Как устроен и действует такой 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 разрежение 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.

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 разрежение, 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.

Ламинарный (дисковый) насос является разновидностью центробежного насоса, но может выполнять работу не только центробежных, но и прогрессивных полостных насосов, лопастных и шестеренчатых насосов, т.е. перекачивать вязкие жидкости.
Рабочее колесо ламинарного насоса представляет собой два и более параллельных диска. Чем больше расстояние между дисками, тем более вязкую жидкость может перекачивать насос. Теория физики процесса: в условиях ламинарного течения слои жидкости движутся с различной скоростью по трубе: слой, наиболее близкий к неподвижной трубе (так называемый пограничный слой), течёт медленнее, чем более глубокие (близкие к центру трубы) слои текущей среды.
Аналогично, когда жидкость поступает в дисковый насос, на вращающихся поверхностях параллельных дисков рабочего колеса образуется пограничный слой. По мере вращения дисков энергия переносится в последовательные слои молекул в жидкости между дисками, создавая градиенты скорости и давления по ширине условного прохода. Эта комбинация граничного слоя и вязкого перетаскивания приводит к возникновению перекачивающего момента, который «тянет» продукт через насос в плавном, почти не пульсирующем потоке.

Как работает насос для воды: устройство, виды и преимущества, подготовка к запуску

Жильцы многоквартирного дома ежедневно пользуются централизованной системой водоснабжения, поэтому у них нет необходимости думать об установке насосного оборудования. А вот владельцы частных домов для обустройства системы водоснабжения должны установить насос для воды. Чтобы система функционировала корректно необходимо узнать, как устроен и работает водяной насос.

Устройство насоса

Работа водяного насоса выглядит следующим образом: он всасывает жидкость из источника и поддает ее под напором пользователю. Основное отличие между различными моделями оборудования состоит в технической конфигурации и габаритах. Важно правильно выбрать тип, чтобы подача жидкости осуществлялась корректно.

Устройство насоса для воды: внутри расположены латунные трубки, окруженные стойками для крепления бака сверху и снизу. Чтобы смягчить вибрацию, которая возникает при работе агрегата, устанавливают амортизаторы. Внутри установлен вентилятор, радиатор, расширительный бак. Вода попадает на крыльчатку, которая работает от двигателя, и переносится из насоса в водяную рубашку. Выделяют различные типы устройств: промышленные, поверхностные, бытовые и погружные. Каждая модель обладает своими особенностями и отличается своим КПД, мощностью, создаваемым давлением, максимальным напором жидкости.

Купить насос и необходимые для него принадлежности можно в нашем интернет-магазине.

Особенности различных типов оборудования

Промышленная модель отличается простотой и надежностью монтажа, безопасностью и возможностью выкачки жидкости с большой глубины. Такой агрегат обладает повышенной производительностью и сниженным энергетическим расходом. Бытовая конструкция используется для обеспечения водой жилых построек, полива почвы и очистки воды. Погружные агрегаты бесперебойно перекачивают жидкость. Они выталкивают воду наверх. Их достаточно легко установить и в дальнейшем обслуживать, но они очень шумные. Поверхностная модель очень легкая, ее можно перемещать в любое удобное место. Она может выкачать жидкость с глубины около 50 метров и работать без шума. Однако, стоимость такого прибора значительно выше.

В зависимости от рабочего механизма, которое оказывает влияние на поток воды выделяют следующие конструкции: лопастные и вибрационные.

Как работает насос для воды первого типа: принцип работы основан на воздействии двигателя на перекачиваемую консистенцию. Внутри закреплены лопасти, согнутые в противоположную сторону от движения. В результате движения появляется центробежная сила и происходит вытеснение воды к выходу трубы. Внутренний механизм является многоступенчатым. Такие модели разделяют на центробежные, вихревые и самовсасывающие.

В основе механизма нет вращения. Воздействие на жидкость осуществляется за счет поступательных движений поршня. Его приводит в действие якорь электромагнита. В результате образуются колебания воды, избыток которой выталкивается наружу, а в входные клапана поступает новая жидкость. Такие агрегаты используются в основном в колодцах.

Помните! Основным недостатком вибрационной модели является достаточно большой уровень вибрации. Поэтому такую конструкцию лучше устанавливать в колодцах, чтобы она билась об стенки.

§48 — Перышкин А.В., 7 класс.

Явление, которое используется в устройстве поршневого водяного насоса, напрямую доказывает закон Паскаля. Поднятие жидкости в насосе происходит за счет действия атмосферного давление.

2. Как устроен и действует такой насос?

Насос схематически изображен на рисунке 142, б. Он состоит из цилиндра, внутри которого ходит вверх и вниз плотно прилегающий к стенкам поршень. В нижней части цилиндра и в самом поршне установлены клапаны, открывающиеся только вверх. При движении поршня вверх вода под действием атмосферного давления входит в трубу, поднимает нижний клапан и движется за поршнем.

30 видов насосов. Типы насосов. Устройство и работа насоса

Время чтения: 24 минуты

В данной статье мы собрали без преувеличения, самый большой список видов насосов. Мы понимаем, что текстовая информация не всегда легко воспринимается, особенно, когда речь идет о таких вещах, как промышленные насосы. Именно поэтому мы постарались подобрать информативные картинки и видео, чтобы убрать любую возможную недосказанность.

Мембранные (диафрагменные) насосы

Фото: принцип работы мембранного (диафрагменного)

Мембранные (диафрагменные) насосы относятся к типу объемного насосного оборудования. Это означает, что перекачка среды таким насосом производится за счет изменения объема рабочей камеры. За цикличность таких изменений в мембранном агрегате отвечает эластичная диафрагма, расположенная на внутренней стенке камеры.

Принцип работы мембранного насоса основан на изменении внутреннего объема камеры за счет движения диафрагмы (эластичной мембраны). Когда мембрана выгибается в противоположную от камеры сторону, объем камеры становится больше. Вследствие этого процесса внутри формируется область пониженного давления. Насос всасывает внутрь порцию перекачиваемой среды. Обратное движение диафрагмы уменьшает объем камеры. Это приводит к выталкиванию среды наружу с противоположной стороны.

Работу мембранного насоса обеспечивают также два клапана – впускной и выпускной. Они функционируют одновременно, но зеркально друг другу:

— в процессе всасывания перекачиваемой среды впускной клапан открывается, что позволяет жидкости попасть внутрь рабочей камеры, а выпускной остается закрытым (это позволяет сохранить низкое давление внутри мембранного насоса);

— в процессе выталкивания открывается выпускной клапан, а впускной в этот момент закрывается.

Такая работа клапанов исключает риск возврата перекачиваемой жидкости.

Пневматические насосы

Фото: принцип работы пневматического на примере винтового

Основное преимущество пневматических агрегатов состоит в их высоком КПД. Использование такого оборудования позволяет осуществлять перекачку разных типов жидкостей, включая агрессивные химические среды. Отдельные типы пневматических агрегатов могут использоваться для транспортировки горячих жидкостей, масел и жиров, ЛКМ, различных смазок, нефтепродуктов и не только.

Пневматические насосы нашли свое применение в сельском хозяйстве, горнодобывающей и нефтяной отраслях, в медицине, в косметологии, производстве ЛКМ и пр. Техника, изготовленная из износостойких материалов способна прослужить долгое время даже в случае ее эксплуатации в условиях повышенной сложности.

Принцип работы этого оборудования заключается в использовании для перекачки различных сред сжатого воздуха, создающего в рабочей камере агрегата попеременно область высокого и низкого давления. Складываются такие насосы из двух камер, в которых показатели давления имеют разное значение. Из-за этой разницы между камерами постоянно движется воздух, с помощью которого и перекачивается среда.

На данный момент в промышленности используются несколько видов пневматических насосов:

• винтовые;
• бочковые;
• мембранные;
• поршневые.

С их помощью может осуществляться перекачка не только жидкостей, но и сыпучих веществ, а также сред с твердыми включениями.

Перистальтические (шланговые) насосы

Фото: принцип работы перистальтического (шлангового)

Перистальтические насосы существенно отличаются от всех типов насосного оборудования. Исключительная ценность этих агрегатов состоит в том, что перекачиваемая среда никоим образом не контактирует с конструктивными элементами насоса – только с используемой в системе заменяемой трубкой (или шлангом).

Именно трубка выступает в роли основного рабочего элемента перистальтического насоса. Движение среды по ней осуществляется благодаря работе специальных роликов. Ролик прижимает один из участков трубки к корпусу агрегата. Жидкость внутри трубки оказывается внутри одной из ее частей и так дозировано перемещается внутри к выпускному отверстию. За роликом, пережимающем трубку из-за изменения объема образуется зона низкого давления. Это приводит к забору следующей порции перекачиваемой среды. И так цикл за циклом.

Количество роликов в перистальтике может варьироваться в зависимости от конкретной модели. Одно из существенных достоинств этого оборудования состоит в возможности четко вымерять количество среды, перекачиваемый за один цикл, дозировать ее подачу. Эта функция перистальтического насоса активно используется в медицинской, химической промышленности, косметологии, различных лабораториях.

Винтовые насосы

Фото: принцип работы винтового

Винтовой насос представляет собой оборудование, перекачка среды в котором происходит посредством нагнетания напора винтовыми роторами (одним или несколькими). Роторы в агрегате вращаются внутри статора.

Среда в винтовом насосе движется вдоль оси ротора внутри рабочей камеры по канавкам, которые образуются самим винтом и корпусом оборудования. Поскольку винтовые выступы соприкасаются с корпусом или заходят в канавки расположенного тут же смежного ротора в рабочей камере образуется замкнутое пространство. Это исключает движение среды в обратном направлении.

Ключевое достоинство этого оборудования состоит в возможности перекачивать даже высоковязкие среды, а также, пар или газ. Давление внутри рабочей камеры оборудования может достигать 30 Мпа.

Активное применение винтовые насосы нашли в нефтедобывающей отрасли. Могут использоваться в промышленности, где стоит задача перекачки жидкости с большим количеством твердых включений, а также вязкие среды.

Видео: принцип работы винтового

Импеллерные насосы

Фото: принцип работы импеллерного

Рабочим органом в импеллерном насосе выступает специальное колесо (импеллер), оснащенное гибкими лопастями. Изготавливается импеллер из плотной резины, монтируется непосредственно в рабочей камере внутри концентрического корпуса. На корпусе имеется два патрубка: всасывающий и выпускающий.

В процессе вращения колеса-импеллера происходит движение гибких лопастей. При этом рабочая камера представляет собой окружность, в которой одна из сторон сужена по сравнению с остальными. Через всасывающий патрубок внутрь рабочей камеры попадает перекачиваемая среда, которая движется по окружности между лопастями к выходному отверстию. Проходя точку сужения рабочей камеры лопасти начинают сгибаться. Пространство между ними сужается, из-за чего находящаяся внутри камеры жидкость выталкивается в выпускающий патрубок.

Простота конструкции, способность осуществлять перекачку высоковязких жидкостей и сред с определенным содержанием газов, сделали импеллерные агрегаты востребованными в разных промышленных сферах: нефтеперерабатывающей, косметологической, химической, фармакологической, легкой, пищевой и не только. Особенно часто используются эти агрегаты в производстве кисломолочных продуктов, виноделии и не только. Импеллерное оборудование позволяет решить задачу дозирования достаточно сложных продуктов.

Центробежные насосы

Фото: принцип действия центробежного

Центробежным называют один из видов лопастных динамических насосов, способных обеспечить непрерывный поток перекачиваемой среды благодаря вращению ротора, оснащенного лопастями. Перенос потока происходит за счет возникающей в рабочей камере центробежной силе. Направляется он перпендикулярно оси вращения (в радиальном направлении).

Принцип работе центробежного насоса достаточно прост. Во внутреннюю рабочую камеру агрегата попадает жидкая среда. Лопасти вращающегося ротора захватывают ее и приводят в движение. В результате постоянного вращения у стенок рабочей камеры образуется зона высокого давления. Именно давление помогает жидкости выталкиваться через выходной патрубок. В то же время в центре рабочей камеры за счет переноса среды к ее стенкам образуется зона низкого давления. Из-за нее через входной патрубок всасывается новая порция перекачиваемой среды.

И погружные, и поверхностные центробежные насосы работают по одному и тому же принципу, поскольку основную функцию оборудования выполняет именно ротор с лопастями. Именно оно обеспечивает стабильность потоку, который создается в рабочей камере, и его непрерывность.

Центробежные агрегаты не рассчитаны на работу на «сухом ходу». Перекачиваемая среда должна постоянно присутствовать в рабочей камере. Холостая работа насоса может привести к выходу его из строя.

Видео: центробежный. Принцип и устройство работы

Химические насосы

Фото: устройство химического на примере центробежного

Химическими принято называть насосы, которые используются для перекачки агрессивных жидкостей: концентрированных или разбавленных кислот, щелочей, растворителей и не только. Химическое исполнение насоса предполагает использование в его конструкции материалов, устойчивых к воздействию этих веществ (это касается проточной части оборудования). Основная проблема состоит в том, что универсальных материалов, которые бы демонстрировали одинаковую стойкость к разным химическим элементам не существует.

Детали химических насосов могут изготавливаться из керамики, алюминия, нержавеющей стали, специальных полимерных материалов. При этом производители учитывают, что сталь может корродировать под воздействием отдельных солей, полимеры не используются в конструкции, если планируется перекачка органических растворителей, керамика не подходит в случаях, когда требуется изготовить детали особо сложной формы.

Именно по этой причине химические насосы выпускаются в нескольких решениях сразу: с разными материалами корпуса и рабочей камеры. Подбор такого оборудования осуществляется с учетом того, какая среда будет перекачиваться.

Принцип действия химического оборудования отличается в зависимости от того, какое оборудование используется на производстве. Существует несколько типов и моделей насосов, имеющих химическое исполнение: центробежные (с поливинилденфторидным или полипропиленовым корпусом), бочковые и винтовые (с корпусом из полипропилена, поливинилденфторида или нержавеющей стали), с магнитной муфтой (без уплотнений в конструкции), мембранные и, конечно, перистальтические. Последний вариант предполагает подбор химически стойких трубок, с которыми будет непосредственно контактировать среда.

Консольные насосы

Фото: как работает консольный

Консольные насосы применяются для перекачки жидкостей, в составе которых отсутствуют загрязнения. Абразивных веществ в перекачиваемой среде должно быть не более 0,1%, а из размер – не превышать показатель в 0,2 мм.

Перекачка жидкости в консольном центробежном насосе осуществляется посредством колеса, оснащенного лопастями. Именно оно выступает в роли главного функционального узла в оборудовании этого типа. Состоит узел из двух, размещенных параллельно друг другу диска, между которыми находятся пластинчатые перегородки, объединяющие диски в единый барабан. Вращение колеса запускается электродвигателем.

Внутри корпуса в точке, где расположено колесо, имеется патрубок для всасывания перекачиваемой жидкости. На выходное отверстие среда переносится при помощи лопастей, которые в процессе вращения ускоряют ее и создают на выходе зону повышенного давления.

Применяются консольные агрегаты в химическом производстве, в сферах коммунального хозяйства, в системах водоснабжения, ирригации и полива.

Поршневые (плунжерные) насосы

Фото: принцип действия поршневого (плунжерного)

Плунжерные поршневые насосы наиболее часто применяются в качестве привода или механизма в других типах оборудования и специальных агрегатах. Такой тип насосного оборудования используется, в том числе, в производстве транспортных средств. Относятся плунжерные насосы к типу скальчатого объемного оборудования, основным рабочим органом в котором является плунжер.

Поршневые (плунжерные) насосы активно используются в химической промышленности (в том числе, для бурения скважин, транспортировки нефтепродуктов и пр.), в энергетике (обеспечивают надежную работу парогенераторов), в машиностроении, коммунальном хозяйстве и не только.

Принцип работы плунжерного поршневого агрегата основан на работе кулачкового вала, обеспечивающего движение возвратно-поступательного характера. В процессе кручения вала роликовый толкатель приводит поршень (плунжер) в движение, из-за чего рабочее давление внутри рабочей камеры становится значительно ниже, чем давление жидкости у всасывающего патрубка.

Разность давления приводит к открытию клапана и заполнении рабочей камеры перекачиваемой средой. Следующий оборот вала заставляет поршень двигаться в обратную сторону. Давление в рабочей камере растет и жидкость из нее выдавливается через нагнетательный клапан. Все время, пока крутится вал, происходит циклический процесс движения поршня и перекачки среды.

Специфика работы разных по типу и устройству плунжерных насосов остается неизменной.

Видео: принцип работы поршневых

Погружные насосы

Фото: принцип действия погружных

Погружной насос размещается внутри жидкости, которую перекачивает. Это оборудование позволяет поднять жидкость на поверхность даже с очень большой глубины. В промышленных масштабах для этого используются специальные скважинные погружные насосы. Конструкция и форма агрегата позволяет обеспечить значительный напор даже при работе в очень узких и глубоких скважинах.

Основным элементом погружного оборудования является рабочее колесо, которое запускает работу всех остальных элементов. На колесе имеются вращающиеся лопасти, обеспечивающие выработку центробежной силы. Она необходима для быстрого всасывания перекачиваемой среды. Клапаны на корпусе рабочей камеры осуществляют впуск и выпуск жидкости, предотвращают риск обратного выхода ее в скважину.

Принцип работы погружного агрегата основан на вращении рабочего колеса, которое запускается посредством работы электропривода. Нагнетатель забирает жидкость и скважины, а лопасти колеса позволяют перемещать ее к выпускному патрубку и двигать далее по трубам наверх.

Существует три основных типа погружных насосов, которые отличаются по конструктивному исполнению: вибрационные, вихревые и центробежные. Последние характеризуются значительным КПД и мощностью, что делает их востребованными во многих областях промышленности.

Роторные насосы

Фото: принцип работы роторного

Роторные насосы относят к категории объемного насосного оборудования. Они отличаются от вихревых и центробежных насосов способом транспортировки перекачиваемой среды. Различают роторные насосы с вращательным, а также вращательным с возвратно-поступательным способами перекачки.

Принцип работы роторного насоса основан на изменении объема рабочей камеры. Через специальный патрубок попадающая в рабочую камеру жидкая среда выталкивается в область нагнетания. Детали агрегата внутри корпуса рабочей камеры позволяет создавать внутри нее замкнутый объем и, соответственно, влиять на параметры давления. Специальные шестеренки внутри камеры вращаются вокруг собственной оси. Транспортируемая среда переносится лопастями шестеренок и под давлением выходит из рабочей камеры.

Строение ротора в зависимости от модели насоса может отличаться, однако во всех моделях важно обеспечить плотное прилегание пластин к корпусу. Благодаря отсутствию клапанов допускается возможность обратного хода. Это свойство активно используется в гидромоторах.

Видео: принцип работы роторного

Лопастные насосы

Фото: принцип работы лопастного

Лопастной насос относится к типу динамического насосного оборудования. Перемещение среды в нем осуществляется посредством работы лопастей. Существует несколько видов лопастных насосов:

• осевые: перемещение жидкости в них происходит вдоль оси вращения лопастного колеса;
• центробежные: среда в них движется перпендикулярно оси вращения;
• диагональные: перемещение среды происходит по диагонали между непосредственно осью вращения и направленному к ней перпендикулярной линии.

Осевые лопастные насосы способны обеспечить высокую мощность подачи перекачиваемой жидкости. Центробежные выделяются способность развивать наибольший напор. Диагональные насосы представляют собой промежуточный вариант между двумя вышеописанными.

Принцип действия лопастного насоса основан на вращении рабочего колеса. Создаваемая лопастями энергия передается перекачиваемой среде, обеспечивая инерционность ее движения. Благодаря герметичности рабочей камеры в лопастном насосном оборудовании постоянно нагнетается давление, что обеспечивает перетекание жидкости от всасывающего патрубка к напорному.

Оборудование применяется для перекачки жидкостных сред в условиях сравнительно низкого давления и большого расхода.

Пластинчатые (шиберные) насосы

Фото: принцип действия пластинчатого (шиберного)

Пластинчатые (шиберные) насосы нашли свое применение в работе с жидкими средами, которые имеют свойство загустевать и становиться вязкими в случае изменения температурного режима. Дело в том, что корпус пластинчатого насоса имеет специальную рубашку, которая обеспечивает качественную термоизоляцию и не позволяет перекачиваемой жидкости менять свои свойства.

Наличие пластин в насосах шиберного типа, в свою очередь, позволяет использовать оборудование в перекачке среды, содержащей в составе нерастворимые примеси, абразивные материалы (в том числе, смолы и клеевые смеси). Оборудование характеризуется высокой мощностью всасывания и способностью осуществлять перекачку в двух направлениях.

Принцип работы шиберного насоса основан на вращении ротора, оснащенного пластинами. Эти пластины могут свобод перемещаться в радиальном направлении, располагаясь внутри посадочных пазов. Центробежная сила, образуемая вращением, выдвигает пластины так, чтобы их торцевая часть вплотную соприкасалась со стенками рабочей камеры. Пластины при этом скользят по поверхности и одновременно перекачивают среду.

В производственном процессе могут использоваться пластинчатые насосы прямого и непрямого управления.

Видео: принцип работы шиберного

Бочковые насосы

Фото: как устроен бочковой

Бочковые насосы используются для откачки жидкости непосредственно из емкости, в которой устанавливаются. Емкость представляет собой специальную гофрированную бочку из стали (в соответствии с международными требованиями). Диаметр и высота насосного оборудования рассчитаны непосредственно под такие бочки.

Конструкция бочкового насоса складывается из двух частей: удлиненного корпуса в виде трубы и электропривода. В корпусе располагаются рабочая крыльчатка и вращающий ее вал, а также выпускной клапан. С электромотором его соединяет специальная муфта. Именно от запускает процесс вращения вала.

Электропривод располагается вне бочки и никак не контактирует с перекачиваемой средой. Характеристики его зависят исключительно от модели используемого оборудования. Для перекачки вязких жидкостей используются более мощные приводы, чем для работы с обычной водой.

Характеристики нижней части бочкового насоса зависят непосредственно от свойств перекачиваемой среды. Также в разных моделях может отличаться длина погружного элемента. Бочковые насосы, используемые для работы с пищевыми продуктами, изготавливаются из полимерных материалов и нержавеющей стали.

Видео: работа бочкового

Мотопомпы (бензиновые и дизельные)

Фото: схема работы мотопомпы

Бензиновые и дизельные мотопомпы применяются для перекачки жидкости наряду с погружным и поверхностным насосным оборудованием. Их существенное преимущество состоит в полной независимости от источников электропитания. Кроме того, мотопомпы с бензиновым или дизельным двигателем характеризуются большей мощностью, чем электрические.

Приводной двигатель запускается в процессе сгорания топлива. Он приводит в действие рабочий вал мотопомпы. В зависимости от типа оборудования (диафрагменное или центробежное) приводится в действие либо диафрагма, либо оснащенное изогнутыми лопастями колесо. Их движение позволяет снизить давление во внутренней камере, благодаря чему через входной патрубок по заборному шлангу активно всасывается перекачиваемая жидкость. В процессе движения лопастного колеса (или обратного движения диафрагмы) давление внутри камеры начинает повышаться, из-за чего перекачиваемая среда отбрасывается к ее стенам и впоследствии выталкивается через выходной патрубок.

Бензиновые и дизельные мотопомпы отличает высокая производительность. Отдельные модели этой техники способны осуществлять перекачку среды с большим количеством загрязнений. Оборудование активно используется в сельском хозяйстве, на коммунальных предприятиях (для откачки воды из затопленных помещений), в строительстве для осушения водоемов и заболоченных участков. Оборудование позволяет оперативно ликвидировать аварии в системах канализации и водоснабжения, организовать перекачку жидкости из различных резервуаров и не только.

Видео: что такое мотопомпа и как ее выбрать

Вихревые насосы

Фото: принцип действия вихревого

В вихревых насосах ключевым рабочим элементом выступает крыльчатка, лопасти которой по отношению к оси находятся в наклонном или радиальном положении. Конструкция оборудования предполагает, что внутри рабочей камеры между лопастями и стенками корпуса зазоры практически отсутствуют. Сама камера имеет цилиндрическую форму.

Принцип действия вихревого насоса основан на вращении крыльчатки, которое приводит к образованию внутри рабочей камеры центробежных сил. Всасываемая жидкость внутри под действием этой силы направляется в выходной патрубок под достаточно сильным напором. Вихревые насосы отличаются от классических центробежных по нескольким параметрам:

• перекачиваемая среда всасывается в камеру в небольшом количестве и впоследствии движется по образованным крыльчаткой пазам в процессе вращения;
• жидкость, которая попала в пазы рабочего колеса после всасывания, движется к центральной части лопастей с периферии;
• в районе размещения принимающего патрубка в процессе вращения создается зона пониженного давления, что позволяет жидкости всасываться внутрь рабочей камеры;
• цикличность процесса перекачки приводит к постепенному увеличению напора жидкостного потока.

Вихревой насос применяется в случаях, когда нужно под большим напором обеспечивать подачу сравнительно небольшого количества жидкости. Нередко оборудование используется в пищевой промышленности. Эксплуатируются исключительно с неабразивной жидкостной средой.

Шнековые (оседиагональные) насосы

Фото: принцип действия шнекового (оседиагонального)

Шнековый (оседиагональный насос) – погружное насосное оборудование винтового типа. Перекачка жидкой среды шнековым насосом основана на работе специфического архимедового винта определенной длины. Исключительным преимуществом этого агрегата является возможность осуществлять перекачку жидкостей с сильным загрязнением (абразивными веществами небольших размеров).

Принцип работы оседиагонального насоса не отличается особой сложностью. В нижней части рабочей камеры агрегата расположено подающее отверстие, через которое внутрь засасывается перекачиваемая среда. Спиральные элементы имеющегося в шнековом насосе винта захватывают жидкость и проталкивают ее к напорному отверстию.

Стоит отметить, что при увеличении скорости вращения винта активно увеличивается производительность агрегата, но это не повлияет на уровень напора в выходном отверстии, поскольку внутри рабочей камеры уровень давления не изменяется.

Шнековые насосы нашли свое применение в промышленности. Они идеально подходят для работы с загрязненной средой, жидкостями повышенной вязкости, нефтепродуктами и маслами, а также иными материалами промышленного назначения.

Видео: принцип работы шнекового

Струйные насосы

Фото: принцип работы струйного

Струйный насос – оборудование простой конструкции, которое для перекачки среды использует динамику ее потока. Относится к типам нагнетательных насосов. В его конструкции полностью отсутствуют детали и элементы, движущиеся в процессе работы.

Принцип действия струйного потока основан на перемещении жидкостей, газов, а также их смесей по трубопроводу, в которое вмонтировано суженное сопло. Сужение способствует повышению скорости потока. Создаваемая им энергия в насосном оборудовании преобразуется в кинетическую.

Всасывание перекачиваемой среды осуществляется через патрубок, соединенный с усреднительно-смесительной рабочей камерой. Жидкость перемещается внутри диффузора и направляется к конечному потребителю. В оборудовании этого типа исключен избыточный напор на выходе жидкости из нагнетательного патрубка.

Струйные насосы отличаются невысоким процентом КПД. Их активно используют в производстве для работы с жидкостями и газами, где применение нагнетателей лопастного типа невозможно из-за свойств самой среды.

Видео: работа струйного

Гидротаранные насосы

Фото: принцип работы гидротаранного

Гидротаранный насос представляет собой механическое оборудование, используемое в целях подъема воды на значительную высоту. По-другому этот тип насосного оборудования называют «гидравлическим тараном». Для своей работы агрегат получает энергию непосредственно из водного потока, создаваемого силой тяжести. Эта энергия возникает благодаря наличию в конструкции установленной под уклоном трубы. Оборудование функционирует без подключения к источникам электропитания.

За счет того, что гидротаранный насос пропускает через себя больший поток воды, стекаемый с небольшой высоты (h1), он способен поднять определенную часть этой воды на значительную высоту (h2).

Принцип работы гидротаранного насоса основан на энергии, создаваемой водным потоком. Вода по наклонной трубе определенной длины направляется самотеком к специальному клапану. Когда клапан резко закрывается, кинетическая энергия, созданная потоком, преобразуется. Возникает зона повышенного давления, которое позволяет по более узкой трубе поднимать часть воды на заданную высоту через определенный промежуток времени.

Под давлением открывается верхний клапан насоса, который пропускает воду из трубы в специальный воздушный колпак, а далее – через отводящую трубу к точке забора. В самом колпаке происходит сжатие воздуха и накапливание энергии. В то же время давление в основной (питающей) трубе из-за остановки воды будет постепенно снижаться. Падение давления приводит к открытию нижнего клапана и опусканию верхнего.

Вода при открытом нижнем клапане начинает разгоняться до следующей цикличной остановки.

Спиральные насосы

Фото: принцип работы спирального

Спиральные насосы используются в случаях, когда возникает необходимость безмаслянным способом создать вакуум. Спиральное оборудование считается хорошей альтернативой вакуумным насосам пластинчатого типа. Его производительность нередко достигает 35 куб. метров в час.

Принцип действия спирального насоса основан на особом расположении спиралей в его конструкции. Они используются для создания объемов серповидного типа, в которых происходит сжатие перекачиваемой среды. В процессе вращения спирали объем рабочей камеры уменьшается и помогает перемещению среды к середине самой камеры. Воздушная смесь забирается с периферии (у стенок рабочей камеры), а полностью сжимается – в центре. При соединении рабочих полостей насоса образуются парные объемы.

На торце спирали, которая не движется, имеется обратный клапан и выходное отверстие, через которое выходит среда в сжатом виде. Движущаяся спираль при помощи лопастей помогает полностью изолировать всасываемые объемы среды и уже сжатые в процессе работы агрегата и разделить внутри камеры области низкого и высокого давления. Полный цикл перекачки равен количеству оборотов спирали.

Спиральные вакуумные насосы активно эксплуатируются в сферах фармацевтики и медицины, при проведении лабораторных испытаний и биологических исследований. Оборудование также нашло применение в производстве полупроводников и электронике. Использование спирального насоса помогает в имитации космического пространства. Агрегаты также активно используются в качестве спирального компрессора в тепловом насосном оборудовании.

Видео: принцип работы спирального

Вакуумные насосы

Фото: принцип работы вакуумного

Вакуумный насос – оборудование, которое используется в целях откачки среды из замкнутого пространства и последующего формирования в нем вакуума. Конструкционное исполнение вакуумных насосов бывает разным. Оборудование применяется в разных промышленных сферах, в отрасли сельского хозяйства, при проведении лабораторных исследований.

Принцип действия большинства вакуумных агрегатов состоит в создании среды разряженного воздуха посредством изменения объема камер агрегатов. По такому принципу функционируют ротационная техника, вакуумные насосы водокольцевого типа, а также поршневые вакуумные насосы.

Достижение состояния разряженного воздуха позволяет решить множество задач. Специалисты называют это состояние форвауумом. Достичь более глубокого состояния вакуума позволяют молекулярные и турбомолекулярные насосы, а также оборудование паромаляного, пароструйного и водоструйного типов, эжекторы и диффузионная насосная техника. Принцип действия техники этого типа основан на передаче от движущейся среды к энергии к молекулам газовой ли воздушной. Скорость такой передачи предельно высока. Направление движения газовой или жидкостной струи молекул при этом может размещаться перпендикулярно основному потоку или совпадать с ним.

Высокоэффективность оборудования основана на принципе вытеснения. Тот объем вакуума, который способна обеспечить конкретная модель вакуумного насоса зависит от герметичности рабочей камеры.

Видео: видео о вакуумных

Криогенные насосы (крионасосы)

Фото: принцип работы криогенного

Криогенное оборудование используются для перекачки углекислоты и различных жидкостей криогенного характера в стационарные резервуары. Также оборудование этого типа применяется для создания глубокого вакуума, поскольку гарантируют высокую скорость и эффективность откачки.

Существует несколько типов криогенного насосного оборудования, однако в производственных условиях чаще всего применяются поршневые агрегаты. Они характеризуются универсальностью и способны работать с различными средами: водородом, кислородом, аргоном, природным газом, азотом, углекислотой.

Принцип действия крионасоса основан на сорбции молекул при предельно низкой температуре. Внутри рабочей камеры подобного оборудования происходят процесс криосорбции и криоконденсации. Вакуумное криогеонное оборудование способно вымораживать молекулы газа, превращая их в твердое состояние. Это автоматически снижает давление внутри емкости, создавая условия полного вакуума.

Ламинарные (дисковые) насосы

Фото: принцип работы ламинарного (дискового)

Ламинарный (дисковый) насос представляет собой подвид центробежного насосного оборудования. Используется для перекачки жидкостей высокой вязкости. Способен выступить в качестве альтернативы на только центробежного, но и некоторых типов шестеренчатых, лопастных и полостных агрегатов.

В конструкции ламинарного насоса присутствует рабочее колесо, которое имеет вид двух параллельных, размещенных на расстоянии друг от друга дисков. Расстояние между дисками рабочего колеса имеет важное значение: чем оно больше, тем выше допустимый предел вязкости перекачиваемой среды.

Перекачивая среда, попадая в рабочую камеру дискового насоса, создает пограничный слой на поверхности каждого вращающегося диска. В процессе вращения рабочего колеса этим слоям на молекулярном уровне передается энергия движения. Она создает по всей ширине прохода градиенты давления и скорости. За счет сочетания перетаскивания вязких частиц и граничного слоя возникает перекачивающий момент, который и позволяет направить среду в едином потоке. При этом практически полностью отсутствует пульсация, что исключает изменение свойств вязкой жидкости.

Крыльчатые насосы

Фото: принцип работы крыльчатого

Крыльчатый насос – ручное насосное оборудование объемного типа, в котором в качестве вытеснителя применяется оснащенная лопастями крыльчатка. Агрегаты этого типа считаются разновидностью поршневых насосов двойного действия. В специализированных источниках крыльчатые насосы имеют другое название – «насосы Альвейера».

Принцип действия оборудования основан на кинематической энергии, создаваемой крыльчаткой в процессе вращения рукоятки. Рабочему органу рукоятка позволяет передать возвратно-вращательное движение. Когда колесо крутится по часовой стрелке, открываются впускной и выпускной клапаны. При движении крыльчатки в обратном направлении происходит закрытие клапанов. Перекачиваемая среда нагнетается в рабочей камере снизу вверх.

Крыльчатые насосы применяются в ситуациях, когда нельзя допустить превышение давления (максимальный показатель составляет 1,8 Мпа. Оборудование идеально подходит для работы в условиях, когда нет необходимости в монтаже более сложных насосных агрегатов или отсутствует источник электропитания. Техника позволяет осуществлять откачку жидкостных сред из котлованов и емкостей небольших размеров.

Сильфонные насосы

Фото: принцип работы сильфонного

Сильфонные насосы применяются для перекачки сред, характеризующихся высокой чувствительностью к механическому воздействию. Часто с их помощью проводится перекачка различных водных эмульсий. Оборудование обеспечивает плавность и аккуратность перекачки, отличается небольшой уплотняющей поверхностью.

В конструкции сильфонного агрегата присутствует сильфон (или «гармошка»). Его попеременное сжатие и разжатие позволяет нагнетать давление внутри рабочей камеры, которое способствует процессу перекачки среды. Большинство сильфонных агрегатов произведено из полипропилена или полиэтилена. Оборудование подходит для работы с химически активными неограническими жидкостями.

Используются сильфонные насосы для выкачки и транспортировки двухкомпонентных материалов, различных высоконаполненных сред, жидкостей на основе растворителей, материалов, демонстрирующих высокую чувствительность к воздействию влаги, ЛКМ на полимерной или масляной основе.

Нередко оборудование этого типа устанавливается в системах автоматической покраски.

Шестеренные насосы

Фото: принцип работы шестеренного

Принцип действия шестеренных агрегатов зависит от вида рассматриваемого оборудования. В производственной практике используются: агрегаты с наружным и внутренним зацеплением. Шестеренный насос с наружным зацеплением применяется для работы с жидкостями повышенной вязкости, с внутренним – с разными типами жидкостей. Последний вариант характеризуется более компактными размерами.

Принцип работы шестеренного насоса с наружным зацеплением обусловлен его конструкцией. Ведущая шестерня в таком агрегате находится с ведомой в тесной стационарной связке. Вращаясь, она активирует вращение ведомой шестерни в противоположном направлении. Движение приводит к образованию у входного отверстия зоны разреженного воздуха, что обеспечивает высокую мощность всасывания перекачиваемой среды. Попадая в рабочую камеру жидкость перемещается вдоль стенок корпуса между зубьями рабочего органа к зоне нагнетания. Под напором она выталкивается в нагнетательный трубопровод.

Шестеренный насос с внутренним зацеплением имеет несколько иную конструкцию. В нем ведущая шестерня запускается посредством электродвигателя. Аналогично вращается и внешнее колесо. Проемы между зубьями шестерен в процессе вращения освобождаются, повышая давление в рабочей камере. За счет этого происходит всасывание перекачиваемой среды и ее перемещение к нагнетательному патрубку. Роль уплотнителя между отделениями нагнетания и всасывания выполняет специальный серп.

Видео: устройство шестеренчатого

Синусные насосы

Фото: принцип работы синусного

Синусный или синусоидальный агрегат получил такое название благодаря форме его рабочего ротора. Он представлен в виде диска, имеющего изгиб по синусоиде. Оборудование активно используется в различных промышленных системах, особенно востребовано на пищевом производстве.

Присутствие уникального синусоидального ротора в насосном оборудовании позволяет использовать его даже в тех ситуациях, когда нет возможности эксплуатировать классический роторный насос.

Принцип действия синусного оборудования основан на работе ротора, который в течение одного оборота вокруг оси осуществляет четыре полных выталкивания перекачиваемой среды, равных объему рабочей камеры. По центру эта камера разделена на две разные части специальными шиберами, которые движутся перпендикулярно дисковой плоскости. Они обеспечивают герметизацию части камеры и предотвращают возможность обратного движения жидкости внутри. Когда камера на вход закрывается, открывается та, что расположена у выхода – это полностью симметричный процесс, который снижает вероятность пульсации перекачиваемой среды. Синусоидальный ротор в процессе вращения обеспечивает волнообразное движение жидкости.

Многосекционные насосы

Фото: принцип работы многосекционного

Многосекционными называют центробежные насосы, оснащенные несколькими последовательно размещенными рабочими колесами. Такая конструкция оборудования позволяет создать на выходе значительное давление. Агрегаты используются как сетевые насосы высокого давления, а также в качестве погружных для подъема жидкости из скважин.

Работа многосекционного насоса основан на вращении рабочего колеса. Жидкость через всасывающий патрубок изначально поступает в первую секцию оборудования. Внутри рабочей камеры вращение колеса постепенно нагнетает давление, из-за чего перекачиваемая среда под напором направляется во вторую секцию. Здесь на нее продолжает действовать центробежная сила. Таким образом происходит перемещение перекачиваемой среды из секции в секцию с постепенным нарастанием напора. На выходе он будет иметь высокие показатели.

Уровень напора в многосекционном насосе зависит от диаметра рабочего колеса.

Видео: принцип работы многосекционного

Кулачковые насосы

Фото: принцип работы кулачкового

Кулачковые агрегаты роторного или коловратного типа используются в случаях, когда необходимо осуществить бережную перекачку продуктов высокой вязкости с включением твердых частиц. Особая форма ротора, которая используется в этом насосном оборудовании дает возможность перекачивать жидкости с включениями достаточно крупных элементов (агрегаты, к примеру, используются в пищевой промышленности для транспортировки шоколада с цельными орехами на производственной линии и пр.).

Частота вращения рабочего вала в кулачковом насосе составляет не более 200-400 оборотов. Низкая скорость обусловлена необходимостью сохранить структуру транспортируемого продукта.

Кулачковое оборудование нашло свое применение в химической и пищевой промышленности.

В корпусе кулачкового насоса размещены два соответствующих ротора, каждый из которых закреплен на отдельном валу. Синхронное их вращение в противоположных направлениях достигается за счет слаженной работы коробки передач. Между кулачками в камере имеется небольшой зазор (не более 15 мкм). Вращение их способствует образованию полостей, которые через всасывающий патрубок заполняются перекачиваемым продуктом, а через выходной – направляется дальше по трубопроводу. Внутри рабочей камеры между кулачками продукт движется по внешнему радиусу.

В работе с разными типами продуктов могут использоваться как двух-, так и трехлепестковые роторы. Последние востребованы в перекачке майонеза, сливок, сметаны, а также других продуктов сложной структуры, которые в процессе транспортировки не должны взбиваться, изменять свои свойства.

Видео: работа кулачкового

Циркуляционные насосы

Фото: принцип работы циркуляционного

Циркуляционный насос – оборудование, которое нашло свое применение в работе замкнутых систем. Используется для обеспечения работы систем отопления, осуществляет перекачку теплоносителя в трубопроводах. Циркуляционный насос позволяет поддерживать в системе заданный температурный режим.

Принцип действия циркуляционного насоса основан на обеспечении непрерывного потока жидкости в системе. При этом агрегат позволяет не изменять параметры давления в замкнутом цикле. Техника характеризуется бесшумной работой, надежностью, малым энергопотреблением и простотой эксплуатации.

Теплоноситель через входной патрубок оборудования поступает в рабочую камеру. В момент включения привода насоса создаваемый им момент вращения передается на внутренний вал и запускает его движение. Вал оснащен специальными лопастями, размещенными под наклоном, которые перемещают жидкость внутри рабочей камеры под действием центробежной силы. Давление внутри насоса растет, что приводит к выводу жидкости в выходное отверстие.

Циркуляционные агрегаты нашли свое применение в коммунальном хозяйстве, в быту, а также при организации работы отопительных систем на промышленных предприятиях.

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 разрежение 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.

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 разрежение, 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.

Ламинарный (дисковый) насос является разновидностью центробежного насоса, но может выполнять работу не только центробежных, но и прогрессивных полостных насосов, лопастных и шестеренчатых насосов, т.е. перекачивать вязкие жидкости.
Рабочее колесо ламинарного насоса представляет собой два и более параллельных диска. Чем больше расстояние между дисками, тем более вязкую жидкость может перекачивать насос. Теория физики процесса: в условиях ламинарного течения слои жидкости движутся с различной скоростью по трубе: слой, наиболее близкий к неподвижной трубе (так называемый пограничный слой), течёт медленнее, чем более глубокие (близкие к центру трубы) слои текущей среды.
Аналогично, когда жидкость поступает в дисковый насос, на вращающихся поверхностях параллельных дисков рабочего колеса образуется пограничный слой. По мере вращения дисков энергия переносится в последовательные слои молекул в жидкости между дисками, создавая градиенты скорости и давления по ширине условного прохода. Эта комбинация граничного слоя и вязкого перетаскивания приводит к возникновению перекачивающего момента, который «тянет» продукт через насос в плавном, почти не пульсирующем потоке.

30 видов насосов. Типы насосов. Устройство и работа насоса

Время чтения: 24 минуты

В данной статье мы собрали без преувеличения, самый большой список видов насосов. Мы понимаем, что текстовая информация не всегда легко воспринимается, особенно, когда речь идет о таких вещах, как промышленные насосы. Именно поэтому мы постарались подобрать информативные картинки и видео, чтобы убрать любую возможную недосказанность.

Мембранные (диафрагменные) насосы

Фото: принцип работы мембранного (диафрагменного)

Мембранные (диафрагменные) насосы относятся к типу объемного насосного оборудования. Это означает, что перекачка среды таким насосом производится за счет изменения объема рабочей камеры. За цикличность таких изменений в мембранном агрегате отвечает эластичная диафрагма, расположенная на внутренней стенке камеры.

Принцип работы мембранного насоса основан на изменении внутреннего объема камеры за счет движения диафрагмы (эластичной мембраны). Когда мембрана выгибается в противоположную от камеры сторону, объем камеры становится больше. Вследствие этого процесса внутри формируется область пониженного давления. Насос всасывает внутрь порцию перекачиваемой среды. Обратное движение диафрагмы уменьшает объем камеры. Это приводит к выталкиванию среды наружу с противоположной стороны.

Работу мембранного насоса обеспечивают также два клапана – впускной и выпускной. Они функционируют одновременно, но зеркально друг другу:

— в процессе всасывания перекачиваемой среды впускной клапан открывается, что позволяет жидкости попасть внутрь рабочей камеры, а выпускной остается закрытым (это позволяет сохранить низкое давление внутри мембранного насоса);

— в процессе выталкивания открывается выпускной клапан, а впускной в этот момент закрывается.

Такая работа клапанов исключает риск возврата перекачиваемой жидкости.

Пневматические насосы

Фото: принцип работы пневматического на примере винтового

Основное преимущество пневматических агрегатов состоит в их высоком КПД. Использование такого оборудования позволяет осуществлять перекачку разных типов жидкостей, включая агрессивные химические среды. Отдельные типы пневматических агрегатов могут использоваться для транспортировки горячих жидкостей, масел и жиров, ЛКМ, различных смазок, нефтепродуктов и не только.

Пневматические насосы нашли свое применение в сельском хозяйстве, горнодобывающей и нефтяной отраслях, в медицине, в косметологии, производстве ЛКМ и пр. Техника, изготовленная из износостойких материалов способна прослужить долгое время даже в случае ее эксплуатации в условиях повышенной сложности.

Принцип работы этого оборудования заключается в использовании для перекачки различных сред сжатого воздуха, создающего в рабочей камере агрегата попеременно область высокого и низкого давления. Складываются такие насосы из двух камер, в которых показатели давления имеют разное значение. Из-за этой разницы между камерами постоянно движется воздух, с помощью которого и перекачивается среда.

На данный момент в промышленности используются несколько видов пневматических насосов:

• винтовые;
• бочковые;
• мембранные;
• поршневые.

С их помощью может осуществляться перекачка не только жидкостей, но и сыпучих веществ, а также сред с твердыми включениями.

Перистальтические (шланговые) насосы

Фото: принцип работы перистальтического (шлангового)

Перистальтические насосы существенно отличаются от всех типов насосного оборудования. Исключительная ценность этих агрегатов состоит в том, что перекачиваемая среда никоим образом не контактирует с конструктивными элементами насоса – только с используемой в системе заменяемой трубкой (или шлангом).

Именно трубка выступает в роли основного рабочего элемента перистальтического насоса. Движение среды по ней осуществляется благодаря работе специальных роликов. Ролик прижимает один из участков трубки к корпусу агрегата. Жидкость внутри трубки оказывается внутри одной из ее частей и так дозировано перемещается внутри к выпускному отверстию. За роликом, пережимающем трубку из-за изменения объема образуется зона низкого давления. Это приводит к забору следующей порции перекачиваемой среды. И так цикл за циклом.

Количество роликов в перистальтике может варьироваться в зависимости от конкретной модели. Одно из существенных достоинств этого оборудования состоит в возможности четко вымерять количество среды, перекачиваемый за один цикл, дозировать ее подачу. Эта функция перистальтического насоса активно используется в медицинской, химической промышленности, косметологии, различных лабораториях.

Винтовые насосы

Фото: принцип работы винтового

Винтовой насос представляет собой оборудование, перекачка среды в котором происходит посредством нагнетания напора винтовыми роторами (одним или несколькими). Роторы в агрегате вращаются внутри статора.

Среда в винтовом насосе движется вдоль оси ротора внутри рабочей камеры по канавкам, которые образуются самим винтом и корпусом оборудования. Поскольку винтовые выступы соприкасаются с корпусом или заходят в канавки расположенного тут же смежного ротора в рабочей камере образуется замкнутое пространство. Это исключает движение среды в обратном направлении.

Ключевое достоинство этого оборудования состоит в возможности перекачивать даже высоковязкие среды, а также, пар или газ. Давление внутри рабочей камеры оборудования может достигать 30 Мпа.

Активное применение винтовые насосы нашли в нефтедобывающей отрасли. Могут использоваться в промышленности, где стоит задача перекачки жидкости с большим количеством твердых включений, а также вязкие среды.

Видео: принцип работы винтового

Импеллерные насосы

Фото: принцип работы импеллерного

Рабочим органом в импеллерном насосе выступает специальное колесо (импеллер), оснащенное гибкими лопастями. Изготавливается импеллер из плотной резины, монтируется непосредственно в рабочей камере внутри концентрического корпуса. На корпусе имеется два патрубка: всасывающий и выпускающий.

В процессе вращения колеса-импеллера происходит движение гибких лопастей. При этом рабочая камера представляет собой окружность, в которой одна из сторон сужена по сравнению с остальными. Через всасывающий патрубок внутрь рабочей камеры попадает перекачиваемая среда, которая движется по окружности между лопастями к выходному отверстию. Проходя точку сужения рабочей камеры лопасти начинают сгибаться. Пространство между ними сужается, из-за чего находящаяся внутри камеры жидкость выталкивается в выпускающий патрубок.

Простота конструкции, способность осуществлять перекачку высоковязких жидкостей и сред с определенным содержанием газов, сделали импеллерные агрегаты востребованными в разных промышленных сферах: нефтеперерабатывающей, косметологической, химической, фармакологической, легкой, пищевой и не только. Особенно часто используются эти агрегаты в производстве кисломолочных продуктов, виноделии и не только. Импеллерное оборудование позволяет решить задачу дозирования достаточно сложных продуктов.

Центробежные насосы

Фото: принцип действия центробежного

Центробежным называют один из видов лопастных динамических насосов, способных обеспечить непрерывный поток перекачиваемой среды благодаря вращению ротора, оснащенного лопастями. Перенос потока происходит за счет возникающей в рабочей камере центробежной силе. Направляется он перпендикулярно оси вращения (в радиальном направлении).

Принцип работе центробежного насоса достаточно прост. Во внутреннюю рабочую камеру агрегата попадает жидкая среда. Лопасти вращающегося ротора захватывают ее и приводят в движение. В результате постоянного вращения у стенок рабочей камеры образуется зона высокого давления. Именно давление помогает жидкости выталкиваться через выходной патрубок. В то же время в центре рабочей камеры за счет переноса среды к ее стенкам образуется зона низкого давления. Из-за нее через входной патрубок всасывается новая порция перекачиваемой среды.

И погружные, и поверхностные центробежные насосы работают по одному и тому же принципу, поскольку основную функцию оборудования выполняет именно ротор с лопастями. Именно оно обеспечивает стабильность потоку, который создается в рабочей камере, и его непрерывность.

Центробежные агрегаты не рассчитаны на работу на «сухом ходу». Перекачиваемая среда должна постоянно присутствовать в рабочей камере. Холостая работа насоса может привести к выходу его из строя.

Видео: центробежный. Принцип и устройство работы

Химические насосы

Фото: устройство химического на примере центробежного

Химическими принято называть насосы, которые используются для перекачки агрессивных жидкостей: концентрированных или разбавленных кислот, щелочей, растворителей и не только. Химическое исполнение насоса предполагает использование в его конструкции материалов, устойчивых к воздействию этих веществ (это касается проточной части оборудования). Основная проблема состоит в том, что универсальных материалов, которые бы демонстрировали одинаковую стойкость к разным химическим элементам не существует.

Детали химических насосов могут изготавливаться из керамики, алюминия, нержавеющей стали, специальных полимерных материалов. При этом производители учитывают, что сталь может корродировать под воздействием отдельных солей, полимеры не используются в конструкции, если планируется перекачка органических растворителей, керамика не подходит в случаях, когда требуется изготовить детали особо сложной формы.

Именно по этой причине химические насосы выпускаются в нескольких решениях сразу: с разными материалами корпуса и рабочей камеры. Подбор такого оборудования осуществляется с учетом того, какая среда будет перекачиваться.

Принцип действия химического оборудования отличается в зависимости от того, какое оборудование используется на производстве. Существует несколько типов и моделей насосов, имеющих химическое исполнение: центробежные (с поливинилденфторидным или полипропиленовым корпусом), бочковые и винтовые (с корпусом из полипропилена, поливинилденфторида или нержавеющей стали), с магнитной муфтой (без уплотнений в конструкции), мембранные и, конечно, перистальтические. Последний вариант предполагает подбор химически стойких трубок, с которыми будет непосредственно контактировать среда.

Консольные насосы

Фото: как работает консольный

Консольные насосы применяются для перекачки жидкостей, в составе которых отсутствуют загрязнения. Абразивных веществ в перекачиваемой среде должно быть не более 0,1%, а из размер – не превышать показатель в 0,2 мм.

Перекачка жидкости в консольном центробежном насосе осуществляется посредством колеса, оснащенного лопастями. Именно оно выступает в роли главного функционального узла в оборудовании этого типа. Состоит узел из двух, размещенных параллельно друг другу диска, между которыми находятся пластинчатые перегородки, объединяющие диски в единый барабан. Вращение колеса запускается электродвигателем.

Внутри корпуса в точке, где расположено колесо, имеется патрубок для всасывания перекачиваемой жидкости. На выходное отверстие среда переносится при помощи лопастей, которые в процессе вращения ускоряют ее и создают на выходе зону повышенного давления.

Применяются консольные агрегаты в химическом производстве, в сферах коммунального хозяйства, в системах водоснабжения, ирригации и полива.

Поршневые (плунжерные) насосы

Фото: принцип действия поршневого (плунжерного)

Плунжерные поршневые насосы наиболее часто применяются в качестве привода или механизма в других типах оборудования и специальных агрегатах. Такой тип насосного оборудования используется, в том числе, в производстве транспортных средств. Относятся плунжерные насосы к типу скальчатого объемного оборудования, основным рабочим органом в котором является плунжер.

Поршневые (плунжерные) насосы активно используются в химической промышленности (в том числе, для бурения скважин, транспортировки нефтепродуктов и пр.), в энергетике (обеспечивают надежную работу парогенераторов), в машиностроении, коммунальном хозяйстве и не только.

Принцип работы плунжерного поршневого агрегата основан на работе кулачкового вала, обеспечивающего движение возвратно-поступательного характера. В процессе кручения вала роликовый толкатель приводит поршень (плунжер) в движение, из-за чего рабочее давление внутри рабочей камеры становится значительно ниже, чем давление жидкости у всасывающего патрубка.

Разность давления приводит к открытию клапана и заполнении рабочей камеры перекачиваемой средой. Следующий оборот вала заставляет поршень двигаться в обратную сторону. Давление в рабочей камере растет и жидкость из нее выдавливается через нагнетательный клапан. Все время, пока крутится вал, происходит циклический процесс движения поршня и перекачки среды.

Специфика работы разных по типу и устройству плунжерных насосов остается неизменной.

Видео: принцип работы поршневых

Погружные насосы

Фото: принцип действия погружных

Погружной насос размещается внутри жидкости, которую перекачивает. Это оборудование позволяет поднять жидкость на поверхность даже с очень большой глубины. В промышленных масштабах для этого используются специальные скважинные погружные насосы. Конструкция и форма агрегата позволяет обеспечить значительный напор даже при работе в очень узких и глубоких скважинах.

Основным элементом погружного оборудования является рабочее колесо, которое запускает работу всех остальных элементов. На колесе имеются вращающиеся лопасти, обеспечивающие выработку центробежной силы. Она необходима для быстрого всасывания перекачиваемой среды. Клапаны на корпусе рабочей камеры осуществляют впуск и выпуск жидкости, предотвращают риск обратного выхода ее в скважину.

Принцип работы погружного агрегата основан на вращении рабочего колеса, которое запускается посредством работы электропривода. Нагнетатель забирает жидкость и скважины, а лопасти колеса позволяют перемещать ее к выпускному патрубку и двигать далее по трубам наверх.

Существует три основных типа погружных насосов, которые отличаются по конструктивному исполнению: вибрационные, вихревые и центробежные. Последние характеризуются значительным КПД и мощностью, что делает их востребованными во многих областях промышленности.

Роторные насосы

Фото: принцип работы роторного

Роторные насосы относят к категории объемного насосного оборудования. Они отличаются от вихревых и центробежных насосов способом транспортировки перекачиваемой среды. Различают роторные насосы с вращательным, а также вращательным с возвратно-поступательным способами перекачки.

Принцип работы роторного насоса основан на изменении объема рабочей камеры. Через специальный патрубок попадающая в рабочую камеру жидкая среда выталкивается в область нагнетания. Детали агрегата внутри корпуса рабочей камеры позволяет создавать внутри нее замкнутый объем и, соответственно, влиять на параметры давления. Специальные шестеренки внутри камеры вращаются вокруг собственной оси. Транспортируемая среда переносится лопастями шестеренок и под давлением выходит из рабочей камеры.

Строение ротора в зависимости от модели насоса может отличаться, однако во всех моделях важно обеспечить плотное прилегание пластин к корпусу. Благодаря отсутствию клапанов допускается возможность обратного хода. Это свойство активно используется в гидромоторах.

Видео: принцип работы роторного

Лопастные насосы

Фото: принцип работы лопастного

Лопастной насос относится к типу динамического насосного оборудования. Перемещение среды в нем осуществляется посредством работы лопастей. Существует несколько видов лопастных насосов:

• осевые: перемещение жидкости в них происходит вдоль оси вращения лопастного колеса;
• центробежные: среда в них движется перпендикулярно оси вращения;
• диагональные: перемещение среды происходит по диагонали между непосредственно осью вращения и направленному к ней перпендикулярной линии.

Осевые лопастные насосы способны обеспечить высокую мощность подачи перекачиваемой жидкости. Центробежные выделяются способность развивать наибольший напор. Диагональные насосы представляют собой промежуточный вариант между двумя вышеописанными.

Принцип действия лопастного насоса основан на вращении рабочего колеса. Создаваемая лопастями энергия передается перекачиваемой среде, обеспечивая инерционность ее движения. Благодаря герметичности рабочей камеры в лопастном насосном оборудовании постоянно нагнетается давление, что обеспечивает перетекание жидкости от всасывающего патрубка к напорному.

Оборудование применяется для перекачки жидкостных сред в условиях сравнительно низкого давления и большого расхода.

Пластинчатые (шиберные) насосы

Фото: принцип действия пластинчатого (шиберного)

Пластинчатые (шиберные) насосы нашли свое применение в работе с жидкими средами, которые имеют свойство загустевать и становиться вязкими в случае изменения температурного режима. Дело в том, что корпус пластинчатого насоса имеет специальную рубашку, которая обеспечивает качественную термоизоляцию и не позволяет перекачиваемой жидкости менять свои свойства.

Наличие пластин в насосах шиберного типа, в свою очередь, позволяет использовать оборудование в перекачке среды, содержащей в составе нерастворимые примеси, абразивные материалы (в том числе, смолы и клеевые смеси). Оборудование характеризуется высокой мощностью всасывания и способностью осуществлять перекачку в двух направлениях.

Принцип работы шиберного насоса основан на вращении ротора, оснащенного пластинами. Эти пластины могут свобод перемещаться в радиальном направлении, располагаясь внутри посадочных пазов. Центробежная сила, образуемая вращением, выдвигает пластины так, чтобы их торцевая часть вплотную соприкасалась со стенками рабочей камеры. Пластины при этом скользят по поверхности и одновременно перекачивают среду.

В производственном процессе могут использоваться пластинчатые насосы прямого и непрямого управления.

Видео: принцип работы шиберного

Бочковые насосы

Фото: как устроен бочковой

Бочковые насосы используются для откачки жидкости непосредственно из емкости, в которой устанавливаются. Емкость представляет собой специальную гофрированную бочку из стали (в соответствии с международными требованиями). Диаметр и высота насосного оборудования рассчитаны непосредственно под такие бочки.

Конструкция бочкового насоса складывается из двух частей: удлиненного корпуса в виде трубы и электропривода. В корпусе располагаются рабочая крыльчатка и вращающий ее вал, а также выпускной клапан. С электромотором его соединяет специальная муфта. Именно от запускает процесс вращения вала.

Электропривод располагается вне бочки и никак не контактирует с перекачиваемой средой. Характеристики его зависят исключительно от модели используемого оборудования. Для перекачки вязких жидкостей используются более мощные приводы, чем для работы с обычной водой.

Характеристики нижней части бочкового насоса зависят непосредственно от свойств перекачиваемой среды. Также в разных моделях может отличаться длина погружного элемента. Бочковые насосы, используемые для работы с пищевыми продуктами, изготавливаются из полимерных материалов и нержавеющей стали.

Видео: работа бочкового

Мотопомпы (бензиновые и дизельные)

Фото: схема работы мотопомпы

Бензиновые и дизельные мотопомпы применяются для перекачки жидкости наряду с погружным и поверхностным насосным оборудованием. Их существенное преимущество состоит в полной независимости от источников электропитания. Кроме того, мотопомпы с бензиновым или дизельным двигателем характеризуются большей мощностью, чем электрические.

Приводной двигатель запускается в процессе сгорания топлива. Он приводит в действие рабочий вал мотопомпы. В зависимости от типа оборудования (диафрагменное или центробежное) приводится в действие либо диафрагма, либо оснащенное изогнутыми лопастями колесо. Их движение позволяет снизить давление во внутренней камере, благодаря чему через входной патрубок по заборному шлангу активно всасывается перекачиваемая жидкость. В процессе движения лопастного колеса (или обратного движения диафрагмы) давление внутри камеры начинает повышаться, из-за чего перекачиваемая среда отбрасывается к ее стенам и впоследствии выталкивается через выходной патрубок.

Бензиновые и дизельные мотопомпы отличает высокая производительность. Отдельные модели этой техники способны осуществлять перекачку среды с большим количеством загрязнений. Оборудование активно используется в сельском хозяйстве, на коммунальных предприятиях (для откачки воды из затопленных помещений), в строительстве для осушения водоемов и заболоченных участков. Оборудование позволяет оперативно ликвидировать аварии в системах канализации и водоснабжения, организовать перекачку жидкости из различных резервуаров и не только.

Видео: что такое мотопомпа и как ее выбрать

Вихревые насосы

Фото: принцип действия вихревого

В вихревых насосах ключевым рабочим элементом выступает крыльчатка, лопасти которой по отношению к оси находятся в наклонном или радиальном положении. Конструкция оборудования предполагает, что внутри рабочей камеры между лопастями и стенками корпуса зазоры практически отсутствуют. Сама камера имеет цилиндрическую форму.

Принцип действия вихревого насоса основан на вращении крыльчатки, которое приводит к образованию внутри рабочей камеры центробежных сил. Всасываемая жидкость внутри под действием этой силы направляется в выходной патрубок под достаточно сильным напором. Вихревые насосы отличаются от классических центробежных по нескольким параметрам:

• перекачиваемая среда всасывается в камеру в небольшом количестве и впоследствии движется по образованным крыльчаткой пазам в процессе вращения;
• жидкость, которая попала в пазы рабочего колеса после всасывания, движется к центральной части лопастей с периферии;
• в районе размещения принимающего патрубка в процессе вращения создается зона пониженного давления, что позволяет жидкости всасываться внутрь рабочей камеры;
• цикличность процесса перекачки приводит к постепенному увеличению напора жидкостного потока.

Вихревой насос применяется в случаях, когда нужно под большим напором обеспечивать подачу сравнительно небольшого количества жидкости. Нередко оборудование используется в пищевой промышленности. Эксплуатируются исключительно с неабразивной жидкостной средой.

Шнековые (оседиагональные) насосы

Фото: принцип действия шнекового (оседиагонального)

Шнековый (оседиагональный насос) – погружное насосное оборудование винтового типа. Перекачка жидкой среды шнековым насосом основана на работе специфического архимедового винта определенной длины. Исключительным преимуществом этого агрегата является возможность осуществлять перекачку жидкостей с сильным загрязнением (абразивными веществами небольших размеров).

Принцип работы оседиагонального насоса не отличается особой сложностью. В нижней части рабочей камеры агрегата расположено подающее отверстие, через которое внутрь засасывается перекачиваемая среда. Спиральные элементы имеющегося в шнековом насосе винта захватывают жидкость и проталкивают ее к напорному отверстию.

Стоит отметить, что при увеличении скорости вращения винта активно увеличивается производительность агрегата, но это не повлияет на уровень напора в выходном отверстии, поскольку внутри рабочей камеры уровень давления не изменяется.

Шнековые насосы нашли свое применение в промышленности. Они идеально подходят для работы с загрязненной средой, жидкостями повышенной вязкости, нефтепродуктами и маслами, а также иными материалами промышленного назначения.

Видео: принцип работы шнекового

Струйные насосы

Фото: принцип работы струйного

Струйный насос – оборудование простой конструкции, которое для перекачки среды использует динамику ее потока. Относится к типам нагнетательных насосов. В его конструкции полностью отсутствуют детали и элементы, движущиеся в процессе работы.

Принцип действия струйного потока основан на перемещении жидкостей, газов, а также их смесей по трубопроводу, в которое вмонтировано суженное сопло. Сужение способствует повышению скорости потока. Создаваемая им энергия в насосном оборудовании преобразуется в кинетическую.

Всасывание перекачиваемой среды осуществляется через патрубок, соединенный с усреднительно-смесительной рабочей камерой. Жидкость перемещается внутри диффузора и направляется к конечному потребителю. В оборудовании этого типа исключен избыточный напор на выходе жидкости из нагнетательного патрубка.

Струйные насосы отличаются невысоким процентом КПД. Их активно используют в производстве для работы с жидкостями и газами, где применение нагнетателей лопастного типа невозможно из-за свойств самой среды.

Видео: работа струйного

Гидротаранные насосы

Фото: принцип работы гидротаранного

Гидротаранный насос представляет собой механическое оборудование, используемое в целях подъема воды на значительную высоту. По-другому этот тип насосного оборудования называют «гидравлическим тараном». Для своей работы агрегат получает энергию непосредственно из водного потока, создаваемого силой тяжести. Эта энергия возникает благодаря наличию в конструкции установленной под уклоном трубы. Оборудование функционирует без подключения к источникам электропитания.

За счет того, что гидротаранный насос пропускает через себя больший поток воды, стекаемый с небольшой высоты (h1), он способен поднять определенную часть этой воды на значительную высоту (h2).

Принцип работы гидротаранного насоса основан на энергии, создаваемой водным потоком. Вода по наклонной трубе определенной длины направляется самотеком к специальному клапану. Когда клапан резко закрывается, кинетическая энергия, созданная потоком, преобразуется. Возникает зона повышенного давления, которое позволяет по более узкой трубе поднимать часть воды на заданную высоту через определенный промежуток времени.

Под давлением открывается верхний клапан насоса, который пропускает воду из трубы в специальный воздушный колпак, а далее – через отводящую трубу к точке забора. В самом колпаке происходит сжатие воздуха и накапливание энергии. В то же время давление в основной (питающей) трубе из-за остановки воды будет постепенно снижаться. Падение давления приводит к открытию нижнего клапана и опусканию верхнего.

Вода при открытом нижнем клапане начинает разгоняться до следующей цикличной остановки.

Спиральные насосы

Фото: принцип работы спирального

Спиральные насосы используются в случаях, когда возникает необходимость безмаслянным способом создать вакуум. Спиральное оборудование считается хорошей альтернативой вакуумным насосам пластинчатого типа. Его производительность нередко достигает 35 куб. метров в час.

Принцип действия спирального насоса основан на особом расположении спиралей в его конструкции. Они используются для создания объемов серповидного типа, в которых происходит сжатие перекачиваемой среды. В процессе вращения спирали объем рабочей камеры уменьшается и помогает перемещению среды к середине самой камеры. Воздушная смесь забирается с периферии (у стенок рабочей камеры), а полностью сжимается – в центре. При соединении рабочих полостей насоса образуются парные объемы.

На торце спирали, которая не движется, имеется обратный клапан и выходное отверстие, через которое выходит среда в сжатом виде. Движущаяся спираль при помощи лопастей помогает полностью изолировать всасываемые объемы среды и уже сжатые в процессе работы агрегата и разделить внутри камеры области низкого и высокого давления. Полный цикл перекачки равен количеству оборотов спирали.

Спиральные вакуумные насосы активно эксплуатируются в сферах фармацевтики и медицины, при проведении лабораторных испытаний и биологических исследований. Оборудование также нашло применение в производстве полупроводников и электронике. Использование спирального насоса помогает в имитации космического пространства. Агрегаты также активно используются в качестве спирального компрессора в тепловом насосном оборудовании.

Видео: принцип работы спирального

Вакуумные насосы

Фото: принцип работы вакуумного

Вакуумный насос – оборудование, которое используется в целях откачки среды из замкнутого пространства и последующего формирования в нем вакуума. Конструкционное исполнение вакуумных насосов бывает разным. Оборудование применяется в разных промышленных сферах, в отрасли сельского хозяйства, при проведении лабораторных исследований.

Принцип действия большинства вакуумных агрегатов состоит в создании среды разряженного воздуха посредством изменения объема камер агрегатов. По такому принципу функционируют ротационная техника, вакуумные насосы водокольцевого типа, а также поршневые вакуумные насосы.

Достижение состояния разряженного воздуха позволяет решить множество задач. Специалисты называют это состояние форвауумом. Достичь более глубокого состояния вакуума позволяют молекулярные и турбомолекулярные насосы, а также оборудование паромаляного, пароструйного и водоструйного типов, эжекторы и диффузионная насосная техника. Принцип действия техники этого типа основан на передаче от движущейся среды к энергии к молекулам газовой ли воздушной. Скорость такой передачи предельно высока. Направление движения газовой или жидкостной струи молекул при этом может размещаться перпендикулярно основному потоку или совпадать с ним.

Высокоэффективность оборудования основана на принципе вытеснения. Тот объем вакуума, который способна обеспечить конкретная модель вакуумного насоса зависит от герметичности рабочей камеры.

Видео: видео о вакуумных

Криогенные насосы (крионасосы)

Фото: принцип работы криогенного

Криогенное оборудование используются для перекачки углекислоты и различных жидкостей криогенного характера в стационарные резервуары. Также оборудование этого типа применяется для создания глубокого вакуума, поскольку гарантируют высокую скорость и эффективность откачки.

Существует несколько типов криогенного насосного оборудования, однако в производственных условиях чаще всего применяются поршневые агрегаты. Они характеризуются универсальностью и способны работать с различными средами: водородом, кислородом, аргоном, природным газом, азотом, углекислотой.

Принцип действия крионасоса основан на сорбции молекул при предельно низкой температуре. Внутри рабочей камеры подобного оборудования происходят процесс криосорбции и криоконденсации. Вакуумное криогеонное оборудование способно вымораживать молекулы газа, превращая их в твердое состояние. Это автоматически снижает давление внутри емкости, создавая условия полного вакуума.

Ламинарные (дисковые) насосы

Фото: принцип работы ламинарного (дискового)

Ламинарный (дисковый) насос представляет собой подвид центробежного насосного оборудования. Используется для перекачки жидкостей высокой вязкости. Способен выступить в качестве альтернативы на только центробежного, но и некоторых типов шестеренчатых, лопастных и полостных агрегатов.

В конструкции ламинарного насоса присутствует рабочее колесо, которое имеет вид двух параллельных, размещенных на расстоянии друг от друга дисков. Расстояние между дисками рабочего колеса имеет важное значение: чем оно больше, тем выше допустимый предел вязкости перекачиваемой среды.

Перекачивая среда, попадая в рабочую камеру дискового насоса, создает пограничный слой на поверхности каждого вращающегося диска. В процессе вращения рабочего колеса этим слоям на молекулярном уровне передается энергия движения. Она создает по всей ширине прохода градиенты давления и скорости. За счет сочетания перетаскивания вязких частиц и граничного слоя возникает перекачивающий момент, который и позволяет направить среду в едином потоке. При этом практически полностью отсутствует пульсация, что исключает изменение свойств вязкой жидкости.

Крыльчатые насосы

Фото: принцип работы крыльчатого

Крыльчатый насос – ручное насосное оборудование объемного типа, в котором в качестве вытеснителя применяется оснащенная лопастями крыльчатка. Агрегаты этого типа считаются разновидностью поршневых насосов двойного действия. В специализированных источниках крыльчатые насосы имеют другое название – «насосы Альвейера».

Принцип действия оборудования основан на кинематической энергии, создаваемой крыльчаткой в процессе вращения рукоятки. Рабочему органу рукоятка позволяет передать возвратно-вращательное движение. Когда колесо крутится по часовой стрелке, открываются впускной и выпускной клапаны. При движении крыльчатки в обратном направлении происходит закрытие клапанов. Перекачиваемая среда нагнетается в рабочей камере снизу вверх.

Крыльчатые насосы применяются в ситуациях, когда нельзя допустить превышение давления (максимальный показатель составляет 1,8 Мпа. Оборудование идеально подходит для работы в условиях, когда нет необходимости в монтаже более сложных насосных агрегатов или отсутствует источник электропитания. Техника позволяет осуществлять откачку жидкостных сред из котлованов и емкостей небольших размеров.

Сильфонные насосы

Фото: принцип работы сильфонного

Сильфонные насосы применяются для перекачки сред, характеризующихся высокой чувствительностью к механическому воздействию. Часто с их помощью проводится перекачка различных водных эмульсий. Оборудование обеспечивает плавность и аккуратность перекачки, отличается небольшой уплотняющей поверхностью.

В конструкции сильфонного агрегата присутствует сильфон (или «гармошка»). Его попеременное сжатие и разжатие позволяет нагнетать давление внутри рабочей камеры, которое способствует процессу перекачки среды. Большинство сильфонных агрегатов произведено из полипропилена или полиэтилена. Оборудование подходит для работы с химически активными неограническими жидкостями.

Используются сильфонные насосы для выкачки и транспортировки двухкомпонентных материалов, различных высоконаполненных сред, жидкостей на основе растворителей, материалов, демонстрирующих высокую чувствительность к воздействию влаги, ЛКМ на полимерной или масляной основе.

Нередко оборудование этого типа устанавливается в системах автоматической покраски.

Шестеренные насосы

Фото: принцип работы шестеренного

Принцип действия шестеренных агрегатов зависит от вида рассматриваемого оборудования. В производственной практике используются: агрегаты с наружным и внутренним зацеплением. Шестеренный насос с наружным зацеплением применяется для работы с жидкостями повышенной вязкости, с внутренним – с разными типами жидкостей. Последний вариант характеризуется более компактными размерами.

Принцип работы шестеренного насоса с наружным зацеплением обусловлен его конструкцией. Ведущая шестерня в таком агрегате находится с ведомой в тесной стационарной связке. Вращаясь, она активирует вращение ведомой шестерни в противоположном направлении. Движение приводит к образованию у входного отверстия зоны разреженного воздуха, что обеспечивает высокую мощность всасывания перекачиваемой среды. Попадая в рабочую камеру жидкость перемещается вдоль стенок корпуса между зубьями рабочего органа к зоне нагнетания. Под напором она выталкивается в нагнетательный трубопровод.

Шестеренный насос с внутренним зацеплением имеет несколько иную конструкцию. В нем ведущая шестерня запускается посредством электродвигателя. Аналогично вращается и внешнее колесо. Проемы между зубьями шестерен в процессе вращения освобождаются, повышая давление в рабочей камере. За счет этого происходит всасывание перекачиваемой среды и ее перемещение к нагнетательному патрубку. Роль уплотнителя между отделениями нагнетания и всасывания выполняет специальный серп.

Видео: устройство шестеренчатого

Синусные насосы

Фото: принцип работы синусного

Синусный или синусоидальный агрегат получил такое название благодаря форме его рабочего ротора. Он представлен в виде диска, имеющего изгиб по синусоиде. Оборудование активно используется в различных промышленных системах, особенно востребовано на пищевом производстве.

Присутствие уникального синусоидального ротора в насосном оборудовании позволяет использовать его даже в тех ситуациях, когда нет возможности эксплуатировать классический роторный насос.

Принцип действия синусного оборудования основан на работе ротора, который в течение одного оборота вокруг оси осуществляет четыре полных выталкивания перекачиваемой среды, равных объему рабочей камеры. По центру эта камера разделена на две разные части специальными шиберами, которые движутся перпендикулярно дисковой плоскости. Они обеспечивают герметизацию части камеры и предотвращают возможность обратного движения жидкости внутри. Когда камера на вход закрывается, открывается та, что расположена у выхода – это полностью симметричный процесс, который снижает вероятность пульсации перекачиваемой среды. Синусоидальный ротор в процессе вращения обеспечивает волнообразное движение жидкости.

Многосекционные насосы

Фото: принцип работы многосекционного

Многосекционными называют центробежные насосы, оснащенные несколькими последовательно размещенными рабочими колесами. Такая конструкция оборудования позволяет создать на выходе значительное давление. Агрегаты используются как сетевые насосы высокого давления, а также в качестве погружных для подъема жидкости из скважин.

Работа многосекционного насоса основан на вращении рабочего колеса. Жидкость через всасывающий патрубок изначально поступает в первую секцию оборудования. Внутри рабочей камеры вращение колеса постепенно нагнетает давление, из-за чего перекачиваемая среда под напором направляется во вторую секцию. Здесь на нее продолжает действовать центробежная сила. Таким образом происходит перемещение перекачиваемой среды из секции в секцию с постепенным нарастанием напора. На выходе он будет иметь высокие показатели.

Уровень напора в многосекционном насосе зависит от диаметра рабочего колеса.

Видео: принцип работы многосекционного

Кулачковые насосы

Фото: принцип работы кулачкового

Кулачковые агрегаты роторного или коловратного типа используются в случаях, когда необходимо осуществить бережную перекачку продуктов высокой вязкости с включением твердых частиц. Особая форма ротора, которая используется в этом насосном оборудовании дает возможность перекачивать жидкости с включениями достаточно крупных элементов (агрегаты, к примеру, используются в пищевой промышленности для транспортировки шоколада с цельными орехами на производственной линии и пр.).

Частота вращения рабочего вала в кулачковом насосе составляет не более 200-400 оборотов. Низкая скорость обусловлена необходимостью сохранить структуру транспортируемого продукта.

Кулачковое оборудование нашло свое применение в химической и пищевой промышленности.

В корпусе кулачкового насоса размещены два соответствующих ротора, каждый из которых закреплен на отдельном валу. Синхронное их вращение в противоположных направлениях достигается за счет слаженной работы коробки передач. Между кулачками в камере имеется небольшой зазор (не более 15 мкм). Вращение их способствует образованию полостей, которые через всасывающий патрубок заполняются перекачиваемым продуктом, а через выходной – направляется дальше по трубопроводу. Внутри рабочей камеры между кулачками продукт движется по внешнему радиусу.

В работе с разными типами продуктов могут использоваться как двух-, так и трехлепестковые роторы. Последние востребованы в перекачке майонеза, сливок, сметаны, а также других продуктов сложной структуры, которые в процессе транспортировки не должны взбиваться, изменять свои свойства.

Видео: работа кулачкового

Циркуляционные насосы

Фото: принцип работы циркуляционного

Циркуляционный насос – оборудование, которое нашло свое применение в работе замкнутых систем. Используется для обеспечения работы систем отопления, осуществляет перекачку теплоносителя в трубопроводах. Циркуляционный насос позволяет поддерживать в системе заданный температурный режим.

Принцип действия циркуляционного насоса основан на обеспечении непрерывного потока жидкости в системе. При этом агрегат позволяет не изменять параметры давления в замкнутом цикле. Техника характеризуется бесшумной работой, надежностью, малым энергопотреблением и простотой эксплуатации.

Теплоноситель через входной патрубок оборудования поступает в рабочую камеру. В момент включения привода насоса создаваемый им момент вращения передается на внутренний вал и запускает его движение. Вал оснащен специальными лопастями, размещенными под наклоном, которые перемещают жидкость внутри рабочей камеры под действием центробежной силы. Давление внутри насоса растет, что приводит к выводу жидкости в выходное отверстие.

Циркуляционные агрегаты нашли свое применение в коммунальном хозяйстве, в быту, а также при организации работы отопительных систем на промышленных предприятиях.

§48 — Перышкин А.В., 7 класс.

Явление, которое используется в устройстве поршневого водяного насоса, напрямую доказывает закон Паскаля. Поднятие жидкости в насосе происходит за счет действия атмосферного давление.

2. Как устроен и действует такой насос?

Насос схематически изображен на рисунке 142, б. Он состоит из цилиндра, внутри которого ходит вверх и вниз плотно прилегающий к стенкам поршень. В нижней части цилиндра и в самом поршне установлены клапаны, открывающиеся только вверх. При движении поршня вверх вода под действием атмосферного давления входит в трубу, поднимает нижний клапан и движется за поршнем.

Как работают насосы разных типов

По принципу действия можно выделить два основных типа насосов — динамические и объемные. Попробуем разобраться как они работают.

Объемные насосы

В объемных насосах перекачивание жидкости осуществляется за счет изменения объема рабочей камеры. Жидкость в этих насосах вытесняется рабочим органом, это может быть поршень, плунжер, пластина или зуб шестерни. В объемных насосах линии всасывания и нагнетания герметично разделены. Рассмотрим несколько примеров объемных насосов.

Поршневой насос

Пожалуй одним из самых простых по конструкции является поршневой насос.

В цилиндрической камере расположен поршень, приводимый в движение двигателем через кривошипно-шатунный механизм. На входе и выходе цилиндрической камеры установлены обратные клапаны. Клапан КО1 позволяет жидкости поступать из источника (бака) в камеру, но не пропускает ее в обратном направлении. Клапан КО2 позволяет жидкости вытекать из камеры насоса, но не допускает ее поступления из системы обратно в насос.

При движении поршня влево (по схеме) объем камеры увеличивается, т.к. камера герметична, давление в ней снижается, и становить меньше атмосферного. Жидкости по действием давления атмосферы перемещается по всасывающему трубопроводу и заполняет камеру насоса.

После того, как поршень достигает крайнего левого положения он начинает двигаться, в противоположном направлении (вправо). Объем камеры начинает уменьшаться, давление расти, клапан КО1 не позволяет жидкости вытечь обратно в бак. У жидкости остается один путь — через клапан КО2 в систему, даже если в системе есть некоторое сопротивление и жидкости придется преодолевать его, она все равно будет вытесняться поршнем, другого пути у нее нет.

После достижения поршнем крайнего правого положения цикл повторяется, поршень вновь начинает перемещаться влево, а насос всасывает жидкость из бака.

Получается, что работа поршневого насоса циклична, это свойство характерно для всех объемных машин. Подача насоса при работе будет пульсировать, ведь насос не всегда нагнетает жидкость, пол цикла работы он ее всасывает. Можно ли уменьшить пульсации при работе поршневого насоса? Можно, для этого нужно заставить работать совместно несколько поршней, а циклы их работы выстроить таким образом, чтобы в том момент пока один поршень всасывает жидкость другой — нагнетал ее. Если расположить поршни в ряд и задействовать несколько кривошино-шатунных механизмов, то такой насос можно назвать рядным. Но для преобразования вращательного движения двигателя в поступательно движение поршней можно использовать и другие механизмы.

Радиально-поршневой насос

Если поршни установлены перпендикулярно оси вращения вала, то такой насос называют радиально-поршневым.

Расположим на валу ротор 1 с расточками под поршни 3, разместим его относительно статора 2 с эксцентриситетом. При вращении вала с ротором, из-за эксцентриситета поршни будут совершать возвратно поступательные движения в расточках.

Область 5 в которой поршни выдвигаются и объем камеры увеличивается соединим с баком, чтобы жидкость заполняла полость насоса. Область 4 где поршни задвигаются в расточки и объем камеры уменьшается соединим с линией нагнетания. В данном случае обратные клапаны нам не понадобятся, так как всасывание и нагнетание осуществляется в зависимости от положения поршня на круговом секторе.

Это не единственная конструкция радиально поршневого насоса, существует еще множество вариантов, в том числе и с клапанным распределением. Например, расточки могут быть выполнены в статоре, а поршни прижаты к эксцентриковому ротору, который вращаясь будет перемещать их в расточках. Подробнее о радиально поршневых насосах можно прочитать в статье.

Аксиально-поршневой насос

Если поршни установлены вдоль оси вращения вала, то такой насос называют аксиально-поршневым (axe — ось), в таком насосе вместо поршней могут быть использованы плунжеры.

Еще один вариант преобразования вращательного движения вала в поступательные перемещения поршня — разместить их в раточках блока цилиндра, вращающегося вместе с валом, и опереть их на наклонную шайбу, расположение шайбы под углом у оси вращения вала обеспечит возвратно поступательное движение поршня в зависимости от угла поворота вала.

Рассмотрим схему аксиально-плунжерного насоса.

Блок цилиндров размещен на валу, вращение от вала передается на блок через шпонку. В блоке выполнены расточки, в которых установлены плунжеры, через башмаки они опираются на наклонную шайбу (диск). При вращении вала вращается и блок, плунжеры будут двигаться в расточках, изменяя объем рабочих камер. Блок цилиндров плотно прилегает к распределительному диску, в нем выполнены пазы. Пазы расположенные в тех областях где плунжер движется и увеличивает объем камеры соединены с линией всасывания, а пазы, расположенные в областях, где плунжер уменьшает объем камеры соединены с линией нагнетания.

Несложно догадаться что величина перемещения плунжеров зависит от геометрии насоса и угла наклона шайбы. Получается, если изменить угол наклона шайбы, то можно повлиять на величину хода плунжера, а значит изменить объем рабочей камеры. Насосы, конструкция которых позволяет изменять объем рабочей камеры называют регулируемыми.

Второй типовой конструкцией аксиально-поршневых машин являются насосы с наклонным блоком, принцип их работы во многом схож с работой машин наклонным диском, однако перемещение поршней обеспечивается не наклоном шайбы, на наклоном блока относительно оси вращения приводного вала, подробнее о таких насосах а также о регулируемых аксиальных машинах можно прочитать в статье.

Пластинчатый насос

Рассмотрим принципиальную схему пластинчатого насоса.

В корпусе насоса 1 установлен ротор 2, в котором выполнены пазы 3, в них могут перемещаться пластины 4. Ротор расположен с эксцентриситетом относительно корпуса. При вращении ротора пластинки выдвигаются из пазов по действием центробежной силы, образуются камеры, объем которых изменятся в зависимости от угла поворота приводного вала. В корпусе насоса установлены распределительный диски, в которых выполнены пазы, они позволяют соединить область уменьшения рабочего объема камеры с каналом нагнетания, а область увеличения объема камеры с каналом всасывания.

В реальных конструкциях пластинчатых насосов, могут использоваться две пластины, может обеспечиваться дополнительный поджим пластин, давлением жидкости или пружин, может выполняться два цикла всасывания-нагнетания из-за особой формы корпуса, тем не менее принцип работы остается тем же, что и описанного выше насоса. Узнать больше о пластинчатых насосах.

Шестеренный насос

В корпусе шестеренного насоса установлены ведущая и ведомая шестерни, при вращении ведущей вращается и ведомая.

При выходе зубьев шестеренной передачи из зацепления образуется рабочая камеры, ее объем увеличивается, при дальнейшем вращении жидкость оказывается заперта, в полости образованной впадиной зубчатого колеса и корпусом, она переносится к области нагнетания. В момент входа зубчатого соединения в зацепление объем рабочей камеры уменьшается у жидкости не остается другого пути, кроме как пройти в линию нагнетания, протечь через зубчатое соединение она не может.

Особенности объемных насосов

Итак мы рассмотрели основные типовые конструкции объемных машин, какие особенности, характеристичные для этого класса насосов можно выделить?

• герметичное разделение полостей всасывания и нагнетания;
• цикличность рабочего хода;
• наличие трущихся поверхностей.

Следствием этих особенностей является жесткость характеристик — независимость подачи от давления (жидкости по-просту некуда деваться, как бы вы ее не сдавливали), возможность развить высокое давление. Обеспечение герметичности требует высокой точности изготовления сопрягаемых деталей, установки уплотнений. Наличие трущихся поверхностей вызывает ускоренный износ, нагрев, поэтому необходимо обеспечить охлаждение смазку деталей защитить от коррозии. С это ролью гидравлическое мало справляется лучше жидкости, поэтому большинство объемных насосов выпускается для работы на масле или эмульсии.

Объемные насосы способны выкачать воздух из рабочей камеры и обеспечить заполнения всасывающего патрубка рабочей жидкостью, то есть они обладают способностью к самовсасыванию. Это объясняется герметичностью рабочей камеры, среда просто вытесняется из насоса, не важно будет ли это жидкость или воздух.

Динамические насосы

В динамических насосах жидкость перекачивается под действием сил инерции и трения. В этих насосах нет герметичного разделения каналов всасывания и нагнетания, то есть если насос выключен, то жидкость может спокойно перетечь от выходного патрубка в входному. Энергия жидкости в динамических насосах, как правило передается от рабочего колеса.

Центробежный насос

В корпусе насоса установлено центробежное рабочее колесо, на которым выполнены лопатки, при вращении колеса лопатки воздействуют на частицы жидкости, заставляя их вращаться с большой скоростью, под действием центробежной силы частицы выбрасываются к периферии рабочего колеса и попадают в спиральный отвод — канал переменного сечения расположенный по окружности рабочего колеса, размер патрубка увеличивается по мере приближения в выходному патрубку насоса.

В спиральном отводе кинетическая энергия потока (скоростной напор) преобразуется в потенциальную (пьезометрический напор). При значительном давлении в напорном патрубке насоса часть жидкости может преодолеть внутренне сопротивление потока в насосе и перетечь обратно в линию всасывания.

Подробнее о центробежных насосах можно прочитать в статье.

Осевой насос

В осевом насосе лопатки рабочего колеса воздействуют на жидкость, разгоняют ее, отправляя вдоль оси вращения колеса, одно временно с этим поток закручивается. Для выпрямления траекторий движения частиц жидкости на выходе осевого насоса могут быть установлены направляющие лопатки. Осевые насосы позволяют обеспечить большую подачу, но не могут развить высокого давления.

На осевых гидромашинах может быть установлен механизм поворота лопастей, для изменения характеристик в процессе работы. Подробнее об этом можно прочитать в статье об осевых насосах.

Вихревой насос

Вихревое рабочее колесо вращается в корпусе насоса. В корпусе, также выполнен концентрический канал от входного патрубка к выходному по периметру окружности описываемой лопатками колеса. Между патрубками установлена перемычка, исключающая перетекание по короткому пути.

При вращении колеса лопатки воздействуют на частицы жидкости разгоняя их, другие частицы находятся в кольцевом канале, у них другая скорость и направление движения. В результате взаимодействия с различными скоростями и направлениями движения возникают интенсивные вихри, частицы жидкости совершают сложное движение: двигаются по кольцевом каналу, попадают на лопатки, получают от них энергию, вновь попадают в кольцевой канал, и так далее.

Благодаря многократному воздействию лопаток на рабочее колесо насос может обеспечит достаточно высокое для динамической машины давление, потери энергии из-за многочисленных вихрей также будут велики.

Струйный насос

Особый тип насосов называют струйными или эжекторами. В этих насосах один поток жидкости (активный) увлекает за собой другой (пассивный), тем самым осуществляется перекачка жидкости.

К соплу насоса подводится жидкость под напором, ее называют активным потоком, частицы жидкости вылетают из сопла с высокой скоростью взаимодействуют с частицами другого — пассивного потока, передавая им энергию и увлекая за собой. В результате взаимодействия возникает движение пассивного потока и осуществляется его перекачка. Потоки в насосе вмешиваются, то есть такой насос является еще и смесителем.

В струйном насосе отсутствуют подвижные механические элементы, но для работы ему необходим еще один насос, который будет обеспечивать энергию активного потока. Струйные насосы могут использовать в качестве одной из ступеней в многонасосных станциях, например для увеличения давления или расхода. Частицы активного потока способны увлекать за собой частицы воздуха и даже сыпучих веществ. Поэтому эжекторы могут применяться как генераторы вакуума, смесители растворов.

Особенности динамических насосов

Попробуем выделить некоторые особенности, характерные для динамических насосов:

Из-за отсутствия герметичности в динамических насосах нет необходимости изготавливать детали с минимальными зазорами, а значит эти насосы не так требовательны к смазывающим свойствам жидкости, поэтому центробежные насосы могут перекачивать любые жидкости. Эти насосы не способны развить очень высокое давление, что не позволяет использовать их в гидроприводе, однако они обеспечивают высокую подачу, что делает их незаменимыми в системах для перекачки в жидкости: водоснабжении отоплении гидротранспорте.

Динамические насосы, как правило не обладают самовсасыванием, они на способны выкачать воздух из всасывающего патрубка, это связано с тем, что жидкость в таких насосах перекачивается за чет сил инерции, которая в свою очередь зависит от массы частиц. Частицы воздуха гораздо легче частиц воды, и скорости вращения рабочего колеса просто недостаточно, чтобы предать нужную энергию частицам воздуха. А если воздух не откачивается из насоса, то значит и жидкость из источника не будет заполнять его.