Роторные насосы: устройство, виды, область применения

Роторные насосы, в сущности, охватывают значимую часть рынка насосного оборудования. Они делятся на несколько разновидностей по принципу работы и некоторым другим отличиям. В частности, такой агрегат может быть роторно-поступательным и делиться на пластинчатый шиберный и поршневой тип, либо роторно-вращательным, где имеется лишь один тип – зубчатый шестеренный роторный насос.

Пи этом поршневые агрегаты также разделяют по двум видам: радиально-поршневые и аксиально-поршневые.

1 Как устроен роторный насос?

Проточная часть роторного аппарата оснащена одним полым диском, который вращается. Этот диск совершает вращательные движения, благодаря чему, перекачиваемая жидкость передвигается от всасывающего до выходного патрубка.

Роторные насосы, оборудованные одним диском, применяют тогда, когда необходима перекачка жидкости, в которой есть твердые частицы. При этом устройства данного типа имеют низкую скорость вращения, что способствует повышению эксплуатационного срока и снижает вероятность поломок. Нередко можно встретить и роторный насос с несколькими дисками, установленными внутри проточной части.

Принцип работы роторного насоса

Насос роторный, благодаря своим конструкционным особенностям, имеет несколько значимых преимуществ:

• его работа знаменуется повышенным уровнем коэффициента полезного действия. При этом КПД не имеет зависимости от степени вязкости перекачиваемой жидкости;
• работа диска способствует эффективному всасыванию твердых частиц вместе с жидкостью;
• устройство способно работать без жидкости, если этому способствуют определенные обстоятельства;
• аппарат запускается даже при условии отсутствия жидкости внутри рабочей камеры;
• эти приборы подходят для очищения нисходящих труб от находящейся в них жидкости. Данная операция возможна, благодаря функции обратного потока, что лишает необходимости, применять второй насос, либо переключать патрубки;
• характеризуются роторные насосы универсальностью. Она обусловливается способностью перекачивать жидкость разного состава, включая воду, загрязненную твердыми частицами и химическими веществами.

Роторный агрегат работает на основе вращения диска, имеющего пологую форму. Диск, которым оборудован насос роторный, соприкасаясь с внутренними стенками устройства, вращается, при этом вращение производится на низких оборотах.

Эта процедура воспроизводит всасывающую линию, и жидкость начинает передвигаться по трубам системы. Управление диском осуществляется за счет мембраны. Проще говоря, диск своими вращениями создает две герметичных камеры, которые разделены между собой. В первую из камер жидкость всасывается и передается во вторую, из которой выталкивается по выходному патрубку к «финишной прямой».

Высокая устойчивость к износам обусловлена в том числе тем, что устройство роторно пластинчатых насосов, сам по себе, не содержит большого количества деталей и элементов. При этом все части можно легко отремонтировать или заменить, так как разобрать и собрать прибор смогут многие. При всем этом насос для воды с ротором способен работать с пятью видами жидких веществ:

1. Вязкие и летучие.
2. Смазочные масляные вещества и жидкость, состав которой отличается высоким уровнем сухости.
3. Жидкие вещества, вызывающие коррозию, так называемая агрессивная жидкость.
4. жидкие отходы промышленной деятельности.
5. Жидкие составы, содержащие вещества абразивного вида.

к меню ↑

2 Классификация моделей

Роторные насосы по принципу работы разделяются на два типа: поступательный и вращательный.

Устройство роторного насоса

Первый тип, как правило, изготавливается в меньших размерах, чем второй вариант. Помимо компактности, отличие подчеркивается внутренним зацеплением. Стоимость дисковых поступательным механизмов ниже, чем стоимость конкурентов. Но, как утверждают большинством производителей, именно трудозатраты и производство деталей делают цену на такие приборы выше, чем на вращательные аппараты.

Второй работает посредством ротора насоса – диска, он своим вращением создает благоприятные условия для всасывания жидкости с одной стороны и выталкивания с другой. Бывают вращательные насосы с мокрым ротором и насосы с сухим ротором. Насос с мокрым ротором запускается преимущественно только при наличии рабочей жидкости внутри устройства. Насос с сухим ротором может запускаться даже на сухую, то есть, без наличия жидкости внутри рабочей части. Основой этих изделий является ротор центробежного насоса.

Питаются вращательные установки за счет электричества, а точнее, электричество поступает из сети в электродвигатель, который, в свою очередь, передает свою силу через вал на сам ротор. Вал по инерции начинает вращаться, после чего, сцепляясь с зубьями диска, приводит его в движение.

Агрегаты поступательного типа делятся на два типа: шиберные и поршневые. Разновидность шиберных устройств по-другому называют роторно пластинчатыми насосами. Подобная техника отличается крупными габаритами. Применение этих установок, несмотря на их громоздкость, эффективно. Они могут качать воду из большой глубины. Корректно работать эта техника может даже с такой жидкостью, как дизельное топливо или смазочные вещества.

Сами шиберы устанавливаются внутрь эксцентрически расположенных пластин, которыми оборудован ротор. Такое расположение деталей заставляет диск постоянно контактировать со стенами рабочей камеры, вследствие чего, жидкость сначала поступает внутрь системы, а затем выталкивается наружу, то есть выходит на поверхность через выходной патрубок.

Поршневой также разветвляется на два подвида, точнее сам поршень может быть:

• аксиальным;
• радиальным.

Отличие между приведенными подвидами поршневых изделий состоит в механизме возвратно поступательных движений. Аксиальный поршень движется параллельно. Второй тип движений осуществляется в радиальном положении. При этом аксиальный тип насосов оснащается наклонными дисками и шайбами такого же положения. Крутящий момент от двигателя передается посредством шатуна, которым оснащается внутренняя часть поршня.

Насос роторный НР-10М

2.1 Ручные и динамические роторные агрегаты

Такая классификация, как ручной роторный насос также чаще всего применяется для перекачивания жидкостей типа топлива и смазочных материалов. Корпус этих изделий выполняется из чугуна, что гарантирует надежную защиту от протечек и большую выносливость к вибрациям. Насос ручной также называют бочковой, так как с его помощью можно перекачать жидкость из бочки в другую емкость. Но корпус ручного аппарата состоит чаще всего из алюминия.

Динамический тип роторных агрегатов работают по принципу динамики. То есть, давление в системе создается посредством набора определенных элементов, при вращении которого воздается непрерывный поток кинетической энергии. Эта энергия и создает давление, заставляющее жидкость всасываться.

Динамические изделия могут быть вихревыми и роторно лопастными насосами. Вихревые установки могут выполняться как в закрытом виде, так и в звездообразном. Также данные модификации могут иметь разное количество рабочих скоростей: одну или две.

Роторно лопастное насосное оборудование можно разделить по разновидностям:

• в соответствии с типом перекачиваемой жидкости: с одним протоком и с двумя протоками. Двухпроточные аппараты могут распределять разные типы жидкостей по разным емкостям;
• в соответствии с приводом, которых насчитывается три: направляющий, спиральный и кольцевой;
• в соответствии с типом осевого механизма: радиальные, центробежные, диагональные.

к меню ↑

2.2 Преимущества и недостатки

Невзирая, что конструкция и набор деталей разных типов роторных насосов может значительно отличаться, всей линейке этой техники присущи следующие преимущества:

Насос пищевой молочный роторный

• достижение максимального КПД. Обуславливается тем, что конструкция не содержит клапанов;
• любой другой вид насосов уступает роторному виду по частоте движений, где у последних этот показатель выше, чем у остальных;
• возвратно-поступательное оборудование позволяет реализовать равномерную подачу перекачиваемой жидкости;
• наличие обратного хода позволяет использовать аппарат в качестве гидромоторной установки. Это полезно, когда необходимо, например, очистить трубопроводную систему от загрязненной воды.

Недостатки у роторных установок тоже просматриваются, но в меньшем количестве. Самых видимых выделяется два. Первый заключается в высокой стоимости этого оборудования. Но большие цены окупаются продолжительным сроком эксплуатации и производительной работой. Второй недостаток – это рабочая среда. То есть, нужно следить, чтобы в двигатель не попадала жидкость, вызывающая абразию.
к меню ↑

2.3 Принцип работы роторно-пластинчатого компрессора (видео)