Водокольцевой вакуумный насос: схема и принцип работы

Водокольцевой насос: устройство и принцип работы

Содержание

В различных отраслях, в главной области в отрасли пищевой промышленности для перекачки жидкостей с повышенной вязкостью и жидких густых масс применяют ротационные насосы, относящиеся к объемным нагнетателям, так как их работа основана на принципе вытеснения.

К такому типу насосов относится и водокольцевой насос. Эти насосы в пищевой промышленности применяются, главным образом, как вакуум насосы, реже как воздуходувки с давлением до 0,15 – 0,17 МПа.

Водокольцевой насос принцип работы.

Давайте рассмотрим водокольцевой вакуумный насос принцип работы которого состоит в следующем. Ротор с несколькими лопастями вращается в кожухе, в котором находится некоторое количество жидкости.

Если заставить вращаться ротор с достаточно большой угловой скоростью, то под действием центробежных сил вокруг ротора у стенок замкнутого кожуха образуется водяное кольцо и ряд одинаковых по объему незаполненных жидкостью каналов1, 2, 3, 4, 5, 6, разделенных лопастями ротора.

При эксцентричном расположении ротора по отношению к кожуху при вращении ротора каналы, разделенные лопастями, уже не будут одинаковыми по объему. При вращении ротора по часовой стрелке объем каналов 1, 2, 3 сначала увеличивается, а затем уменьшается – 4, 5, 6.

Если в торцевой крышке кожуха сделать отверстия А и В, то через первое из них должно происходить всасывание воздуха вследствие увеличения объема каналов, а через второе – нагнетание воздуха вследствие уменьшения объема каналов.

При этом для разобщения области всасывания от области нагнетания насоса водяное кольцо должно в верхней части касаться поверхности ступицы ротора, а в нижней – лопасть насоса своим внешним концом (по вертикали) должна быть надежно погружена во внутренние слои водяного кольца.

Для повышения качества вакуум- насоса целесообразно всасывающее отверстие А выполнять больше чем нагнетательное отверстие В.

Водокольцевой насос принцип работы которого описан выше, должен конструктивно стремиться к устранению неплотностей у торцевых стенок, так как малейшая неплотность отрицательно сказывается на работе насоса, снижается его КПД.

Устройство водокольцевого насоса

На рисунке показана схема установки водокольцевого насоса. В установку входят:
сам насос 1 со всасывающими и нагнетательными патрубками;
всасывающая труба 3, соединяющая всасывающий патрубок насоса с емкостью, из которой отсасывается воздух;
нагнетательная труба 2, соединяющая нагнетательный патрубок насоса с верхней полостью приемного бака, в который выбрасывается из трубопровода 2 откачиваемый воздух и отработанная вода.
приемный бак оборудован выхлопным патрубком 4 для выпуска воздуха
патрубок 6 необходим для свежей водопроводной воды
сливной патрубок 5 применяют для выпуска воды из приемного бака.

Характеристики насосов ВВН

Водокольцевые вакуумные насосы обладают следующими характеристиками:
подача от 1 м3 до 50 м3
мощность двигателя от 2 до 100 кВт
частота вращения двигателя от 750 до 1500 об/мин
масса насоса меняется в зависимости от модели и составляет от 80 до 2700 кг.

Преимущества и недостатки

Объемный КПД водокольцевых насосов при достаточном охлаждении довольно велик и достигает 70%, но общий КПД их мал и составляет 22-40%.

Тем не менее, водокольцевые насосы широко применяются в промышленности, так как они дают возможность обеспечить значительный вакуум до 96%, не требуя очистки поступающего в них воздуха, а так же допускают попадание в насос жидкости вместе с засасываемым воздухом.

Немаловажное преимущество состоит в том, что при работе водокольцевой насос смазывается рабочей жидкостью, таким образом ремонт насоса является довольно редким явлением.

Преимуществом водокольцевых насосов является и то, что ротор насоса может вращаться с той де частотой вращения, что и электродвигатель, т.е. отпадает необходимость установки редуктора.

На сегодняшний день на рынке насосного оборудования представлены модели как зарубежного, так и отечественного производства. Благодаря простой конструкции насоса отечественные насосы составляют достойную конкуренцию западным моделям.

Сфера применения

Насосы объемного типа отличаются надежностью в работе. Их подача при сохранении неизменного давления легко регулируется изменением числа оборотов. Равномерное движение ротора обеспечивает практически непрерывную подачу.

Такие особенности водокольцевого насоса обеспечили ему широкое применение в пищевой промышленности. Например, в консервной промышленности такие насосы применяются для перекачивания яблочных и томатных пюре, соусов и других жидкостей и смесей, с которыми связано производство овощных рыбных, мясных и других консервов.

В кондитерской промышленности ротационными насосами пользуются для подачи фруктово-ягодных начинок к различным производственным станциям, для автоматического наполнения начинкой карамельных батончиков и т.д. Ротационные насосы применяются также в молочной промышленности, в маслобойном производстве, в спиртовой промышленности и др.

Для перекачивания жидкостей или суспензий, содержащих абразивные частицы такие насосы непригодны.

В настоящее время производитель может предложить Вам самую разнообразную продукцию. Поэтому купить водокольцевой насос, а в случае поломки самостоятельно выполнить ремонт не составит особого труда.

Насосы ВВН производятся в соответствии со стандартом ГОСТ 27.003 и отвечают требованиям ТР ТС 010/2011.

В зависимости от того на какую именно среду требуется водокольцевой вакуумный насос купить его можно в среднем по цене от 16 000 руб в самой простой комплектации до насоса большой мощности за 650 000 руб.

Водокольцевые насосы – применение и особенности конструкции водокольцевых насосов

На сегодняшний день водокольцевой вакуумный насос применяется на различных производствах, в отличие от, мембранного ВН, который предназначен только для перекачки газа и, несмотря на то, что является экологически чистым, может работать только в условиях полной пожарной безопасности.

ВВН необходим для создания вакуумной среды и области низкого давления, которая образуется за счет создания центробежной силы в рабочей камере. ВВН работает с газами и парами, очищая их от различных примесей и перекачивая в другие емкости.

Устройство водокольцевого насоса:

Рабочая схема ВВН

Принцип работы водокольцевого вакуумного насоса

Суть работы сводится к тому, что насос втягивает в себя различные газы и пары, прогоняет их через собственную систему очистки и отправляет в нужную емкость.

Принцип внутренней работы ВВН

Непрерывное вращение ротора обеспечивает непрерывный процесс очистки, что позволяет экономить время и энергоресурсы.

Аппараты могут различаться по конструкции. Существуют

Также существуют

Плюсы использования ВВН на производстве:

ВВН может работать не только с водой, но и газами. В таком случае некоторые детали потребуют замены, так как в газах может быть очень много различных жестких примесей, которые повлияют на состояние различных частей механизма.

Недостатки ВВН:

Еще одним недостатком ВВН можно считать необходимость частой замены уплотнительных колец, так как они повреждаются различными частицами, которые присутствуют в воде, газах и парах. Уплотнительные кольца и сальники всегда должны находиться в рабочем состоянии. Их повреждение или несвоевременная замена может привести к поломке всего насоса.

Ремонт насосов ВВН может заключаться либо в сухой продувке всего насоса, либо в его разборке и чистке или замене всех деталей.

ВВН 1

Существуют разные модификации насосов ВВН -1. Они отличаются друг от друга технически.

Насос ВВН 1-0,75Частота вращений — 1450 об/мин., напряжение в сети -220 В., частота тока — 50 Гц.
Насос ВВН 1-1,5Мощность устройства – 3 кВТ, частота вращений — 1500 об/мин., напряжение в сети -380 В., частота тока — 50 Гц.
Насос ВВН 1-3Мощность устройства – 6,15 кВТ, частота вращений — 1500 об/мин., напряжение в сети -380 В., частота тока — 50 Гц.
Насос ВВН 1-6Мощность устройства – 11кВТ, частота вращений — 1500 об/мин., напряжение в сети – 380 В., частота тока — 50 Гц.
Насос ВВН 1-12Мощность устройства – 18, 6 кВТ, частота вращений — 1000 об/мин., напряжение в сети -380 В., частота тока — 50 Гц.
Насос ВВН 2-50Мощность устройства – 110 кВТ, частота вращений — 600 об/мин., напряжение в сети -380 В., частота тока — 50Гц.

ВВН 2

Данные насосы предназначены для откачки химически неактивных газов и парогазовых смесей. В насосах данного типа рабочей жидкостью является вода. Он состоит из

Отличие данного насоса от других типов ВВН заключается в том, что уплотнение вала насоса происходи с помощью манжет, а не сальников. Этот насос также имеет двусторонний подвод и отвод газа от камеры.

Работы по загрузке и разгрузке такого насоса должны соответствовать ГОСТ 12.3.020 – 80. Он в обязательном порядке должен быть установлен на фундамент .

Пуск насоса осуществляется следующим образом:

Ресурс работы данного насоса составляет более 20000 часов.

Кольцевые насосы

Siemens-Schuckert получила первый патент на водокольцевой насос в 1903 году. Конструкция этого насоса была проста, хотя принцип действия крайне нетривиален.
Насос состоит из

Когда колесо начинает вращаться, то вода под действием центробежной силы прижимается к стенкам барабана, образуя кольцо. Вся хитрость насоса в том, что ротор установлен не по центру, он сдвинут в сторону. В результате под колесом образуется серповидное пространство, которое разделено лопастями рабочего колеса на ячейки разного объема. Когда ячейка с краю серповидного пространства, то объем ее мал, но при движении растет — в этот момент она может засасывать воздух. Когда она внизу — объем максимален, но колесо проворачивается, объем ячейки опять уменьшается и воздух в ней сдавливается.

Читайте также:  Электрический и ручной опрессовочный насос – принцип работы, плюсы и минусы

Схема работы жидкосно-кольцевого вакуумного насоса

А – рабочее колесо; В – кругообразный корпус; С-разгон воды в рабочем объеме; D – жидкосный сепаратор; Е – приток чистой жидкости.

Такой насос может одновременно отсасывать газы и подавать сжатый газ в емкость, где давление выше атмосферного.

Детали такого насоса друг с другом не соприкасаются. Именно поэтому износа у такого устройства практически нет и в качестве рабочей жидкости можно использовать только воду. А это в свою очередь гарантирует чистоту сжимаемых газов. Газ в таких насосах также никогда не нагревается, но греется вода, поэтому жидкость должна циркулировать. Вода также способствует очищению очень загрязненных газов, так как все лишние твердые частицы под воздействием центробежной силы приживаются к стенкам и «выходят» из насоса вместе с жидкостью.
Данные насосы применяются для

Кольцевые насосы могут работать как компрессоры. В данном случае мощность насоса и расход воды несколько возрастают.

Как работает и где применяется водокольцевой вакуумный насос?

Сегодня, где требуется откачивание газообразной среды различного типа, активно используется технология вакуумирования. Для выполнения данной задачи применяются вакуумные насосы.

Их модификаций сконструировано, в зависимости от потребностей покупателей, немало. Наиболее часто используемыми являются устройства, именуемые насосами водокольцевыми вакуумными.

Общие данные о вакуумных водокольцевых насосных агрегатах

Водокольцевой вакуумный насос – агрегат, работающий в области глубокого вакуума, поэтому среди множества механических объемных вакуумных насосов он и приобрел широкую популярность. По устройству в некоторой степени схож с пластинчато-роторным, в основе конструкции которого, находится ротор. В нем изменение рабочего объема происходит благодаря погружению пластин ротора в чистую воду.

Функционируют благодаря созданию центробежных сил в рабочей камере. Жидкость прижимается к стенкам цилиндра, образуя кольцо. Получая импульс вращения от ротора, вакуумные жидкостно-кольцевые механизмы создают область вакуума в диапазоне 105-102 Па – 90-95% (или низкого давления). Более высокий вакуум образуется при замене жидкости с повышенной точкой кипения и дальнейшего охлаждения откачиваемого воздуха.

Они обладают массой преимуществ:

  • простота устройства;
  • резистентность относительно примесей в газообразной транспортируемой среде;
  • низкая чувствительность к загрязнениям;
  • отсутствие масляных включений в откачиваемом газе;
  • большой моторесурс благодаря отсутствию трущихся уплотнителей.

Схема водокольцевого вакуумного насоса

К недостаткам относят: необходимость периодического проведения обслуживания сервисной жидкости, необходимость охлаждения рабочей жидкости для снижения давления ее паров, потеря воды с отходящими газами, необходимость ее улавливания или рециркуляции.

Интересный факт. Данное устройство было изобретением Льюиса Нэша. Патент на техническое решение был выдан в 1914 году.

Назначение и область применения

Основное назначение водокольцевых вакуумных насосов заключается в откачке неагрессивных паров и газов с целью образования вакуумной среды в закрытых аппаратах. Рабочей средой данного типа насосного оборудования является исключительно вода.

Область применения включает довольно «богатый» и разнообразный спектр – это и медицинская, и микробиологическая, нефтяная, целлюлозно-бумажная, газовая, парфюмерная и прочие сферы. Например, с их помощью ускоряется процесс сушки табака, на кондитерских фабриках ускоряется варка карамели, упрощается процесс дегазации масел растительного происхождения, а также мыловаренное производство.

Благодаря экономичности, отсутствию высокоточных деталей, надежности, долговечности, простоты обращения, безотказности в работе различные отрасли народного хозяйства отдают предпочтение именно вакуумным жидкостно-кольцевым насосным установкам. В химической промышленности насосы выполняют следующие операции:

  • массобмен;
  • вакуумная пропитка при создании электродвигателей, трансформаторов, кабелей, конденсаторов;
  • сушка синтетических волокон, полиэтилена, аминопластов, органических растворителей;
  • кристаллизация и дистилляция азотных удобрений, красителей;
  • сорбирование, растворение вредных жидкостей и газов;

В сфере строительства принимают участие в транспортировании цемента и других сыпучих материалов, дегазации керамики и глины. Насосные агрегаты применяются в качестве установок для проведения хирургических операций, при изготовлении и хранении медицинских лекарственных препаратов. В оптике необходимы для вакуумного алюминирования зеркал, просветления. Металлургическая область непредставима без вакуумных водокольцевых устройств, используемых для плавки/переплавки металлов.

Консервирование продуктов, опреснение воды, приготовление при пивоварении солода, выпаривание при создании сахара, ректификация винно-водочных изделий и другие задачи пищевой промышленности также выполняются за счет вакуумных механизмов водокольцевого типа. В сельском хозяйстве применение вакуумного водокольцевого насоса (ВВН) облегчает такой процесс, как доение, они выступают здесь как оборудование для доильных аппаратов. Механизмы способствуют транспортировке зерна, муки.

В ряде производств ВВН – единственно приемлемые типы машин. Системы термоядерного синтеза и вакуумные печи плавки титана – требуют эксплуатации только водокольцевых насосов. На ТЭС функционирование таких приборов в паротурбинных установках для откачки паровоздушной смеси приводит к уменьшению расходов воды. Для создания противопожарной безопасности на газовых и нефтяных месторождениях каждый год требуется свыше двух тысяч подобных устройств. И это лишь несколько хозяйственных направлений, где потребность в ВВН все более возрастает.

Основные сведения о вакуумных насосах (видео)

Особенности устройства водокольцевых вакуумных насосов и принцип работы

Жидкостно-кольцевой механизм представляет собой барабан цилиндрической формы, имеющий входное-выходное отверстия. Вокруг отверстий расположено кольцо в виде прокладки. В него поступает газ, а затем выходит в очищенном состоянии. Внутри кольца имеется ротор с лопатками, разделяющими рабочую полость на части неравного объема. Данные элементы являются единственно движущейся частью.

Все детали насоса расположены таким образом, чтобы не соприкасаться друг с другом, что предотвращает износ деталей и исключает необходимость проведения ремонтных работ. Ремонт – крайняя редкость благодаря еще и тому, что водокольцевой вакуумный агрегат смазывается рабочей жидкостью. В смазке маслом нуждаются лишь подшипники ротора. В других видах механических вакуумных насосов смазывать приходится шестеренки и другие компоненты, которые, как и клапаны, отсутствуют в ВВН.

Конструктивное исполнение, как правило, горизонтальное с осевым направлением газа через выхлопное и всасывающие окна. В качестве материалов исполнения выступают: сталь и чугун.

Особенность принципа работы водокольцевого вакуумного насоса заключается в том, что газ сжимается благодаря жидкостному кольцу, движущемуся за счет рабочего лопаточного колеса. Машина перед пуском заполняется до оси водой. Ротор, установленный в стороне от центра, во время вращения между жидкостью (прижимающейся под действием центробежной силы к стенкам барабана), образует полость разряженного вакуума. Она по виду напоминает серп.

Серпообразное пространство разделяется на специальные ячейки лопастями рабочего колеса. Объем ячеек изменяется под воздействием угла поворота рабочего колеса. При его повороте под определенным углом происходит увеличение объема рабочих ячеек, они соединяются с всасывающим окном, а затем через него заполняются откачиваемым газом. При достижении максимального объемного значения, они отсоединяются от окна всасывания.

Принцип работы водокольцевого вакуумного насоса

Сжатие газа осуществляется при дальнейшем повороте колеса и уменьшении, соответственно, объемов рабочих ячеек. Достигнув конкретного угла поворота, колесо способствует соединению ячейки с выхлопным окном. Через него газ выталкивается в нагнетательный парубок.

Для стабилизации температурного режима жидкостного кольца, на постоянной основе вводятся новые холодные порции воды. В случае возникновения излишка жидкости в жидкостном кольце, в отделитель через выхлопное окно и трубопровод происходит ее отведение. За привод ВВН отвечает электродвигатель.

В зависимости от моделей, внедрив вакуумный водокольцевой насос, вы можете рассчитывать на следующие параметры:

  1. Скорость откачки – 1,1-12 куб.м в минуту и более.
  2. Мощность двигателя – 4-40 кВт и более.
  3. Масса устройства может составлять от 25 кг до 2 т и более.

Виды вакуумных жидкостно-кольцевых механизмов

Вакуумные жидкостно-кольцевые механизмы классифицируются на: одноступенчатые и двухступенчатые. Первые оснащаются одной-двумя рабочими камерами, двухступенчатые – исключительно двумя. Одноступенчатые однокамерные, как правило, обладают небольшой мощностью, имеют низкую производительность, соответственно, и низкую стоимость, тогда, как двухступенчатые ВВН относятся к повышенной ценовой категории, обладая высокой производительностью и мощностью.

Одноступенчатые двухкамерные насосы работают по принципу однокамерных агрегатов, встречаются и некоторые модификации. Помимо двух камер они укомплектованы двумя парами патрубков, в результате чего снижается скорость вращения, износ подшипников.

Вакуумные водокольцевые насосы в промышленной сфере

Предпочтение двухкамерным двухступенчатым приборам отдается в случае необходимости большей очистки, повышенной глубины вакуума. Базовая модификация характеризуется наличием во второй камере дополнительной лопаточной машины, манифольда, соединяющим камеры, осуществлением повторной обработки газа.

Популярные производители и модели

Водокольцевые вакуумные насосы на рынке представлены и отечественным, и зарубежным производителем. Отечественные ВВН не уступают зарубежным аналогам.

Производством подобных насосов занимаются:

  1. ООО Ватерпас.
  2. Sterling SIHI.
  3. Samson.
  4. Dolphin LB Busch.
  5. NASH.
  6. ОАО Вакууммаш и др.

Наиболее популярными моделями оказались: ВВН1-075 У4.2, ВВН1-1,5, ВВН1-6, 2ВВН1-0,8 У4.2, ВВН1-25, ВВН2, ВВН3, ВВН1-50ТН, ВВН1-12ТМ.

Водокольцевой вакуумный насос. Принцип работы.

Водокольцевой вакуумный насос (ВВН) – низковакуумный ВН, тип жидкостно-кольцевых насосов (ЖКВН), где рабочая жидкость – вода (в ЖКВН могут использоваться любые жидкие вещества: кислоты, органика, щелочи и т.д. в зависимости от состава газа, который нужно откачать из системы, и технологического процесса).

Водокольцевой вакуумный насос. Принцип работы и схема насоса простого действия.

Наиболее распространены ВВН простого действия, в которых отвод (нагнетание) и подвод (всасывание) газа происходит вдоль оси. В таких конструкциях (рис. 1) литое рабочее лопаточное колесо 1, установленное с эксцентриситетом относительно цилиндрического корпуса 2, который заполняют водой до центра колеса, уровня A-A. Ротор быстро вращается (1000..3000 об/мин) — радиальные лопатки приводят в движение воду, которая силами инерции отбрасывается к поверхности корпуса и образует водяное кольцо 4. Формируется полость в форме полумесяца, которую лопатки делят на рабочие ячейки 3.

Читайте также:  Насос для абиссинского колодца и что нужно знать о скважинах – плюсы и минусы

Рисунок 1. Схема ВВН простого действия

1 – рабочее лопаточное колесо; 2 – цилиндрический корпус; 3 – рабочие ячейки; 4 – водяное кольцо; 5 – окно всасывания; 6 – окно нагнетания; 7 — мертвый объем

Так как оси колеса и водяного кольца не совпадают, объем ячеек при вращении непрерывно изменяется. Когда он растет — давление падает и через окно всасывания 5 из откачиваемого объема, например, вакуумной камеры, затекает порция газа. Когда уменьшается — происходит процесс внутреннего сжатия (давление растет). Окно нагнетания 6 расположено так, что при соединении с ним объем ячеек продолжает сокращаться, благодаря чему газ поступает на нагнетание за исключением небольшой части ячейки 7 (мертвого объема), из которой он возвращается на всасывание.

Предельное остаточное давление ЖКВН определятся величиной мертвого объема и давлением насыщенных паров рабочей жидкости. Для воды это давление составляет около 10 3 Па.

Максимальная быстрота действия определяется объемом ячеек и величиной перетеканий с нагнетания на всасывание (в том числе и из мертвого объема).

Водокольцевой вакуумный насос. Принцип работы ВВН двойного действия

Рисунок 2. Схема ВВН двойного действия

1 – рабочее лопаточное колесо; 2 – корпус с овальным в сечением; 3 – жидкостное кольцо; 4 – окна всасывания; 5 – окна нагнетания; 6 – мертвый (защемленный) объем

ВВН двойного действия (рис.2) работает так же, как и простого. Отличие заключается в том, что оси колеса 1 и корпуса 2, выполненного форме овального цилиндра, совпадают. Когда колесо вращается, внутренняя поверхность водяного кольца принимает форму овала 3 – и получается две полости. Из-за чего делается по два окна всасывания 4 и нагнетания 5.

Если вы подумали, что при прочих равных условиях быстрота действия этого ВВН должна быть в два раза больше, чем простого, то теоретически вы, конечно, правы, а на практике ошиблись. Из-за перемещения газа в мертвом объеме 6 обратно на всасывание и перетеканий через торцевые зазоры быстрота действия увеличивается всего в 1,4…1,5 раз. Зато овальная форма корпуса усложняет конструкцию, из-за чего увеличивается цена, и увеличивает вероятность разрыва потока вращающейся жидкости. Поэтому такая конструкция используется редко.

Преимущества и недостатки водокольцевых вакуумных насосов

  • в водокольцевом вакуумном насосе, принцип действия которого подразумевает теплообмен между жидкостью в кольце и газом, сжатие можно считать изотермическим (нагретая вода отводится и электронасосом подается холодная);
  • активный теплообмен с жидкостью дает возможность откачивать полимеризующиеся, быстроразлагающиеся или воспламеняющиеся газы;
  • простая конструкция обеспечивает высокую надежность при эксплуатации;
  • водяное кольцо, главная особенность этого устройства, делает его нечувствительным к загрязнениям откачиваемого газа парами, пылью, твердыми частицами, капельной жидкостью и т.д.;
  • если вместо воды подобрать жидкость с нужными свойствами, то ЖКВН легко справляется с откачкой агрессивных газов, благодаря чему нашел применение в химической промышленности;
  • ВВН не загрязняет откачиваемый газ масляным паром, так как в проточной части отсутствуют трущиеся элементы, для обеспечения подвижности которых необходима смазка, как, например, в пластинчато-роторном ВН; роль уплотнителя зазоров также выполняет вода.

  • большие энергозатраты на вращение кольца воды;
  • только низкий вакуум (высокое предельное остаточное давление даже для двухступенчатых конструкций 1..10 кПа);
  • большой размер из-за малой величины окружной скорости на конце лопаток роторного колеса.

Водокольцевой вакуумный насос: принцип работы, типы насосов и его производители

Водокольцевой вакуумный насос – это оборудование, с помощью которого создается вакуум низкого давления.

С помощью водокольцевого насоса откачивается газ, пар, воздух или их смеси, которые ведут себя неагрессивно по отношению к чугуну. Применяется он в очень разнообразных областях. Область применения водокольцевого вакуумного насоса:

  • целлюлозно-бумажная промышленность;
  • медицина и фармацевтика;
  • пищевое производство;
  • химическая промышленность;
  • нефтедобывная и газовая промышленность;
  • микробиология;
  • парфюмерия и прочее.

Такая широкая сфера применения объясняется преимуществами водокольцевых насосов. Преимущества применения водокольцевых вакуумных насосов:

  • не используется масло для смазки и как следствие – чистый выходящий воздух;
  • возможность откачивать загрязненные среды и воздушные смеси, насыщенные паром;
  • небольшая температура воздуха на выходе, поскольку все тепло сжимаемый воздух отдает воде;
  • простая конструкция и отсутствие трущихся частей способствуют длинному сроку службы насоса.

Недостатки применения водокольцевых вакуумных насосов:

  • необходимость постоянно следить за уровнем жидкости в рабочей камере и восполнять ее;
  • повышение температуры рабочей жидкости в агрегате способствует снижению производительности;
  • возможно появление кавитации, избавится от которой можно, если подаваемая жидкость будет низкой температуры.

Примечание. Из-за необходимости постоянно добавлять воду при работе водокольцевого насоса, важной характеристикой является расход рабочей жидкости за единичный период времени (литр за час).

В зависимости от конструкции и производительности водокольцевого насоса различается три типа оборудования. Типы водокольцевых вакуумных насосов:

  1. Одноступенчатый с 1 рабочей камерой.
  2. Одноступенчатый с 2 камерами.
  3. Двухступенчатый с 2 камерами.

Первый тип это моноблочный водокольцевой вакуумный насос, в котором одна камера и один импеллер. Мощность такого насоса не более 15 кВт. Второй тип насоса имеет две камеры с двумя импеллерами и 4 патрубка, подача воздуха происходит с двух сторон, и каждая из этих камер работает самостоятельно. Третий тип позволяет получить более высокий вакуум за счет того, что воздух проходит через две камеры поочередно.

Во многих областях водокольцевой насос используется не как самостоятельное оборудование, а как часть определенной вакуумной системы. К примеру, в доильных аппаратах работа водокольцевого вакуумного насоса сводится к созданию и поддерживанию стабильного давления. В этом случае применяется насос вакуумный водокольцевой НВ -75 или вакуумные водокольцевые насосы НВМ-70.

Устройство и принцип работы водокольцевого вакуумного насоса НВ-75 можно посмотреть на видео.

Принцип работы водокольцевых насосов

Устройство водокольцевого вакуумного насоса представляет собой барабан, внутри которого расположен ротор с лопастями. Корпус барабана оснащен входом и выходом в виде уплотненных отверстий. Ротор расположен эксцентрично относительно оси, внутрь барабана заливается вода (рабочая жидкость). Чаще всего воду заливают до середины емкости водокольцевого вакуумного насоса. Принцип работы водокольцевого вакуумного насоса заключается в следующем:

  1. При вращении ротора, центробежная сила образует вокруг ротора водяное кольцо. Поскольку ротор находится немного выше центра, то под ним создается пустое серпообразное пространство, окруженное водой. Это пространство герметично, и оно будет служить рабочей камерой насоса.
  2. Лопасти ротора разделяют рабочую камеру на неравномерные части. Откачиваемая среда поступает внутрь камеры и заполняет ячейки. Ячейки постепенно уменьшаются в объеме, и воздушная смесь сжимается до необходимой величины. Проходя мимо выходного отверстия газ выходит наружу.

Примечание. При прохождении откачиваемого воздуха через водяное кольцо вакуумного насоса, он очищается от пыли, пара и прочих посторонних веществ. Поэтому водокольцевой насос часто применяют для работы с загрязненными средами или насыщенными различными парами.

Схема водокольцевого вакуумного насоса, а именно процесс сжатия газа в нем, представлено на рисунке.

В период работы из водокольцевого насоса постоянно вместе со сжатым газом происходят потери рабочей жидкости, поэтому ее требуется постоянно пополнять. Чтобы избавить сжатый газ от частичек воды, на выходе из насоса устанавливается сепаратор. Тяжелая вода оседает внутри него, а чистый воздух направляется вверх и выходит через отверстие. Если рабочая смесь не содержит загрязняющих веществ (пыли, абразива), то жидкость в сепараторе используется повторно для восполнения объема рабочей жидкости в насосе. Повторно используется и загрязненная вода, но перед этим она должна отстояться, чтобы все твердые частички осели на дно.

Схема подключения вакуумного водокольцевого насоса к сепаратору с рециркуляцией представлена ниже.

Клапан подачи воды в насос срабатывает на перемену давления и закрывается при выключении насоса. Однако водокольцевой вакуумный насос при таком подключении получает назад в насос теплую воду, которая нагревается во время сжатия воздуха. Чтобы исправить эту проблему, воду либо частично заменяют из сепаратора, либо используют теплообменники для охлаждения воды. Для наглядности можно посмотреть водокольцевой вакуумный насос и его принцип работы на видео.

Вакуумные водокольцевые насосы ВВН

Самый распространенным среди водокольцевых насосов является водокольцевой вакуумный насос типа ВВН. Принцип работы его не отличается от общего принципа работы, описанного выше.

Вакуумный водокольцевой насос ВВН используется для откачки неагрессивных сред, поскольку основной материал в них – чугун и обычная сталь. Но существуют модификации насосов, в которых чугунные детали заменяются на титановые (водокольцевой вакуумный насос ВВН 1-12ТМ) или на сплавы на никелевой основе, типа 12Х18Н9Т (водокольцевой вакуумный насос ВВН1-3Н). Поэтому такие насосы могут работать с агрессивными средами. Определить в водокольцевом вакуумном насосе характеристики легко по его обозначению. Например, насос вакуумный водокольцевой ВВН1-1,5 обозначает: ВВН1 – водокольцевой вакуумный насос, номинальное давление 0,04МПа, 1,5 – производительность, куб.м/мин. Небольшие насосы, такие как насос вакуумный водокольцевой ВВН1-1,5 может изготавливаться моноблочной конструкцией. Более мощные агрегаты, как насос вакуумный водокольцевой ВВН 1-6, состоят из насоса и двигателя, установленных на одной раме.

Для всех насосов, особенно для тех, которые имеют большой вес, например, вакуумный водокольцевой насос ВВН-25 весом около 1840 кг, должен быть изготовлен отдельный бетонный фундамент.

Читайте также:  Механический насос для воды – особенности, плюсы, классификация, принцип работы

Купить водокольцевой вакуум-насос

Водокольцевой вакуумный насос купить можно и отечественного и зарубежного производства в любом регионе страны. Лучше выбирать насос вакуумный водокольцевой, производители которого хорошо зарекомендовали себя на рынке промышленного оборудования. К ним относятся российские компании ОАО «Вакууммаш», ЗАО «Беском», ОАО «Ливгидромаш», ООО «ПромЕвромаш», ООО Компрессормаш и многие другие. Эти компании производят не только продажу и доставку насосного оборудования, но и производят обслуживание и ремонт водокольцевых вакуумных насосов, а также изготавливают запасные части к ним. Только необходимо учитывать одну особенность – запчасти разных производителей не взаимозаменяемы между собой. Зарубежного производства водокольцевой вакуумный насос, цена которого будет несколько выше, можно приобрести на складах группы предприятий «ЛБМ Вакуум», ООО «ПромЕвромаш» и других компаний. Водокольцевые вакуумные насосы для доильных аппаратов отечественного производства можно купить сразу со склада завода-изготовителя, например, АО «Челно–Вершинский машиностроительный завод» (г.Самара), ООО «МегаТехника» и прочие.

Это лишь небольшая часть предприятий и компаний, которые занимаются производством и продажей водокольцевых вакуумных насосов и известны во многих странах. Все они имеют представительства в разных уголках страны. Кроме того, существует много официальных интерне-магазинов, которые предлагают качественную продукцию известных производителей по приемлемым ценам. Поэтому купить водокольцевой вакуумный насос сегодня совсем не сложно, сложнее его выбрать. Но и эта проблема решаема, так как в любой известной компаний есть специалисты, которые помогут подобрать оборудование, соответствующее всем требованиям заказчика.

Принципы работы водокольцевых вакуумных насосов: предназначение, свойства, особенности конструкции и принцип работы

Вакуумный насос – крайне востребованное устройство. Его применяют в разных видах промышленности. Большинство производственных процессов – технологические, химические – протекают в условиях вакуума. Создают и поддерживают условия высокого давления вакуумные насосы ВВН различных конструкций. Что это за устройство? Принципы его работы, назначение, технические особенности – обо всем в этой статье.

В данной статье мы рассмотрим:

  • водокольцевой вакуумный насос;
  • водокольцевой вакуумный насос принцип работы;
  • водокольцевой насос;
  • водокольцевой насос принцип работы;
  • насос ввн;
  • вакуумные насосы ввн;
  • вакуумный водокольцевой насос ввн.

Навигация по разделу:

  1. Водокольцевой насос
  2. Водокольцевые вакуумные насосы: предназначение, свойства
  3. Как устроен и как работает?
  4. Формирующие вакуум насосы
  5. Характеристики водокольцевых насосов
  6. Что в итоге?

Водокольцевой насос: внешний вид

Водокольцевые вакуумные насосы: предназначение, свойства

Принцип работы жидкостно-кольцевого вакуумного насоса заключается в воздействии центробежной силы, образующейся внутри рабочей камеры. Она формирует кольцо внутри насоса, сквозь которое откачиваются газы. Это же кольцо создает область низкого давления. Эти механизмы называют водно-воздушными, так как они могут втягивать и контролировать не только потоки воздуха, но и жидкости. Пока это происходит, насос самостоятельно очищается и по завершении процесса готов к дальнейшему использованию. Где используется такое устройство?

Сфер применения кольцевых насосов множество:

  • Химическая, пищевая,
  • деревообрабатывающая промышленность;
  • Используются также в машиностроении и металлургии;
  • Сельское хозяйство.

Список этот огромен. По этой причине производителями разработано множество вариантов конструкций вакуумных насосов, по типу их задач. К примеру, область применения вакуумных мембранных насосов (или НВМ) – среда без капельной влаги, иных примесей в форме твердых элементов. Эта среда газов и парогазовых смесей. У насосов такого типа есть одна существенная функция. Они работают лишь в условиях пожаробезопасности. Являются экологически безопасными. Выпускаются в виде корпуса с двигателем и двумя ступенями, не соединенными между собой. Буквально весь механизм устройства не требует смазки, так как вода, которая используется в его работе, заменяет ее. Поэтому все насосы типа ВВН долговечны. Но подробнее о причинах читатель узнает ниже.

ВВН: внешний вид

Отличие жидкостного кольцевого насоса от НВМ в том, что они универсальны, то есть могут использоваться в самых разных промышленно-производственных отраслях. Даже там, где велик риск возгорания. Теперь, когда раскрыты основные особенности, время поговорить о принципах работы вакуумного насоса ВВН на примере жидкостно-кольцевого агрегата.

Как устроен и как работает?

Основа конструкции жидкостно-кольцевого насоса – барабан, который имеет множество отверстий для входа и выхода газа. Отверстия снабжены уплотнительными прокладками. Пространство внутри барабана занимает ротор с лопатками. Работа механизма начинается с того, что он заполняется водой. В иных типах вакуумных насосов используется другая жидкость.

Ротор, расположенный немного в стороне от центра, вращаясь, прижимает воду к стенкам цилиндра посредством центробежной силы. Таким образом, между водой и ротором образуется полость вакуума в виде серпа так называемая рабочая полость устройства.

Лопатки ротора жидкостно-кольцевого насоса размещены неравномерно и делят эту область на три части, неравных по объему. Из-за этого наблюдается разница давлений, что способствует очищению газа при помощи кольцевого механизма, который проходит в центр устройства. Уже очищенный газ занимает место в ячейках между лопатками ротора. Непрерывно вращаясь, механизм подводит ячейки с газом к выходным отверстиям и из барабана выходит уже очищенный газ.

Принцип работы ВВН

Стоит заострить внимание на том, что процесс очистки происходит постоянно, а это – экономия времени. За счет отсутствия необходимости каждый раз запускать агрегат расходуется меньше электроэнергии. По этой и другой причинам жидкостные кольцевые вакуумные насосы – то есть ВВН — широко используются в различных хозяйствах. Причина тому – целый ряд преимуществ, помимо экономичности.

Формирующие вакуум насосы

ВВН имеют простую надежную конструкцию:

  • Эти устройства требуют минимальных навыков от оператора;
  • Не требуют больших вложений для устранения неполадок;
  • Кольцевые насосы редко ломаются. Причина тому – особая конструкция насоса.

Согласно техническому описанию конструкции вакуумного насоса ВВН следуют, что единственная динамичная деталь устройства – ротор с лопастями. Остальные элементы, неподвижные, расположены таким образом, что никаким образом не соприкасаются. Дополнительной нагрузки на детали нет, а значит, увеличивается срок службы. К тому же, жидкость, используемая для создания среды с высоким давлением, действует как смазка, потому редко возникает необходимость ремонтировать устройство. На устойчивость к износу влияет и отсутствие в конструкции ВВН деталей, которые по ряду причин быстро приходят в негодность. Это часто нуждающиеся в замене клапаны, быстро стирающиеся шестерни, которые требуют регулярной смазки, но, в результате, также требуют замены.

Насос ВВН: технология работы

Неужели здесь нет ничего, что могло бы выйти из строя? Поскольку принцип работы насоса ВВН построен на механическом воздействии с использованием воды, единственная деталь, нуждающаяся в смазывании – это подшипник ротора. Если устройство работает с газообразными веществами, может потребоваться ремкомплект муфты вакуумного насоса ВВН в Саратове, чтобы легко заменить прокладку либо уплотнительное кольцо. Эти детали быстро изнашиваются за счет содержащихся в газе пыли, песка, и других твердых частиц. Необходимо проверять состояние всех сальников и уплотнителей в насосе. Повреждение этих деталей может привести к существенным сбоям в работе устройства, а в дальнейшем – к угрозе его поломки.

Все перечисленное делает водокольцевые насосы ВВН простыми в использовании, надежными устройствами, которые не требуют больших расходов. Это устройство долговечно, наконец, стоит недорого.

Уже многое сказано об этом необходимом в промышленности устройстве. Много важного и существенного для тех, кто, быть может, пожелает его использовать. Но не сказано главного: о технических характеристиках.

Характеристики водокольцевых насосов

Какие же характеристики демонстрируют те или иные модели насосов ВВН? Основные параметры устройств, не зависимо от модели:

  • Скорость откачки в пределах от 1,1 кубического метра в минуту до 12 и более;
  • Мощность двигателя – от четырех до сорока и более киловатт;
  • Габариты, вернее, вес устройств различается в пределах от двадцати пяти килограмм до двух тонн;
  • Выбор для тех, кто хочет купить насос ВВН в Москве, огромен.

Есть модели иностранные и отечественные. Устройства отечественных производителей успешно конкурируют с зарубежными аналогами. Они долговечны и используются в различных сферах промышленности, хозяйства. Стоит выделить наиболее популярные модели насосов ВВН отечественного производства. Это устройства с индексами ВВН1-1,5, ВВН2, ВВН1-6, ВВН1-12, ВВН1-25 и ВВНЗ.

Характеристика водокольцевых насосов

Что в итоге?

Время подвести итоги, выделить самое важное. Вакуумный насос – это надежный долговечный инструмент для самых разных хозяйственных нужд. Его назначение сводится к одной простой цели: создать условия вакуума, так как целый ряд производственных операций возможен только под давлением.

Эти насосы используют в работе газ и воду. Вода не только способствует созданию вакуума. Она заменяет смазочные материалы, предохраняя важные детали насоса. Вероятность износа минимальна, так как в конструкции отсутствуют детали, которые чаще выходят из строя со временем. Велика вероятность повредить резиновые прокладки, и муфты. В дальнейшем это может привести к серьезным проблемам с устройством.

Жидкостно-кольцевые насосы очень популярны. Их широко используют в разных сферах промышленности. Почему? Это универсальные машины, надежные, долговечные. Эта разновидность насосов считается экологически чистой благодаря использованию газа и воды.

Поражают характеристики насосов ВВН и широкий модельный ряд. Выпускается несколько типов насосов под разные задачи. На рынке представлены модели отечественных и зарубежных производителей достойного качества.

Ссылка на основную публикацию