4. Технические характеристики винтовых насосов
Винтовой насос — насос, в котором напор нагнетаемой жидкости достигается посредством вытеснения жидкости винтовыми роторами (одним или несколькими), совершающими обороты внутри статора соответствующей формы. По характеру воздействия рабочих органов, винтовые насосы относятся к объемным.
Винтовые насосы относятся к роторно-зубчатым и могут быть изготовлены из шестеренных насосов через сокращение числа и увеличение угла наклона зубьев шестерен.
Одновинтовые насосы – являются горизонтальным насосом объемного типа. Основные комплектующие таких насосов – статичная резиновая обойма, имеющая двухзаходную винтовую поверхность и однозаходный винт, изготовленный из металла, совершающий вращательные движения в обойме. Во время вращения, между винтом и поверхностью обоймы создаются полости, куда сначала засасывается перекачиваемая жидкость, а затем движется вдоль оси винта к полости нагнетания.
Конструкция винтовых насосов включает такие элементы как: приводной мотор-редуктор, переходная стойка, пара статор-ротор, выходной напорный патрубок, камера, шарнир, уплотнительное устройство вала.
Основная рабочая часть винтовой насосной установки – винтовая пара. Внутри статора, изготовленного из эластомера находится металлический ротор винтообразной формы. Вращательные движения робота приводят к изменению объема полостей внутри пары и перекачиваемая жидкость перемещается вдоль оси насоса. Жидкость вытесняется, а изменение объема в полостях создает всасывающий эффект.
Винтовой насос состоит из ротора (единственной движущейся детали, число заходов «m») и статора (внутренней спирали, число заходов «m+1»). Жидкость перекачивается путем перемещения вдоль оси винта, не имея возможности перемещаться назад благодаря замкнутому пространству, которое создают винты при вхождении винтовыми выступами в канавки смежного винта.
Тип статора насоса определяет максимальный уровень рабочей температуры жидкости. Помимо этого, температура может определяться природой жидкости и условиями функционирования насосной установки.
Винтовая насосная установка является самовсасывающей, в том числе, при небольших объемах подачи, а при работе с водой с такими показателями температуры как 20 °C, удельным весом 1 и уровнем вязкости 1°, создаваемый ею напор составляет 7 м водного столба.
Винтовые насосы функционируют по объемному принципу с прямым вытеснением жидкости, что способствует постоянной, ровной и не подверженной резким колебаниям подачи потока вещества.
Винтовые насосы имеют повышенный уровень химической и механической устойчивости благодаря тому, что статор выполнен из эластомерного материала. Данные насосы используются для перекачки любых жидкостей, обладающих аномальной (неньютоновской) вязкостью. Помимо этого, винтовые насосы способны перекачивать жидкости, содержащие твердые частицы (кроме абразивных) без ущерба для уровня производительности.
В целях защиты статора насоса необходимо залить в насос жидкость для перекачки. После этого, необходимо проверить, что запорные клапаны входного и выходного патрубков насоса открыты. В случае, если насос имеет двигатель постоянного действия с регулируемой частотой вращения, для регулировки скорости потока вещества, непосредственно на насосе необходимо установить нужную скорость подачи или установить регулировочный клапан между его
Для того, чтобы выбрать наиболее подходящий насос для вашего производства, необходимо учитывать ряд ключевых параметров. В первую очередь, необходимо определить тип установки насоса и то, каким образом насос будет использоваться в системе. Помимо этого, важно учитывать скорость подачи потока перекачиваемой жидкости (л/мин или м³ /ч.), показатель общего давления напора подачи (бар), а также показатель высоты столба жидкости под всасывающим патрубком насоса . К перечню ключевых параметров, которые необходимо учитывать при выборе насоса также относится природа перекачиваемого вещества (химсостав, плотность, вязкость, pH, температура), а также уровень содержания в нем взвешенных твердых частиц и степень абразивности. Кроме того, следует учитывать уровень напряжения питания и частоту сети для подключения двигателя, а также тип передаточного механизма между двигателем и насосом.
Винтовые насосы обладают рядом преимуществ перед насосными установками других типов. Так, в отличие от центробежных, винтовые насосы перекачивают жидкость ровным, не пульсирующим потоком, что позволяет не перемешивать жидкость и сохранять ее структуры.
Перед поршневыми и плунжерными насосами, преимущество винтовых насосов заключается в равномерной подаче жидкости, а также способность перекачивать смеси из жидкой и твердой фаз, не повреждая твердые включения.
Среди ряда преимуществ винтовых насосов, следует отметить высокую способность данных установок к самовсасыванию, а также простоту конструкции, которая делает удобным обслуживание насоса. Насос состоит из трех главных частей: нержавеющего винта, резиновой обоймы и уплотнения вала. Подача жидкости в винтовом насосе пропорциональна скорости вращения, что обеспечивает несложную регулировку параметров насоса при наличии частотного привода. Конструкция обоймы с саморегулируемым зазором обеспечивает высокое давление насоса при небольшом габарите. При увеличении давления зазор между рабочей поверхность винта и обоймы остается постоянным.
Как и прочие виды объемных насосов, винтовые обладают способностью к самовсасыванию жидкости с глубины до 10 метров. Кроме того, винтовые насосные установки имеют оптимально сбалансированный механизм и, как результат, низкий уровень шума. Данные типы насосов неприхотливы в эксплуатации.
Агрегат 1В20 предназначен для перекачивания чистых и загрязненных жидкостей при максимальной концентрации твердых частиц 5% до 3 мм и температуре до 500 С. Допускается перекачивание таких материалов, как густые пастообразные смеси, суспензии известковых и глинистых продуктов вязкостью до 1 000 000 сантипауз при максимальной частоте вращения ротора до 500 об/мин.
Агрегаты применяются в угледобывающей промышленности для участкового и забойного водоотлива шахт, для водоотлива из зумпфов и водостоков при проведении углов, наклонных стволов и горизонтальных выработок; - в помещениях и наружных установках опасных по газу (метан) и угольной пыли, а так же в сельском хозяйстве, строительстве, водоснабжении, коммунальном хозяйстве.
Конструкция насоса надежна в эксплуатации, ресурс её повышен за счет использования в конструкции ряда новых решений:
автоматическое поджатие обоймы к винту по мере её износа давлением перекачиваемой жидкости;
закрепление, фиксация и уплотнение головки вала карданного с валом приводным;
применена муфта с гнездами и эластичными вкладышами специального профиля;
применено износостойкое покрытие хромом поверхности винта и трения рабочих органов трансмиссии.
| Типоразмер агрегата | Размеры, мм | Масса, кг | Тип ЭД | |||||||||||||||
| L | L1 | L2 | L3 | L4 | L5 | L6 | H | H1 | H2 | B | D | D1 | D2 | | | |||
| 1В20/5-16/5 | 1290 | 925 | 765 | 290 | 290 | 197 | 150 | 585 | 380 | 240 | 240 | 80 | 160 | 133 | 120 | АИУ100L4 | ||
| 1340 | 960 | 800 | 273 | 145 | АИУ112МВ6 | |||||||||||||
| 1В20/10-16/10 | 1575 | 1220 | 1060 | 496 | 625 | 400 | 260 | 320 | 200 | АИУ132М4,S 4 | ||||||||
| 210 | АИУ132М6 | |||||||||||||||||
| 1В20/16-16/16 | 1960 | 1480 | 1320 | 700 | 605 | 400 | 260 | 400 | 313 | АИУ160S4 | ||||||||
4. Техническая характеристика винтовых компрессоров
Винтовой компрессор представляет собой агрегат промышленного назначения, нагнетающий воздух посредством винтовой пары. Данный тип оборудования широко применяют в промышленности при необходимости непрерывно поставлять сжатый воздух пневматическим системам. Винтовое компрессорное оборудование является экономичным и современным оборудованием, которое характеризуется умеренным потреблением электрической энергии, простотой обслуживания и управления, а также долговечностью.
Винтовой компрессорный агрегат оснащается воздушной, жидкостной, либо масляной системой охлаждения. В результате прохождения процедуры охлаждения, воздух может содержать масляные капли, твердые частицы, а также водяные пары, что способствует износу оборудования. Поэтому, на производствах, где необходимо поддерживать высокие стандарты чистоты сжатого воздуха, используются воздушные и жидкостные системы охлаждения
Винтовые компрессорные установки оснащены двумя винтами, один из которых имеет вогнутую поверхность, второй – выпуклую.
Винты и корпус компрессора вместе образуют объем рабочей камеры. В процессе вращения винтов размер камеры растет, а по мере удаления выступов на роторах от впадин осуществляется всасывание. При максимальном объеме камер процесс всасывания прекращается. Камеры оказываются в изолированном положении относительно патрубков. Далее, во впадину ведомого ротора входит выступ ведущего ротора (внедрение происходит с самого начала ротора и до нагнетательного отверстия). В определенный момент две поверхности образуют общий объем, который постепенно сокращается в результате движения элементов в направлении отверстия нагнетания. Происходит вытеснение газа.
В типичной конструкции винтовой компрессорной установки масло в рабочую зону не поступает. Винты находятся внутри корпуса, который оснащен разъемами (одним или несколькими), расточками, уплотнениями и камерами (нагнетания и всасывания). В данных системах используются подшипники скольжения (упорные и опорные) вследствие высокой частоты вращательных движений, которые совершает винтовая пара.
Попадание масла из подшипниковых узлов в сжатый газ и камеры подшипников, предотвращается благодаря использованию запирающего газа. Он подается в узлы уплотнений, которые представлены группой колец между винтами и камерами подшипников.
Винтовые компрессорные установки оснащены винтовой парой (двумя роторами с лопостями). Один из винтов имеет вогнутую поверхность, поверхность второго выпуклая. По мере того, как винты совершают разнонаправленные вращательные движения, происходит сжатие газа. Сжатие осуществляется до предельного момента, после чего некоторый объем вытесняется через нагнетательное отверстие торцевой стенки
Основными элементами конструкции данного вида агрегатов выступают корпус компрессора, электродвигатель, вентилятор, блок (в котором располагаются винты), фильтры (масляный и всасывающий), устройства для охлаждения и отделения масла, концевой охладитель воздуха, система управления и контроля, трубопроводы (воздушный и масляный). Вспомогательные элементы представлены реле давления, термостатом, предохранительным клапаном и др.
Установка компрессорная шахтная винтовая предназначена для снабжения сжатым воздухом пневматических инструментов и приводов механизмов в подземных выработках шахт и надшахтных зданиях, в которых "Правилами безопасности в угольных шахтах" допущено применение электрооборудования в исполнении "РВ-3В" с эксплуатацией в продолжительном режиме (S1) и повторно-кратковременном режиме (S3), ПВ-40% при питании тормозных устройств шахтных подъемных машин, а также для использования в других отраслях, где требуется сжатый воздух с заданными параметрами.
Стандартный комплект поставки:
- агрегат компрессорный;
- маслоотделитель;
- блок охлаждения;
- система тепловой защиты.
Дополнительная комплектация:
- система пожаротушения и метан-реле;
- дополнительный воздушный фильтр с масляной ванной.
Преимущества:
- низкие удельные затраты на получение 1 м3/мин воздуха за счет высокого КПД оборудования;
- простое и экономичное обслуживание за счет того, что расходными материалами являются только масло и фильтры;
- минимальные эксплуатационные затраты;
- стабильность рабочих характеристик на протяжении всего срока службы.
Таблица 3.1 – Технические параметры винтовых компрессоров УКВШ, производимых концерном «УКРРОСМЕТАЛЛ»
| Марка станции | Максимальное давление нагнетания, бар | Производительность, м3/мин | Мощность электродвигателя, кВт | Габаритные размеры агрегата (не более), мм | Масса, кг |
| 5/7 | 6 | 5; 6; 7,5 | 37; 55 | 2200×1050×1500 | 1680 |
| 7,5/7 | 6 | 7,5 | 55 | 2200×1050×1500 | 1700 |
| 10/7 | 6 | 10 | 75 | 3200×1100×1400 | 2800 |
| 15/7 | 6 | 15 | 90 | 3140×1140×1600 | 2900 |