Устройство и принцип работы пластинчатого насоса

Иногда возникает необходимость в перекачке смесей, которые начинают густеть при снижении температуры, поэтому требуется особое насосное оборудование, способное обогревать транспортируемую массу и не давать ей загустевать. С этой задачей может справиться пластинчатый насос, который имеет специальную рубашку для обогрева рабочей смеси. Этот агрегат может перекачивать разные типы веществ: с содержанием абразивных частиц, кашицеобразные, с примесью посторонних мелких включений, смол и различных клейких смесей. Насос может выкачивать жидкости через шланг, погружённый в ёмкость. Этот агрегат имеет повышенную всасывающую силу и может функционировать с одинаковым усилием в двух направлениях.

Особенности строения

пластинчатый насос принцип работы
Пластинчатый насос может использоваться в разных сферах химической, фармацевтической, косметологической и пищевой промышленности

Пластинчатый насос может использоваться в разных сферах химической, фармацевтической, косметологической и пищевой промышленности. В конструкции насоса используются следующие составляющие элементы:

  • корпус, выполненный из прочной стали и имеющий легко разборное устройство;
  • асинхронный сверхмощный электродвигатель;
  • пластинчатый вал, вращающийся по эксцентриковой траектории (для изготовления вала используется бронза либо другой экологичный материал).

На цилиндрической поверхности вала рядом с пазами есть выемки, которые находятся под разным углом наклона по отношению к граням элемента. При этом существует две разновидности таких агрегатов:

  • одинарного принципа работы
  • двойного действия.

Каждый из этих агрегатов состоит из перечисленных выше составляющих узлов и деталей и имеет ротор с пластинами. Указанные пластины в моторе ротора могут перемещаться в радиальной плоскости. Основное различие между этими видами агрегатов состоит в конфигурации внутренней плоскости статора. Она и служит ограничителем для перемещения пластин.

Кроме этого, пластинчатые агрегаты делятся на:

  • регулируемые приборы прямого управления;
  • регулируемое оборудование непрямого управления.

Агрегаты двойного действия

шиберный насос принцип работы
Такой насос укомплектован статором (кольцом) с овальной внутренней поверхностью

Такой насос укомплектован статором (кольцом) с овальной внутренней поверхностью. Благодаря этой конструкции каждый пластинчатый элемент за один оборот вала может выполнять два такта. Принцип работы этого насосного оборудования состоит в следующем:

  1. Формирование камер вытеснения происходит благодаря комбинации ротора, двух соседних пластинчатых деталей, овальной поверхности статора и распределительных дисковых элементов, расположенных по бокам.
  2. При этом минимальный объём рабочей камеры образуется между статором и ротором в месте наименьшего зазора.
  3. Необходимая герметизация камер достигается за счёт того, что происходит постоянное плотное прижатие пластин к овальной поверхности статора.
  4. Когда камера поворачивается дальше, её объём увеличивается и создаётся область разрежения.
  5. При этом в данный момент рабочая камера соединяется с всасывающей линией за счёт прорезей в боковом распределительном дисковом элементе. Это позволяет перекачиваемой жидкости поступать в рабочую камеру.
  6. Когда достигается максимальный объём камеры вытеснения, соединение с всасывающей линией разрывается.
  7. Во время последующего вращения ротора происходит уменьшение объёма камеры вытеснения. В итоге рабочая среда перекачивается в напорную линию через щель в боковом распределительном дисковом элементе.
  8. Такой процесс происходит два раза за одни оборот вала.

Важно: чтобы обеспечить необходимую плотность прижатия пластин к статору, задние плоскости этих изделий, находящиеся в зоне нагнетания, нагружаются рабочим давлением с максимальной силой.

Чтобы определить прижимающее усилие, действующее на пластины, необходимо найти произведение площади торцевой плоскости этих изделий на рабочее давление. Иногда может возникать нарушение масляной плёнки между статором и пластинчатым элементом. Такое возможно в условиях определённого давления, которое зависит от смазывающих качеств транспортируемой среды. Такая ситуация может приводить к ускоренному износу механических деталей насоса.

Если пластинчатый насос работает при давлении, превышающем 150 бар, для уменьшения прижимной силы агрегат укомплектовывается двойными пластинами. При этом находящаяся под давлением смесь продвигается через отверстие из задней торцевой камеры в промежуточное пространство между концами пластинчатых элементов. Это способствует компенсации прижимной силы.

Приборы одинарного действия

шиберный насос устройство
Принцип работы этого насосного оборудования основан на том, что движение пластинчатых элементов ограничивается посредством цилиндрической внутренней плоскости статора

Принцип работы этого насосного оборудования основан на том, что движение пластинчатых элементов ограничивается посредством цилиндрической внутренней плоскости статора. Изменение объёма камеры вытеснения происходит благодаря эксцентричному размещению статора относительно ротора.

Шиберный (пластинчатый) насос одинарного действия имеет почти такой же принцип работы, как и прибор двойного действия, то есть процесс заполнения всасывающей камеры протекает идентично.

Регулируемые пластинчатые агрегаты

шиберный насос устройство
В регулируемых пластинчатых насосах с прямым управлением положение кольца статора можно менять

В регулируемых пластинчатых насосах с прямым управлением положение кольца статора можно менять при помощи следующих регулировочных приспособлений:

  1. Винт ограничения подачи позволяет отрегулировать эксцентриковую траекторию статора, что напрямую связано с подачей насоса.
  2. Винт регулировки положения опоры может отрегулировать расположение статора в вертикальной плоскости. От этого зависит динамика агрегата и уровень шума.
  3. Винт регулировки максимального давления. Показатель давления напрямую связан с напряжением пружины.

Принцип работы этого агрегат аналогичен работе насоса одинарного действия и выглядит так:

  1. Давление, действующее в насосном оборудовании и нагружающее внутреннюю плоскость статора, зависит от сопротивления в гидравлической системе. При этом сила, воздействующая на пружину, больше, чем сила противодействия. Пока наблюдается такая ситуация статор находится в эксцентриситете.
  2. По мере увеличения давления в гидравлической системе возрастают и другие воздействующие усилия.
  3. Когда противодействующая пружине сила превосходит нагружающее усилие, статор переходит с эксцентриситета в концентричное положение. При этом происходит уменьшение объёма камер вытеснения, пока подача насосного оборудования не станет нулевой.

Стоит знать: подача агрегата зависит от размера внутренних утечек, причём давление находится в заданных пределах. Для изменения показателя давления необходимо отрегулировать натяжение пружины.

Насос регулируемого типа с опцией нулевого хода в момент достижения наивысшего давления образует дренажную линию за пределы корпуса. Посредством этой линии отводятся внутренние утечки с камер высокого давления в области разрежения.

В ходе трения механических деталей агрегата возникает тепло, которое отводится посредством нагретого масла, стекающего в дренажную линию. Кроме охлаждающего действия масло выполняет функции смазки для внутренних механизмов.

Агрегаты непрямого управления

шиберный насос принцип работы
В данных агрегатах используются не регулировочные пружины (одна или две), а поршни

Принцип действия таких приборов идентичный работе техники с прямым управлением. Разница между ними состоит только в регулировочных механизмах. В данных агрегатах используются не регулировочные пружины (одна или две), а поршни. Эти установочные элементы находятся под давлением и управляют движениями статора.

Обычно используется два поршня с разным диаметром. При этом площадь их поверхности соотносится как 2 к 1. Принцип действия насоса выглядит так:

  1. На поршень с большей площадью воздействует пружина, регулирующая предельный эксцентриситет статора в момент запуска насосного оборудования.
  2. Поршень меньшей площади связан с давлением напорной линии. Также этого давление взаимосвязано посредством специального регулятора с поршнем большей площади.
  3. Когда давления, воздействующие на оба установочных поршня, равны, статор располагается в точке предельного эксцентриситета. Это происходит из-за того, что поршни имеют разную площадь.

Регулятор давления

шиберный насос устройство
Для определения максимального показателя давления в гидравлической системе используется регулятор давления

Для определения максимального показателя давления  в гидравлической системе используется регулятор давления. Он состоит из следующих частей:

  • корпус;
  • регулировочные пружины;
  • золотник;
  • настроечный механизм.

Подробно принцип работы регулятора мы не будем рассматривать. Стоит отметить только, что он реагирует на изменение давления в гидравлической системе. В результате золотник регулятора перекрывает или открывает сливную линию, что способствует снижению или повышению давления в камере большого поршня.

Добавить комментарий