В винтовом насосе напор нагнетаемой жидкости создается благодаря ее вытеснению одним либо несколькими металлическими роторами, которые вращаются внутри статора соответствующей формы. Агрегаты отличаются простой конструкцией и используются во многих отраслях промышленности. Они являются разновидностью роторно-зубчатого оборудования и могут изготавливаться из шестеренных насосов путем сокращения числа зубьев шестерен и увеличения угла их наклона.
Основные узлы винтового насоса:
пара статор-ротор;
приводной мотор-редуктор;
выходной напорный патрубок;
переходная стойка;
уплотнительное устройство вала;
камера;
шарнир.
Главный рабочий узел состоит из металлического ротора винтообразной формы и статора, обычно изготавливаемого из эластомера. Вращательные движения приводят к изменению объема полостей внутри пары, в результате чего создается всасывающий эффект, и перекачиваемая жидкость перемещается вдоль оси (вытесняется). При этом рабочая среда не может перемещаться назад, так как этому препятствует замкнутое пространство, образуемое винтами при вхождении выступами в канавки.
Виды и сфера применения винтовых насосов
Агрегаты бывают одно-, двух- и трехвинтовыми. В одну группу с ними часто объединяют шнековые насосы, которые тоже относятся к устройствам вытесняющего принципа действия. Однако следует учитывать, что по характеру воздействия рабочих органов на перекачиваемую среду агрегаты со шнеками являются динамическими, а не объемными. Также выделяют штанговые и вакуумные модели.
Сфера использования шнековых насосов:
Пищевая отрасль - транспортировка пастообразных и вязких веществ, включая высокотемпературные (до 300 °С).
Энергетика - удаление воды из угольных скважин, перекачка нефтепродуктов, обладающих смазывающей способностью: мазута, дизтоплива, масел, парафина.
Химия, фармацевтика, текстильная, бумажная, табачная и перерабатывающая сферы - перекачка больших объемов густых технологических веществ в целях их дальнейшей обработки.
В пищевой и фармацевтической отраслях обычно используют санитарные одновинтовые эксцентриковые насосы. Они просты в эксплуатации и сервисном обслуживании и имеют классическую конструкцию с шарнирными герметичными узлами.
В чем плюсы и минусы насосов?
Равномерная непульсирующая подача среды;
способность перекачивать пастообразные и вязкие вещества с сохранением структуры жидкости и без дробления твердых частиц в смеси (актуально для пищевых производств, где перекачиваются жидкие продукты с наполнителями, кусочками фруктов);
сбалансированность, обеспечивающая низкий уровень шума в процессе работы;
возможность получения высокого давления на выходе без множества каскадов нагнетания;
неприхотливость в обслуживании;
способность к самовсасыванию жидкости;
работа под высоким давлением (до 30 МПа);
долговечность (достигается благодаря снижению трения и внутреннего износа, так как винт не контактирует с внутренней поверхностью корпуса при вращении).
Среди недостатков стоит отметить:
высокую себестоимость изготовления;
отсутствие возможности регулировать рабочий объем;
запрет на запуск вхолостую без перекачиваемой среды (это повысит трение деталей и ухудшит условия охлаждения, в результате чего агрегат перегреется и может выйти из строя).
Как выбрать оборудование?
При выборе учитывают следующие нюансы и характеристики:
особенности монтажа;
скорость подачи рабочего потока;
давление напора;
массу, габариты;
мощность;
диаметры всасывающих и нагнетающих патрубков;
параметры рабочей среды (химический состав, плотность, температуру, кинематическую вязкость, уровень содержания абразивных и твердых веществ);
напряжение сети;
температуру в рабочем помещении.
винтовой насос
пищевой насос
Популярное пищевое оборудование из нержавеющей стали