В чем заключаются принципы работы водокольцевых вакуумных насосов?

На сегодняшний день в самых различных отраслях промышленности нашли широкое применение жидкостно-кольцевые вакуумные насосы.

Водокольцевой вакуумный насос промышленного типа

Дело в том, что многие технологические и химические процессы на производстве должны проходить не под атмосферным нормальным давлением, а в разреженной среде, т.е. в вакууме. Именно для создания среды с необходимым уровнем давления и предназначены вакуумные насосы.

1 Назначение и особенности

Водокольцевые вакуумные насосы работают за счет создания центробежных сил в рабочей камере. Они откачивают газы за счет образования кольца в камере, через это кольцо внутри насоса образует облать вакуума или крайне низкого давления.

После начала работы насос способен втягивать в себя воздушные или газовые потоки, а затем запускать их в нужном направлении, причем уже очищенными и готовыми к дальнейшей эксплуатации. Именно поэтому такие устройства часто еще называют водно-воздушными.

Сферы применения вакуумных насосов:

• машиностроение;
• металлургия;
• химическая промышленность;
• деревообрабатывающая промышленность;
• пищевая промышленность;
• сельское хозяйство и другие.

Устройство и принцип работы вакуумных насосов отличаются в зависимости от задач, которые перед ними ставятся. Например, вакуумные мембранные насосы (сокращенно НВМ) используются в основном для газов и парогазовых смесей, в которых нет капельной влаги, а также отсутствуют примеси в виде твердых частиц.

Их особенностью является то, что они могут использоваться только в пожаробезопасных процессах и считаются экологически чистыми. НВМ является безмасляным устройством и представляет собой корпус, в котором находятся один электродвигатель и две несоединенные друг с другом ступени.

Водокольцевой насос из линейки ВВН

В отличие от НВМ, жидкостно-кольцевые вакуумные насосы могут использоваться во всех отраслях, в том числе пожароопасных. Рассмотрим принцип работы жидкостно-кольцевые вакуумных насосов на примере водокольцевого агрегата.
к меню ↑

1.1 Устройство и принцип работы

Водокольцевой насос представляет собой цилиндрический барабан с входным и выходным отверстиями, вокруг которых имеется уплотнительное кольцо в виде прокладки (в которое соответственно поступает неочищенный газ и потом выходит очищенный). Внутри него находится ротор с лопатками.

Перед началом работы насос наполняют рабочей жидкостью (в нашем случае водой). Ротор расположен немного в стороне от центра и во время его вращения между водой, которая под действием центробежной силы прижимается к стенкам цилиндра, и ротором образуется полость разреженного вакуума, напоминающая по виду серп. Это и есть рабочая полость устройства.

Так как лопатки ротора расположены неравномерно, то они делят рабочую полость на части неравного объема. Из-за разницы давлений газ проходит в центр устройства, очищается с помощью водно-кольцевого механизма и заполняет ячейки между лопатками ротора.

При последующем движении эти ячейки соединяются с выходным отверстием, куда выходит уже очищенный газ. Так как ротор вращается непрерывно, то и процесс очистки тоже является непрерывным, что позволяет проводить очистку без потерь времени и энергетических ресурсов.

Вакуумные водокольцевые насосы (ВВН) сегодня широко применяются во многих сферах хозяйствования. Они имеют ряд преимуществ, таких как:

• надежность;
• экономичность;
• простота конструкции;
• простота в обращении;
• долговечность;
• ремонт без особых затрат.
  

  Схема принципа действия водокольцевого насоса

К несомненным плюсам применения водно-кольцевых насосов можно отнести простоту конструкции, отсутствие высокоточных деталей. В ВВН единственной движущейся частью является ротор с лопастями, все детали данного водокольцевого насоса не соприкасаются друг с другом, соответственно нет износа деталей и нет необходимости проводить ремонт.

Еще один интересный момент в том, что водно-воздушные водокольцевые насосы смазываются рабочей жидкостью и по этой причине их ремонт становится крайней редкостью. Также в ВВН отсутствуют клапаны (часто нуждающиеся в замене), шестеренки (которые постоянно требуют смазки и замены за счет стирания).

А так как водокольцевой насос имеет рабочей жидкостью воду (один из немногих недорогих, общедоступных и восполняемых ресурсов), то единственной частью водокольцевого насоса нуждающейся в смазке являются подшипники ротора.

Если водокольцевой насос работает с газами, в которых много примесей различных твердых частиц (пыли, песка и др.), то уплотнительное кольцо и прокладки могут потребовать замены, так как будут повреждаться данными твердыми частичками.

Важно убедится в том, что уплотнительное кольцо и все сальники в насосе находятся в нормальном состоянии, потому как их выход из строя приводит к серьезным проблемам и угрозе поломки всего механизма.

Все вышеперечисленное в совокупности делает водокольцевой вакуумный насос устройством простым и неприхотливым в эксплуатации, надежным, экономичным, невысокой стоимости.

Читайте также: как сделать насос для фонтана своими руками?

к меню ↑

2 Основные характеристики

Водокольцевой вакуумный насос ВВН 1-3

Теперь рассмотрим основные свойства и параметры, которые демонстрируют водно-воздушные водокольцевые насосы во время работы.

Водокольцевые вакуумные насосы имеют следующие основные характеристики:

• скорость откачки варьируется от 1,1 м³/мин до 12 и более м³/мин;
• мощность двигателя от 4 кВт до 40 и более кВт;
• габариты меняются соответственно;
• вес разнится от 25 кг. до 2000 кг. и более.

На сегодняшний день водокольцевые вакуумные насосы на рынке представлены как отечественного так и зарубежного производства.

Стоит отметить, что из-за простоты конструкции отечественные ВВН составляют достойную конкуренцию зарубежным аналогам. Они долговечны и могут быть использованы в любой хозяйственной сфере. Наиболее популярными моделями отечественного производства являются: ВВН1-1,5, ВВН2, ВВН1-6, ВВН1-12, ВВН1-25, ВВНЗ.

Читайте также: как получить лицензию на водопользование скважины?

2.1 Как работает водокольцевой насос? (видео)