объем, в камере создается избыточное давление, впускной клапан закрывается, а выпускной клапан второй камеры открывается, позволяя жидкости течь в выпускной коллектор.

Таким образом на каждом такте работы насоса обеспечивается перекачивание жидкости и ее постоянный поток.

Преимущества и недостатки

Преимущество мембранных насосов – небольшие габариты, обеспечение постоянства потока жидкости, отсутствие негативных последствий при запирании выпускного коллектора или клапанов (насос автоматически останавливается), отсутствие необходимости использования перепускных клапанов, возможность перекачивания широкого спектра жидкостей и сред, возможность перекачивания высоконаполненных жидкостей, или жидкостей, содержащих твердые включения больших фракций. Такие возможности возникли благодаря использованию впускных и выпускных клапанов одинакового размера, в отличие от поршневых насосов, где выпускной клапан существенно меньше впускного клапана.

К недостаткам мембранных насосов можно отнести невозможность получения высоких давлений, что не позволяет использовать их при изготовлении распылительного оборудования. Мембранные насосы работают с передаточным соотношением 1:1, т.е. давление перекачиваемой жидкости равно давлению воздуха, поданного в насос и поступающего в полости между мембранами и перегородкой. Кроме того, мембранным насосам присущи, хотя и в меньшей степени, недостатки поршневых насосов, связанные с абразивным износом и необходимостью чистки впускных и выпускных клапанов при перекачивании наполненных или абразивосодержащих жидкостей, а также необходимость работы в вертикальном положении.

ВИНТОВЫЕ БОЧКОВЫЕ НАСОСЫ

Применение насосов этого типа ограничено перекачкой и наливом жидкостей из бочек, емкостей и контейнеров.

Конструкция

Винтовой насос имеет, пожалуй, самую простую конструкцию из всех бочковых насосов. Он состоит из жидкостной секции и вращательного привода. Жидкостная секция представляет собой цилиндр из стали или жесткого пластика, внутри которого расположен длинный вал, на конце которого закреплен винт. Нижний конец цилиндра, где расположен винт, является впускным коллектором, а в верхнем конце цилиндра расположен выпускной коллектор. Привод насоса отделен от жидкостной секции через уплотнительный элемент вала. В качестве приводов используются электрические и пневматические двигатели.

Пневматический бочковой винтовой насос

Конструкция винтового насоса

Принцип работы

В винтовом насосе используется тот же принцип действия, на котором основано движение современных речных и морских судов. При вращении вала винт постоянно нагнетает жидкость внутрь цилиндра, за счет чего она движется по цилиндру и подается к выпускному коллектору. Возможно использование двух и более винтов на валу, что обеспечивает более высокую производительность насоса и большую равномерность потока. При использовании насоса в качестве бочкового или контейнерного, наличие отверстий в цилиндре позволяет осуществлять одновременное перемешивание жидкости снизу вверх.

Преимущества и недостатки

Несомненным преимуществом винтовых насосов является предельная простота конструкции, возможность перекачивать высоковязкие и агрессивные жидкости, отсутствие необходимости замены уплотнительных элементов и других гибких деталей, большая производительность и нагнетаемое давление, возможность использования длинного цилиндра жидкостной секции, или цилиндра, изготовленного из гибкого материала для доступа к изогнутым каналам.

К недостаткам можно отнести необходимость установки перепускных клапанов для работы в автоматическом режиме, контроля подачи жидкостей и отсутствия пробок в выпускном коллекторе, небезопасность при закупоривании выпускного коллектора. Это связано с тем, что в винтовых насосах используется вращательное движение вала и винта, поэтому даже при достижении нужного давления они продолжают работать и нагнетать давление. По этой причине основное применение винтовые насосы нашли в качестве бочковых насосов, к примеру, для налива жидкостей из бочек в ведра.

ПОДАЧА НАПОЛНИТЕЛЕЙ И СУХИХ СЫПУЧИХ КОМПОНЕНТОВ

ШНЕКОВЫЙ ПОДАЮЩИЙ НАСОС, ШНЕКОВЫЙ ТРАНСПОРТЕР

Насосы этого типа обычно применяются для подачи очень вязких, пастообразных, сыпучих материалов, материалов большой фракции. Поэтому их также называют шнековыми транспортерами. В композитной промышленности шнековые транспортеры используются обычно для подачи наполнителей, а также в литьевых машинах непрерывного действия для изготовления искусственного камня. Кроме того, шнековый принцип подачи материала используется в экструдерных машинах, термопластавтоматах, бетонораздатчиках.

Конструкция

Шнековый насос обычно представляет собой металлический цилиндр с размещенным внутри шнеком, который получает вращательное движение от двигателя. Чтобы понять его конструкцию, достаточно посмотреть на бытовую мясорубку для приготовления фарша, и воспользоваться ею, но без установки ножей и сетчатого колпачка.

Принцип работы

Для примера снова обратимся к мясорубке. На одном конце шнекового насоса обычно находится воронка, представляющая собой впускной коллектор, другой конец насоса представляет собой выпускной коллектор. Перекачиваемая субстанция загружается в воронку, откуда шнеком переносится к выпускному коллектору насоса. Изменение производительности насоса достигается путем изменения частоты вращения вала двигателя.

Преимущества и недостатки

Главным преимуществом шнековых насосов является возможность подачи сухих сыпучих материалов, что недоступно насосам другого типа. Кроме того, насосы этого типа способны развить высокое давление, что позволяет использовать их в экструдерах.

Другим преимуществом шнековых насосов и транспортеров является способность перекачивать субстанции на большие расстояния с постоянной скоростью, т.к. на всем протяжении субстанция испытывает постоянное толкающее воздействие шнека.

В своем сегменте использования недостатков у шнековых насосов нет. Однако, их не имеет смысла применять для подачи материалов и сред с низкой вязкостью.

ОТКАЧИВАНИЕ ВОЗДУХА И СОЗДАНИЕ ВАКУУМА

ЭЖЕКТОРНЫЙ НАСОС, ВАКУУМНЫЙ ЭЖЕКТОР

Насосы этого типа обычно применяются для откачивания воздуха или различных газовых сред, создания разрежения и низкого вакуума. В композитной отрасли эжекторные насосы применяются для создания вакуума при производстве изделий по методу RTM, вакуумной инфузии. Такие насосы называют пневматическими эжекторами.

Конструкция

Пневматический эжекторный насос обычно представляет собой Т-образную трубку, к одному концу которой (вход эжектора) подключается источник сжатого воздуха (компрессор), другой конец трубки является выпускным коллектором, а впускной коллектор обычно расположен по середине трубки и подключается к откачиваемому объему.

Принцип работы

В эжекторных насосах используется принцип откачивания газов из объема за счет протекания над этим объемом газовой струи высокого давления и скорости. Эта струя «захватывает» молекулы газа из объема и уносит их к выпускному коллектору. Скорость откачивания и предельное разрежение, создаваемое эжектором, пропорциональны поданному на вход эжектора давлению и потоку.

Преимущества и недостатки

Особыми преимуществами вакуумных эжекторов являются небольшой размер и вес (экземпляры с невысокой производительностью по размерам сравнимы с указательным пальцем руки), очень низкая цена, пожарная безопасность, отсутствие износа. Для предприятий, где в работе используется компрессор, вакуумный эжектор является малобюджетным выбором для создания вакуума или разрежения. Целесообразность использования эжекторов при производстве композитов в первую очередь связана с их пожарной безопасностью.

Другим преимуществом эжектора является простота регулирования разрежения и скорости откачивания. Достаточно просто изменить давление или поток на его входе.

Недостатком эжекторов является требование к чистоте как откачиваемого воздуха, так и поданного на его вход. При наличии в воздухе частиц или капель достаточно крупного размера они могут забить сопло эжектора и вывести его из строя. По этой причине целесообразно на входе эжектора, и на впускном коллекторе устанавливать фильтрующие элементы, осушители, маслоотделители.

ПЛАСТИНЧАТО-РОТОРНЫЕ ВАКУУМНЫЕ НАСОСЫ

Насосы этого типа применяются для создания вакуума при решении различных задач, например, использования автоматических вакуумных захватов. В композитной отрасли насосы этого типа могут применяться для создания вакуума при производстве изделий по методу вакуумной инфузии, в технологии RTM. Насосы этого типа также применяются в вакуумных миксерах и автоматических литьевых машинах для изготовления искусственного камня.

Конструкция

Пластинчато-роторный насос состоит из цилиндрической рабочей камеры 1 круглого сечения, расположенного в ней цилиндрического ротора 2 и двигателя. Ротор расположен со смещением по отношению к центральной оси камеры, и смещен к самому ее краю (поверхность ротора имеет очень малый зазор с поверхностью вакуумной камеры), и напрямую связан с двигателем. В теле роторе по направлению от его поверхности к центру сделаны пазы, обычно в количестве 2-3 штук. В этих пазах расположены пластины 3 из графита или другого низкофрикционного материала. Впускной и выпускной коллекторы пластинчато-роторного насоса расположены непосредственно у ротора по направлению его вращения. В выпускном коллекторе установлен обратный клапан, который препятствует течению воздуха снаружи в рабочую камеру насоса.

Принцип работы

При вращении ротора 2 за счет действия центробежной силы и пружины 4 пластины 3 выдвигаются из тела ротора и упираются в стенку рабочей камеры 1, разделяя ее на несколько полостей. При вращении ротора полость А, связанная с впускным коллектором, увеличивается, в ней создается разрежение, и в нее засасывается воздух из впускного коллектора. Полость С уменьшается в объеме, воздух в ней находится по давлением и выталкивается наружу через выпускной коллектор. Это свойство пластинчато-роторного насоса также позволяет использовать его в качестве компрессора. Полость В является вспомогательной.

Повторяющиеся циклы изменения объемов полостей рабочей камеры приводят к постоянному откачиванию воздуха со стороны впускного коллектора насоса.

Преимущества и недостатки

Преимуществом пластинчато-роторных насосов является простота конструкции, небольшие габариты и вес, невысокая цена, возможность откачивания газов с содержанием масел, влаги и пыли.

К недостаткам насосов этого типа можно отнести невысокие характеристики по создаваемому вакууму, низкую пожарную безопасность из-за использования электродвигателя для вращения ротора.

ЭПИЛОГ

Мы рассмотрели основные типы насосов, которые применяются в промышленности композитов. Все эти типы насосов используются и в других отраслях, таких лакокрасочная промышленность, пищевая, химическая, нефтяная. Они не являются уникальными и специфичными агрегатами для производства композитов. По этой причине любые из указанных насосов вы можете найти в свободной продаже на рынке.

Доступны насосы как общего назначения, так и со специальной конструкцией и материалом жидкостных секций, материалом уплотнений и рабочих элементов, что позволяет подобрать насос для решения практически любых задач. Для работы со смолами рекомендуем обратить внимание на насосы с пневматическими приводами, как наиболее безопасные в работе и пожаробезопасные. Также рекомендуем аккуратно обращаться с насосами, не допускать полимеризации смол и гелькоутов в них, вовремя делать профилактику, чистку и ремонт, проводить консервацию перед остановкой насосов на длительный период. Это позволит избежать проблем с вынужденными простоями оборудования и связанных с этим убытков.

Все указанные насосы являются истинно механическими, и их можно легко обслуживать самостоятельно. Производители и поставщики насосов всегда прикладывают схемы насосов, согласно которыми их можно разобрать, провести визуальный осмотр и заказать износившиеся детали. Перед покупкой насосов и оборудования на их основе рекомендуем уточнить у поставщика передаточное соотношение, тип среды, с которой насос может работать, другие рабочие характеристики; узнать, какие детали подвержены износу, какова периодичность их замены, каковы сроки поставки и цены, входит ли в поставку насоса или оборудования ремкомплект или его надо докупать самостоятельно. Эта информация позволит вам спланировать периодичность обслуживания и вовремя проводить профилактические работы.

При использовании насосов с электрическими приводами необходимо обеспечить соответствующие меры безопасности при работе с ними, обеспечить заземление, не перегружать насосы, не допускать блокировки двигателя, использовать провода с исправной изоляцией.

Поршневой насос жидкостный: устройство и принцип действия

Жидкостный поршневой насос – это одно из древнейших устройств, назначением которых является перекачивание жидких сред. Поршневые насосы работают на основе простейшего принципа вытеснения жидкостей, которое осуществляется механическим способом. По сравнению с первыми моделями подобных устройств, современные жидкостные насосы поршневого типа отличаются значительно более сложной конструкцией, они более надежны и эффективны в использовании. Так, поршневые насосы, выпускаемые современными производителями, имеют не только эргономичный и прочный корпус, но и развитую элементную базу, а также предоставляют более широкие возможности для монтажа в трубопроводные системы. Благодаря такой универсальности насосы жидкостные поршневого типа активно используются в трубопроводных системах как промышленного, так и бытового назначения.

Поршневой насос для незамкнутых гидравлических систем

Конструктивные особенности

Основным элементом жидкостного поршневого насоса является полый металлический цилиндр, в котором и протекают все рабочие процессы, осуществляемые с перекачиваемой жидкостью. Физическое же воздействие на жидкость осуществляет поршень плунжерного типа. Благодаря этому элементу данный жидкостный насос и получил свое название.

Принцип работы поршневого насоса основывается на возвратно-поступательном движении его рабочего органа, действующего как гидравлический пресс. При этом в конструкции такой машины, в отличие от классических гидравлических устройств, присутствует механизм клапанного распределения, а также ряд дополнительных конструктивных элементов (в частности, кривошип и шатун, составляющие основу силовой части насоса жидкостного поршневого типа).

Устройство аксиально-поршневого насоса

Принцип работы

От большинства из тех, кто подбирает технические устройства для оснащения трубопроводных систем, специалисты слышат: «Объясните работу поршневого насоса с воздушной камерой». Следует сразу сказать, что принцип, по которому действует жидкостный поршневой насос, изобретенный еще несколько столетий назад, достаточно прост. Заключается он в следующем: совершая поступательное движение, поршень создает разрежение воздуха в рабочей камере, за счет чего в камеру и всасывается жидкость из подводящего трубопровода. При обратном движении поршня такого насоса, который, по некоторым историческим данным, изобрел древнегреческий механик, жидкость из рабочей камеры выталкивается в нагнетающую магистраль. Поршневые насосы, как уже говорилось выше, оснащаются клапанным механизмом, основная задача которого состоит в том, чтобы не дать перекачиваемой жидкости попасть обратно во всасывающий канал в тот момент, когда она выталкивается в нагнетательную магистраль.

Принцип работы одностороннего поршневого насоса

Принципом, по которому работают поршневые насосы, объясняется тот факт, что поток, создаваемый такими устройствами, двигается по трубопроводу с различной скоростью, скачками. Чтобы избежать этого негативного явления, используют насосы, оснащенные сразу несколькими поршнями, работающими в определенной последовательности. Преимущества, которые достигаются при использовании жидкостных насосов с несколькими поршнями, заключается еще и в том, что такие устройства способны закачивать жидкость даже в тот момент, когда их рабочая камера ею не заполнена. Такое качество многопоршневого плунжерного насоса, которое получило название «сухое всасывание», актуально во многих сферах, где используются подобные устройства.

Поршневые насосы различаются по числу действий

Насосы двухстороннего действия

Основная причина, по которой был разработан и стал активно применяться поршневой насос двойного действия, заключается в стремлении производителей уменьшить уровень пульсации потока жидкости, нагнетаемой в трубопроводную систему. Для того чтобы разобраться в преимуществах использования насосного устройства двойного действия, достаточно понять, как работает поршневой жидкостный насос данного типа.

Особенность устройства жидкостного поршневого насоса двойного действия заключается в том, что штоковые и поршневые полости этой машины оснащены индивидуальными клапанными системами. Такая конструкция поршневого насоса двойного действия, уникальность которой можно заметить даже по фото, позволяет не только устранить пульсации потока в трубопроводной системе, но и значительно повысить эффективность использования самой машины. Между тем поршневые насосы одностороннего действия, если сравнивать их с двухсторонними моделями, из-за простой конструкции отличаются более высокой надежностью и долговечностью.

Принцип действия двухстороннего поршневого насоса

Существует еще одна конструктивная схема поршневого насоса, при использовании которой удается добиться устранения пульсационных процессов в трубопроводных системах. Насосное оборудование, выполненное по данной схеме, предполагает применение специального гидроаккумулятора. Основное назначение таких гидроаккумуляторов, используемых для оснащения насосных станций, заключается в том, чтобы накапливать энергию потока жидкости в моменты пикового давления в трубопроводе и отдавать ее тогда, когда такого давления для нормальной работы системы недостаточно.

Однако какие бы виды поршневых насосов ни использовались и какими бы дополнительными техническими устройствами ни оснащались насосные станции, устранить пульсационные процессы в трубопроводах не всегда удается. В таких ситуациях часто применяется дополнительное оборудование, обеспечивающее эффективный отвод лишней жидкости за пределы насосной станции.

Сферы применения

Область применения жидкостных насосов поршневого типа достаточно широка, что объясняется их высокой универсальностью. Между тем конструкция таких машин не позволяет использовать их в тех случаях, когда перекачивать необходимо значительные объемы воды или другой жидкости. Одним из основных достоинств этих гидравлических машин является то, что их поршни, вытесняя жидкость через нагнетательную магистраль, одновременно всасывают ее новую порцию через подающий канал, что в условиях сухого цилиндра очень важно. Этим качеством и предопределяется назначение поршневых жидкостных насосов как наиболее эффективных устройств, используемых на предприятиях химической промышленности.

Гидравлический поршневой насос для автокрана

Сферы применения жидкостных насосов поршневого типа расширяются и за счет того, что такое оборудование может успешно использоваться для работы с химически агрессивными средами, некоторыми видами топлива и взрывоопасными смесями. Активно применяются насосы данного типа и в бытовых целях, с их помощью можно создавать трубопроводные системы для автономного водоснабжения частных строений и для полива. Между тем, решив использовать такой прибор, не забывайте о том, что для перекачивания больших объемов жидкости он не предназначен.

Еще одной сферой, в которой активно используются жидкостные насосы поршневого типа, является пищевая промышленность. Это объясняется тем, что такие устройства отличаются очень деликатным отношением к перекачиваемой через них жидкости.

Преимущества и недостатки

Если говорить о достоинствах, которыми обладают насосы поршневого типа, служащие для перекачивания жидких сред, то к наиболее значимым можно отнести:

  • простоту конструкции, которую демонстрируют даже картинки и схематическое изображение подобных устройств;
  • высокую надежность, которая определяется не только использованием высокопрочных материалов для производства таких машин, но и принципом действия поршневого насоса;
  • возможность работы с носителями, при использовании которых предъявляются особые требования к условиям пуска насосного оборудования.
Основным недостатком рассматриваемого насосного оборудования, упомянутым выше, является его невысокая производительность. Конечно, расширить технические возможности таких устройств можно, но зачем это делать, если данная задача решается с меньшими финансовыми затратами посредством насосного оборудования другого вида.

Выбирая жидкостные насосы поршневого типа, сначала определитесь с тем, для чего такое оборудование будет использоваться. Если не предполагается перекачивание слишком больших объемов жидкости, то доступные по стоимости и надежные жидкостные насосы поршневого типа оптимально подойдут для реализации ваших целей.

Оценка статьи:

Загрузка…

Поделиться с друзьями:

Поршневые насосы | Logrus

Поршневые пневмонасосы насосы являются одним из видов объемных гидромашин. В данном устройстве вытеснителем перекачиваемой жидкости является поршень (плунжер), а в качестве двигателя выступает воздушный привод.

Устройство поршневых насосов на пневмоприводе достаточно простое: в корпусе насоса находится поршень, который движется поступательно внутри камеры насоса, открывая и закрывая перепускной клапан плунжерного насоса.

Поршневой насос принцип работы. Именно эта фраза является наиболее часто встречаемой, когда мы задаем поиск в интернете по теме поршневых насосов на пневматическом приводе. Именно она дает нам возможность узнать основные преимущества и недостатки конструкции насосов поршневого типа. Но именно она уводит нас далеко в сторону теории.

Следующей «сакраментальной» поисковой фразой для этой категории оборудования является поршневой насос цена или насосы поршневые купить. Мы всегда не понимали, на что рассчитывает человек, когда задает в поиске такую общую формулировку. Естественно, можно увидеть цифры в каких-либо интеренет-магазинах, предлагающих купить насос поршневой. В основном Вам будут попадаться на глаза ручные поршневые насосы или механические. Если это именно то, что Вы искали, то Вы на правильном пути. Но ведь большое количество технических специалистов промышленных предприятий ищут радиально поршневые или аксиально поршневые насосы. А ведь это совсем другой тип объемных гидромашин.

Как можно улучшить результат Вашего поиска? Просто описывайте именно то, что Вы хотите найти, напр., услуги ремонта поршневого насоса в Киеве. Чем более четко, детально и географически очерчено Вы напишите свой текст, тем точнее будет результат Вашего поиска. Мы в свою очередь будем рады, если сможем быть Вам полезными в подборе насоса высокого давления, коим и является поршневой гидравлический насос на воздушном приводе.

 

Поршневые и плунжерные водяные насосы, устройство и принцип действия. Объемные насосы для перекачивания загрязненных жидкостей

Поршневой жидкостный насос является одним из первых представителей насосов. Механическое вытеснение жидкости является одним из первых принципов перекачивания жидкости. В настоящее время конструкция поршневого насоса притерпела множество улучшений и в современном виде поршневой насос имеет прочный корпус и обладает широкими возможностями для взаимодействия.

Принцип работы поршневого насоса

Работа поршневого жидкостного насоса основана на принципе вытеснения. Основными рабочими органами поршневого насоса являются: цилиндр и поршень. Поршень перемещается в цилиндре совершая возвратно-поступательное движение.



Поршневые насосы занимают отдельную нишу на рынке, они удовлетворяют требования как частных пользователей, так и потребности крупных производств. Потребность же насосов этого типа в бытовых нуждах обусловлена как простотой их конструкции и нетребовательностью содержания, так и высоким эксплуатационным ресурсом техники этого типа.

Жидкостный поршневой насос – это одно из древнейших устройств, назначением которых является перекачивание жидких сред. Поршневые насосы работают на основе простейшего принципа вытеснения жидкостей, которое осуществляется механическим способом. По сравнению с первыми моделями подобных устройств, современные жидкостные насосы поршневого типа отличаются значительно более сложной конструкцией, они более надежны и эффективны в использовании. Так, поршневые насосы, выпускаемые современными производителями, имеют не только эргономичный и прочный корпус, но и развитую элементную базу, а также предоставляют более широкие возможности для монтажа в трубопроводные системы. Благодаря такой универсальности насосы жидкостные поршневого типа активно используются в трубопроводных системах как промышленного, так и бытового назначения.

Конструктивные особенности

Основным элементом жидкостного поршневого насоса является полый металлический цилиндр, в котором и протекают все рабочие процессы, осуществляемые с перекачиваемой жидкостью. Физическое же воздействие на жидкость осуществляет поршень плунжерного типа. Благодаря этому элементу данный жидкостный насос и получил свое название.

Принцип работы поршневого насоса основывается на возвратно-поступательном движении его рабочего органа, действующего как . При этом в конструкции такой машины, в отличие от классических гидравлических устройств, присутствует механизм клапанного распределения, а также ряд дополнительных конструктивных элементов (в частности, кривошип и шатун, составляющие основу силовой части насоса жидкостного поршневого типа).

Принцип работы

От большинства из тех, кто подбирает технические устройства для оснащения трубопроводных систем, специалисты слышат: «Объясните работу поршневого насоса с воздушной камерой». Следует сразу сказать, что принцип, по которому действует жидкостный поршневой насос, изобретенный еще несколько столетий назад, достаточно прост. Заключается он в следующем: совершая поступательное движение, поршень создает разрежение воздуха в рабочей камере, за счет чего в камеру и всасывается жидкость из подводящего трубопровода. При обратном движении поршня такого насоса, который, по некоторым историческим данным, изобрел древнегреческий механик, жидкость из рабочей камеры выталкивается в нагнетающую магистраль. Поршневые насосы, как уже говорилось выше, оснащаются клапанным механизмом, основная задача которого состоит в том, чтобы не дать перекачиваемой жидкости попасть обратно во всасывающий канал в тот момент, когда она выталкивается в нагнетательную магистраль.

Принципом, по которому работают поршневые насосы, объясняется тот факт, что поток, создаваемый такими устройствами, двигается по трубопроводу с различной скоростью, скачками. Чтобы избежать этого негативного явления, используют насосы, оснащенные сразу несколькими поршнями, работающими в определенной последовательности. Преимущества, которые достигаются при использовании жидкостных насосов с несколькими поршнями, заключается еще и в том, что такие устройства способны закачивать жидкость даже в тот момент, когда их рабочая камера ею не заполнена. Такое качество многопоршневого плунжерного насоса, которое получило название «сухое всасывание», актуально во многих сферах, где используются подобные устройства.

Насосы двухстороннего действия

Основная причина, по которой был разработан и стал активно применяться поршневой насос двойного действия, заключается в стремлении производителей уменьшить уровень пульсации потока жидкости, нагнетаемой в трубопроводную систему. Для того чтобы разобраться в преимуществах использования насосного устройства двойного действия, достаточно понять, как работает поршневой жидкостный насос данного типа.

Особенность устройства жидкостного поршневого насоса двойного действия заключается в том, что штоковые и поршневые полости этой машины оснащены индивидуальными клапанными системами. Такая конструкция поршневого насоса двойного действия, уникальность которой можно заметить даже по фото, позволяет не только устранить пульсации потока в трубопроводной системе, но и значительно повысить эффективность использования самой машины. Между тем поршневые насосы одностороннего действия, если сравнивать их с двухсторонними моделями, из-за простой конструкции отличаются более высокой надежностью и долговечностью.

Существует еще одна конструктивная схема поршневого насоса, при использовании которой удается добиться устранения пульсационных процессов в трубопроводных системах. Насосное оборудование, выполненное по данной схеме, предполагает применение специального гидроаккумулятора. Основное назначение таких гидроаккумуляторов, используемых для оснащения насосных станций, заключается в том, чтобы накапливать энергию потока жидкости в моменты пикового давления в трубопроводе и отдавать ее тогда, когда такого давления для нормальной работы системы недостаточно.

Однако какие бы виды поршневых насосов ни использовались и какими бы дополнительными техническими устройствами ни оснащались насосные станции, устранить пульсационные процессы в трубопроводах не всегда удается. В таких ситуациях часто применяется дополнительное оборудование, обеспечивающее эффективный отвод лишней жидкости за пределы насосной станции.

Сферы применения

Область применения жидкостных насосов поршневого типа достаточно широка, что объясняется их высокой универсальностью. Между тем конструкция таких машин не позволяет использовать их в тех случаях, когда перекачивать необходимо значительные объемы воды или другой жидкости. Одним из основных достоинств этих гидравлических машин является то, что их поршни, вытесняя жидкость через нагнетательную магистраль, одновременно всасывают ее новую порцию через подающий канал, что в условиях сухого цилиндра очень важно. Этим качеством и предопределяется назначение поршневых жидкостных насосов как наиболее эффективных устройств, используемых на предприятиях химической промышленности.

Сферы применения жидкостных насосов поршневого типа расширяются и за счет того, что такое оборудование может успешно использоваться для работы с химически агрессивными средами, некоторыми видами топлива и взрывоопасными смесями. Активно применяются насосы данного типа и в бытовых целях, с их помощью можно создавать трубопроводные системы для автономного водоснабжения частных строений и для полива. Между тем, решив использовать такой прибор, не забывайте о том, что для перекачивания больших объемов жидкости он не предназначен.

Еще одной сферой, в которой активно используются жидкостные насосы поршневого типа, является пищевая промышленность. Это объясняется тем, что такие устройства отличаются очень деликатным отношением к перекачиваемой через них жидкости.

Преимущества и недостатки

Если говорить о достоинствах, которыми обладают насосы поршневого типа, служащие для перекачивания жидких сред, то к наиболее значимым можно отнести:

  • простоту конструкции, которую демонстрируют даже картинки и схематическое изображение подобных устройств;
  • высокую надежность, которая определяется не только использованием высокопрочных материалов для производства таких машин, но и принципом действия поршневого насоса;
  • возможность работы с носителями, при использовании которых предъявляются особые требования к условиям пуска насосного оборудования.
Основным недостатком рассматриваемого насосного оборудования, упомянутым выше, является его невысокая производительность. Конечно, расширить технические возможности таких устройств можно, но зачем это делать, если данная задача решается с меньшими финансовыми затратами посредством насосного оборудования другого вида.

Выбирая жидкостные насосы поршневого типа, сначала определитесь с тем, для чего такое оборудование будет использоваться. Если не предполагается перекачивание слишком больших объемов жидкости, то доступные по стоимости и надежные жидкостные насосы поршневого типа оптимально подойдут для реализации ваших целей.

Поршневой насос

Поршневой насос (плунжерный насос) — один из видов объёмных гидромашин, в котором вытеснителями являются один или несколько поршней (плунжеров), совершающих возвратно-поступательное движение.

Рис. 2. Дифференциальная схема включения поршневого насоса. Во время движения поршня влево часть жидкости отводится в штоковую полость, объём которой меньше объёма вытесняемой жидкости за счёт того, что часть объёма штоковой полости занимает шток

В отличие от многих других объёмных насосов , поршневые насосы не являются обратимыми, то есть, они не могут работать в качестве гидродвигателей из-за наличия клапанной системы распределения.

Поршневые насосы не следует путать с роторно-поршневыми, к которым относятся, например, аксиально-поршневые и радиально-поршневые насосы.

Принцип работы

Принцип работы поршневого насоса (рис. 1) заключается в следующем. При движении поршня вправо в рабочей камере насоса создаётся разрежение, нижний клапан открыт, а верхний клапан закрыт, — происходит всасывание жидкости. При движении в обратном направлении в рабочей камере создаётся избыточное давление, и уже открыт верхний клапан, а нижний закрыт, — происходит нагнетание жидкости.

Одной из разновидностей поршневого насоса является диафрагменный насос.

Борьба с пульсацией

Одним из недостатков поршневых насосов, как и других объёмных насосов, являются пульсации подачи и давления. Пульсации можно уменьшить, расположив несколько поршней в ряд и соединив их с одним валом таким образом, чтобы циклы их работы были сдвинуты друг относительно друга по фазе на равные углы. Другим способом борьбы с пульсацией является использование дифференциальной схемы включения насоса (рис. 2), при которой нагнетание жидкости осуществляется не только во время прямого хода поршня, но и во время обратного хода.

Также широко применяют насосы двустороннего действия, у которых как поршневая, так и штоковая полость имеют (в отличие от дифференциальной схемы включения) свою клапанную систему распределения. У таких насосов коэффициент пульсаций ниже, а КПД выше, чем у насосов одностороннего действия (рис. 1).

Для борьбы с пульсацией также применяют гидроаккумуляторы , которые в момент наибольшего давления запасают энергию, а в момент спада давления отдают её.

Применение

Поршневые насосы используются с глубокой древности. Известно их применение для целей водоснабжения со II века до нашей эры. В настоящее время поршневые насосы используются в системах водоснабжения, в пищевой и химической промышленности, в быту. Диафрагменные насосы используются, например, в системах подачи топлива в двигателях внутреннего сгорания.

См. также

Литература

  1. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т. М. Башта, С. С. Руднев, Б. Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.
  2. Гейер В. Г., Дулин В. С., Заря А. Н. Гидравлика и гидропривод: Учеб для вузов. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Недра, 1991.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Поршневой насос» в других словарях:

    поршневой насос — Возвратно поступательный насос, у которого рабочие органы выполнены в виде поршней. [ГОСТ 17398 72] Тематики насос EN piston pump DE Kolbenpumpe FR pompe à pistons …

    Объемный насос, рабочий орган которого поршень, совершающий возвратно поступательное движение в цилиндре … Большой Энциклопедический словарь

    Объёмный насос, рабочий орган которого поршень, совершающий возвратно поступательное движение в цилиндре. * * * ПОРШНЕВОЙ НАСОС ПОРШНЕВОЙ НАСОС, объемный насос, рабочий орган которого поршень, совершающий возвратно поступательное движение в… … Энциклопедический словарь

    поршневой насос — stūmoklinis siurblys statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. piston pump; positive displacement pump vok. Kolbenpumpe, f; Pumpe in Verdrängungsbauart, f; volummetrische Pumpe, f rus. поршневой насос, m pranc. pompe à piston, f; pompe… … Automatikos terminų žodynas

    поршневой насос — stūmoklinis siurblys statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. piston pump vok. Kolbenpumpe, f rus. поршневой насос, m pranc. pompe à piston, f … Fizikos terminų žodynas

    поршневой насос — stūmoklinis siurblys statusas T sritis Energetika apibrėžtis Slankiojamojo judesio siurblys, kurio pagrindinis darbinis mechanizmas yra stūmoklis. Skysčio tiekimo netolygumui sumažinti naudojami daugiacilindriai siurbliai arba pneumatiniai ar… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

    См. в ст. Насос … Большая советская энциклопедия

    Возвратно поступательный насос, у к рого рабочие органы выполнены в виде поршней (см. рис.). Неравномерность подачи жидкости уменьшают, применяя многоцилиндровые П. н., а также пневмогидравлич. аккумуляторы. Напор 10 000 м и более. Находят… … Большой энциклопедический политехнический словарь

    поршневой насос — объёмный насос … Словарь русских синонимов по технологиям автоматического контроля

    аксиально-поршневой насос — Роторно поршневой насос, у которого ось вращения ротора параллельна осям рабочих органов или составляет с ними угол менее или равный 45°. [ГОСТ 17398 72] Тематики насос EN axial piston pump DE Axialkolbenpumpe FR pompe à pistons axiaux … Справочник технического переводчика

Для перекачивания жидкостей не протяжении многих лет применяется поршневой насос Подобная конструкция получила весьма широкое распространение, так как работает на принципе вытеснения жидкости за счет передачи давления. Принцип действия поршневого насоса современных реализаций намного сложнее в сравнении с первыми моделями, за счет чего существенно повышается надежность и эффективность. Рассмотрим особенности подобного механизма подробнее.

Принцип работы

Рассматривая принцип работы поршневого насоса следует учитывать, что первая конструкция появилась много десятилетий назад. Схема работы имеет следующие особенности:

  1. Механизм имеет подвижный элемент, который совершает возвратно-поступательное движение. Он изготавливается при применении современных материалов, за счет которых существенно повышаются изоляционные качества.
  2. Подвижный элемент находится в изоляционном контейнере цилиндрической формы. При движении поршень создает разряженный воздух в рабочей камере, за счет чего происходит всасывание жидкости из трубопровода.
  3. Обратное движение подвижного элемента приводит к выдавливанию жидкости в отводящую магистраль. Устройство клапанов не позволяет попасть жидкости во всасывающую магистраль на момент ее выталкивания.

Простейший принцип работы определяет длительную и стабильную работу. Стоит учитывать, что поток, создаваемым подобным устройством, может двигаться с различной скоростью. Слишком большой объем рабочей камеры приводит к тому, что поток будет передвигаться скачками. Для того чтобы исключить появление подобного эффекта проводится установка устройства с несколькими поршнями.

Устройство

Плунжерный насос обладает относительно простой конструкцией. Среди особенностей отметим нижеприведенные моменты:

  1. Рабочая камера. Она представлена герметичным корпусом, который во внутренней части имеет зеркальную поверхность. За счет этого существенно упрощается ход подвижного элемента. Рабочая камера является частью цилиндра, которая определяется максимальным ходом штока. Поверхность цилиндра изготавливается при применении материала, который характеризуется высокой устойчивостью к воздействию жидкости.
  2. Для отвода и подвода жидкости предназначены напорная и всасывающая трубка. Они могут иметь различный диаметр. Кроме этого, подобный конструктивный элемент может иметь систему клапанов, которые существенно повышают эффективность механизма.
  3. Поршень создает давление в системе. Устройство поршневого насоса имеет поршень, за счет которого проводится перекачивание жидкости. Он изготавливается при применении нескольких уплотнительных материалов. За счет этого поршень может ходить по цилиндру и при этом создавать вакуум. Именно на поверхность поршня оказывается серьезное давление. Некоторые варианты исполнения разборные, за счет чего можно провести ремонт. К примеру, при длительной эксплуатации изнашиваются уплотнители, которые можно заменить при необходимости для существенного продления срока службы механизма. Однако, встречаются и неразборные варианты исполнения, ремонт которых возможен только в специальных мастерских.
  4. Поршню передается усилие через шток. При изготовлении этого элемента применяется качественная сталь с повышенной жесткостью и прочностью. Кроме этого, применяемые материалы характеризуются высокой коррозионной стойкостью, за счет чего существенно продлевается эксплуатационный срок конструкции. Этот элемент связан с приводом, через который передается усилие. При слишком высокой нагрузке шток может существенно деформироваться.

Возвратно-поступательное движение передается от электрического двигателя через специальный механизм, который преобразует вращение. Современные варианты исполнения компактные, они могут устанавливаться для работы под открытом небом или в помещении. Кроме этого, при изготовлении корпуса применяется металл, обладающий высокой защитой от воздействия окружающей среды.

Устройство двусторонней модели имеет довольно большое количество особенностей:

  1. Есть цилиндр и поршень, а также шток. Эти элементы немного отличаются в сравнении с теми, которые применяются при создании одностороннего механизма.
  2. В отличии от предыдущего варианта исполнения, у рассматриваемого две рабочей камеры.
  3. Две рабочие камеры имеют собственные нагнетающие и всасывающие клапана.

Несмотря на существенное увеличение эффективности работы поршневого насоса, его конструкция довольно проста. В этом случае каждый ход предусматривает всасывание и выталкивание жидкости. Это существенно повышает значение КПД.

Разновидности

В продаже встречаются самые различные варианты исполнения поршневых насосов. Классификация проводится по следующим признакам:

  1. Количеству поршней, которые создают давление в системе.
  2. Количеству циклов нагнетания и всасывания за один ход.

В продаже встречается поршневой насос двойного действия, а также вариант исполнения с одним и тремя, несколькими поршнями. Как ранее было отмечено, за счет увеличения количества подвижных элементов исключается вероятность пульсирующего движения потока. Что касается количества циклов, то выделяют модели одностороннего и двустороннего действия, а также дифференциальные модели.



Классификация может проводится также по следующим критериям:

  1. Мощности.
  2. Пропускной способности или производительности.
  3. Размерам конструкции.
  4. Особенностям компоновки.

Производством поршневых насосов занимаются самые различные компании. Качество может зависеть от типа применяемых материалов, популярности бренда и предназначения конкретной модели.

Сферы применения

Жидкостный насос может применяться для решения самых различных задач. Создаваемая конструкция характеризуется высокой универсальностью. Однако, наличие подвижного элемента и применение уплотнительных колец при создании поршня определяет отсутствие возможности использования поршневого насоса для перекачивания большого объема жидкостей.



Рассматривая область применения отметим нижеприведенные моменты:

  1. Применяемые материалы при изготовлении могут выдерживать воздействие различных химических веществ. Именно поэтому поршневые насосы применяются для работы с различными видами топлива, взрывоопасными смесями и химически агрессивными средами.
  2. В продаже встречается довольно большое количество моделей, которые можно использовать для работы в домашних условиях.
  3. В пищевой промышленности конструкция также применяется крайне часто. Это связано с деликатным воздействием на перекачиваемую среду.

При изготовлении конструкции могут применяться самые различные материалы, которые и определяют область применения.

Преимущества и недостатки

Поршневой жидкостный насос характеризуется достаточно большим количеством достоинств и недостатков. К плюсам можно отнести:

  1. Простота конструкции. Как ранее было отмечено, подобные поршневые насосы были изготовлены еще несколько десятилетий назад и конструктивно они изменились несущественно.
  2. Высокая надежность, которую можно связать с простотой механизма и применением высококачественных материалов. Износостойкие материалы могут выдерживать длительное механическое воздействие.
  3. Возможность работы с различными носителями. Широкая область применения определена тем, что применяемые материалы не реагируют на воздействие различных химических веществ.

Есть и несколько серьезных недостатков. Примером можно назвать невысокую производительность. Подобные модели в меньшей степени подходят для перекачивания большого количества жидкости. Кроме этого, конструкция не подходит для продолжительной работы, так как активные элементы быстро изнашиваются и теряют свои эксплуатационные характеристики.

Является одной из самых древних. Механическое вытеснение жидкостной среды можно назвать простейшей реализацией принципа перекачки. В наши дни конструкции таких агрегатов, конечно, имеют более сложное устройство по сравнению с первыми представителями класса. В современном виде поршневой жидкостный насос имеет прочный корпус, развитую элементную базу и предполагает наличие широких возможностей для коммуникации. Последний аспект обуславливает распространение оборудования в разных сферах от бытовых нужд и вплоть до промышленных узкоспециализированных отраслей.

Устройство насоса

Основу агрегата представляет металлический цилиндр, в котором и происходят рабочие процессы с жидкостью. Физические манипуляции выполняет поршень, в котором предусмотрены клапаны. Специалисты также называют такую систему плунжерной — по типу используемых поршневых механизмов. В сущности, главную функцию в таких системах выполняет Поршневой жидкостный насос действует по принципу возвратно-поступательное движения, хотя и отличается от классических гидродвигателей присутствием системы клапанного распределения. Структура приводного механизма также включает целый набор обслуживающих деталей и компонентов. К частям данной конструкции можно отнести кривошип и шатун, которые составляют основу уже силового рабочего органа.

Принцип действия

В упрощенном виде функция таких агрегатов напоминает обычный шприц или водозаборную колонку, в которой носитель замещается клапаном. Но, есть и особенности, которыми обладает поршневой жидкостный насос. Принцип действия в данном случае предусматривает, что принимающий трубопровод будет также иметь закрывающийся клапан. Благодаря такому устройству жидкость не может поступать обратно в цилиндр.

Несмотря на простую схему рабочего процесса, есть один существенный недостаток у таких насосов. Дело в том, что возвратно-поступательные действия не предполагают равномерную и плавную подачу носителя. Скачкообразные темпы, в которых работает поршневой жидкостный насос, могут доставлять трудности для последующего обслуживания принимающих коммуникаций. Впрочем, использование нескольких поршней позволяет минимизировать этот недостаток.

Модели двухстороннего действия

Появление данной разновидности поршневых насосов обусловлено стремлением производителей устранить эффект пульсации, который возникает именно по причине ритма, в котором поршень выталкивает порции жидкости. В таких насосах штоковая и поршневая полости имеют индивидуальные клапанные системы. Такой принцип распределения подачи воды позволяет не только устранять пульсацию, но и повышать производительность. Правда, односторонние жидкостные поршневые насосы все же имеют свои преимущества, которые выражаются в более высокой степени надежности и долговечности. Еще одной модификацией, которая должна была устранить ритмическую подачу жидкости, является насос, дополненный гидроаккумулятором. В момент пикового давления такие агрегаты собирают энергию, а при ее понижении — наоборот, отдают. Впрочем, полностью устранить пульсацию получается не всегда и эксплуатирующим предприятиям приходится соответствующим образом разрабатывать конфигурации приема жидкости уже вне конструкции насоса.

Назначение насосов

Используют такие агрегаты в разных областях. Его принцип действия не предполагает работу с большими объемами носителя, но зато имеет немало других полезных качеств. Так как в ходе вытеснения каждой новой «дозы» поршнем выполняется прием новой жидкости в условиях сухого цилиндра, использование конструкции себя оправдывает в химической промышленности. Специализированное назначение поршневых жидкостных насосов допускает работу с агрессивными средами, взрывоопасными смесями и некоторыми видами топлива. Но этим не ограничивается применение поршневых агрегатов. Их также используют в бытовых нуждах, для снабжения чистой водой и полива. Опять же, такие модели не рассчитываются на большие объемы циркуляции, но отличаются надежностью и деликатным обращением с обслуживаемой жидкостью — собственно, этот фактор и обусловил широкое распространение насосов в пищевой промышленности.

Преимущества и недостатки конструкции

Среди достоинств таких систем можно отметить выносливость конструкции. Это объясняется не только использованием высокопрочных материалов для изготовления составных частей, но и самим принципом работы. Кроме этого, поршневой жидкостный насос отличается возможностью работы с носителями, у которых высокие требования к условиям пуска. В частности, многие специалисты отмечают выгоду от «сухого» всасывания, которое может обеспечить далеко не всякий насос. Что касается недостатков, то они преимущественно относятся к низкой производительности. Конечно, теоретически возможно и расширение технических параметров агрегата, но это приведет к повышению эксплуатационных требований оборудования. Тем более что многие альтернативные конструкции способны обеспечить достаточную продуктивность при меньших затратах.

Заключение

Насосы такого типа занимают отдельное место на рынке, удовлетворяя при этом и запросы частных пользователей, и нужды крупных предприятий. В современных модификациях поршневой жидкостный насос позволяет выполнять широкий спектр задач. Некоторые из них вполне могут реализовать и агрегаты другого типа, но есть направления, в которых не обойтись именно без гидравлического принципа перекачки. Это относится к упомянутым отраслям химической и пищевой промышленности. С другой стороны, востребованность поршневых насосов в быту обусловлена их простой конструкцией и нетребовательностью в содержании. И это не говоря о высоком эксплуатационном ресурсе данной техники.

Определение насосов-Все определения насосов-Преимущества и недостатки

Насос

Насос представляет собой устройство, которое широко используется в промышленности и автомобилестроении. Приложения. Есть много типов насосов классифицированных в соответствии с их применением и конструкцией. Типы насосов

Определение насосов

Устройство, которое имеет некоторые вращающиеся компоненты или вперед и назад такие компоненты, как поршень для подачи жидкости под давлением и без давления от одного места в другое называется насосом.Гидравлический насос используется для создает поток и давление для гидравлическая система. Он приводится в действие электродвигателем или двигателем.

(A) Объемный насос Два типа поршневых насосов: A) поршневой насос B) роторный насос. Перечисленный ниже насос представляет собой объемный насос .
  1. Шестеренчатый насос
  2. Лопастной насос
  3. Поршневой насос
  4. винтовой насос

(B) Нерегулируемый насос

Фиксированное количество жидкости, вытесняемое каждым ходом двигателя и насоса, имеет набор скоростей потока.Насос постоянной производительности используется для постоянного давления и поток. Обычно эти типы насосов имеют простую и дешевую конструкцию.

Поршневой насос и лопастной насос бывают как фиксированного, так и переменного типа.

  1. Шестеренчатый насос
  2. Лопастной насос
  3. Поршневой насос

(C) Регулируемый насос

Насос с переменным рабочим объемом может создавать переменный расход и давление и может быть изменен оператором.И эти насосы энергоэффективны. Давление и поток синхронен с нагрузками.

  1. Лопастной насос
  2. Поршневой насос

Список всех типов насосов

— Шестеренчатый насос.

  • Насос с внешним зацеплением
  • Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением

— Лопастной насос.

  • Пластинчатый насос постоянного рабочего объема – I) Пластинчатый насос со сбалансированной производительностью II) Пластинчатый насос с неуравновешенной подачей насос.
  • Пластинчатый насос с переменным рабочим объемом

По типу поставки:

  • Однолопастной насос
  • Двухлопастной насос

-Поршневой насос.

  • Аксиально-поршневой насос.
  • Радиально-поршневой насос

-Центробежный насос.

-Винтовой насос.

— Плунжерный насос.

— Мембранный насос.

Определения всех типов насосов – преимущества и недостатки

Шестеренчатый насос Насос, создающий всасывание за счет зубчатого зацепления и нагнетающий жидкость к выходу называется шестеренчатым насосом. Шестеренчатый насос может обеспечить поток под давлением к гидравлической системе. А шестеренчатый насос — это насос с фиксированным рабочим объемом.
Преимущества
1. Шестеренчатый насос может легко перекачивать жидкость высокой вязкости.
2. Возможность изготовления высокое давление.
3. Дизайн и конструкция просты.
4. Дешево цена.
5. Низкая кавитация.
6. Простота в эксплуатации.
7. Двухвращательный операция
Недостатки
1. Может быть повреждение из-за кавитации.
2. Шумный тип.
3. Не подходит для жидкости с низкой вязкостью.
4. Техническое обслуживание неудобно

Поршневой насос

Поршневой насос является типом поршневого насоса и разработан давление с возвратно-поступательным движением поршня.И жидкости или газы, доставляемые всасывающие и нагнетательные клапаны от впускного до выпускного отверстия.
  • Минимальная производительность поршневого насоса 5 галлонов в минуту
  • И максимальная скорость потока 700 галлонов в минуту (галлонов в минуту)
  • И давление от 50 до 14500 фунтов на квадратный дюйм.
  • Обычно поршневой насос используется в тяжелой технике.
Преимущества
  1. Отсутствие потерь давления на большом расстоянии.
  2. Может создавать высокое давление.
  3. Расход не влияет на давление.
  4. Поршневой насос может легко работать с жидкостью высокой вязкости.
  5. Регулируемая система контроля давления.
Недостатки
  1. Стоимость обслуживания очень высока
  2. Сложная конструкция
    Аксиально-поршневой насос

(i) Аксиально-поршневой насос предназначен с некоторыми поршнями вокруг блока цилиндров.Когда ведомый вал вращается осевых поршней, затем жидкость поступает во время расширения поршня и выходит, когда поршень контракт так работает аксиально-поршневой насос.
Радиально-поршневой насос

(i) Радиально-поршневой насос имеет несколько поршней внутри вращающегося блока, и он вращается эксцентриком приводной вал. Когда эксцентриковый вал начинает вращаться, некоторые поршни перемещаются вперед к центру и некоторые другие назад.Когда поршни движутся вперед к центр, затем жидкость входит в поршень, а когда поршень движется назад, жидкость под давлением выходит в систему, так работает радиально-поршневой насос.

Лопастной насос

Лопастной насос имеет несколько лопастей, которые находятся внутри радиальных пазов, и эти радиальные щели и лопасти вращаются валом. Лопасти могут выдвигаться и втягиваться во время вращая ротор и когда лопасти вращаются с расширением, жидкости входят в на входе и во время втягивания лопастей выпуска жидкости на выходе.Как правило, лопатка насос используется для системы низкого давления.
Преимущества
  1. Пластинчатый насос с низким уровнем шума.
  2. Способен создавать высокие скорости потока.
  3. Приблизительно максимальное давление лопастного насоса около 214 кг/см2
Недостатки
  1. Плохая производительность для высоковязкого масла.
  2. Не используется в системе высокого давления.
  3. Требуется хорошая фильтрация в гидравлической системе.

Центробежный насос

На вращающееся рабочее колесо действует центробежная сила, которая перемещает жидкость в наружу с силой называется центробежным насосом.Есть основные четыре части центробежные насосы имеют корпус, рабочее колесо, всасывающую трубу и нагнетание труба. Обычно центробежные насосы используются на электростанциях, в общем водоснабжении. и сельскохозяйственные работы.
Преимущества
1. Долгий срок службы и высокая скорость
2. Скорость можно регулировать с помощью двигателя/двигателя вращение.
3. Для центробежного насоса предохранительный клапан не требуется.
4. Небольшие размеры и низкая стоимость изготовления.
5. Простота обслуживания.
Недостатки
1. Нельзя создавать высокое давление.
2. Плохая производительность для высоких вязкие жидкости.
3. Высокотемпературные жидкости могут вызвать кавитацию.

Винтовой насос

Один или несколько винтов, которые вращаются внутри цилиндрической полости и перемещают жидкость с силами называется винтовым насосом. Жидкость поступает на сторону всасывания и вытесняет на сторону нагнетания через вращающуюся винтовую сетку.

Обычно используются винтовые насосы двух типов:

  1. Двухвинтовой насос : Двухвинтовой или двухвинтовой насос имеет два взаимозацепляющихся винта внутри полости, которые вращаются шестерней.
  2. Трехвинтовой насос: Трехвинтовой насос имеет один ведущий винт и два ведомых. винт, который помогает перемещать жидкость от всасывающего к выпускному отверстию. Винтовые насосы обычно используются для перекачивания высоковязких жидкостей.
Преимущества
  • Долгий срок службы.
  • Простота обслуживания.
  • Способность работать с высоким диапазоном давления и расхода.
  • Меньше механической вибрации.
  • Характеристики всасывания очень хорошие.
  • Метод самовсасывания
Недостатки
  • Стоимость обслуживания очень высока и требует много времени.
  • Высокие потери на трение
  • Более высокая скорость повреждает корпус насоса.

Плунжерный насос Коленчатый вал, который перемещает поршень вперед и назад для накачки. Во время этой перекачки клапан всасывания и нагнетания открывается для вытеснения жидкость под давлением.

Преимущества
  1. Плунжерный насос выдерживает высокое давление до 3000 бар.
  2. Возможность управления высокой точностью и гибкой скоростью.
  3. Может работать 24 часа в сутки и 8000 часов в течение года.
Недостатки
  1. Использовать только в зонах высокого давления
  2. Стоимость обслуживания высока
  3. Комплексная конструкция
  4. Сопоставимая цена высока

Мембранный насос Мембранный насос насос прямого вытеснения, использующий возвратно-поступательное движение диафрагмы и вытеснять жидкость, открывая и закрывая всасывающий и нагнетательный клапаны.

Мембрана Насос может перекачивать агрессивные химические вещества, жидкости средней, низкой и высокой вязкости, сахар, остатки пищевой промышленности, нефтешлам и промышленная жидкость и многое другое более.

Преимущества
  1. Может работать с агрессивными или неагрессивными жидкостями
  2. Возможности работы всухую
  3. Самовсасывающий
  4. Может перекачивать жидкости с высокой вязкостью
  5. Может создавать давление до 1200 бар
  6. Постоянная производительность насоса
  7. Простота установки
Недостатки
  1. Неэнергоэффективный
  2. Производить поток импульсного типа
  3. Не используется в зонах высокого давления

Разница между шестеренчатым насосом и центробежным насосом


Шестеренчатый насос     Центробежный насос
1.Объемный насос     1. Непрямой поршневой насос
2. Использование для высоковязких жидкостей     2. Применение для жидкостей с низкой вязкостью
3. Очень высокая эффективность     3. Очень низкая эффективность
4. Самовсасывающий     4. Требуется заливка
5. Реверсивный     5. Нереверсивный
6.Использует шестерню для перекачки жидкости     6. Использует рабочее колесо для перекачки жидкости
7. Может создавать высокое давление     7. Может производить низкое давление
8. Низкая сопоставимая цена     8. Сопоставимая цена высока
9. Простая конструкция     9. Комплексная конструкция

типы насосов
Наша группа в фейсбуке

Основные компоненты гидропневматической системы Типы гидронасосов Калькулятор скорости гидроцилиндра Гидрораспределитель типы Базовая пневматическая система

7 Преимущества и недостатки поршневого насоса – ConnectUS

Поршневой насос представляет собой объемный насос.Конструкция позволяет жидкости или газу задерживаться в камере, которая затем выбрасывается, когда поршень внутри камеры выталкивает жидкость или газ наружу. Традиционная ветряная мельница является классическим примером конструкции поршневого насоса.

Вот плюсы и минусы поршневого насоса, которые следует учитывать.

Список преимуществ поршневого насоса

1. Он создает высокое давление в условиях низкого расхода.
Поршневой насос всасывает жидкость или газ в свою камеру через небольшое отверстие.Затем он выпускает эту жидкость или газ, когда жидкость или газ сжимаются поршнем. Это создает высокое давление, высвобождаемое из ситуации с низким расходом.

2. Это проверенная технология.
Поршневые насосы являются одной из старейших конструкций, которые до сих пор используются. Насосы этого типа рассчитаны на работу с мощностью до 3000 л.с.

3. Это долговечная технология.
Поршневые насосы работают с высококоррозионными или абразивными материалами. Поскольку насос может быть изготовлен из любого материала, от керамики до карбида, эта технология используется в самых разных областях, от перекачки воздуха до перекачивания цемента.

4. Это эффективная технология.
Хорошо сконструированный поршневой насос часто работает с эффективностью выше 90%, даже если это один из самых доступных вариантов в своем роде.

Список недостатков поршневых насосов

1. Короткий период полураспада.
Поршневые насосы требуют тщательного технического обслуживания для обеспечения нормальной работы. Большинству насосов этого типа требуется по крайней мере один полный ремонт в течение 15 лет использования, при этом постоянно проводится тщательное техническое обслуживание, чтобы продлить срок службы.Ремонт не требует больших затрат, хотя и может занять много времени.

2. Создает пульсации.
Движение поршня, перемещающего жидкости или газы, создает пульсацию на входе и выходе насоса. Даже если в конструкцию насоса встроено несколько насосных камер, эти пульсации не могут быть полностью устранены. Если пульсации сильные, может произойти повреждение окружающих систем.

3. Может повредиться.
Движение поршней может быть достаточно резким при нормальной работе, что со временем может привести к повреждению насоса.Чтобы решить эту проблему, большинству поршневых насосов требуется демпфер определенного типа.

Эти плюсы и минусы поршневых насосов показывают, что эта проверенная технология эффективна и доступна по цене. Кроме того, для достижения успеха требуется много внимания.

Биография автора
Натали Реголи — дитя Бога, преданная жена и мать двоих мальчиков. Она имеет степень магистра права Техасского университета. Натали публикуется в нескольких национальных журналах и занимается юридической практикой уже 18 лет.Поршневой насос

— детали, работа, преимущества, недостатки и применение


Насос представляет собой механическое устройство или гидравлическую машину, преобразующую механическую энергию в гидравлическую. Насос передает энергию давления жидкости на выходе.
Поршневой насос — это особый тип насоса, в котором возвратно-поступательное движение поршня используется для перекачки воды в требуемое место.
Поршневые насосы в основном используются там, где давление подачи жидкости очень велико.Поршневой насос
был изобретен греческим изобретателем Ктесибием в 200 г. до н.э.
Поршневые насосы относятся к категории объемных машин.
Поршневой насос подходит для случаев, когда требуется небольшой напор и высокий напор.
В поршневых насосах возвратно-поступательное движение используется для увеличения энергии давления жидкости. Поэтому он называется поршневым насосом.
Поршневой насос является насосом специального назначения. Этот насос обычно используется не так, как центробежный насос.Он используется только в особых случаях, например, в автомойках, где для мытья автомобилей требуется очень высокое давление воды.
Используя поршневой насос, мы можем получить очень высокое давление жидкости на выходе около 10 – 20 бар, тогда как в центробежном насосе мы можем получить давление только 2 – 5 бар.
Поршневой насос в основном используется там, где требуется точный расход.
В этом насосе расход регулируется за счет управления скоростью движения поршня. При низком расходе поршень будет двигаться медленно, а при высоком расходе поршень будет двигаться быстро.
Используя поршневой насос, мы можем получить очень точный расход с погрешностью плюс-минус один (+-1). Допустим, нам нужен расход 40 л/мин, тогда с помощью поршневого насоса мы можем получить очень точный расход, который может варьироваться от 39 л/мин до 41 л/мин. Поскольку он может обеспечить точную скорость потока, он известен как дозирующий насос.

Части поршневого насоса:

1 Цилиндр:
Этот цилиндр содержит поршень. В цилиндре хранится вода перед доставкой в ​​требуемый район.Он также используется для создания вакуума для всасывания жидкости.

2 Поршень:
Поршень находится внутри цилиндра. Этот поршень движется вперед и назад. Этот поршень используется для создания вакуума и создания давления на жидкость.

3 Шток поршня:
Шток соединен с поршнем и известен как шток поршня. Этот поршневой шток далее соединен с шатуном.

4 Шатун:
Шатун соединен с поршневым штоком на одном конце и кривошипом на другом конце.

5 Кривошип:
Вращательное движение кривошипа обеспечивает возвратно-поступательное движение поршня.

4 Всасывающий клапан:
Когда поршень многократно перемещается вперед и назад, всасывающий клапан, расположенный на передней стороне поршня, включается и выключается одновременно с поршнем. Всасывающий клапан размещен во всасывающей трубе.

5 Всасывающая труба:
Это труба, в которой происходит всасывание. Через этот насос всасывается вода из поддона или резервуара, и эта труба подает воду в цилиндр.

6 Нагнетательный клапан:
Нагнетательный клапан устанавливается в напорную трубу. Это обратный клапан. Этот клапан открывается, когда жидкость необходимо доставить в требуемую область.

7 Напорная труба:
Напорная труба используется для подачи воды из цилиндра в нужное место, куда необходимо доставить воду.

8 Резервуар или отстойник:
Резервуар находится в нижней части и используется для хранения жидкости, которая должна перекачиваться поршневым насосом.

Работа поршневого насоса:

  • Когда поршень непрерывно движется вперед и назад, всасывающий клапан, присутствующий во всасывающем клапане и нагнетательном клапане, открывается и закрывается одновременно с движением поршня.
  • Расстояние от поверхности жидкости до центра поршня, где соединяется поршневой шток, называется всасывающей головкой , а расстояние от центра поршня до выхода нагнетательной трубы называется напором голова .
  • Шатун соединен с кривошипом. Кривошип имеет радиус, по которому он вращается. Кривошип соединен с двигателем. При вращении двигателя вращается и кривошип.
  • Рукоятка вращается по часовой стрелке. Когда кривошип вращается по верхней полуокружности, то есть от P к Q, поршень движется назад, а когда кривошип движется по нижней полуокружности, то есть от Q к P, поршень движется вперед.
  • Поршень перемещается под углом, создаваемым кривошипом. От точки P ( θ=0 ) до Q ( θ=180 ).
  • При запуске поршень находится в точке P ( θ=0 ), когда кончик кривошипа достигает крайнего правого положения Q ( θ=180 ) поршень также перемещается в крайнее правое положение, и вакуум создается в цилиндре.
  • Атмосферное давление действует на поверхность жидкости, а также атмосферное давление на всасывающую трубу. Всасывающий клапан, расположенный сверху всасывающей трубы, может открываться только вверх.
  • Поскольку в цилиндре имеется вакуум, а во всасывающей трубе атмосферное давление, всасывающий клапан открывается из-за разницы давлений, и когда всасывающие клапаны открываются, во всасывающей трубе создается частичный вакуум.
  • Поскольку во всасывающей трубе имеется частичный вакуум и атмосферное давление действует на поверхность жидкости, жидкость перемещается из области высокого давления в область низкого давления и попадает во всасывающую трубу и, таким образом, на всю цилиндр заполнен жидкостью.
  • Когда цилиндр полностью заполнен водой, всасывающий клапан закрывается.
  • После этого кривошип перемещается из крайнего правого положения в крайнее нижнее положение ( θ=180 до θ=270 ).Когда кривошип перемещается в крайнее нижнее положение, поршень движется вперед, и давление жидкости, находящейся внутри цилиндра, увеличивается, а когда давление в цилиндре превышает атмосферное, нагнетательный клапан открывается, и жидкость течет вверх под высоким давлением и вытекает на требуемую площадь из выхода нагнетательного трубопровода.

Математический анализ поршневого насоса:

Некоторые символы, используемые ниже,
D = диаметр цилиндра
A = площадь поперечного сечения поршня или цилиндра = π/4 D²
r = радиус кривошипа.
N = скорость кривошипа (об/мин).
L = Длина хода = 2r

Количество жидкости, перекачиваемой за один оборот = Объем, перемещаемый поршнем за один оборот = A x L

Количество жидкости, перекачиваемой за одну секунду = A x L x N/ 60 = ALN / 60

Вес воды, поднимаемой за секунду (Вт/с) = мг = ρQg
Вт/с = ρgALN / 60

Работа, выполняемая насосом в секунду (Вт/с)
= Вес воды, поднимаемой в секунду x Общая высота, на которую поднимается вода (высота всасывания + высота подачи)
= ρgALN / 60 x ( h s + h d )

Мощность насоса = WD/s ( в 1000 кВт).

Преимущества поршневого насоса:

1) Поршневой насос может очень точно обеспечить требуемый расход.
2) Обеспечивает постоянную скорость разряда.
3) Может подавать жидкость под очень высоким давлением.
4) В поршневой насос заливка не требуется.
5) Эффективность поршневого насоса на 10-20% выше эффективности центробежного насоса.

Недостатки поршневого насоса:

1) Насос очень дорогой (капитальные затраты высоки).
2) Вязкие жидкости трудно перекачивать поршневым насосом.
3) Стоимость обслуживания насоса очень высока из-за большого количества деталей.
4) Расход меньше.

Применение поршневого насоса:

1) Используется в автомойках .
2 ) Используется в небольших ручных насосах , таких как велосипедные насосы, футбольные насосы и т. д.
3) Используется как важная часть гидравлического домкрата .
4 )Обычно используется в газовой промышленности .
5) Также используется на нефтеперерабатывающих заводах .
6) Используется в нефтяной промышленности .
7 ) Также используется в пневматической системе давления .

Что нужно знать о преимуществах и недостатках поршневых насосов

Поршневые насосы, также известные как поршневые насосы, приводятся в действие турбиной, паром, гидравлическим приводным механизмом или электродвигателем.Они способны выдерживать перепад давления до 10 000 фунтов на квадратный дюйм. Эти насосы используют возвратно-поступательное движение штока поршня для перемещения жидкости вдоль оси через цилиндрическую камеру. Когда поршень проходит через цилиндр, давление нарастает и заставляет жидкость двигаться через насос. Жидкость, протекающая через насос, будет пульсировать из-за движения поршня через цилиндр. Важно знать преимущества технологии поршневого насоса , чтобы сделать правильный выбор, какой инструмент вам нужен.

Преимущества технологии поршневых насосов

Поршневые насосы

имеют широкий диапазон давления, что означает, что они могут достигать высоких давлений, а давление можно контролировать без какого-либо влияния на скорость потока. Они также имеют постоянную скорость нагнетания, а скорость нагнетания и изменения давления не влияют на производительность. Эти насосы могут создавать высокое давление в условиях низкого расхода. Насосы втягивают газ или жидкость в камеру через небольшое отверстие, а затем выпускают его при сжатии поршнем, что помогает создать высокое давление даже в условиях низкого расхода.Эта технология проверена и используется годами. Это одна из старейших конструкций, которая используется и по сей день. Эти насосы также долговечны и могут работать с абразивными и коррозионно-активными материалами. Насос может обрабатывать все, от карбида до керамики, что делает их полезными для ряда различных применений, которые могут варьироваться от перекачки цемента до перекачки воздуха. Хорошо спроектированный насос будет работать с эффективностью выше 90%, что делает его одним из наиболее эффективных вариантов использования. Поршневые насосы могут перекачивать твердые частицы, большие объемы газа и вязкие жидкости, если клапаны спроектированы правильно.Эти насосы имеют долгий срок службы даже при дополнительном техническом обслуживании, поэтому они могут окупить затраты.

Недостатки технологии поршневых насосов

Поршневые насосы могут стоить дороже на единицу работы по сравнению с роликовыми или центробежными насосами. Механические части поршневых насосов могут быть подвержены износу, поэтому затраты на их техническое обслуживание могут быть выше, чем у некоторых других вариантов. Клапаны должны быть устойчивы к абразивам, чтобы через них проходили любые крупные твердые частицы. Из-за большого размера и веса коленчатого вала, приводящего в движение насос, эти насосы имеют большой вес.Насос создает пульсации при перемещении газа или жидкости. Пульсации невозможно полностью устранить, поэтому могут быть повреждены любые окружающие системы. Насосы могут иногда повреждаться из-за резких движений поршней.

Новая конструкция преодолевает ограничения поршневых насосов

Поршневые насосы и двигатели присутствуют на рынке уже много лет и, возможно, являются одним из наиболее важных компонентов во многих гидравлических контурах.Базовая конструкция обычного поршневого насоса обычно имеет семь или девять поршней, которые преобразуют механический крутящий момент в давление масла. В поршневом двигателе процесс обратный.

Поршневые насосы постоянного рабочего объема AX и двигатели AXM доступны в различных типоразмерах с рабочим объемом от 18 до 76 см3/об.

Каждый инженер-проектировщик, без сомнения, сталкивался с ограничениями поршневых насосов и двигателей: пульсациями высокого давления и меньшим, чем хотелось бы, механическим и объемным КПД, по словам представителей Bucher Hydraulics, Элгин, Иллинойс.Кроме того, растущий спрос на машины с электрическим приводом выявил дополнительные недостатки, такие как шумная работа и минимальные скорости вращения вала, которые должны быть достаточно умеренными при работе под высоким давлением.

Применения, которые сталкиваются с необходимостью более быстрой скорости цикла, повышенного рабочего давления, более отзывчивой динамики и точного контроля потока и давления, уже скованы недостатками существующих поршневых насосов. Инженеры обычно компенсируют эти ограничения, используя аккумуляторы и клапаны, что связано с большими потерями энергии и дополнительными затратами.

По этим причинам Bucher Hydraulics представляет новую серию насосов, которая преодолевает ограничения традиционной поршневой технологии. Представители компании говорят, что это не просто дальнейшая эволюция существующих концепций насосов, а скорее революционная конструкция, обеспечивающая более высокую эффективность, превосходную динамику, низкий уровень шума и низкую минимальную скорость при высоком выходном крутящем моменте.

Новый поршневой насос AX и поршневой двигатель AXM работают по принципу уравновешивания внутренних сил за счет двух вращающихся цилиндрических пластин, обращенных друг к другу, каждая из которых имеет 12 поршней.Таким образом, блоки достигают высокой удельной мощности и при этом ограничивают осевые силы, которым требуется только легкий подшипник для восприятия нагрузок.

Модели выпускаются с рабочим объемом от 18 до 76 см3/об, и в ближайшем будущем компания планирует расширить диапазон до 115 см3/об. Максимальная рабочая скорость агрегатов составляет 3600 об/мин.

Прицелы на электрификацию

Испытания показали снижение пульсаций давления на 80 % в насосе размера AX 24, работающем со скоростью более 1 об/мин. и 400 бар по сравнению с обычным насосом с изогнутой осью.

Характеристики насоса Bucher Hydraulics AX были разработаны с особым вниманием к строительным машинам с электродвигателями. Высокий объемный и механический КПД, низкий уровень шума, низкая пульсация давления и минимально допустимая скорость всего от 2 до 3 об/мин, а также возможность двунаправленной работы делают насос AX подходящим для электрических и гибридных машин будущего.

Например, поскольку минимальное ограничение скорости практически отсутствует, они идеально подходят для согласования агрегатов AX с фиксированным рабочим объемом с электроприводами с регулируемой скоростью.Кроме того, этот высокий уровень эффективности в мобильных машинах с электроприводом имеет важное значение, поскольку низкие потери мощности означают сохранение ценной емкости аккумулятора.

Аналогичным образом, насос AX со сбалансированной конструкцией и большим количеством поршней обеспечивает низкую пульсацию давления и минимальный шум в широком диапазоне скоростей и давлений. Напротив, обычные аксиально-поршневые насосы производят значительный шум, поскольку чередующиеся и сильно колеблющиеся внутренние силы насоса вызывают вибрации корпуса, которые в конечном итоге передаются на машину.При использовании традиционных гидравлических насосов с дизельными двигателями проблемы физической пульсации едва заметны. В изначально тихих приложениях с электроприводом это уже неприемлемо.

Преимущества этих моделей также проявляются при использовании лебедок. Работа с лебедкой, как правило, проблематична, потому что проблемы с пульсациями крутящего момента могут снизить производительность. Эффективность при запуске может быть низкой. А производительность при высоком давлении может отсутствовать при низких скоростях вращения.

Насосы и двигатели Standard AX

могут достигать рабочего давления 450 бар.А с диапазоном низких оборотов всего в несколько оборотов в минуту двигатель AX имеет эффективность запуска 99% по сравнению с 60-65% у обычного аксиально-поршневого агрегата. Производительность может значительно повыситься благодаря точным и точным движениям крана. Крановые поворотные приводы также могут использовать эти преимущества.

Большие некомпенсированные силы в типичных двигателях с изогнутой осью должны поглощаться очень большими шариковыми или роликовыми подшипниками. Это увеличивает требуемое пространство и затрудняет интеграцию в машину.

Гидравлические насосы и двигатели Bucher AX с превосходными характеристиками энергоэффективности и производительности также могут воспользоваться другими промышленными применениями, когда устройство должно запускаться и работать медленно при высокой нагрузке и давлении. Например, в колесных двигателях высокая удельная мощность и рабочее давление в сочетании с низкой допустимой скоростью делают двигатель AXM идеальной альтернативой редукторным двигателям. Минимальная скорость в два оборота в минуту открывает перед мобильными машинами новые возможности. Программные инструменты позволяют инженерам проводить несколько итераций на этапе проектирования, предлагая несколько вариантов с разными и более низкими передаточными числами.При прямолинейном движении транспортных средств, таких как гусеничные экскаваторы, объемный КПД примерно 96% позволит увеличить скорость движения.

Bucher Hydraulics
www.bucherhydraulics.com

Основы проектирования гидравлических насосов

Существует три основных типа гидравлических насосов. Это основные из них, которые вы увидите в любой гидравлической системе. Сначала у вас есть шестеренчатый насос, лопастной насос и поршневой насос. Начнем с шестеренчатого насоса.

С базовым шестеренчатым насосом такой насос вы увидите на любой мобильной машине. Вы можете увидеть это с ВОМ, вы можете увидеть это на разветвителе бревен. Как правило, дровокольный станок имеет двухступенчатый насос, но это не будет рассматриваться в данном обсуждении.

Это довольно просто. Некоторые из них имеют стальной корпус, некоторые насосы меньшего размера (более низкое давление) могут иметь алюминиевый корпус и стальные наконечники. Ваш первичный двигатель, будь то электрический, моторный или газовый двигатель, будет вращать вал, который является вашим основным впускным валом.

Внутри насоса цилиндрические шестерни зацепляются друг с другом; когда вы вращаете впускной вал, у него нет другого выбора, кроме как вращать вторичный набор шестерен, которые находятся под ним. Жидкость всасывается, а, как мы знаем, всасывание означает выталкивание из атмосферы за счет увеличения смещения внутри полости. Происходит следующее: жидкость попадает между цилиндрическими шестернями и стенками корпуса. Он разносится снаружи, так что это происходит в двух местах, с обеих сторон. Он перемещается снаружи, а затем попадает в напорную сторону насоса, где подается в вашу систему.

Вот преимущества и недостатки шестеренчатого насоса: Одно из преимуществ заключается в том, что они недороги, поэтому шестеренчатый насос, вы можете купить несколько грязных насосов где-то от 50 до 100 долларов, где-то до нескольких сотен на верхнем уровне. . Это те, у которых были бы настоящие роликовые подшипники и большой рабочий объем, полностью стальная конструкция. Даже тогда 300 долларов для любого гидравлического насоса довольно недорого.

Они также устойчивы к загрязнению. Это означает, что часть нашего исследования может быть захвачена или пропущена через шестеренчатый насос, не причинив большого ущерба.Даже если бы у вас была система с высоким уровнем загрязнения, количество повреждений, которые можно нанести ей, недостаточно велико, чтобы она перестала качаться. Даже изношенный насос, шестеренный насос, способен качать, в то время как насосы других конструкций по мере износа или повреждения в результате загрязнения практически становятся бесполезными, поэтому в этом смысле шестеренные насосы довольно устойчивы к загрязнениям.

Они также способны развивать высокую скорость. Это своего рода требование, потому что многие первичные двигатели в мобильной индустрии являются либо газовыми двигателями — у вас может быть небольшой двигатель, такой как небольшая 10-сильная Honda или что-то подобное, который работает на 3600 об / мин.Часто в этом случае у вас будет шестеренчатый насос, способный работать со скоростью до 4000 об / мин. Вращение можно легко изменить.

Шестеренчатые насосы

надежны. В этом смысле я имею в виду, что, поскольку они устойчивы к загрязнению, они могут работать долгое время. Вы могли видеть, что дровокольный станок дедушки работает на заднем дворе уже 30 лет или около того. Это потому, что шестеренчатый насос трудно разрушить.

В конце концов они уходят. Иногда это происходит из-за катастрофического отказа, но когда это связано с износом, на это могут уйти годы и годы.Еще одно преимущество заключается в том, что их можно складывать вместе. У вас может быть два, три или четыре шестеренчатых насоса, которые установлены в тандеме с одним входным валом.

Это имеет некоторые преимущества творческого использования рабочего объема или просто позволяет сэкономить место, поэтому вместо двух разных источников и двух разных первичных двигателей вы можете сложить два насоса вместе, два, три, четыре и иметь разные части контур питается от разных насосов. Недостатком шестеренных насосов является их неэффективность.Даже совершенно новый шестеренный насос — не говоря уже о серповидных насосах или насосах с внутренним зацеплением — неэффективен.

Сразу же с завода вам повезло получить эффективность 80 %. Эффективность насоса — это объем перекачиваемой жидкости по сравнению с теоретическим объемом. Если бы вы сделали математику и вычислили теоретический объем насоса, он должен был дать вам 10 галлонов в минуту. Даже с совершенно новым шестеренчатым насосом вам повезло, что его эффективность составляет 80 %. По мере износа, даже несмотря на то, что они все еще могут быть надежными и могут работать и давать вам некоторый поток и давление, это может упасть до 40%, 50%, 60% или около того.

Если вы пытаетесь создать гидравлическую систему, максимально потребляющую входную мощность пользователя, шестеренчатый насос не всегда является лучшим выбором. В любом случае, это не ваш первый выбор. Это ваш самый экономичный выбор. Они также могут быть шумными, еще один недостаток. Под шумом я не обязательно подразумеваю, что они имеют самый высокий уровень громкости в децибелах. Иногда они есть, но все зависит от приложения. Иногда у них может быть очень раздражающий шум, частота и гармоники шестеренчатого насоса иногда могут быть довольно раздражающими.Вы можете услышать звук шумного шестеренчатого насоса за милю.

Как я уже упоминал, они быстро становятся менее эффективными из-за износа и более высокого давления. Из-за характера зазоров и конструкции шестеренчатого насоса, когда вы слишком сильно увеличиваете давление в одном из этих насосов, больше просто теряется из-за утечки. То же самое, что износ насосов.

Теперь поговорим о лопастных насосах. Вы можете заметить, что на многих насосах всасывающее отверстие больше. Это нужно для того, чтобы уменьшить ограничения, уменьшить вакуум и уменьшить гравитацию.В этой конкретной конструкции насоса всасывающий и напорный патрубки можно поворачивать. Это позволяет вам иметь идеальные конфигурации всасывания и давления. Например, если вы хотите установить этот насос под резервуаром, у вас будет большой всасывающий патрубок, идущий прямо в него, но не будет никакого смысла в том, чтобы давление также поднималось прямо в резервуар. .

В насосе с переменным рабочим объемом, будь то лопастной или какой-либо другой, по существу имеется предохранительный клапан, который управляет управляющим поршнем.Внутреннее устройство лопастного насоса переменной производительности вы можете увидеть на примере, где у меня есть это синее кулачковое кольцо. Внутри него находится вращающаяся группа с лопастями и входным валом. Эта конкретная конструкция, которую мы имеем здесь с компенсаторами, заключается в том, что они контролируют давление, которое добавляется к этому маленькому управляющему поршню.

Вот этот, извините. Вот этот, да, поршень смещения. Происходит то, что всегда… Извините, управляющий поршень. Я был прав в первый раз.Этот прямо здесь всегда пытается надавить на кольцо кулачка, чтобы заставить его работать на полную мощность. Когда он пытается выйти на полный рабочий объем, а вы ограничиваете его движение вниз по потоку, давление будет расти, и это кулачковое кольцо будет вращаться по нейтральному кругу.

Если вы представите, что если бы вы перемещали кулачковое кольцо таким образом при увеличении давления, то не было бы ни увеличения, ни уменьшения смещения. Он просто вращался бы по кругу и не работал, и на самом деле ничего не происходило бы. Чем выше вы устанавливаете компенсатор, тем больше он пытается добиться полного рабочего объема и тем больше должно подняться давление ниже по потоку, прежде чем вы уменьшите расход.

Компенсация давления — это способ достижения максимального расхода при любом заданном давлении. Насос всегда пытается создать определенное давление. Чем больше вы сопротивляетесь, это только уменьшит поток. В этом есть свои преимущества, такие как контроль потока, а также поддержание [неразборчиво 20:23] контроля потока или через клапан. Это также более эффективно. Вместо того, чтобы всегда давать вам полный поток и полное давление, это просто даст вам нужное давление и уменьшит обратный поток, чтобы компенсировать более высокое давление.

Преимущества и недостатки лопастных насосов: они бесшумны. На самом деле они очень тихие, поэтому в большинстве промышленных применений, где высокое давление и скорость на самом деле не нужны, вы увидите лопастной насос. Особенно те, где есть люди, которых раздражает или не раздражает помпа, это хороший выбор.

Они относительно устойчивы к загрязнению. К счастью, их можно легко отремонтировать, поэтому, если в них возникнет проблема с загрязнением, их можно довольно легко исправить.Они относительно недороги, особенно насос с фиксированными лопастями. По мере того, как вы оцениваете стоимость насоса, у вас есть дешевые шестеренные насосы, и вы можете иметь недорогой насос с фиксированными лопастями, который как бы входит в верхнюю часть шестеренчатого насоса, а затем растет в цене оттуда.

Пластинчатые насосы с переменным рабочим объемом могут быть немного дороже, но они, как правило, не превышают стоимость поршневого насоса, пока вы не приобретете действительно причудливые насосы. Как я уже упоминал ранее, они также легко ремонтируются.Некоторые из недостатков лопастных насосов — низкая скорость, поэтому они не работают очень быстро. Одна из причин заключается в том, что при быстром вращении лопастного насоса лопасти из-за центробежной силы выталкиваются слишком глубоко в кулачковое кольцо. Они могут изнашиваться быстрее.

В любом случае, лопастные насосы могут быть очень дорогими. Некоторые из ведущих брендов имеют довольно причудливый дизайн. Они могут быть очень сложными в настройке и эксплуатации, но все же, как я уже сказал, не такие дорогие, как большинство поршневых насосов. Также одним из недостатков является то, что они имеют низкую напорную способность.Как я уже сказал, из-за характера лопастей и того, как они вдавливаются в кольцо кулачка, часто трудно получить от них большое давление. Не более двух или 3000 фунтов на квадратный дюйм.

Перейдем к поршневым насосам. Поршневые насосы — это известные насосы замкнутого типа. Три типа поршневых насосов. Вот аксиально-поршневой насос, поршневой насос с изогнутой осью и радиально-поршневой насос. Все три из них имеют хорошую конструкцию и довольно распространены в семействе поршневых насосов. Аксиально-поршневой насос, так что это конструкция, в которой поршень, поэтому, если вы посмотрите внутрь насоса, мы откроем его здесь через секунду, что они делают, так это двигаются вперед и назад по той же оси, что и входной вал. .

Они будут вращаться по кругу, двигаясь вперед и назад вокруг оси насоса, что легко объясняет, почему он называется аксиально-поршневым насосом. Они могут иметь фиксированный рабочий объем, как в шестеренчатом или лопастном насосе. Этот конкретный насос представляет собой насос с компенсацией давления, чувствительный к нагрузке. Здесь у нас вместо поршня смещения есть пружина смещения. То, что здесь делает весна, имеет большую силу. То, что он пытается сделать, это всегда толкать эту шайбу автомата перекоса, вот эту тарелку, которая может вращаться под углом, увеличивая или уменьшая смещение поршней.

Вы можете себе представить, если бы этот угол был относительно плоским, то, когда эти поршни перемещаются вперед и назад, они не будут входить и выходить совсем или очень сильно. Объем бы уменьшился. Если бы это был серьезный угол, а если бы он был расположен под таким углом, вы можете себе представить, что поршни перемещались бы на большое расстояние. Они будут входить и выходить очень далеко, поэтому рабочий объем будет увеличиваться и уменьшаться при большем объеме.

Поршень смещения пытается сделать все возможное, чтобы всегда иметь полный рабочий объем, а то, как рабочий объем уменьшается, находится здесь с управляющим поршнем.Аналогичен тому, что был в лопастных насосах. Вот этот управляется предохранительным клапаном в компенсаторе. Какое бы давление вы ни установили, это давление, которое эта штука хочет отодвинуть назад на автомат перекоса, чтобы попытаться заставить его перейти на нулевой угол. Когда он находится под нулевым углом, он, по сути, находится на так называемом резервном давлении, что означает, что он вообще не качает.

Он пытается создать небольшое давление, но ему некуда деваться, поэтому он просто работает на холостом ходу.По мере увеличения давления, поэтому, если вы увеличите или уменьшите давление на этом компенсаторе, это увеличит или уменьшит силу, с которой этот регулирующий поршень давит на автомат перекоса. При более низком давлении вы можете себе представить, что если вы увеличите давление в системе, очень легко перекрыть поток, идущий от этого насоса. Если вы поднимете давление на этот компенсатор, чтобы противостоять этому насосу, а затем перевести его в режим ожидания.

Я не буду говорить о функции измерения нагрузки насоса.Это разговор, который требует много объяснений. Я уверен, что некоторые из вас могут быть сбиты с толку самой идеей компенсации давления. У нас есть поршневой насос с изогнутой осью. Это довольно прямо объясняет, почему это называется изогнутой осью. Вы можете видеть, что входной вал входит в пятерку, а вращающаяся группа и порты будут под углом к ​​входному валу.

Мы вернемся и объясним это. Причина, по которой у вас может быть такая изогнутая ось, заключается в том, что в случае с двигателем это позволяет вам что-то приводить в движение, а внутри стороны входного вала есть действительно большой подшипник, который его поддерживает.Если бы у вас был привод от шкива, то есть если вы представляете, что силы на шкив приводятся снизу, угол, который находится на изогнутой оси, действительно сопротивляется тем боковым нотным силам, которые прилагаются к валу.

Если у вас должен быть насос, который по какой-то причине из-за пространства или конструкции должен приводиться в действие, скажем, цепью или шкивом, поршневой насос с изогнутой осью — это то, что вам нужно. Одним из других их преимуществ, независимо от того, из-за подшипника и способа его поддержки, является то, что они хороши для очень высокого давления, а также для очень высоких скоростей.Эти штуки могут вращаться очень быстро, а также выдерживать очень высокое давление.

Гидравлические насосы, это радиально-поршневой насос. Я всегда сравниваю его с двигателем самолета. Внутри радиально-поршневого насоса находится вал с кулачком. Вы можете себе представить, как этот распределительный вал вращается, так как он вращается не по центру, что он делает, когда давит на эти поршни, каждый из которых находится внутри одного из этих цилиндров, и когда он движется по кругу радиально к валу каждого из эти поршни перемещаются внутрь и наружу.

В зависимости от длины определяется рабочий объем и, следовательно, расход. Одним из преимуществ этих поршней является то, что в данном случае они пружинные, но легко заменяемые. Вы можете представить себе, что вы снимаете вот эту клапанную крышку, и вы можете легко заменить весь поршень в сборе.

Преимущества поршневых насосов, независимо от конфигурации, они доступны с производительностью от высокого до очень высокого давления. Вам трудно найти поршневой насос, рассчитанный на что-либо меньшее, чем 4000 фунтов на квадратный дюйм, но некоторые приложения, такие как некоторые радиально-поршневые насосы, подходят для давления до 10000 фунтов на квадратный дюйм, а в некоторых случаях даже больше.Некоторые конструкции хороши для более высоких PM. Это может быть аксиально-поршневой насос или поршневой насос с изогнутой осью.

Из-за шаткости радиально-поршневого насоса с распределительным валом и расстояния между поршнями, перемещающимися снаружи насоса, они не рассчитаны на такую ​​высокую скорость. Хорошо подходит для высокого давления и очень эффективен, но не подходит для высокой скорости. Большинство поршневых насосов очень эффективны, поэтому эффективность шестеренчатого насоса может достигать 80%, а эффективность лопастного насоса может достигать 85%. Большинство поршневых насосов имеют КПД 90% и более.Есть некоторые конструкции радиально-поршневых насосов из-за их фактической технологии мягкого уплотнения или других вещей, которые хороши для эффективности 95% или выше. Это означает, что если у вас есть 10 галлонов в минуту теоретического рабочего объема вашего насоса, они могут выдавать более 9,5 галлонов в минуту фактического выходного потока.

Я также должен упомянуть, что когда дело доходит до эффективности, в жертву приносится поток, а не давление. Давление может быть создано до тех пор, пока есть достаточное количество молекул, чтобы наполниться вниз по течению, чтобы преодолеть ваше сопротивление.Объем, поэтому поток — это то, чем жертвуют. Я также должен отметить, что неэффективность, все, что не используется для создания реальной работы, тратится впустую в виде тепла, поэтому, если у вас есть система мощностью 10 лошадиных сил и у вас есть шестеренчатый насос с эффективностью 80%, у вас будет 2 лошадиных силы, что составляет 20% энергии. тратится впустую в виде чистого тепла или, как в моем примере с радиально-поршневым насосом с КПД 95%, у вас будет только 0,5 лошадиных силы, потраченных впустую в виде тепла, и любое приложение, требующее эффективного, экономичного и экологичного насоса, не может пойти не так. поршневой насос.

Также преимуществом поршневых насосов является то, что существует множество конфигураций компенсации, таких как определение нагрузки, ограничение крутящего момента, ограничение мощности. Существует так много дополнительных элементов управления, которые вы можете получить для поршневого насоса. Небо это предел.

Недостатки: дорого. Это может стоить много денег. Вам повезло, что любой поршневой насос стоит меньше, скажем, 1200 долларов, и это даже для маленького. Есть экономичные линии. Некоторые люди делают более дешевые поршневые насосы, которые не так рассчитаны на высокое давление или не так эффективны, но насосы могут легко стоить до пяти, шести, 10 000 долларов или больше для некоторых конструкций насосов.

Они чувствительны к загрязнению, поэтому это означает, что для более жестких допусков, которые позволяют им быть эффективными, размеры частиц не должны быть настолько большими, чтобы застрять между поршнем и зазорами стенок и перемещаться через зазоры наклонной шайбы. Все области насоса с более жестким допуском более чувствительны к загрязнению, а также, поскольку они находятся под более высоким давлением, это означает, что они могут проходить через эти зазоры с большей энергией.

Тогда как система низкого давления, даже если бы она была с шестеренчатым насосом, извините, с поршневым насосом, вы могли бы пойти с плохой фильтрацией, но когда дело доходит до высокого давления, очень чувствительна к загрязнениям, и вы должны использовать только лучшие системы фильтрации для поршневых насосов высокого давления.Кроме того, поршневые насосы являются наиболее дорогими в ремонте. Вращающиеся группы и компоненты, которые с ними связаны, могут составлять 40, 50, 60% стоимости всего нового насоса, особенно когда речь идет о стоимости их восстановления и тестирования после их завершения.

Мы говорили о шестеренчатых насосах. Опять же, они недороги, устойчивы к загрязнениям, способны развивать высокую скорость. Вращение легко меняется. Они надежны. Потеря шестеренчатых насосов, которым 20, 30, 40 лет, которые до сих пор стоят на машинах.Они могут быть установлены вместе в тандеме, поэтому несколько насосов могут использоваться в одной системе или в одном первичном приводе.

Однако они могут быть неэффективными, шумными и быстро терять эффективность из-за износа и высокого давления. Пластинчатые насосы, они тихие, относительно устойчивые к загрязнениям. Это насосы постоянного рабочего объема, они могут быть недорогими, в большинстве случаев легко ремонтируются. Этот конкретный пример, который мы сейчас рассматриваем, является одним из тех, ремонт которых обходится недешево.

Да, их сложно настроить. Во всяком случае, это исключение. Одним из недостатков является то, что лопастные насосы способны работать только на низкой скорости. Вы не можете вращать их слишком быстро. Обычно максимальная скорость составляет от 1200 до 1800 об/мин. Переменные поршневые насосы могут стать дорогими. Тот, на который мы сейчас смотрим, хотя вы можете получить некоторые другие бренды, которые меньше. Способность к низкому давлению. Как правило, 2000 или 3000 фунтов на квадратный дюйм является верхним диапазоном для лопастного насоса.

Затем поршневые насосы, здесь впервые представлен аксиально-поршневой насос с переменным рабочим объемом.Они хороши для высокого и очень высокого давления. Некоторые из них хороши для высоких скоростей, особенно осевые конструкции и конструкции с изогнутой осью. Они чрезвычайно эффективны, и доступно множество компенсационных конфигураций, но они могут быть дорогими и чувствительными к загрязнению. Используйте в этих системах только лучшие фильтры, почечные петли, напорные фильтры. Они же и самые дорогие в ремонте.

Полезная информация о поршневых насосах

 

Что такое поршневой насос?

Поршневой насос представляет собой тип объемного насоса, в котором жидкость перемещается за счет повторяющихся возвратно-поступательных движений ( ходов ) поршня.Эти циклы называются возвратно-поступательными . Ходы обычного поршневого насоса показаны на рисунке 1. Во время фазы всасывания поршень открывает впускной клапан, закрывает выпускной клапан и всасывает жидкость в поршневую камеру. Когда поршень движется в обратном направлении, впускной клапан, находящийся теперь под давлением, закрывается, а выпускной клапан открывается, что позволяет выпустить жидкость, содержащуюся в поршневой камере.

Каковы преимущества поршневых насосов?

Повторяемое и предсказуемое действие поршневых насосов делает их идеальными для применений, где требуется точное измерение или дозирование.Изменяя частоту или длину хода, можно получить измеренное количество перекачиваемой жидкости. Поток не зависит от давления подачи, а низкая внутренняя скорость делает поршневые насосы идеальными для работы с жидкостями, чувствительными к сдвигу.

Поршневые насосы

могут перекачивать жидкости с высокой вязкостью, такие как масла и шламы, при высоком давлении.

Каковы недостатки обычных поршневых насосов?

Обычные поршневые насосы склонны к утечкам, поскольку трудно обеспечить хорошее уплотнение вокруг поршня, особенно при подаче с низкой вязкостью из-за высокого давления, создаваемого во время фазы сжатия.Клапаны и уплотнения требуют регулярного обслуживания и замены, особенно при использовании сырья, содержащего твердые частицы или взвеси.

Что такое вращающийся поршневой насос?

Как и в обычных поршневых насосах, насосная функция во вращающемся возвратно-поступательном поршневом насосе достигается за счет циклического возвратно-поступательного движения поршня. Однако поршень также вращается внутри керамического вкладыша, попеременно совмещая вырез на поршне с впускным и выпускным отверстиями насоса.В каждый момент времени к поршневой камере открыт только один порт, и порты ни в коем случае не соединены. Каждый цикл вращения завершает одну фазу всасывания и одну фазу нагнетания (см. рис. 2). Этот механизм устраняет необходимость в уплотнениях и впускных и выпускных клапанах: основных причинах проблем с техническим обслуживанием в обычных поршневых насосах. Насосы этого типа могут поддерживать высокую точность дозирования в течение миллионов циклов при скорости потока от нескольких микролитров до 4600 мл/мин при давлении нагнетания до 200 фунтов на кв. дюйм. Насосы являются самовсасывающими и могут качать в любом направлении.Длина хода поршня определяет объем дозирования и, в свою очередь, скорость потока.

Каковы преимущества вращающихся возвратно-поступательных поршневых насосов?

По сравнению с обычными поршневыми насосами, дозирующими шприцами и перистальтическими насосными системами, в них отсутствуют клапаны, которые могут протекать или засоряться, что снижает количество проблем с техническим обслуживанием. Простая двухпортовая конфигурация и только одна движущаяся часть — керамический поршень. Материалы конструкции устойчивы к частицам или взвесям и не зависят от скорости двигателя.Производительность не изменяется более чем на ± 1% от заданного значения, а вращающийся поршневой насос имеет низкое энергопотребление. Комбинированные насосно-приводные системы полностью совместимы со стандартными аналоговыми и/или цифровыми протоколами связи для автоматизированного управления технологическими процессами.

Какие материалы компонентов доступны?

Вращающиеся возвратно-поступательные поршневые насосы состоят из трех компонентов, контактирующих со средой: поршень, корпус цилиндра и гильза цилиндра. Поршни могут быть изготовлены из керамики (глинозема), нержавеющей стали или диоксида циркония.Корпус цилиндра может быть изготовлен из PVDF (фторуглерода), нержавеющей стали 316, Teflon® (PTFE) или Tefzel® (ETFE). Гильза цилиндра доступна из керамики (оксида алюминия) или спеченного углерода.

Насосные головки

доступны для точного управления потоками жидкости в гигиенических приложениях (пищевые продукты, молочные продукты, пивоварня, фармацевтика и биотехнологии). Они не имеют внутренней резьбы или глухих отверстий для размножения бактерий и легко разбираются для очистки, чистки щеткой и стерилизации. Смачиваемые части изготовлены из нержавеющей стали 316 и тефлона®, обладают высокой устойчивостью к химическому и биологическому воздействию.

Для каких целей используются вращающиеся возвратно-поступательные поршневые насосы?

Типичные области применения включают:

  • Медицинский
    Системы точного дозирования, аспирации, промывки и смешивания, а также для замены шприцевых насосов в диагностическом, клиническом, диализном и медицинском оборудовании.
  • Промышленный
    Для точного дозирования и смешивания добавок к краскам и пигментам, катализатора литейных смол, регенерации гальванических ванн, нефтяных добавок, фотохимикатов, красок, мономеров и клеев.
  • Системы дозирования
    Для дозирования растворителей, УФ-клеев, смазочных материалов, реагентов, ртути при производстве электроники, фармацевтических препаратов, медицинских расходных материалов, компьютеров и калибровочного оборудования.
  • Системы распыления
    Для инъекций инсектицидов, гербицидов и сельскохозяйственных удобрений. Также используется в распылительном оборудовании УМО для борьбы с комарами.
  • Защита окружающей среды и загрязнение окружающей среды
    Для отбора проб дымовых газов, грунтовых и сточных вод, а также закачки мономеров, полимеров и химикатов для очистки воды и отходов.
  • Производство электроники
    Для дозирования керамических суспензий при производстве конденсаторов и диодов. Также для дозирования изоляционных и герметизирующих материалов, используемых в производстве электродвигателей, добавления флюса для оборудования для пайки волной припоя, дозирования ртути для производства переключателей и дозирования растворов для промывки и травления полупроводников.
  • Контрольно-измерительные приборы
    Для всех видов прецизионных приборов и мониторов, включая титраторы, ТОС, мониторы SO 2 , хроматографические системы и контроль влажности.
  • Опытная установка
    Для исследований, разработок и испытаний широкого спектра технологических процессов, включая химический синтез, очистку воды и отходов, электростанции, фармацевтическое производство, нефтепереработку и фотообработку.
  • Косметика и гигиена
    Точное дозирование пигментов, используемых в системах смешивания косметических красок. Также для контроля влажности и ароматизации.
  • Производство аккумуляторов
    Точное дозирование электролитов и суспензий в аккумуляторы, а также для смазывания станков для тонкой вырубки, используемых для формирования и штамповки компонентов аккумуляторов.
  • Автомобильная промышленность
    Исследования и разработки водородных топливных элементов для систем увлажнения и впрыска топлива. Для нанесения изоляционных и герметизирующих материалов покрытия при производстве статоров, якорей и распределителей. Также используется в контрольно-измерительных приборах для проверки октанового числа бензина.
  • Продукты питания и молочные продукты
    Сахарное покрытие и полировка, обогащение молока витаминами; добавление ароматизаторов, красителей и консервантов, хмеля для пивоварения и дезинфицирующих средств для асептической упаковки.Также используется для контроля жидкости проб и реагентов в анализаторах молока и других приборах для контроля качества пищевых продуктов.
  • Precision Cleaning
    Для дозирования концентрированных чистящих средств, используемых в автоматических мойках для лабораторной посуды и механических компонентов, а также для дозирования концентрированных жидких моющих средств для мойки автомобилей.

Резюме

Насосное действие во вращающемся возвратно-поступательном поршневом насосе достигается за счет циклического возвратно-поступательного движения поршня.Однако поршень также вращается внутри керамического вкладыша, попеременно совмещая вырез на поршне с впускным и выпускным отверстиями насоса.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.