Что такое кулачковый насос

Принцип работы насоса

Крыльчатые насосы являются разновидностью поршневых насосов. Насосы этого типа были изобретены в середине 19 века.
Насосы являются двухходовыми, то есть подают воду без холостого хода.
Применяются, в основном, в качестве ручных насосов для подачи топлива, масел и воды из скважин и колодцев.

Конструкция:
Внутри чугунного корпуса размещены рабочие органы насоса: крыльчатка, совершающая возвратно-поступательные движения и две пары клапанов (впускные и выпускные). При движении крыльчатки происходит перемещение перекачиваемой жидкости из всасывающей полости в нагнетательную. Система клапанов препятствует перетоку жидкости в обратном направлении

Насосы этого типа имеют в своей конструкции сильфон (“гармошку”), сжимая который производят перекачку жидкости. Конструкция насоса очень простая и состоит всего из нескольких деталей.
Обычно, такие насосы изготавливают из пластика (полиэтилена или полипропилена).
Основное применение – выкачивание химически активных жидкостей из бочек, канистр, бутылей и т.п.

Низкая цена насоса позволяет использовать его в качестве одноразового насоса для перекачивания едких и опасных жидкостей с последующей утилизацией этого насоса.

Пластинчато-роторные (или шиберные) насосы представляют собой самовсасывающие насосы объемного типа. Предназначены для перекачивания жидкостей. обладающих смазывающей способностью (масла. дизельное топливо и т.п.). Насосы могут всасывать жидкость “на сухую”, т.е. не требуют предварительного заполнени корпуса рабочей жидкостью.

Принцип работы: Рабочий орган насоса выполнен в виде эксцентрично расположенного ротора, имеющего продольные радиальные пазы, в которых скользят плоские пластины (шиберы), прижимаемые к статору центробежной силой.
Так как ротор расположен эксцентрично, то при его вращении пластины, находясь непрерывно в соприкосновении со стенкой корпуса, то входят в ротор, то выдвигаются из него.
Во время работы насоса на всасывающей стороне образуется разрежение и перекачиваемая масса заполняет пространство между пластинами и далее вытесняется в нагнетательный патрубок.

Шестеренные насосы с наружным зацеплением шестерен предназначены для перекачивания вязких жидкостей, обладающих смазывающей способность.
Насосы обладают самовсасыванием (обычно, не более 4-5 метров).

Принцип действия:
Ведущая шестерня находится в постоянном зацеплении с ведомой и приводит её во вращательное движение. При вращении шестерён насоса в противоположные стороны в полости всасывания зубья, выходя из зацепления, образуют разрежение (вакуум). За счёт этого в полость всасывания поступает жидкость, которая, заполняя впадины между зубьями обеих шестерён, перемещается зубьями вдоль цилиндрических стенок в корпусе и переносится из полости всасывания в полость нагнетания, где зубья шестерён, входя в зацепление, выталкивают жидкость из впадин в нагнетательный трубопровод. При этом между зубьями образуется плотный контакт, вследствие чего обратный перенос жидкости из полости нагнетания в полость всасывания невозможен.

Насосы аналогичны по принципу работы обычному шестеренному насосу, но имеют более компактные размеры. Из минусов можно назвать сложность изготовления.

Принцип действия:
Ведущая шестерня приводится в действие валом электродвигателя. Посредством захвата зубьями ведущей шестерни, внешнее зубчатое колесо также вращается.
При вращении проемы между зубьями освобождаются, объем увеличивается и создается разряжение на входе, обеспечивая всасывание жидкости.
Среда перемещается в межзубьевых пространствах на сторону нагнетания. Серп, в этом случае, служит в качестве уплотнителя между отделениями засасывания и нагнетания.
При внедрении зуба в межзубное пространство объем уменьшается и среде вытесняется к выходу из насоса.

Название этого насоса происходит от формы рабочего органа – диска, выгнутого по синусоиде. Отличительной особенностью синусных насосов является возможность бережного перекачивания продуктов содержащих крупные включения без их повреждения.
Например, можно легко перекачивать компот из персиков с включениями их половинок (естественно, что размер перекачиваемых без повреждения частиц зависит от объема рабочей камеры. При выборе насоса нужно обращать на это внимание).

Размер перекачиваемых частиц зависит от объема полости между диском и корпусом насоса.
Насос не имеет клапанов. Конструктивно устроен очень просто, что гарантирует долгую и безотказную работу.

На валу насоса, в рабочей камере, установлен диск, имеющий форму синусоиды. Камера разделена сверху на 2 части шиберами (до середины диска), которые могут свободно перемещаться в перпендикулярной к диску плоскости и герметизировать эту часть камеры не давая жидкости перетекать с входа насоса на выход (см. рисунок).
При вращении диска он создает в рабочей камере волнообразное движение, за счет которого происходит перемещение жидкости из всасывающего патрубка в нагнетательный. За счет того, что камера наполовину разделена шиберами, жидкость выдавливается в нагнетательный патрубок.

Основной рабочей частью эксцентрикового шнекового насоса является винтовая (героторная) пара, которая определяет как принцип работы, так и все базовые характеристики насосного агрегата. Винтовая пара состоит из неподвижной части – статора, и подвижной – ротора.

Статор – это внутренняя n+1-заходная спираль, изготовленная, как правило, из эластомера (резины), нераздельно (либо раздельно) соединенного с металлической обоймой (гильзой).

Ротор – это внешняя n-заходная спираль, которая изготавливается, как правило, из стали с последующим покрытием или без него.

Стоит указать, что наиболее распространены в настоящее время агрегаты с 2-заходными статором и 1-заходным ротором, такая схема является классической практически для всех производителей винтового оборудования.

Важным моментом, является то, что центры вращения спиралей, как статора, так и ротора смещены на величину эксцентриситета, что и позволяет создать пару трения, в которой при вращении ротора внутри статора создаются замкнутые герметичные полости вдоль всей оси вращения. При этом количество таких замкнутых полостей на единицу длины винтовой пары определяет конечное давление агрегата, а объем каждой полости – его производительность.

Винтовые насосы относятся к объемным насосам. Эти типы насосов могут перекачивать высоковязкие жидкости, в том числе с содержанием большого количества абразивных частиц.
Преимущества винтовых насосов:
– самовсасывание (до 7. 9 метров),
– бережное перекачивание жидкости, не разрушающее структуру продукта,
– возможность перекачивания высоковязких жидкостей, в том числе содержащих частицы,
– возможность изготовления корпуса насоса и статора из различных материалов, что позволяет перекачивать агрессивные жидкости.

Насосы этого типа получили большое распространение в пищевой и нефтехимической промышленности.

Насосы этого типа предназначены для перекачивания вязких продуктов с твердыми частицами. Рабочим органом является шланг.
Преимущество: простота конструкции, высокая надежность, самовсасывание.

Принцип работы:
При вращении ротора в глицерине башмак полностью пережимает шланг (рабочий орган насоса), расположенный по окружности внутри корпуса, и выдавливает перекачиваемую жидкость в магистраль. За башмаком шланг восстанавливает свою форму и всасывает жидкость. Абразивные частицы вдавливаются в эластичный внутренний слой шланга, затем выталкиваются в поток, не повреждая шланга.

Вихревые насосы предназначены для перекачивания различных жидкотекучих сред. насосы обладают самовсасыванием (после залива корпуса насоса жидкостью).
Преимущества: простота конструкции, высокий напор, малые размеры.

Принцип действия:
Рабочее колесо вихревого насоса представляет собой плоский диск с короткими радиальными прямолинейными лопатками, расположенными на периферии колеса. В корпусе имеется кольцевая полость. Внутренний уплотняющий выступ, плотно примыкая к наружным торцам и боковым поверхностям лопаток, разделяет всасывающий и напорный патрубки, соединенные с кольцевой полостью.

При вращении колеса жидкость увлекается лопатками и одновременно под воздействием центробежной силы закручивается. Таким образом, в кольцевой полости работающего насоса образуется своеобразное парное кольцевое вихревое движение, почему насос и называется вихревым. Отличительная особенность вихревого насоса заключается в том, что один и тот же объем жидкости, движущейся по винтовой траектории, на участке от входа в кольцевую полость до выхода из нее многократно попадает в межлопастное пространство колеса, где каждый раз получает дополнительное приращение энергии, а следовательно, и напора.

Газлифт (от газ и англ. lift — поднимать), устройство для подъёма капельной жидкости за счёт энергии, содержащейся в смешиваемом с ней сжатом газе. Газлифт применяют главным образом для подъёма нефти из буровых скважин, используя при этом газ, выходящий из нефтеносных пластов. Известны подъёмники, в которых для подачи жидкости, главным образом воды, используют атмосферный воздух. Такие подъёмники называют эрлифтами или мамут-насосами.

В газлифте, или эрлифте, сжатый газ или воздух от компрессора подаётся по трубопроводу, смешивается с жидкостью, образуя газожидкостную или водо-воздушную эмульсию, которая поднимается по трубе. Смешение газа с жидкостью происходит внизу трубы. Действие газлифта основано на уравновешивании столба газожидкостной эмульсии столбом капельной жидкости на основе закона сообщающихся сосудов. Один из них — буровая скважина или резервуар, а другой — труба, в которой находится газожидкостная смесь.

Мембранные насосы относятся к объемным насосам. Существуют одно- и двухмембранные насосы. Двухмембраные, обычно выпускаются с приводом от сжатого воздуха. На нашем рисунке показан именно такой насос.
Насосы отличатся простотой конструкции, обладают самовсасыванием (до 9 метров), могут перекачивать химически агрессивные жидкости и жидкости с большим содержанием частиц.

Принцип работы:
Две мембраны, соединенные валом, перемещаются вперед и назад под воздействием попеременного нагнетания воздуха в камеры позади мембран с использованием автоматического воздушного клапана.

Всасывание: Первая мембрана создает разрежение, когда она движется от стенки корпуса.
Нагнетание: Вторая мембрана одновременно передает давление воздуха на жидкость, находящуюся в корпусе, проталкивая ее по направлению к выпускному отверстию. Во время каждого цикла давление воздуха на заднюю стенку выпускающей мембраны равно давлению, напору со стороны жидкости. Поэтому мембранные насосы могут работать и при закрытом выпускном клапане без ущерба для срока службы мембраны

Шнековые насосы часто путают с винтовыми. Но это совершенно разные насосы, как можно увидеть в нашем описании. Рабочим органом является шнек.
Насосы этого типа могут перекачивать жидкости средней вязкости (до 800 сСт), обладают хорошей всасывающей способностью (до 9 метров), могут перекачивать жидкости с крупными частицами (размер определяется шагом шнека).
Применяются для перекачивания нефтешламов, мазутов, солярки и т.п.

Внимание! Насосы НЕСАМОВСАСЫВАЮЩИЕ. Для работы в режиме всасывания требуется заливка корпуса насоса и всего всасывающего шланга)

Центробежные насосы являются самыми распространенными насосами. Название происходит от принципа действия: насос работает за счет центробежной силы.
Насос состоит из корпуса (улиитки) и расположенного внутри рабочего колеса с радиальными изогнутыми лопастями. Жидкость попадает в центр колеса и под действием центробежной силы отбрасывается к его перифирии а затем выбрасывается через напорный патрубок.

Читайте также:  Как выбрать насосные станции для дачи?

Насосы используются для перекачивания жидких сред. Существуют модели для химически активный жидкостей, песка и шлама. Отличаются материалами корпуса: для химических жидкостей используют различные марки нержавеющих сталей и пластика, для шламов – износостойкие чугуны или насосы с покрытием из резины.
Массовое использование центробежных насосов обусловлено простотой конструкции и низкой себестоимостью изготовления.

Многосекционные насосы – это насосы с несколькоми рабочими колесами, расположенными последовательно. Такая компоновка нужна тогда, когда необходимо большое давление на выходе.

Дело в том, что обычное центробежное колесо выдает максимальное давление 2-3 атм.

По этому, для получения более высоких значение напора, используют несколько последовательно установленных центробежных колес.
(по сути, это несколько последовательно соединенных центробежных насосов).

Такие типы насосов используют в качестве погружных скважинных и в качестве сетевых насосов высокого давления.

Трехвинтовые насосы предназначены для перекачивания жидкостей, обладающих смазывающей способностью, без абразивных механических примесей. Вязкость продукта – до 1500 сСт. Тип насоса объемный.
Принцип работы трехвинтового насоса понятен из рисунка.

Насосы этого типа применяются:
– на судах морского и речного флота, в машинных отделениях,
– в системах гидравлики,
– в технологических линиях подачи топлива и перекачивания нефтепродуктов.

Струйный насос предназначен для перемещения (откачки) жидкостей или газов с помощью сжатого воздуха (или жидкости и пара), подающегося через эжектор. Принцип работы насоса основан на законе Бернули (чем выше скорость течения жидкости в трубе, тем меньше давление этой жидкости). Этим обусловлена форма насоса.

Конструкция насоса чрезвычайно проста и не имеет движущихся деталей.
Насосы этого типа можно использовать в качестве вакуумный насосов или насосов для перекачивания жидкости (в том числе, содержащих включения).
для работы насоса необходим подвод сжатого воздуха или пара.

Струйные насосы, работающие от пара, называют пароструйными насосами, работающие от воды – водоструйными насосами.
Насосы, отсасывающие вещество и создающие разряжение, называются эжекторами. Насосы нагнетающие вещество под давлением – инжекторами.

Этот насос работает без подвода электроэнергии, сжатого воздуха и т.п. Работа насоса этого типа основана на энергии поступающей самотеком воды и гидроудара, возникающего при резком её торможении.

Принцип работы гидротаранного насоса:
По всасывающей наклонной трубе вода разгоняется до некоторой скорости, при которой отбойный подпружиненный клапан (справа), преодолевает усилие пружины и закрывается, перекрывая поток воды. Инерция резко остановленной воды во всасывающей трубе создает гидроудар (т.е. кратковременно резко возрастает давление воды в питающей трубе). Величина этого давления зависит от длины питающей трубы и скорости потока воды.
Возросшее давление воды открывает верхний клапан насоса и часть воды из трубы проходит в воздушный колпак (прямоугольник сверху) и отводящую трубу (слева от колпака). Воздух в колпаке сжимается, накапливая энергию.
Т.к. вода в питающей трубе остановлена, давление в ней падает, что приводит к открытию отбойного клапана и закрытию верхнего клапана. После этого вода из воздушного колпака выталкивается давлением сжатого воздуха в отводящую трубу. Так как отбойный клапан открылся, вода снова разгоняется и цикл работы насоса повторяется.

Что такое кулачковый насос

Производительность87.0 м 3 /час
СамовсасывающийНет

Трехкулачковый насос из нержавеющей стали отлично подходит для перекачки высоковязких сред, а также содержащих крупнозернистые частицы. Объемный принцип действия обеспечивает отсутствие пульсации в потоке, а бережная перекачка – отсутствие повреждений перекачиваемых частиц. Механические уплотнения промываются водой. Для применения в пищевой, химической, фармацевтической промышленности, в строительстве (перекачка покрытий, керамики, красок, глазури и пр.).

Кулачковый насос 320-UL

Производительность118.1 м 3 /час
Давление13.8 Бар
Температура перекачиваемой жидкости-40-149 °С
СамовсасывающийДа

Кулачковый насос 220-UL

Производительность68.1 м 3 /час
Давление13.8 Бар
Температура перекачиваемой жидкости-40-149 °С
СамовсасывающийДа

Кулачковый насос 130-UL

Производительность38.6 м 3 /час
Давление13.8 Бар
Температура перекачиваемой жидкости-40-149 °С
СамовсасывающийДа

Кулачковый насос 060-UL

Производительность27.3 м 3 /час
Давление20.7 Бар
Температура перекачиваемой жидкости-40-149 °С
СамовсасывающийДа

Кулачковый насос 030-UL

Производительность16.1 м 3 /час
Давление20.7 Бар
Температура перекачиваемой жидкости-40-149 °С
СамовсасывающийДа

Кулачковый насос 018-UL

Производительность7.5 м 3 /час
Давление13.8 Бар
Температура перекачиваемой жидкости-40-149 °С
СамовсасывающийДа

Работа кулачкового насоса обеспечивается за счет бесконтактного вращения пары кулачков внутри корпуса. Этот вид насоса является одной из разновидностей роторных насосов и работает по принципу объемного вытеснения.

Устройство и принцип работы

Кулачки установлены на валах, сопряженных с внешним синхронизатором (благодаря его наличию при вращении валы не сталкиваются).

Когда при вращении кулачки выходят из зацепления, на стороне всасывания формируется разреженная область, что обеспечивает всасывание продукта через входной патрубок. Перекачиваемая среда за счет вращения роторов постепенно перемещается на сторону нагнетания, откуда при схождениии кулачков и повышении давления и выбрасывается.

Роторные насосы кулачкового типа благодаря своей конструкции могут перекачивать разнородные жидкости, деликатные массы, структура которых должна оставаться неповрежденной (клеи, ягоды), высоковязкие среды и вещества с температурой до 150 градусов.

Технические характеристики

Кулачковые насосы (также известные как коловратные насосы) способны перекачивать жидкости с вязкостью до 100 000 сП, температурой до 150 градусов и размером частиц до 28 мм.

Насосы марки Waukesha серии Universal Lobe работают в температурном диапазоне от -49 до 150 градусов со скоростью от 600 до 1000 об/мин. Существуют различные модифицикации с разными размерами входного и выходного патрубков: от 2.54 до 15.24 см и скоростью перекачки от 7.5 до 118 куб.м/час. Серия Universal Lobe представлена маркировками 018-UL, 030-UL, 060-UL, 130-UL, 220-UL и 320-UL. Роторные насосы этой серии работают при давлении 13.8 или 20.7 бар.

Корпус и крышка таких насосов производятся из нержавеющей стали 316 (316L в качестве опции), а роторы — из незаедающего сплава Waukesha 88.

Сферы применения

Широкое применение кулачковые насосы нашли в фармацевтической промышленности. Их гигиеническая конструкция также делает их крайне привлекательным вариантом для предприятий пищевой промышленности. В целом, сфера применения определяется специфическими особенностями устройства; эти же ротационно-поршневые насосы обладают следующими характеристиками:

  • Они соответствуют наивысшим требованиям санитарии
  • Мягко перекачивают консистентные вещества
  • Хорошо работают с высоковязкими средами
  • Способны перекачивать жидкости с включениями и твердыми частицами
  • Отсутствие пульсации благодаря принципу действия насоса

Все эти преимущества гарантируют эффективное использование роторных кулачковых насосов для следующих применений:

ХлебопечениеЖидкое тестоСпецииГлазировка
Фруктовые наполнителиЖиры и маслаПодсластители
Дрожжевые суспензии
Производство напитковПиво, сусло, дрожжиБезалкогольные напиткиСоки
Фруктовые концентратыФруктовые напиткиВысокофруктозные кукурузные сиропы
Консервное производствоДетское питаниеСупыТушеное мясо
Томатная пастаСоусыФруктовое пюре
Замороженные овощиПудинги, джемы, желеСалатные соусы, майонезы
Кондитерское производствоСиропыКремыШоколад
Косметическое производствоЛосьоны и кремы для лицаГели и жидкости для укладки волосЭфирные масла
Спирты и красителиШампуни
Молочное производствоСливки, молоко, маслоСырные массы и сывороткиПрессованный творог и йогурты
Мясная промышленностьФаршевые эмульсииРубленое мясоКорма для животных
Жиры и салоМясо механической обвалки
ФармацевтикаОболочка для таблетокСиропыЭкстракты, эмульсии

Преимущества и особенности

Как уже было сказано, роторные кулачковые насосы (которые в различных публикациях могут встречаться как «лопастные насосы» или «когтевые насосы») бережно перекачивают продукты с тонкой структурой, обладают гигиенической конструкцией и продуцируют ровный поток.

Помимо этого, роторно-вращательные насосы серии Universal I также:

  • Имеют быстроразборную конструкцию, которая к тому же предупреждает поломку при попадании в корпус насоса случайных предметов
  • Имеют широкий выбор уплотнений в зависимости от целей перекачки (эластомеры сальников: витон, EPDM, буна, силикон, материал механических уплотнений: нержавеющая сталь, силикат, керамика, оксид хрома и пр.).
  • Обладают самовсасыванием и могут перекачивать продукт в обоих направлениях
  • Компактны, издают мало шума при работе и нуждаются в малой потребляемой мощности.

Наши квалифицированные специалисты помогут вам определиться с выбором насоса для ваших нужд с учетом специфики перекачиваемой среды. Мы предлагаем широкий ассортимент роторно-поршневых и кулачковых насосов Waukesha линеек Universal I, Universal II и Universal Lobe.

Кулачковые пищевые насосы

Кулачковый насос – один из самых сложных в изготовлении типов насосов, так как требует высокого качества материалов и комплектующих, обработки поверхности и профессиональной сборки. Сложность изготовления и высокая стоимость кулачковых насосов по сравнению с объемными насосами других типов оправдана низкой стоимостью эксплуатации. В насосе практически отсутствуют изнашиваемые части, он рассчитан на постоянную работу, конструкция позволяет проводить обработку насоса острым паром, температурой до 120°С, что важно в пищевой и фармацевтической промышленности.

Кулачковые пищевые насосы серии КНП

МодельПодача за 100 оборотовВход/выход ммОбороты, Ротора насосаМаксимальная Подача, л/часМощность, кВт
КНП-33 литра25/25200 – 500 об/мин300 – 8000,55
КНП-66 литров25/25200 – 500 об/мин650 – 16000,75
КНП-88 литров32/32200 – 500 об/мин850 – 21001,5
КНП-1212 литров38/38200 – 500 об/мин1300 – 32002,2
КНП-2020 литров38/38200 – 500 об/мин2100 – 54003
КНП-3030 литров51/51200 – 400 об/мин3200 – 64004
КНП-3636 литров51/51200 – 400 об/мин3800 – 76004
КНП-5252 литра51/51200 – 400 об/мин5600 – 110005,5
КНП-6666 литров63/63200 – 400 об/мин7100 – 140007,5
КНП-7878 литров63/63200 – 400 об/мин9000 – 180007,5
КНП-100100 литров76/76200 – 400 об/мин11000 – 2200011
КНП-135135 литров89/89200 – 400 об/мин15000 – 3000015
КНП-160160 литров102/102200 – 400 об/мин17000 – 3400018,5
КНП-200200 литров102/102200 – 400 об/мин21600 – 4300022
КНП-300300 литров108/108200 – 400 об/мин32000 – 6400030
КНП-400400 литров159/159200 – 400 об/мин45000 – 9000037
Читайте также:  Какой насос лучше винтовой или центробежный?

Примеры использования кулачковых насосов

  • перекачка кисломолочных продуктов, перекачка сырного и творожного зерна
  • перекачка джемов с целыми ягодами, повидла
  • перекачка шоколадной массы с включением орехов, изюма и т.п.
  • перекачка кондитерских начинок, маргарина, жира, горячих сиропов, патоки, меда
  • перекачка майонеза, кетчупа, соусов с пряностями и овощами
  • перекачка соковых концентратов, томатной пасты
  • перекачка мясного фарша, паштетов
  • подача рассола для инъекторов
  • перекачка косметических продуктов и компонентов моющих средств

Преимущества использования кулачковых насосов:

Кулачковый насос может быть оптимальным решением для перекачки вязких сред (джемы, шоколад, начинки), вязких сред с большой температурой (карамель, сахарный сироп), сред с наличием деликатных включений (шоколад с орехами, изюмом, йогурт с фруктами, сырное и творожное зерно, джем с целыми ягодами), в том числе различных волокон (черная патока со свекловичными выжимками). Кулачковые насосы можно использовать для перекачки не текучих жидкостей (паштет, тесто, фарш).

Кулачковый насос для вязких продуктов может работать без жидкости (ограниченное время), является самовсасывающим при заполнении, имеет самый короткий путь жидкости внутри рабочей камеры, рассчитан на воздействие большой температуры, имеет низкую стоимость эксплуатации и может использоваться для дозирования. К недостаткам кулачковых насосов можно отнести возможную пульсацию при работе, необходимость точной и тонкой подгонки деталей при сборке насоса, возможность выхода из строя при попадании твердых частиц, таких как гайки, болты, проволока (нештатная ситуация), более высокая начальная стоимость, по сравнению с другими типами насосов, также требуется тщательная проверка условий работы насоса для того чтобы избежать появления кавитации.

В отличие от большинства производителей насосов данного типа, наша компания предлагает кулачковый насос, цена на который доступна, не только для работы в пищевой промышленности, но и для перекачки жидкостей в производстве моющих средств, косметических продуктов, отделочных материалов, прочих химических производств.

Из нашего опыта продаж насосов данного типа мы можем сказать, что правильно подобранный и установленный насос работает в течение нескольких лет без замены комплектующих.

Мы обеспечим Вам правильный подбор кулачкового насоса и поможем правильно его установить и ввести в эксплуатацию – Вы будете довольны результатом.

Статьи

Коловратный насос. Применение. Характеристики. Виды.

Коловратный насос – это разновидность объемных роторных насосов, которая предназначается для подачи различных жидкостей и пастообразных смесей, включая химически-активные, обладающих высокой вязкостью, не содержащих абразивных веществ, не обладающих смазывающей способностью и температурой до +80 о С.

Коловратные насосы также называют кулачковыми насосами. Всё дело здесь в конструктивных особенностях и этих насосов. Принцип работы коловратного насоса основывается на вытеснении жидкости из корпуса насоса при помощи рабочего органа – кулачкового ротора. При этом, сам ротор может иметь различную форму и количество рабочих валов (рисунок 1). На территории нашей страны наибольшее распространение получили двухкулачковые коловратные насосы.

Рисунок 1. Форма роторов коловратных насосов.

Насосы коловратного типа нашли свое применение в химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Также распространены насосы с приводом от тракторного вала отбора мощности, что позволяет использовать эти насосы на открытых пространствах практически для любых целей.

Прямым конкурентом коловратных насосов являются шестеренные насосы. Они способны выполнять те же функции и перекачивать те же жидкости, что и кулачковые. Однако, главным отличием коловратных насосов является то, что на обоих роторах (ведущем и ведомом) такого насоса содержится от одного до четырёх зубьев специальной формы, причем они не несут нагрузки, связанной с передачей крутящего момента. Здесь, силовую нагрузку крутящего момента передают синхронизирующие шестерни. Как следствие, насосное оборудование коловратного типа имеет большой срок безаварийной эксплуатации.

Перемещение жидких сред осуществляется путем периодического изменения объема, т.е. перекачиваемая жидкость, при вращении роторов, захватывается кулачками и перемещается из всасывающей полости в нагнетательную.

В стационарных коловратных насосах отечественного производства, в зависимости от марки и условий эксплуатации, применяются либо электродвигатели общепромышленного назначения серии АИР, либо их взрывозащищенные аналоги серии АИМ или ВА.

Многие современные кулачковые насосы комплектуются камерами обогрева жидкости, а также предохранительными клапанами (при этом, давление полного перепуска составляет не более полуторного значения стандартного рабочего давления), что в разы улучшает эксплуатационные свойства и увеличивает срок службы насоса. Некоторые насосы, для целей снижения числа оборотов электродвигателя, оборудованы редукторным механизмом.

Самыми известными и распространенными насосами коловратного типа являются насосы серий КВ и НКФ. Рассмотрим их более подробно.

Химические коловратные насосы серии КВ предназначаются для перекачивания высоковязких жидкостей (таких как, мазут, вязкая нефть, масло, прядильные растворы), в том числе агрессивных, не обладающих смазывающими свойствами, вязкостью от 0,005 до 0,05 м 2 /с и температурой до 80°С.

Рисунок 2. Коловратный насос КВ.

Насосы серии КВ могут комплектоваться редуктором или вариатором для возможности изменения и регулирования и изменения числа оборотов двигателя. Под заказ, возможно изготовление таких насосов по д особые пределы вязкости и рабочую температуру перекачиваемой жидкости.

Рисунок 3. Габаритные размеры коловратного насоса КВ.

Данные насосы предназначены только для химической и нефтехимической промышленности. Для перекачивания продуктов питания (тесто, фарш, мёд, крем, и т.д.) в пищевой промышленности они не подходят.

Проточная часть насосов коловратных КВ, как и большинства других, изготавливается из нержавеющей молибденистой стали (сталь Е) или бронзы. Уплотнение – торцевое.

Фланцевый коловратный насос НКФ-54 – особый тип насоса, который предназначается для установки на транспортные средства, такие как, грузовой автомобиль или трактор, оборудованные валом или коробкой отбора мощности, которые и служат приводом для насоса.

Рисунок 4.Коловратный насос НКФ-54.

Таким образом, НКФ-54 – это навесной насос, который может быть снят с транспортного средства, когда это необходимо, а по потребности, смонтирован обратно для выполнения таких задач, как пожаротушение, дренаж, орошение. Воду при этом, можно брать даже из открытых водоемов, что многократно увеличивает функциональную область применения коловратного насоса.

Рисунок 5. Габаритные размеры коловратного насоса НКФ-54.

Как правило, данные насосы распространены в сельском хозяйстве и в сфере ЖКХ, а область работ, проводимых с их помощью, включает:

а) подачу воды даже с содержанием твердых механических примесей из открытых водоемов (реки, озера, пруды, болота, технические котлованы) для орошения, удобрения или внесения ядохимикатов.

б) откачку воды из любых емкостей, включая цистерны, дренаж затопленных сооружений, котлованов, подвалов многоквартирных домов.

Следует учитывать, что, для НКФ-54, механические примеси в перекачиваемой жидкости не должны быть больше 0,2% по весу, а размер твердых механических засорителей не должен превышать 0,2мм.

Кулачковые пищевые насосы

Гарантия сохранения качества Ваших продуктов!

Кулачковый (коловратный) насос OMAC – оптимальное решение при необходимости бережной перекачки продукта без нарушения его структуры, что достигается вращением роторов без касания в противоположных направлениях, а также отдельной полости для размещения уплотнений и смазки.

Съемное основание опоры упрощает монтаж и подключение насоса OMAC в линию. Конструкция насоса разработана по модульному принципу для легкой замены основные частей (роторы, уплотнения и др. детали). Наличие различных комплектов позволит Вам использовать один и тот же насос OMAC для различных перекачиваемых сред и условий.

Максимальная вязкость перекачиваемой среды составляет 100 000 мПа*с.

Преимущества и особенности кулачковых пищевых насосов OMAC

  • Модульная кострукция
  • Взрывозащищенное исполнение
  • Отсутствие застойных зон
  • Сертификаты DIN EN ISO9000-9001, 3А и «EHEDG»
  • Исключительная прочность и компактность деталей
  • Полностью нержавеющая конструкция
  • Чистота поверхности менее 0,8Ra
  • Минимальное воздействие на перекачиваемый продукт
  • Высокий КПД, стойкость к истиранию и коррозии
  • Перекачка высоковязких продуктов, в том числе с абразивными примесями

Оцените непревзойденное итальянское качество насосов OMAC!

Прямые поставки

Компания Рутектор является официальным представителем в России итальянского бренда CSFINOX, в структуре которого завод изготовитель кулачковых пищевых насосов OMAC. Познакомиться подробнее со всей номенклатурой оборудования CSFINOX можно в разделе Пищевых насосов.

Консультации специалиста

Наши технические специалисты оперативно подберут Вам оптимальную модель кулачкового пищевого насоса среди производственной номенклатуры итальянского производителя OMAC. Вы можете связаться с нами по телефону, расположенному выше, или отправить сообщение в свободной форме на электронный адрес компанииinfo@rutector.ru.

Тщательный контроль качества при производстве кулачковых насосов OMAC

Межоперационный контроль размеров проводится на всех стадиях технологических процессов обработки согласно требованиям стандартов качества ISO 9000-9001

Окончательные испытания каждого насоса выполняются на воде на максимально допустимых режимах для снятия технических характеристик и оформления, при необходимости, протокола испытаний

Типовое применение кулачковых насосов OMAC

Фармацевтическое производство

Массы, пасты, плазма, глазурь, глюкоза и т.д.

Косметическая промышленность

Косметические кремы, зубные пасты, шампуни, пена для ванны, лосьоны.

Химическая промышленность

Лаки и краски, эмали, моющие средства, полимеры, смолы, бензоловый остаток, кислоты.

Производство напитков

Вино, спирт, пиво, напитки, сиропы, чай, фруктовые соки, сусло, минеральная вода.

Пищевая промышленность

Фруктовые и томатные концентраты, маседуан из фруктов и овощей, растительные консервы, соусы, майонез, гомогенизированные мясные продукты, крахмал, овощные пюре и т.д.

Кондитерское производство

Шоколад, кремы кондитерские, бисквиты, продукты, замешанные на дрожжах, фарши, жиры, маргарин, конфитюры, варенья.

Производство молока и молочных продуктов

Молоко и молочные изделия, сыры плавленые, йогурт, фрукты для йогуртов, масло сливочное, сырная масса, сливки, сметана, сыворотка и т.д.

Основные элементы конструкции кулачкового насоса OMAC

  • 1. Ротор
  • 2. Механическое уплотнение
  • 3. Балансировочное кольцо
  • 4. Упорное кольцо подшипника
  • 5. Передний подшипник
  • 6. Задний подшипник
  • 7. Задняя крышка
  • 8. Коленчатый вал
  • 9. Подача смазки
  • 10. Шестерни зубчатой передачи
  • 11. Приводной вал
  • 12. Коробка передач
  • 13. Опора
  • 14. Корпус насосной части
  • 15. Передняя крышка

Материалы

Валы насосов изготовлены из стального проката (нержавеющая сталь марки AISI 316L) или дуплексной стали. Заготовка роторов – прессованный профиль из нержавеющей стали марки AISI 316 L высокого качества и чистоты, или же из специального нержавеющего сплава с антифрикционными свойствами (актеона). Корпус насоса полностью изготовлен из нержавеющей стали марки AISI 316 L.

Роторы

В стандартном варианте роторы имеют трехлопастную конструкцию из нержавеющей стали. Имеются также двухлопастные и пятилопастные роторы, барабаны, зубчатые колеса, а также вариант обрезиненного исполнения ротора.

Роторы являются взаимозаменяемыми. В случае замены можно монтировать либо роторы того же самого типа либо отличные от него, как по форме, так и по образуемым зазорам.

Уплотнения

Возможны различные варианты уплотнений с широким выбором материалов:

  • Манжетные уплотнения
  • Сальниковые уплотнения
  • Компактные механические уплотнения со стопорным штифтом

Возможен выбор различных комбинаций уплотнений и материалов в зависимости от свойств перекачиваемой среды.

Варианты монтажа кулачкового насоса OMAC

Стационарный монтаж

  • 1. Опора из листового металла
  • 2. Насосная часть
  • 3. Двигатель/ мотор-редуктор
  • 4. Муфта
  • 5. Защита муфты от касания (сетчатый кожух)
  • 6. Ограждения из оргстекла
  • 7. Обтекатель (при комплексном заказе агрегата в сборе)

Мобильная установка

  • 1. Тележка
  • 2. Насосная часть
  • 3. Двигатель/ мотор-редуктор
  • 4. Муфта
  • 5. Защита муфты от касания (сетчатый кожух)
  • 6. Ограждения из оргстекла
  • 7. Обтекатель (при комплексном заказе агрегата в сборе)
  • 8. Электрический щит управления

Гидравлические характеристики различных типоразмеров кулачковых насосов OMAC

Модель насоса

Подача номин,
л/100 об.

Скорость макс. об/мин

Мощность макс., кВт

Давление рабочее макс. (бар)

Стандартные стыки

ST
с валами

SM
с валами

HP Дуплекс + Актеон

DIN

Дюймы

В100

В105

В110

В115

В215

В220

В325

В330

В430

В440

В470

В490

В550

В660

В680

Возможный выбор роторов для различных типоразмеров кулачковых насосов OMAC

Тип ротора

Модели насоса

B100

B105

B110

B115

B215

B220

B325

B330

B430

B440

B470

B490

B550

B660

B680

Трехлопастной из нержавеющей стали

Зубчатые колеса из нержавеющей стали

Барабан из актеона (двухлопастной
для B100)

Зубчатые колеса
из актеона

Двухлопастной из нержавеющей стали

Трехлопастной обрезиненный (пятилопастной
для B100 и B105)

Двухлопастной обрезиненный

Кулачковые насосы OMAC в работе

Пищевые насосы: принцип работы, классификация и области применения

Пищевой насос используется для перекачки жидких и полужидких пищевых продуктов. Он подходит для работы с соками, молоком, вином, сметаной, тестом, медом.

Использование химически инертных материалов обеспечивает сохранение структуры и качества продуктов. Используется устройство в пищевой, косметической и фармакологической промышленности.

Особенности насосного оборудования для пищевых продуктов

Устройства для перекачки пищевых продуктов используются в пищевой сфере, фармацевтической и косметической промышленности. Исходя из этого, основным требованием к таким насосам является безопасность для человека в плане влияния механизмов на перекачиваемый продукт.

Поэтому большая часть насосного оборудования для продуктов питания выполнена из нержавеющей стали и специальной резины, состав которой одобрен Министерством здравоохранения.

Классификация и принцип действия пищевых насосов

Существует несколько типов насоса для пищевых жидкостей, которые отличаются друг от друга устройством рабочего органа и принципом действия. Среди основных типов, выделяются:

Насос пищевой молочный

  • плунжерные или поршневые;
  • роторные (кулачковые);
  • центробежные;
  • мембранные;
  • шнековые;
  • шестеренчатый.

Плунжерный пищевой насос

Плунжерные насосы представляют собой корпус (цилиндрический), внутри которого двигается плоский поршень или цилиндрический плунжер. Двигается рабочий орган внутри специальной камеры. В нижней и в верхней части камеры располагаются обратные клапаны. Во время движения поршня вверх образуется вакуум внизу камеры. За счет этого втягивается жидкость через нижний клапан. Дальше поршень идет вниз, вода под давлением проходит через верхний клапан и попадает в верхнюю часть камеры. При следующем движении вверх, рабочий орган выталкивает жидкость в патрубок выпуска.

Такие устройства бывают горизонтально и вертикально ориентированы. Также могут отличаться различным количеством поршней и рабочих камер, за счет чего меняется мощность, плавность подачи жидкости и стабильность устройства.

Основными плюсами технологии является низкий уровень шума и высокий показатель напора. КПД устройства составляет от 50 до 70 процентов. Кроме того, насос не зависит от степени подачи жидкости и работает с любым ее количеством.

Роторный пищевой насос

Этот тип насосного оборудования также называют пищевыми кулачковыми насосами. По принципу действия кулачковый тип насосных установок схож с плунжерными вариантами. Различие заключается в том, что в поршневых установках жидкость перекачивается посредством давления поршня. В кулачковых (роторных) устройствах давление на жидкость обеспечивают два ротора с трехзубчатой формой.

Роторы соприкасаются таким образом, что в процессе движения, они образуют между собой временные рабочие камеры. Жидкость из входной трубки попадает в созданную рабочую камеру, после чего колеса начинают движение. Как результат, рабочая камера уменьшается и при этом открывается путь к выпускной трубке. Рабочая жидкость под давлением выталкивается в эту трубку.

Устройство роторного пищевого насоса

Кулачковый тип приборов обеспечивает более равномерную подачу, чем плунжерные установки. Кроме того, устройство отличается повышенной скоростью работы, что обеспечивает большую производительность. Что касается недостатков, то здесь следует выделить обязательное требование насоса к рабочей жидкости – минимальный процент твердых частиц. В противном случае нарушается герметичность стыков рабочих органов, и насос теряет качество работы.

Центробежный тип

Насосы центробежные, как правило, имеют достаточно большие габариты. Это самый популярный тип пищевых насосных устройств. Они отличаются простотой конструкции и высокой производительностью. Состоит устройство из цилиндрического корпуса, внутри которого размещается один или несколько винтов с широкими лопастями. Приводятся в движение лопасти электромотором. Жидкий продукт попадает внутрь механизма, где лопасти начинают разгонять его по кругу. Ускорения жидкости предает центробежная сила.

После того, как продукт достаточно ускоряется, он попадает в улитку, расположенную на передней части цилиндра. Кинетической энергии продукта хватает для того, чтобы создать напор в выпускной трубке и подать жидкость на необходимое расстояние.

Насосы центробежного типа отличаются:

  • стабильностью подачи;
  • высоким напором (в многоступенчатых вариантах);
  • простотой конструкции и, при необходимости, легкостью замены комплектующих;
  • низким уровнем шума при работе.

К недостаткам такого типа устройств относится необходимость заливать продукты самостоятельно в моделях со стандартной подачей. Кроме того, одноступенчатые модели обеспечивают небольшой напор, для увеличения которого необходимо усиливать конструкцию.

Наиболее популярным примером этого типа являются пищевые насосы ОНЦ. Такой агрегат благодаря своей конструкции, позволяет работать как с вязкими, так и с жидкими материалами. При этом температурный диапазон вещества составляет -40 – + 140 градусов. При этом на них устанавливается мотор с частотой вращения – 1000-1500 оборотов в минуту, что обеспечивает высокую производительность.

Мембранный тип устройств

Пищевой насос мембранного типа состоит из корпуса, в котором роль рабочего органа выполняют две пластичные перепонки. Эти перепонки изгибаются под действием жидкости, рычажного механизма или пневматического давления. Первая мембрана, изгибаясь, всасывает жидкое вещество из впускной трубки. Оно продвигается в рабочую камеру, где располагается вторая мембрана. Она, напротив, изгибается так, что выдавливает жидкость дальше в выпускную трубку и дальше по трубопроводу.

Насосы мембранные

Мембранные устройства способны работать с жидкими веществами, в которых процент твердых частиц достигает отметки 90. При этом, возможна длительная работа на сухую, так как насос не имеет трущихся элементов, которые повреждаются при холостом ходе. Это также исключает необходимость смазывать рабочие органы.

Что касается негативных моментов, то сюда относится быстрый износ мембраны. Она состоит из достаточно хрупких материалов, которые под действием постоянной деформации быстро стираются. Это, в свою очередь, ведет к выходу из строя других элементов механизма. Поэтому проверять состояние прокладок следует при каждой чистке.

Шнековый пищевой насос

Электронасос этого типа состоит из продолговатого цилиндрического корпуса, внутри которого располагается статор из эластического материала (например, резины) и стального винта. При попадании жидкости внутрь рабочей камеры, винт начинает вращаться. Вдавливая стенки статора, он образует замкнутые пространства, в которых вода перемещается по всей длине корпуса до выпускной трубки.

Благодаря простой конструкции, в таких аппаратах легко поддерживается высокое давление до 30 Бар. Кроме того, подача вещества отличается плавностью и стабильностью, что позволяет максимально сохранить структуру перекачиваемого продукта. При эксплуатации устройство не издает шума.

В плане общей производительности, уровень устройства здесь ниже, чем в центробежном или плунжерном типе.

Шестеренчатый насосный аппарат

Как уже следует из названия, шестеренный аппарат действует на основе движения шестеренчатых колес. Во время движения шестеренок образуется зона с разряженным давлением. В нее под действием вакуумной тяги всасывается жидкость из впускного канала. Дальше, продукт попадает на движущиеся зубцы шестеренок и транспортируется в верхнюю часть камеры. С накоплением жидкости образуется высокое давление, которое продвигает ее дальше к выпускному каналу.

Шестеренчатый пищевой насос

Жидкое вещество в процессе работы также играет роль смазки. Оно предотвращает износ шестеренок, а также обеспечивает их охлаждение.

К основным плюсам такого механизма насосного аппарата относятся:

  • высокая износостойкость устройства за счет использования жидкой смазки;
  • высокий коэффициент полезного действия – 90 % и выше;
  • возможность работы с вязкими продуктами и жидкой массой с высоким содержанием твердых частиц;
  • небольшой вес и размеры.

К минусам технологии относятся:

  • высокая чувствительность к горячей жидкости (усиливает износ деталей);
  • пульсирующая подача.

Примером шнекового типа насосных аппаратов являются устройства MARINA 12V и MARINA 24V от компании Rover. Аппарат сделан из нержавеющей стали и оборудован герметизирующими прокладками для избегания контакта продуктов со смазочными материалами механизмов. Устройства обеспечивают подачу в 25 л за минуту. Максимальный напор подачи – 3 метра. Оборудованы установки мощным двигателем с 3000 оборотов в минуту.

Пищевой циркуляционный насос самовсасывающий (видео)

Ссылка на основную публикацию