Винтовой насос устройство и принцип действия

Винтовой насос

Содержание

Винтовые насосы получили широкое распространение в области обеспечения частных домов и коттеджей чистой водой из колодца или скважины.

Каждый владелец своего дома знает, что после приобретения недвижимости стоит подумать и об обеспечении дома водой. Ведь отсутствие водоснабжения может сильно испортить впечатление от покупки.

Правильный выбор погружного насоса, а в нашем случае винтового насоса является гарантией бесперебойного водоснабжения в течении длительного времени.

Винтовой насос для скважины пользуется заслуженной популярностью среди любителей загородного отдыха на своем участке, а так же среди владельцев коттеджей и домов за счет простоты эксплуатации и легкости монтажа. К тому же, в отличии от поверхностного насоса, винтовой отличается универсальностью в подаче воды с большой глубины.

Принцип работы винтового насоса.

Работа винтовых насосов основана на понятии винта Архимеда.

Принцип действия винтового насоса основан на возможности создания специального профиля винтов, линия зацепления между которыми обеспечивает полную герметизацию области нагнетания от области всасывания.

При вращении винтов эта линия перемещается вдоль оси. Длина винтов для обеспечения герметичности при всех их положениях должна быть несколько больше шага винтов.

Винты при вхождении в выступами в канавки смежного винта образуют замкнутое пространство, что не дает жидкости перемещаться обратно.

Жидкость, расположенная во впадинах винта и ограниченная корпусом и линией зацепления винтов, при вращении винтов вытесняется в область нагнетания.

В большинстве случаев винтовые насосы выполняются с тремя винтами: средний – ведущий и два боковых – ведомые.

Подача винтового насоса определяется выражением:
Q = 0.0691 * n * d3, где
n – число оборотов винта в минуту;
d – диаметр начальной окружности винтов.

Рассматривая конструкцию оборудования можно заметить, что наружная поверхность винтов лежит на внутренней поверхности корпуса. При перекачивании, например, масла или других вязких жидкостей в месте контакта винта с корпусом образуется несущий масляный клин.

При этом между выступами винтов и корпусом создается замкнутое пространство, которое делает невозможным утекание жидкости обратно. Такой принцип работы винтового насоса обеспечивает равномерный график подачи жидкости во времени. К тому же, его неоспоримым преимуществом является способность к самовсасыванию жидкости.

Погружной и скважинный винтовой насос

Начиная описывать погружные винтовые насосы следует заметить, что модельный ряд их довольно скромен. Это следует из того, что сами по себе винтовые глубинные насосы являются разновидностью погружного оборудования.

Насосы глубинные винтовые

Такое оборудование отличается удлиненным шнеком, за счет чего достигаются достаточно высокие рабочие характеристики.

Глубинные винтовые насосы используются для поднятия воды из артезианских скважин, где расстояние до воды может равняться нескольким сотням метров. Это самые мощные образцы линейки погружных винтовых насосов, что прямым образом сказывается на стоимости оборудования.

Насос для колодца

При выборе насоса для колодца, зачастую приоритет получают модели с креплением к стенке колодца. Такие насосы незаметны, а при работе издают только чуть заметный шум.

При установке насоса в колодец следует учитывать уровень воды. Желательно, чтобы уровень воды в колодце оставался постоянным. В противном случает нет возможности гарантировать надежную работу насоса.

Насос для колодца необходимо устанавливать не ниже одного метра от дна, иначе в процессе работы насос будет засорятся грунтом и мусором.

Винтовой насос для скважины

Винтовой скважинный насос крепится на тросе и погружается непосредственно в воду. Электропитание подается по электрическому кабелю, с помощью которого осуществляется и управление оборудованием.

Винтовой скважинный насос способен работать в более жестких условиях. На работу насоса не влияет наличие механических примесей в воде, он способен обеспечить Ваш дом водой с достаточно большой глубины.

Как выбрать винтовой насос

Для того чтобы Вы использовали только лучшие винтовые насосы при выборе следует уделить внимание техническим характеристикам:
Подача (производительность) показывает количество воды, подаваемое насосом с промежутке времени(литр в секунду или м3 в час).
Напор показывает на сколько метров насос способен поднять воду из скважины. При выборе насоса этот параметр должен быть не меньше чем сумма глубины на которой расположен насос + наивысшая точка трубопровода в доме.
Мощность насоса показывает необходимую нагрузку, которую он потребует от электросети Вашего дома. Мощность современных насосов может доходить до 5 кВт. Если электросеть дома рассчитана на меньшую нагрузку, чем требует насос, это приведет к поломке.
Материал корпуса. От материала корпуса насоса зависит в какой среде его можно использовать. Грунтовая вода содержит в большом количестве соли, поэтому при выборе насоса следует учитывать из чего изготовлен его корпус. Зачастую корпуса погружных насосов изготавливают из нержавеющих сталей.

Винтовой или центробежный насос?

Каждый хозяин хочет для себя только лучшее и перед тем как купить оборудование возникает вопрос что же лучше винтовой или центробежный насос.

Такое оборудование отличается между собой не только принципом работы и конструкцией, но и что более важно для нас областью своего использования.

Область использования погружного центробежного оборудования – это обеспечение водой частного дома и загородного участка.

Центробежный насос используется как для скважин, так и для колодцев. Особенности его конструкции позволяют перекачивать только чистую воду без наличия каких либо примесей.

Такие агрегаты отличаются высоким КПД, небольшим потреблением электроэнергии и широкой линейкой моделей на любой ценовой диапазон.

Винтовой глубинный насос в большинстве случаев используется в промышленности и гораздо реже в бытовой сфере.

Особенности конструкции такого оборудования позволяют перекачивать воду с незначительным содержанием загрязнений – не более 150 г / мм3 жидкости.

Исходя из всего вышеперечисленно можно сделать вывод, что окончательный выбор оборудования завит от воды, которую он будет перекачивать.

Если рабочая среда – это питьевая вода – то Ваш выбор должен остановиться на оборудовании центробежного типа.

Если требуется перекачивать жидкость с незначительными загрязнениями, то ничего лучше винтового насоса Вам не найти.

Преимущества винтовых насосов

Винтовые насосы отличаются целым рядом преимуществ. Покупатели отмечают высокую эффективность насосов такого типа.
долговечность. Двигатель насоса обеспечивает вращение винта, он не работает в контакте с внутренностями насоса, это способствует к снижению трения и повышению долговечности работы насоса.
отсутствие пульсаций. Осевое перемещение воды в насосе и постоянные показатели подачи характеризуют отсутствие пульсации жидкости на выходе из насоса.
низкий уровень шума. Благодаря небольшой инерции движущихся частей насоса уровень шума остается так же на невысоком уровне.
Простота конструкции обеспечивает высокую ремонтопригодность и долговечность как отдельных узлов, так и всего насоса.

Перед тем как купить винтовой насос

Современные производители готовы удовлетворить любые Ваши требования, а ваше преимущество заключается ещё и в том, что в открытой гонке большие компании заинтересованы в довольных клиентах.

Значит риск получить бракованную модель снижается до нуля.

Наверняка Вы уже читали отзывы про винтовой насос и знаете, что большой популярностью пользуются насосы БЦПЭ от компании Водолей – монтажная глубина достигает 110 метров.

Кроме того хорошую конкуренцию им составляют шнековые насосы Беламос – это очень качественное и недорогое оборудование.

Рассматривая западные модели следует упомянуть продукцию компании Unipump. Эти агрегаты чрезвычайно надежны, правда и стоимость такого оборудования значительно выше.

Перед тем как купить винтовой насос рекомендуем Вам посмотреть стоимость и характеристики оборудования в нашем каталоге. Здесь представлено только качественное оборудование мировых производителей.

Видео о винтовом насосе

Винтовые насосы хороши для создания достаточно высоких давлений при небольшой подаче жидкости. Широкое распространение винтовые насосы получили в последнее время, сыскав наибольшую популярность в обеспечении водой из скважин частных домов и коттеджей.

Наиболее широко винтовые насосы применяются в химической промышленности для перекачивания агрессивных химических сред.

Винтовой насос: устройство, модели, область применения

Винтовые насосы – это насосная техника объемного класса, которая создает напор благодаря тому, что жидкость вытесняется ротором, который вращается вокруг статора. Как правило, винтовые аппараты относятся к категории зубчатых роторных аппаратов, которые делают на базе шестеренчатой напорной техники.

Первые модели винтового типа появились на рынке в 1920-х годах прошлого века, и буквально спустя одно десятилетие завоевали свое место в промышленном производстве, на текстильных и табачных предприятиях, в отраслях по обработке металлов и переработке отходов. В нефтяной отрасли винтовую технику стали использовать в конце 80-х годов прошлого века.

Типы и устройство винтовой техники

По типу и строению ротора выделяют три основных вида винтовых насосов:

• одновинтовые насосы;
• насосы двухвинтовые;
• трехвинтовые насосы.

Рассмотрим каждый подробнее. Одновинтовой насос – это объемная техника горизонтального типа. Одновинтовой насос в стандартной комплектации – это статичная резиновая обойма с двухзаходной винтовой поверхностью и однозаходным винтом из металла. Когда винт вращается в обойме, в создаваемые полости всасывается жидкость, и передвигается вдоль оси в нагнетательную область.

Устройство двухвинтового насоса

Аппараты с двумя винтами используют в основном для перекачки морских, пресных или минеральных вод. При этом есть отдельный класс специальных аппаратов с двумя винтами для вязких жидкостей – это техника для мазута. Отличаться они будут в одинарном торцевом уплотнении, рубашке обогрева и прочной стали для изготовления корпусов.

Техвинтовой насос – используют для перекачки неагрессивных субстанций, со смазывающей способностью без абразивных и механических примесей. Смазывающая способность ограничивает показатель вязкости по минимальному показателю. По максимальному показателю вязкости ограничение происходит за счет того, какой мощности сам электронасос.

Насос винтовой и шнековый – основное отличие

Поскольку оба вида техники можно отнести к аппаратам вытесняющего типа, отличающийся характер действия рабочего органа причисляет шнековую аппаратуру к динамической, за счет винтовой (геротной) пары, то есть статора и ротора.

Шнековая винтовая эксцентриковая техника незаменима при перекачке неоднородных вязких материалов с разного рода и калибра примесями. Они самовсасывающие и не создают пульсаций или разрыва потока.

Принцип действия винтового насоса

Конструктивные элементы любой винтовой техники включают в себя такие основные детали:

Принцип работы винтового насоса

• моторный привод редукторного типа;
• переходную стойку;
• геротную (винтовую) пару, которая состоит из статора и ротора;
• патрубок напора на выходе;
• камеру;
• шарнир;
• устройство для уплотнения вала.

Статор при этом сделан из эластомера, внутри статора – ротор, который представляет из себя винтообразный металлический элемент. Эффект всасывания создает вращение ротора, которое изменяет объемы полостей между ротором и статором. Жидкость постепенно перемещается по оси ротора, давление изменяется, и создается напор.

Корпус, шнек и вал напорных аппаратов могут изготавливаться из чугуна, углеродистой и нержавеющей стали марок AISI 304/316/420, ХМ 19 или 17 4 PH, из никель-алюминиевой бронзы или хастеллойя, инконеля или титана. Многие аппараты имеют встроенную защиту от сухого хода по технологии ATEX.

Принцип работы винтового насоса (видео)

Модель ОВН

Серия винтовой техники ОВН используется в молочной пищевой промышленности для перекачки вязких материалов. Например, маркировка ОВН4-2,5/5 означает, что это:

О – аппарат для молочного производства;

ВН – винтовой напорный аппарат (насос);

4 – объем производительности в литрах за 100 оборотов ротора;

2,5 – количество кубических литров в час (производительность);

5 – атмосферное давление аппарата.

В стандартном варианте производства техника может выдерживать температуру до 80 °C, комплектуется стандартным торцевым валовым уплотнителем, и корпусом из нержавеющей стали марки AISI 304.

Мазутный одновинтовой насос

По спецзаказу возможно исполнение, которое выдерживает работу при температурах до 140 °C, с байпасом для возможности дозировки материалов или со штуцером, который позволяет использование CIP мойки.

Всего в серии ОВН двенадцать моделей с различными характеристиками: ОВН-8-4,0/5 , ОВН-8-6,0/5, ОВН-4-1,5/5, ОВН-4-2,5/5, ОВН-2-1,5/5, ОВН-2-0,7/5, ОВН-М, ОВН-6-3,5/5, ОВН-6-5,0/5, ОВН-8-3,0/5 и ОВН-6-2,5/5.

Выбор и обслуживание винтовой техники

Чтобы выбирать винтовую технику, которая наилучшим образом подойдет для нужд вашего производства стоит учитывать некоторые конструктивные особенности. Чтобы определиться в том, какой аппарат выбрать, для начала стоит определить нужный вам тип аппарата, от которого будет зависеть показатель производительности в кубических метрах в час или литрах в минуту.

Затем определить нужный уровень давления и высоту столба жидкости в районе патрубка, так называемый показатель NPSN. Кроме того нужно учитывать показатели химического состава, плотности и вязкости, температуру и кислотно-щелочной баланс перекачиваемых субстанций. Помимо этого учитывайте количество абразивов и возможное наличие твердых частиц в составе перекачиваемого материала.

Устройство трехвинтового насоса

Ну и не забудьте учесть напряжение и частоту сети электропитания, и тип механизма передачи от двигателя к насосу. Немалым подспорьем будет входящий в перечень комплектации аппарата ремкомплект с самыми необходимыми запасными частями.

Ремонтный комплект для винтового насоса обычно состоит из сменного рабочего винта и резиновой прокладки. Поэтому замена шнека при износе может производиться самостоятельно без обязательного обращения в сервисную службу.

Области применения

Винтовую технику используют во многих сферах промышленного производства и для бытовых нужд. Среди основных видов напорной техники винтового типа можно выделить:

Подробная схема винтового насоса

• винтовой насос для воды (различные вариации центробежного насоса – электронасосы вакуумные, пневмовинтовой насос, глубинный погружной насос);
• пищевой винтовой насос (молочный, масло-жировой, кондитерский и другие);
• аппараты для фармацевтической и химической промышленности;
• техника для нефтегазовой и нефтехимической промышленности;
• аппаратура для электростанций;
• техника для морской и корабельно-строительной отрасли.

Повышенный уровень химико-механической устойчивости к различным неабразивным включениям и вязким элементам, которые могут присутствовать в жидкости, обуславливается эластомерным составом корпуса статора. Кроме того, именно составом корпуса статора определяется максимально допустимый температурный диапазон, с которым может работать винтовая техника.

Например, в нефтяной промышленности корпуса делают из эластомера марки NBR, который может выдерживать температуры до 80 °C. В винтовой технике общепромышленного назначения применяют материалы EPDM и HYPALON, которые в состоянии работать при температурах до 120 °C. А в химической промышленности используют резиновый эластомер типа FKM, который выдерживает температуру до 150 °C.

Конструкция винтовых насосов. Принцип работы и применение винтового вакуумного насоса. Купить винтовые насосы

Оборудование представляет собой установку, в которой выведение рабочей жидкости производится в результате работы подвижных элементов конструкции. Винтовые насосы – это шнековые объемные компрессоры роторного типа. Они обеспечивают равномерную подачу откачиваемого вещества.

Устройство винтового насоса несложное. Изначально такие агрегаты использовали для перекачивания очищенных жидкостей. Современное производство применяет их для работы с любыми веществами.

Винтовой насос, цена на который зависит от его мощности, состоит из таких деталей:

Ротор – главный рабочий элемент конструкции. Он подвижен, и изготовлен в виде наружной спирали. В ней имеются специальные заходы, количество которых влияет на производительности агрегата. Деталь изготавливают из высокопрочной стали.

Статор, которым оснащены винтовые насосы (отзывы об установках можно прочитать на сайтах производителей), представляет собой внутреннюю спираль. Она также оснащена специальными заходами. Внутреннее пространство оборудования делится на несколько полостей, изолированных друг от друга герметичными уплотнителями. Статор производят в виде кожуха из эластомера и металла.

Мотор выполняет функции привода. Он обеспечивает работу ротора с помощью установленного шарнира. Детали этого узла соединены карданным или пальцевым методом.

Примечание. Винтовые насосы для добычи нефти оснащают эластичным корпусом. Он может быть выполнен в форме цилиндра или конуса. В результате такой конструктивной особенности сокращается уровень утечек во время работы оборудования. Также обеспечивается лучшая герметичность отсеков установки.

Купить винтовой насос можно в специализированной торговой точке. Выбор агрегата основывают на виде выполняемого техпроцесса.

Классификация винтовых насосов:

Первый вид оборудования – насосы объемного типа. В них рабочий орган представляет собой неподвижную эластичную обойму с винтовой двухзаходной поверхностью. В ней расположен металлический ротор с винтом. Он вращается, и приводит в действие агрегат.

К преимуществам одновинтовых компрессором относится высокий КПД, возможность создания любой скорости откачки, практичность и компактность. Стоит отметить, что агрегаты обладают увеличенной всасывающей способностью.

Размещение установки – вертикальное. Она предназначена для перекачивания нейтральных жидкостей, масляных и бетонных веществ, щелочей, кислот, растворов и прочих смесей.

Винтовой насос назначение:

• нефтегазодобыча;
• пищевое производство;
• химическая отрасль;
• коммунальное и сельское хозяйство.

Принцип действия винтового насоса (одновинтового) заключается в стабильном вращении ротора. Между ним и двухзаходным винтом образуются полости. В них поступает откачиваемое вещество. В результате образования центробежной силы оно двигается к нагнетательному отверстию.

Двухвинтовые насосные установки представляют собой компрессоры объемного типа. Они состоят из корпуса, двух роторов (ведомого и ведущего). Винтовая пара представлена двумя валами, вращающимися в разных направлениях. Агрегаты могут работать от дизельных двигателей.

К преимуществам систем относят способность перекачивать любые жидкие вещества, высокий КПД, увеличенную всасывающую способность. Системы нашли применение в перекачивании загрязненной морской воды, химически активных средств, нефтепродуктов. Также их используют для транспортировки и перекачки смол, красок, клеев, лаков и других полимеров.

Винтовые насосы Вихрь давно применяют в энергетике, нефтяной промышленности, химической отрасли и судостроении. Комплектация оборудования представлена несколькими узлами: двигателем, насосом, соединительными муфтами. Все эти элементы монтированы на основной прочной раме.

Примечание. Такое оборудование отличается движением потока рабочего вещества между винтами.

Трехвинтовые насосные системы характеризуются наличием в конструкции трех винтов и обоймы. Агрегаты бывают вертикальными и горизонтальными. Уплотнение – торцевое. Комплектация оборудования представлена трехвинтовым насосом, двигателем, муфтой. Все элементы установлена на прочной раме.

Винтовой насос высокого давления (трехвинтовой) используют для перекачки турбинного и дизельного масел, топочного мазута, неагрессивных жидкостей. Его применяют в крупных системах в машиностроении.

Чтобы защитить агрегат от воздействия повышенного давления, конструкцию оснащают предохранительным клапаном. На всасывающей трубе устанавливают фильтр-элемент. Корпус оборудования выполняют из стали, чугуна или алюминия. Материал для винтов – высокопрочная сталь.

Винтовой насос для скважины, купить который можно в специализированной торговой точке, или другой агрегат винтового типа наделен следующими преимуществами:

• высоким КПД;
• долговечностью и надежностью;
• низким уровнем шума;
• ремонт винтовых насосов выполняется быстро и просто;
• возможностью создания необходимого уровня давления при экономичном расходе электрической энергии;
• устойчивостью к абразивному износу;
• отсутствием пульсаций при выведении рабочей жидкости.

Оборудование может работать в скважинных условиях. Существует винтовой скважинный насос (погружной). Он бывает различных размеров и мощности. Выбор агрегата основывают на условиях перекачивания и вида жидкости.

Винтовые насосные системы по праву считают универсальными. Они способны изменять направление потока перекачиваемой жидкости. Их конструкции оснащены сальниковыми и механическими уплотнениями. Они работают как с очищенными, так и загрязненными веществами.

Винтовой насос для скважины или других целей используют в таких сферах:

• добыча руды;
• нефтегазовая отрасль;
• химическая промышленности;
• производство керамической продукции;
• водоснабжение;
• пищевое производство;
• кораблестроение.

Насос погружной винтовой применяют в строительстве объектов. Он служит для подачи смесей и растворов на определенную высоту.

Принцип работы винтовых насосов

Ротор приводится в движение с помощью электродвигателя посредством муфты. Он вращается внутри статора, который расположен в корпусе оборудования. В результате этого образуется область нагнетания рабочей жидкости. Она перемещается от впускного отверстия к выпускному.

Примечание. Чтобы обезопасить систему от обратного потока жидкости, при ее расчете необходимо учитывать размер внутренних полостей. Также надо точно знать параметры откачиваемого вещества.

Изменение объема внутреннего пространство происходит за счет вращения ротора. Рабочая жидкость двигается от оси винта к выходному отверстию в корпусе. Винты входят в зазоры между собой. Благодаря этому образуется замкнутое пространство. В нем и происходит процесс всасывания и нагнетания.

Вихревые насосы

Компрессоры такого типа предназначены для откачивания и перекачивания воды из накопительных резервуаров, водоемов и скважин. Они обеспечивают стабильный напор рабочего вещества при небольших объемах.

Примечание. Стоит учесть, что оборудование может работать только с чистыми жидкостями.

Конструкция оборудования представлена такими элементами:

• рабочим колесом с лопастями;
• корпусом;
• валом.

В результате работы агрегата образуется центробежная сила, которая вытесняет рабочую жидкость к нагнетательному отверстию. К этой категории установок относится насос глубинный винтовой.

Вихревые компрессоры используют для автоматического водоснабжения, орошения и других нужд сельского хозяйства. Их применяют в химической промышленности для подачи агрессивных летучих смесей. Они могут работать как отдельные единицы техники, так и в комплексе с массивными насосными установками. Компрессоры вихревого типа также используют для создания предварительного разряжения.

Преимущества вихревых агрегатов:

• способность самовсасывания;
• возможность создания любой вакуумной среды;
• простота конструкции;
• практичность и универсальность.

Срок эксплуатации установок зависит от правильности их применения. Большое значение имеет регулярность технического обслуживания.

Винтовые насосы

Винтовой или эксцентриковый шнековый насос – объемный насос, получивший широкое распространение в самых различных отраслях промышленности, используемый например как для перекачки сахарного сиропа в пищевой промышленности, так и как погружной насос для скважины, применяемый при разработке нефтяных месторождений. Разнообразие применений стало возможно благодаря устройству шнекового насоса, который может обеспечивать широкий диапазон производительности при достаточно высоких давлениях.

Винтовой насос отлично подходит для перекачки высоковязких, чувствительных к сдвигу продуктов, а также жидкостей с содержанием твердых включений

Конструкция и устройство винтового насоса

Основными элементами винтового эксцентрикового шнекового насоса являются металлический спиральный ротор, вращающийся в эластомерном статоре.

Схема винтового насоса

• Ротор
• Статор
• Всасывающий патрубок
• Нагнетательный патрубок
• Уплотнение вала
• Карданные шарниры

Принцип работы винтового насоса

Ротор плотно прилегает к спиральному эластомерному статору, образуя двойную цепочку герметичных полостей. При вращении ротора жидкость переносится в этих полостях от всасывающего к нагнетательному патрубку, не меняя при этом своего объема и формы.

Материальное исполнение

Для основных элементов винтового насоса доступны разнообразные материалы, обеспечивающие необходимую стойкость при работе с агрессивными, абразивными, высоко температурными жидкостями

Можно выделить следующие основные материалы:

Типы уплотнения вала насоса

• Сальниковое уплотнение (ссылка на сальниковое уплотнение)
• Манжетное уплотнение
• Торцевое уплотнение (одинарное или двойное) (ссылка на торцевое уплотнение)
• Магнитная муфта

Основные исполнения винтовых насосов

• Производительность: от 0,03 м3/ч до 500 м3/ч
• Максимальное давление (стандартное исполнение): от 6 до 48 бар
• Количество ступеней (стандартное исполнение): от 1 до 8

Примечание: максимальное давление практически не ограничено и зависит от количества последовательно установленных ступеней насосов. Практически все изготовители производят насосы до 8 ступеней, что соответствует давлению 48 бар. У некоторых производителей в линейке есть винтовой насос высокого давления до 240 бар.

• Вязкость жидкости: от 1 до 3 000 000 сПз
• Максимальный размер твердых включение: 150 мм

Преимущества и недостатки винтового насоса

Преимущества

• Перекачка высоковязких жидкостей
• Высокое давление
• Постоянная подача
• Возможность к самовсасыванию
• Перекачка жидкостей чувствительных к сдвигу
• Широкий выбор материалов
• Возможность работы с жидкостями содержащие твердые включения
• Широкий диапазон подач

Недостатки:

• Занимают слишком много места. Чем больше ступеней у насос, тем длина проточной части становится больше.
• Тяжело обслуживать. Для замены основных рабочих элементов необходимо много свободного места и специальное оборудование.
• Высокая стоимость запасных частей
• Ротор и статор всегда находятся в контакте. Приводит к увеличенному износу при перекачке абразивных жидкостей
• Недопустима работа «в сухую»

Области применения

Винтовые насосы применяются чаще всего в следующих отраслях промышленности.

• Нефтяная и газовая промышленность
• Химическая промышленность
• Водоочистка и водоподготовка
• Целлюлозно-бумажная промышленность
• Лакокрасочная промышленность
• Пищевая
• Фармацевтическая
• Судостроение и судоходство

Для следующих задач:

• Перекачка мультифазных жидкостей
• Перекачка тяжелой нефти
• Винтовой скважинный насос для закачки воды для увеличения отдачи нефти
• Производство спиртов и растворителей
• Перекачка битума, гудрона, смолы
• Пищевые продукты
• Краски, клей
• Каучук

Винтовой насос: принцип действия, область применения и конструктивные особенности

С момента создания первого насоса инженеры придумали немало разновидностей нагнетательных механизмов, каждому из которых присущи свои достоинства.

Некоторые получили очень широкое распространение, другие применяются только в особых условиях.

К агрегатам «специального назначения» можно отнести винтовой насос: принцип действия агрегата позволяет перекачивать вещества, перед которыми пасуют многие из его конкурентов. Далее мы узнаем, из чего состоит данный насос и как он работает.

Применение винтового насоса

Потребность в таких агрегатах имеется во многих отраслях промышленности, например, в пищевой, химической, текстильной, металлообрабатывающей и т.д.

В строительстве при помощи винтовых помп осуществляют подачу смесей для наливных полов и кровельных покрытий.

С течением времени эта технология становилась все более совершенной и сегодня винтовые насосы успешно работают в десятках тысяч скважин по всему миру. Именно эти агрегаты инженеры-нефтяники считают самыми многообещающими.

Кроме этого винтовые насосы применяют для обезвоживания природного газа, организации отопления зданий, добычи минеральных вод и многого другого. Также они активно применяются как насосы-дозаторы.

Среди владельцев скважин на воду большую популярность приобрели бытовые винтовые насосы. К их услугам прибегают при наличии значительного количества песка в воде. В таких условиях центробежные насосы быстро изнашиваются, а вибрационные не могут применяться из-за негативного воздействия вибраций на дно источника. Винтовые же насосы не вибрируют и безболезненно переносят наличие твердых механических примесей.

Любое оборудование может выйти из строя. Особо остро ощущается жителями частных домов поломка насоса. Ремонт глубинных насосов своими руками в случае отсутствия сервисного центра — единственный выход наладить водоснабжение.

Какую насосную станцию лучше выбрать для дачи и как правильно ее установить, читайте тут.

Подтопление подвала несет в себе массу опасностей, особенно нежелательна вода для фундамента. Насос для откачки воды из подвала решит эту проблему. По этой ссылке http://aquacomm.ru/cancliz/zagorodnyie-doma/avtonomnaya/drenazh/drenazhnyie-nasosy/nasos-dlya-otkachki-vody-iz-podvala.html рассмотрим организацию автоматической откачки воды из подвального помещения.

Достоинства и недостатки

Популярность винтовых насосов обусловлена следующими их особенностями:

1. КПД агрегатов относительно высок – от 50% до 70%.
2. Способны перекачивать жидкости с гораздо большей вязкостью, чем импеллерные помпы, обеспечивая при этом более высокий напор.
3. Могут перекачивать смеси с твердыми включениями, при этом последние не повреждаются, как в плунжерных и поршневых насосах.
4. Принцип действия винтового насоса исключает появление пульсаций при подаче жидкости, характерных для некоторых типов оборудования. К тому же она не перемешивается, как в центробежном насосе, что обеспечивает сохранность структуры.
5. Винтовые помпы относятся к категории самовсасывающих, при этом глубина всасывания может достигать 8,5 м. К наличию свободного газа в перекачиваемой среде проявляют абсолютное безразличие.
6. Конструкция агрегата является чрезвычайно простой и включает только одну движущуюся деталь. Клапана и другие элементы, в которых может образоваться затор, не применяются. Соответственно, упрощаются монтаж, эксплуатация и обслуживание агрегата.
7. Насос является компактным и характеризуется низким уровнем шума.

Стальной винтовой насос Compact

Как у любого оборудования, есть у винтовых насосов и слабые стороны:

1. Процесс изготовления отличается сложностью и высокой стоимостью.
2. Отсутствует возможность изменения рабочего объема.

У насоса имеется «слабое звено» в виде статора, который изготавливается из эластомерных материалов (разновидность полимеров). Такие детали обладают следующими нежелательными свойствами:

• при работе вхолостую очень быстро получают неустранимые повреждения;
• при температурах свыше 150 градусов плавятся;

Могут они испортиться при контакте с некоторыми веществами, например, разбухнуть.

Принцип работы

Ротор агрегата представляет собой цилиндрическую деталь со спиральным желобом, похожую на винт или шнек. Он располагается внутри статора – стальной трубы с установленной внутри нее эластомерной гильзой (обоймой), в которой также имеется спиралевидный канал. Спираль ротора может иметь несколько заходов. Спираль статора всегда имеет на один заход больше.

Вдоль линии контакта между ротором и статором имеются непроницаемые для перекачиваемой среды участки, которые разделяют внутреннее пространство насоса на несколько отдельных полостей. Благодаря тому, что ротор установлен в статоре с некоторым смещением в поперечном направлении (с эксцентриситетом), при его вращении эти полости попеременно переходят то в открытое, то в закрытое состояние.

Принцип работы винтового насоса

При этом в момент открытия жидкость из предыдущей полости вытесняется выступом эластомерной обоймы в последующую. С продолжением вращения объем опорожненной полости снова увеличивается, что приводит к всасыванию ею следующей порции вещества. При этом перекачивание среды осуществляется без пульсаций, поскольку площадь сечения полостей одинакова по всей длине спирального желоба ротора.

Регулирование производительности (подачи) осуществляется путем изменения частоты вращения ротора, для чего требуется частотный привод.

Зазор между поверхностью ротора и эластомерной обоймой в силу особенностей конструкции последней является саморегулируемым: он остается постоянным независимо от давления внутри агрегата. Благодаря этому винтовой насос при небольших размерах может развивать высокий напор – до 35 МПа.

Как видно, по характеру действия ротора винтовой насос принципиально отличается от шнекового, хотя оба имеют сходное устройство.

Между линиями всаса и подачи особо мощных винтовых насосов обязательно прокладывается перемычка (байпас) с предохранительным клапаном.

Если нагнетательный трубопровод окажется засоренным либо на нем будет по ошибке закрыта задвижка, предохранительный клапан откроется, и насос будет прокачивать жидкость через байпас по замкнутому контуру. Если такую меру не предусмотреть, избыточное давление повредит детали агрегата и в первую очередь – полимерную обойму.

К числу хозяйственного оборудования, необходимого для жителя загородного дома, необходимо отнести погружной насос для грязной воды, который может выполнять массу полезных функций. Поговорим подробно о применении агрегата в быту и приведем пример популярных моделей.

Почему насосная станция не набирает давление? Ответ вы найдете в этой статье.

Видео на тему

Винтовые насосы – устройство, принцип работы, отличия от центробежного и лопастного оборудования

Винтовой насос – это агрегат, предназначенный для перекачивания растворов и жидкостей повышенной вязкости. Такого рода оборудование используется во многих сферах промышлености – текстильном химическом и металлообрабатывающем производстве. Винтовые насосы обладают простой конструкцией, отличаются надежностью и длительным рабочим ресурсом.

Устройство винтового насоса – из чего состоит прибор?

Основным элементом винтового насоса является ротор. Он имеет цилиндрическую форму и спиральный желоб, напоминающий винт или шнек. Ротор расположен внутри статора, снабженного эластомерной гильзой и спиралевидным каналом. Сам статор имеет форму стальной трубы. Роторная спираль может оборудоваться несколькими заходами. При этом статорная спираль всегда оборудована одним заходом больше.

Вдоль контактной линии между статором и ротором расположены защищенные от проникновения воды участки, разделяющие рабочую полость насоса на несколько частей. Благодаря особенному расположению ротора в статоре, эти участки поочередно открываются и закрываются.

Регулировка объемов откачиваемой жидкости осуществляется посредством изменения количества оборотов ротора. Для этого следует использовать частотный привод.

Все элементы насоса помещены в прочный корпус из пластика или чугуна. При этом, если используется винтовой насос для скважины, то его корпус изготавливается из нержавеющей стали.

Принцип действия и назначение прибора

Принцип действия каждого винтового агрегата основан на перемещении жидкости вдоль винтовой оси внутри камеры. Ось образуется между поверхностью корпуса и винтовыми канавками путем вхождения винтовых выступов в смежные канавки. Благодаря такому принципу работы, внутри прибора создается замкнутое пространство, которое не позволяет жидкости перемещаться назад из прибора.

В наши дни винтовые насосы используются во многих сферах жизнедеятельности человека. Чаще всего это оборудованием применяется:

• На пищевых фабриках – при производстве продуктов питания агрегаты применяются в качестве дозаторов;
• В строительстве – насосы используются для подачи смесей, используемых с целью производства наливных полов и кровли;
• На скважинах – приборы выкачивают загрязненную воду с большим количеством примесей. Винтовой скважинный насос может использоваться, как для источника с чистой водой, так и для скважины с песком;
• В химической промышленности – винтовые насосы перекачивают большие объемы густых веществ для их дальнейшей обработки.

Высокая надежность и способность работать под высокими нагрузками делает винтовые насосы одним из наиболее прогрессивных видов насосного оборудования.

Преимущества и недостатки винтовых насосов

Высокий спрос на винтовые насосы обусловлен множеством их достоинств. Среди них нужно выделить:

• Высокий КПД приборов – от 50 до 70 %;
• Агрегаты способны работать с очень вязкой жидкостью, создавая напор гораздо выше, чем импеллерные помпы;
• Винтовые насосы способны перекачивать жидкости с большим количеством твердых примесей;
• Принцип работы винтового прибора исключает образование пульсаций, которые характерны для оборудования других видов;
• Винтовые насосы являются самовсасывающими приборами, а максимальная глубина забора жидкости может составлять 8,5 м;
• Приборы отличаются компактностью и низким уровнем шума;
• Благодаря высокой надежности, винтовые насосы крайне редко требуют ремонта и не нуждаются в частом обслуживании.

Как и другие виды насосов, винтовое оборудование имеет свои слабые стороны. Первый минус заключается в высокой стоимости агрегатов, из-за чего использовать их на своем производстве могут позволить себе далеко не все предприятия. Второй недостаток заключается в отсутствии возможности регулировки объемов откачиваемой жидкости.

Виды винтового насосного оборудования

Так как винтовые приборы задействованы во многих сферах применения, они отличаются между собой особенностями конструкции. По своему устройству агрегаты делятся на такие типы:

• Шнековые насосы – эти агрегаты предназначены для перекачивания больших объемов агрессивных химических и абразивных веществ. Шнековый прибор эффективно работает, как в вертикальном, так и в горизонтальном положении. Нередко такое оборудование используется для воды из скважин и глубоких колодцев. Шнековые агрегаты обладают простой конструкцией и сравнительно невысокой стоимостью;

• Штанговые насосы – такого рода устройства используются для высоковязких сред в предприятиях по добыче и переработки нефти. В конструкцию штангового насоса входит устьевой сальник, вращательная колонна и поверхностный привод. Агрегаты этого типа отличаются высокой производительностью и достаточно высокой стоимостью;

• Вакуумные насосы – эти агрегаты оборудуются двумя винтовыми роторами, вращающимися в противоположные стороны. Благодаря такой конструкции вакуумного насоса, жидкость сначала попадает в область между винтовыми камерами и цилиндром, а затем попадает в отверстие для выхлопных газов.

Насос винтовой для вязких жидкостей показывает высокую производительность, однако эффективность работы устройства во многом зависит от правильности его использования. В связи с этим прежде, чем покупать прибор для бытовых или промышленных целей, нужно убедиться в его соответствии с выбранной областью применения.

Какой насос лучше – центробежный или винтовой насос?

Многие люди, которые хотят купить насос для бытовых целей, задумываются о том, что же лучше – центробежный или винтовой насос. Оба эти вида отличаются между собой областями использования и особенностями конструкции.

Центробежный насос — достаточно дорогостоящий прибор, который хорошо справиться с обеспечением водой загородного коттеджа. Эти насосы можно использоваться, как для скважин, так и для колодцев. В устройство агрегата входит зафиксированное на валу рабочее колесо, которое выталкивает воду наверх. Это оборудование подходит только для перекачивания чистой воды, имеет высокий КПД и потребляет небольшое количество электроэнергии. Центробежные насосы отличаются высокой надежностью и длительными сроками эксплуатации.

Винтовые насосы используются преимущественно в промышленности. Гораздо реже погружной агрегат такого рода применяется в быту и хозяйстве. Если же для обслуживания частного дома был выбран именно такой прибор, то его следует использовать для перекачивания не слишком загрязненной воды, количество твердых примесей в которой не должно превышать 150 г/м 3 жидкости.

Выбор насосного оборудования в основном зависит от воды, которую он будет перекачивать. Если агрегат требуется для подачи чистой питьевой воды, то лучше выбрать центробежный насос. Если жидкость нужна для полива, то лучше отдать предпочтение винтовому оборудованию.

Винтовые и лопастные насосы – в чем отличия?

Большинство неопытных покупателей часто ошибаются, принимая лопастной насос за винтовой. Отличия между агрегатами этих видов заключается в областях применения и характеристиках агрегатов.

Винтовые устройства в большинстве своем используются в промышленных целях, гораздо реже – в быту. Среди их преимуществ следует выделить:

• Равномерный объем подачи перекачиваемой жидкости;
• Способность к самовсасыванию;
• Отлично сбалансированная конструкция;
• Агрегат эффективно работает даже при наличии в жидкости твердых примесей;
• Высокая прочность деталей.

К недостаткам винтовых насосов относится высокая стоимость оборудования, большие габариты, повышенное трение его запчастей, высокий уровень шума и не эффективное охлаждение.

Лопастные насосы применяются в быту. Насос лопастной центробежный обладает такими достоинствами:

• Простота в эксплуатации и обслуживании;
• Возможность подключения к одному трубопроводу сразу нескольких лопастных насосов;
• Скромные габариты и вес;
• Низкий уровень шума при работе;
• Невысокая стоимость большинства моделей;
• Наличие эффективной системы охлаждения.

Среди минусов ролико-лопастного насоса следует выделить отсутствие возможности работать с загрязненной водой. Насос лопастной центробежный обладает низким КПД, а, при сужении проточных каналов, большинство агрегатов перегреваются, что приводит к их поломке. Для производства большинства моделей используются тяжелые стальные запчасти, которые, в паре с легким пластиковым корпусом, ухудшают баланс и устойчивость приборов.

Важная характеристика лопастного насоса – это его производительность. Она сильно зависит от качества воды и мощности агрегата. Если насос не обладает высокой мощностью, то он не будет перекачивать необходимое для обслуживания частного дома количество жидкости. Поэтому для загородного жилья следует выбирать более мощное оборудование, покупка которого обойдется гораздо дороже.