Роторный насос и его характеристики

Особенности роторных насосов состоят в отсутствии клапанов, за счет взаимодействия рабочих элементов и жидкостей внутри подвижных объемов, соединяющихся попеременно с отверстиями засасывания и нагнетания. Вдобавок, этот нюанс увеличивает скорость работы роторного насоса, выраженную в количестве проходящих циклов процесса в течение одной единицы времени. Если сравнивать такое оборудование с поршневыми насосами, то она имеет функцию обратного движения, что позволяет эксплуатировать роторные устройства в качестве гидродвигателей, не уступающий по производительности оборудованию такого профиля.

Что такое роторный насос?

Данный вид устройства предназначен для процессов перекачки большого количества жидкости в пределах одной вакуумной системы. Существует множество разновидностей роторных насосов, которые широко представлены на отечественном и мировом рынке. Они отличаются по типу конструкции, набору технических характеристик и принципу действия, в зависимости от области использования роторных насосов. Благодаря универсальности и разнообразию, такую технику эффективно применяют во многих сферах производства и в бытовых нуждах.

Роторный насос: принцип работы

Основным элементом, определяющим принцип работы роторного насоса, является ротор, который для нагнетания жидкости совершает вращательно-поступательные движения, передаваемые электродвигателем по средству криво шатунного механизма или шестерни. После того, как через впускной патрубок жидкость заходит в рабочую камеру, ротор в процессе вращения уменьшает общий объем герметичного пространства, заставляя воду двигаться в сторону нагнетательного патрубка. Из этого следует, что принцип работы данного насоса основан на способе принудительного вытеснения.

Роторные насосы: типы

Производители роторных насосов выпускают множество модификаций и подвидов этих устройств, но основными классами являются два вида:

1. Роторно-поворотный насос. Как понятно из названия, процесс перекачки жидкости осуществляется за счет поворотных движений ротора, который приводится в действие зубчатым либо шестеренчатым приводом. Существуют модификации как с внутренним расположением сцепления шестерни с основанием ротора, так и с внешним (большинство моделей). Если рассматривать производительность, то внешние приводные устройства способные перекачивать жидкость с большей скоростью, за счет размера передаточного колеса и возможности применять смазывающие вещества, не имеющие доступ к внутреннему объему рабочей камеры. Таким образом достигается не только увеличенная скорость, но и допускается откачивать вещества с повышенной вязкостью, за счет увеличенной мощности вращения ротора. Данные насосы способные самостоятельно затягивать обрабатываемую среду при разности высоты точки подачи и насоса до 4,5 метров. Принцип действия роторного поворотного насоса заключается в беспрерывном такте вращения приводного колеса и самого ротора, лопасти которого имеют минимальный зазор между своими торцами и внутренними стенками насоса, создавая таким образом разряженную среду, что провоцирует затягивание жидкости внутрь рабочей камеры.
2. Роторно-поступательный насос. В принципе, конструкция данного устройства схожа с предыдущим типом механизма, но здесь применяется только внутреннее размещение сцепления шестеренки с зубьями ротора, что обуславливает компактные габариты таких агрегатов. За счет относительной миниатюрности и внутренних элементов, а также необходимости применения качественных материалов для создания передаточных механизмов, цена на роторно-поступательные насосы значительно выше предыдущего варианта. Немаловажным элементом, который обеспечивает работу механизма является турбоэлектрический двигатель, имеющий повышенную мощность. Здесь процесс откачки жидкости происходит за счет высвобождения объема вращающимся ротором, в результате чего происходит замещение водой. Благодаря такому процессу, в сущности, и происходят циклические процессы всасывания и нагнетания обрабатываемой среды.

В отличие от поворотных устройств, роторно-поступательные насосы делятся еще на два подвида:

• Пластинчато-роторный шиберный вакуумный насос;
• Поршневой роторный насос.

Если более подробно рассмотреть шиберный тип насосов, то нужно обозначить, что они имеют достаточно большие габариты, разработанные для возможности самостоятельного всасывания жидкости на больших перепадах уровня между рабочими точками входа и подачи. Такие агрегаты не имеют смазывающих веществ внутри рабочего объема и предназначены в основном для перекачки воды на насосных станциях, очистных сооружениях в некоторых видах производств. До обеспечения работы устройства внутри рабочего пространства расположен ротор с эксцентрический расположенными лопастями, конструкция которых является полой, с одинаково расположенными пазами. Весь этот механизм, собственно, и называется шибером, который в процессе вращения ротора, за счет центробежной силы прижимает лопасти к поверхности статора. Нагнетательный процесс происходит благодаря беспрерывному контакту пластин со стенками статора, двигаясь от патрубка всасывания до нагнетательного отверстия, вытесняя таким образом обрабатываемую жидкость под высоким давлением.

Роторно поршневые насосы имеют две подгруппы: аксиально-поршневые и радиально-поршневые. Исходя из самого названия подвидов поршень каждого из насосов двигается радиально и аксиально, по отношению к оси возвратно-поступательного вращения механизма. Стоит отметить, что насосы, в которых поршень расположен горизонтально имеют большую скорость откачки жидкости, за счет пониженной нагрузки на плунжер, толкающий поршень.