Плунжерный насос, принцип действия и виды

Системы гидравлического действия стали популярными для многих областей производства и бытовой сферы. Самым важным функциональным инструментом для исполнения и функциональности является гидронасос, который обеспечивает эффективность эксплуатации подобных систем. Такие устройства отличаются большим разнообразием в плане технических характеристик и конструктивных особенностей, что выражено в способе подачи требуемой жидкости под конкретной степенью давления. Помимо этого, подобный насос может включаться как дополнительное оборудование в разного рода системы и станки. Среди гидравлических насосов наиболее популярным является плунжерный агрегат. Его принцип действия не отличается сложностью, что выражено в использовании в качестве основного рабочего органа плунжера цилиндрической формы с полой внутренностью.

Плунжерный насос высокого давления

Само по себе понятие плунжера обозначает наличие поршня внутри гидравлической системы, который совершает возвратно-поступательные движения, передающиеся от электрического двигателя через коленчатый вал. Внешне устройство имеет цилиндрическую форму удлиненного типа, размер которой намного превышает диаметр корпуса. Подобные механизмы используются как гидромашины и насосы, так и при конструировании дизельных двигателей. Составной частью вытеснителя является уплотнитель, который находится на самом теле цилиндра, из-за конструктивных особенностей которого он перемещается по поверхности плунжера вверх и вниз. Такая конституция позволяет создавать насосу работу с высоким давлением, что выдвигает плунжерный насос перед подобным ему устройством типа поршневого. В зависимости от продолжительности работы плунжера характеризуется его показатель эффективности и количество нагнетаемой жидкости за конкретный отрезок времени. Так как плунжер является гидромашиной, его основным применением считается перекачка больших объемов водной среды или другой жидкости, не вступающей в химическую реакцию с материалами, из которых изготовлены рабочие органы устройства.

Плунжерный насос: принцип работы

Перед тем как разбирать сам принцип действия плунжерного агрегата, в первую очередь необходимо определить само понятие плунжерного насоса. Данный механизм, использование какового обуславливается надобностью перекачки требуемой жидкости либо смеси при сопровождении наличия высокой степени давления. Возвратно-поступательное движение плунжера при направлении его в правую сторону вызывает понижение уровня сжатия внутри камеры для вытеснения, что сопровождается параллельным открытием всасывающего клапана, через который поступает жидкость заполняя цилиндр необходимым объемом. Пространство, где расположен плунжер является замкнутым и полностью герметичным, которое через специальный нагнетательный клапан передает сжатое вещество в нагнетательный патрубок. В устройстве присутствует три разных клапана: всасывающий, нагнетательный и предохранительный. На следующем этапе работы агрегата плунжер осуществляет левостороннее движение, из-за чего возникает повышение давления внутри цилиндра, что приводит к открытию нагнетательного клапана, откуда напор воды или другой смеси переходит в соответствующий трубопровод. Принципиальность работы плунжерного насоса заключается в том, что при движении основного механизма как в правую, так и в левую сторону происходит перепад давлений, что способствует четкой и бесперебойной работе устройства. В процессе функционирования механизма осуществляется отдача инерционной энергии от движения плунжера обрабатываемой жидкости, а также элементы сопротивления и статической высоты внутри трубопроводного шланга. Самыми популярными являются насосы с наличием трех плунжеров. Их популярность завоевана благодаря особым достоинством и практически полному отсутствию минусов.

Поршневое устройство можно изготовить даже в домашних условиях при наличии подручных средств. Чтобы это осуществить необходимо купить два стандартных клапана, для организаций блокировки вытекания жидкости самостоятельно, поршень, который можно выточить на токарном станке либо попросту купить и сам корпус, подходящий по диаметру, в соответствии с внешним радиусом поршня. Корпусом может послужить обычная труба с диаметром не менее 8 мм и длиной 60 см. Естественно, такое приспособление будет являться только ручным, но в принципе, с его помощью можно будет откачивать жидкость из глубокой ямы либо перекачивать воду из резервуара, например, к месту полива на огороде.

Виды плунжерных насосов

Эти устройства являются аксиально-плунжерными агрегатами, и их классификация осуществляется по пяти главным особенностям:

• В зависимости от типа привода. Он бывает ручным либо механическим (этот вариант более эффективен при эксплуатации по сравнению с ручным устройством);
• Разновидности принципа действия. Существуют одинарные, двойные, дифференциальные типы, которые обладают двусторонним действиям при наличии двух камер, что увеличивает его производительность;
• От типа расположения. Производители изготавливают как вертикальные, так и горизонтальные модели, каждая из которых имеет свою отрасль использования;
• В зависимости от количества плунжеров;
• По виду способности перекачивать ту либо иную жидкость. Существуют разные модификации, которые способны перекачивать только воду, те, что рассчитаны для откачки кислотных смесей, устройства, которые могут работать в условиях взрывоопасных веществ и прочего.

Варианты применения плунжерный насосов

За счет того, что эти приборы способны работать в условиях высокой степени давления, они достаточно популярны как основные, так и вспомогательные механизмы на многих предприятиях. К данным приспособлениям можно отнести устройство для строительной сферы, металлургической промышленности, нефтяных компаний, химических предприятий, очистных сооружений, пищевой индустрии, коммунального водоснабжения, энергетической сферы, машиностроительных заводов, клининговых компаний. Стоить обозначить тот факт, что для каждой сферы существуют определенные вариации конфигураций плунжерных насосов. Для примера можно рассмотреть агрегаты, которые используются на нефтеперерабатывающих заводах, учитывая тот факт, что хоть клапан нагнетания и является важным элементом такой системы, но именно для этого технологического процесса его не устанавливают в корпус насоса. Для того чтобы заменить этот элемент применяются форсунки с соответствующими клапанами, которые устанавливаются на выходном отверстии насоса через специальные соединительные механизмы. Это необходимо для повышения надежности эксплуатации плунжера и увеличения скорости откачки особо вязких веществ.

Среди преимуществ подобных агрегатов существует достаточно много аспектов. Наиболее значимыми и повышающими производительность являются:

• Ритмичность работы механизма, что обеспечивается всасывающими и нагнетательными клапанами, установленными с двух сторон специальной рабочей камеры;
• Простота конструкции и монтажа вне зависимости от территориального месторасположения данного механизма;
• Повышенная мощность;
• Бесперебойная эксплуатация на протяжении многих лет;
• Наличие модульной конструкции, что расширяет диапазон вариаций для индивидуального заказа требуемых характеристик и возможностей работы подобных приборов, как для большого промышленного завода, так и для обычной автомобильной мойки;
• Ни один производитель подобной техники не выпускает насосы, которые отклоняются от международных стандартов качества и технологии исполнения;
• Легкая адаптация под конкретный вид перекачиваемой жидкости с разными условиями температурных режимов и вязкости;
• Невзирая на то, что прибор способен перекачивать большие объемы жидкости, его габариты являются достаточно компактными, что позволяет экономить рабочее пространство;
• Наличие возможности регулирования частоты вращения, для адаптации механизма под конкретный тип деятельности;
• Также можно при желании увеличить рабочий объем агрегата;
• Самый важный показатель — это обеспечение высокой степени производительности.

Теперь стоит обратить внимание на негативные стороны эксплуатации плунжерных устройств. Наиболее значимыми являются два показателя, которые выражены в проявлении неравномерной пульсации и появлении вибрации. Хотя существует способ, с помощью которого можно устранить данные минусы. Это осуществляется с помощью подключения к насосу специальных рабочих плунжеров, как дополнительных рабочих органов, к примеру, имея три стержня агрегат не будет подвергаться вибрациям. Стоит также учесть, что если неправильно эксплуатировать насос, то его выход из строя будет неизбежным. А если это уже случилось, то не стоит самостоятельно пытаться починить устройство, так как при отсутствии опыта в данной сфере можно сделать только хуже и полностью потерять оборудование, понеся финансовые затраты.

Способы эксплуатации плунжерных насосов

В зависимости от правильности применения агрегата влияет количество лет, которое будет бесперебойно работать насос, потому следует изучить все существующие нюансы по монтажу и применению подобных приборов. В первую очередь стоит обозначить, что нельзя эксплуатировать насос без наличия смазывающего вещества. Для того чтобы контролировать и при необходимости добавлять масло в конструкции предусмотрена специальная емкость для организации смазки шестеренчатых соединений и жесткой сцепке между коленчатым валом и передаточным устройством от электродвигателя. По количеству уровня масла необходимо ознакомиться с инструкцией, где указано определение его правильного уровня.

Что касаемо монтажа самого корпуса, то его следует производить на строго горизонтальной поверхности, исключая малейший уклон либо рельефность под насосом, так как в противном случае будет проявляться повышенная вибрация и механизм быстро выйдет из строя. Помимо этого, стоит учитывать и климатические условия в которых будет эксплуатироваться данная техника, если окружающий воздух имеет повышенную влажность и высокую температуру, то без дополнительной вентиляции агрегата обойтись нельзя.

Также существуют ограничения при использовании устройства в холодное время года. Это обусловлено тем, что основной рабочей жидкостью является вода и она имеет свойство при минусовой температуре замерзать, блокируя работу основных механизмов внутри корпуса. Если внутри вода замерзла и при этом произвелся запуск, то это станет последним пуском для такого насоса, ремонт которого обойдется в стоимость практически нового устройства. Стоит изучить инструкцию, где четко расписана температура оптимального нагнетания в зависимости от типа перекачиваемого вещества. Это означает, что если допустим, откачивается нефть легкой фракции, то насос можно использовать при температуре до -15 градусов, при условии, что в процессе работы не будет длинных перерывов и когда агрегат будет выключаться, то в нем должна находиться перекачиваемая жидкость.

Чем отличаются плунжерные насосы от поршневых?

На самом деле, принцип действия обоих механизмов довольно похож, за исключением нескольких отличий. Они состоят в форме самого поршня, в его структуре и в пространственном расположении. Если рассмотреть плунжерный механизм, то он никогда не касается внутренних стенок рабочего цилиндра, в то время как поршень делает это. В остальном, поршневые приспособления особо не отличаются от плунжерных, могут также повсеместно использоваться в качестве инструментов для откачки жидкости как на производствах, так и в быту. Не стоит упускать тот момент, что в силу своей конструкции, их можно применять в полевых условиях, что еще больше расширяет функциональность и универсальность плунжерных агрегатов.