Принцип действия плунжерного насоса

При перемещении плунжера вправо (по схеме), объем рабочей камеры будет увеличиваться, давление в ней начнет падать, под действием внешнего давления напорный обратный клапан 3 закроется, а всасывающий 5 — откроется. Жидкость, из-за создавшегося в рабочей камере разряжения, начнет поступать от источника 9 в полость насоса через линию всасывания 6.

Устройство плунжерного насоса показано на рисунке.

Принцип действия плунжерного насоса

Цилиндрический плунжер 4 установлен в камере 7. Криптоновый-шатунный механизм 8 приводит плунжер в движение.

При перемещении плунжера вправо (по схеме), объем рабочей камеры будет увеличиваться, давление в ней начнет падать, под действием внешнего давления напорный обратный клапан 3 закроется, а всасывающий 5 — откроется. Жидкость, из-за создавшегося в рабочей камере разряжения, начнет поступать от источника 9 в полость насоса через линию всасывания 6.

При перемещении плунжера влево, объем рабочей камеры будет уменьшаться, давление в ней начнет возрастать. По действием этого давления напорный клапан откроется, а всасывающий — закроется. Жидкость из рабочей камеры будет вытесняться в напорную линию 2 и поступает к потребителю 1.

После достижения поршнем крайнего положения цикл повторится.

В чем отличие плунжерных насосов от поршневых

По принципу работы и гидравлическим характеристикам плунжерные машины схожи с поршневыми насосами. Различие заключается в конструкции рабочих органов, в отличие от поршня, плунжер движется не касаясь стенок рабочей камеры, герметичность камеры обеспечивается неподвижным уплотняющим сальником, расположенным в корпусе насоса.

Достоинства плунжерных насосов

По сравнению с поршневым насосом плунжерный обладает следующими преимуществами:

  • Обработка наружной поверхности плунжера технологически проще, чем обработка внутренней поверхности гильзы.
  • Замена наружного неподвижного уплотнения осуществляется легче, чем подвижного поршневого.

Расчет подачи плунжерного насоса

Идеальная подача плунжерного насоса определяется объемом вытеснителя, частотой вращения приводного вала.

  • где V — эффективный объем плунжера;
  • S — площадь поперечного сечения плунжера;
  • h — ход плунжера;
  • n — частота вращения

Для расчета реальной подачи необхоимо учесть объемный КПД насоса:

Если в насосе несколько качающих узлов, то рассчитанную подачу необходимо умножить на количество узлов.

Конструкция поршневых насосов состоит из следующих основных элементов:

Конструкция поршневых насосов состоит из следующих основных элементов:

  • корпус рабочей камеры;
  • клапаны всасывания и нагнетания;
  • плунжер;
  • шток;
  • электродвигатель;
  • уплотнительные элементы.

Принцип действия оборудования основан на возвратно-поступательном движении плунжера внутри корпуса рабочей камеры. В результате в ней создаются попеременно стадии разрежения и нагнетания.

В первом случае происходит процесс всасывания жидкости в камеру из подающего шланга. Во втором – насос создает давление среды для напорной линии.

Регулировка данных процессов осуществляется с помощью клапанов, которые периодически открывают и закрывают всасывающий и нагнетательный трубопроводы.

В качестве привода насосов данного типа обычно применяется «коробка передач» — механическое устройство, которые преобразуют вращение вала электродвигателя в возвратно-поступательное движение плунжера. Чаще всего для этого выбирают различные модификации кривошипно-шатунных механизмов.

Одной из особенностей оборудования плунжерного типа является пульсация при работе, возникающая из-за скачкообразного движения жидкости. Для решения данной проблемы, обычно применяют гасители (демпферы) пульсаций, которые устанавливаются на линии сброса реагента.

3. Уплотнения в плунжерном насосе находятся на внутренней поверхности цилиндра, что даёт возможность увеличить их ширину и количество. Данный факт, опять же, влияет на рабочее давление.

Дополнительные возможности

В поршневых насосах поршневой шатун, как правило, жёстко закреплён на эксцентрике привода, и регулирование объёма подачи жидкости возможно единственным методом – уменьшением или увеличением количества возвратно-поступательных движений поршня, то есть – управлением частотой вращения ведущего вала. Такая регулировка в большинстве случаев затруднительна и особой точностью не отличается.

В некоторых моделях плунжерных насосов толкатель плунжера к эксцентрику не привязан; его обратный ход обеспечивается воздействием мощной пружины.

Таким образом, появляется возможность оперативной регулировки длины хода плунжера – то есть, фактически, ограничения размера рабочей камеры.

В результате, объём подачи контролируется с процентной точностью, что позволяет использовать такие модели в качестве промышленных плунжерных насосов-дозаторов.

Принцип действия плунжерного насоса

Напоследок следует упомянуть, что существуют модели с несколькими одновременно работающими парами цилиндр-плунжер, так сказать, «многоствольные» варианты.

На данном сайте представлены исключительно одноцилиндровые насосы, но с предусмотренной регулировкой подачи и в крайне широком ассортименте – с несколькими вариантами исполнения головки и/или плунжера по материалу, с различными показателями частот редуктора, мощности привода и, соответственно, с различным противодавлением и производительностью.

С подробными техническими характеристиками, особенностями и параметрами конкретных моделей и прочими данными можно ознакомиться в специализированных разделах сайта.

Поршневые насосы и аксиально плунжерные насосы довольно схожи, но в их конструкции все-таки присутствуют небольшие различия. В первую очередь, это касается формы поршня, во-вторых, его расположения.

Плунжер не касается стенок рабочей кабины, чего нельзя сказать о поршне в других моделях. Плунжерные агрегаты вполне возможно эксплуатировать в полевых условиях, это стало реально благодаря их размерам.

Такие насосы высокого давления для воды гораздо популярнее чем остальные.

Аксиально плунжерные насосы и электронасосы используют повсеместно. Они эффективно работают в любом производстве и в быту. Производители постоянно улучшают качество за счет модернизации технологии, применения новшеств и изготовления экономичных моделей.

В отличие от поршневого насоса, в плунжерном насосе поршень не доходит до стенки цилиндра. Поршневой шток служит поршнем. Он ходит в цилиндре без всяких уплотнений. Насос работает по принципу вытеснения.

Плунжерный насос – это поршневой насос в особом исполнении. Понятие «плунжер» заимствовано из английского языка и обозначает поршневой шток или вытеснитель.

В отличие от поршневого насоса, в плунжерном насосе поршень не доходит до стенки цилиндра. Поршневой шток служит поршнем. Он ходит в цилиндре без всяких уплотнений. Насос работает по принципу вытеснения.

Принцип действия плунжерного насоса

Карданный вал или муфта сцепления – для ДВС.

Аксиальный плунжерный насос

Принцип действия плунжерного насоса

Надо отметить, что аксиальный плунжерный насос часто называют аксиально-поршневым. Два этих термина описывают один и тот же механизм. Аксиальный указывает на то, что цилиндры расположены вдоль оси бока цилиндров.

Упорный диск — 1 вращается на оси — 2, которая находится под углом к оси блока цилиндров. Сферическая головка шатуна — 3 соединена с упорным диском. Когда диск вращается, шатуны — 4, следуя за головкой — 3, выдвигают и задвигают поршня (плунжеры) — 6, что приводит к всасыванию и нагнетанию воды через отверстия золотника распределителя — 7. Количество поршней бывает от 5 до 9.

У некоторых насосов угол γ можно менять произвольно. Соответственно меняется производительность насоса. Чем он больше, тем больше производительность. Угол оси упорного круга к оси блока не может быть больше 45 градусов.

На схеме показан насос у которого ведущий вал вращает упорный диск. Блок цилиндров неподвижен. Также применяют аксиально-плунжерные насосы, у которых крутиться блок цилиндров, а упорных диск неподвижен.

Принцип работы любого агрегата плунжерного типа (например, насоса Hawk) основан на том, что все движущиеся механизмы не соприкасаются с внутренней плоскостью рабочей камеры. Неважно, ручной или автоматический дозатор используется, принцип работы выглядит следующим образом:

Принцип работы

Главная рабочая деталь плунжерного насоса – это металлический стержень, совершающий возвратно-поступательные движения. В качестве движущей силы плунжера выступает электропривод. Поскольку он является ведущий рабочей деталью, к его механической прочности предъявляются высокие требования.

Принцип работы любого агрегата плунжерного типа (например, насоса Hawk) основан на том, что все движущиеся механизмы не соприкасаются с внутренней плоскостью рабочей камеры. Неважно, ручной или автоматический дозатор используется, принцип работы выглядит следующим образом:

  1. Когда плунжер осуществляет движение вправо, происходит снижение давления в рабочей камере. При этом параметры всасываемости устройства остаются на прежнем высоком уровне.
  2. Во время такого движения механизма происходит перемещение рабочей среды в рабочую камеру.
  3. Во время движения плунжера в обратную сторону происходит обратный процесс, и жидкость вытесняется из камеры.

Также равномерную подачу жидкости обеспечивает дифференциальный плунжерный насос, в котором обе полости цилиндра являются рабочими. Однако такой дозатор имеет только два клапана: нагнетательный и всасывающий.

Читайте также:  Подрезной нож для мясорубки

Именно поэтому подобный ручной или автоматический дозатор за один оборот коленчатого вала обеспечивает один цикл всасывания жидкости и два цикла выталкивания.

В этом случае подача воды будет такой же, как у агрегатов одностороннего действия, но равномерность подачи повысится.

Недостатки плунжерных насосов – это весьма спорный вопрос, так как их практически нет. Если брать во внимание видимые недостатки, то в данной системе он только один, и это излишняя пульсация.

Этот недостаток впоследствии ведет к тому, что поток подачи давления не всегда работает регулярно, из-за чего время от времени показатели производительности могут меняться, что является явным недостатком данной системы.

В плане внешнего вида такие насосы не особо отличаются от тех, о которых мы говорили ранее. Что касается внутренних составляющих, то в этом плане отличия есть, причем весьма солидные.

Главное отличие плунжерных вакуумных насосов – это область их предназначения. Плунжерные вакуумные насосы чаще всего применяются в установках высокого и сверхвысокого вакуума.

Что касается обычных насосов, то они чаще всего предназначены для работы в условиях среднего вакуума.

Принцип действия плунжерного насоса

Одним из самых надежных представителей по производству вакуумных плунжерных насосов, является компания Osaka Vacum.

Компания уже давным-давно успела доказать, что изготавливает исключительно качественную продукцию, которую можно применять в самых разных отраслях, в каждой из которых, показатели производительности будут на одинаково высоком уровне. Категории плунжерных насосов

  • P-WS – Плунжерные насосы с установленной термосепарацией
  • PL – Масляные плунжерные вакуумные насосы
  • PE – Плунжерные вакуумные насосы для выполнения наиболее тяжелых задач.

Каждый из насосов интересен по-своему и отличается как своими преимуществами, так и определенными недостатками, без которых также не обошлось.

По устройству и принципу действия аппараты аналогичны поршневым нагнетателям, но вместо рабочего поршня оснащены плунжером и функционируют в условиях высокого давления. Устройства поддерживают варианты одно- и двухступенчатой модификации.

Плунжерный насос принцип работы и действия

Принцип действия плунжерного насоса

Плунжерный насос принцип работы и действия

Плунжерные насосы по принципу действия делятся на:

  1. Вакуумные аппараты для организации трудоемких процессов (маркировка PE);
  2. Масляные вакуумные приборы (маркировка PL);
  3. Установки с термосепарацией (маркировка P-WS).

Модели с присутствием масляного уплотнения отличаются повышенным эксплуатационным ресурсом до 15 000 рабочих часов.

Конструкция насоса несложная и не требует больших усилий при эксплуатации, что также является явным достоинством.

Плунжерный насос высокого давления

Принцип действия насоса высокого давления основан на увеличении хода плунжера, что, соответственно, увеличивает не только производительность, но и получаемое давление. Длина хода увеличивается за счет двухстороннего всасывания или наличия нескольких плунжеров.

Двухстороннее действие обозначает, что процесс откачивания происходит с двух сторон цилиндра, внутри которого двигается шток (плунжер).

Перемещаясь вправо, шток создает давление для всасывания с левой стороны и нагнетает среду, выталкивая ее из рабочей камеры, справа. При движении влево процессы происходят в обратном порядке.

Таким образом, объем перекачиваемой жидкости или создаваемое давление газа на выходе увеличивается в два раза. Тот же принцип действия имеют поршневые двухсторонние насосы.

Принцип действия плунжерного насоса

Насосы высокого давления промышленного значения могут создавать давление до 3,5 мбар при мощности около 800 кВт.

По числу поршней выделяют насосы с одним, двумя и более поршнями.

Кроме того, согласно показателю величины подачи различают насосы с большими поршнями (диаметром более 150 мм), средними (диаметром от 50 до 150 мм) и малыми поршнями (диаметр менее 50 мм).

В соответствии с тем, насколько быстроходен рабочий орган, выделяют три типа насосов: тихоходные поршневые насосы (от 40 до 80 двойных ходов в минуту), поршневые насосы средней быстроходности (50-80) и быстроходные поршневые насосы (150-350).

Пример наших технических предложений/разработок на поршневые насосы

Поршневой насос для непрерывной работы

Предлагаемый насос является поршневым насосом, предназначенным для непрерывной работы, которые позволяют использовать его в широком диапазоне для различных применений.

Принцип действия плунжерного насоса

Характеристики, достоинства и преимущества

1. Чешуйчатая микроструктура графитовой поверхности чугунной рамы силовой части насоса обеспечивает прочность, устойчивость к истиранию в течение срока эксплуатации и великолепную устойчивость к изнашиванию движущихся поверхностей.

2. Все цилиндры выполнены из кованой углеродистой стали, дуплексной нержавеющей стали или сплава «никеля-алюминия-бронзы», чтобы повысить срок эксплуатации.

3. Особые комплектующие: коленчатый вал, соединительные штоки, крейцкопф и подшипники, имеют больший размер по сравнению со стандартными промышленными комплектующими, что позволяет обеспечить устойчивость к непрерывной эксплуатации при тяжёлых эксплуатационных условиях.

4. Масляный картер спроектирован таким образом, чтобы равномерно смазывать крейцкопф и кривошипные поршневые пальцы во время эксплуатации, чтобы сократить изнашивание и продлить срок эксплуатации. Поставщики насосов часто исключают эту критическую характеристику, чтобы упростить дизайн и сократить стоимость приводной части насоса.

5. Доступны различные виды уплотнений, чтобы обеспечить требования любого типа применения:

а) Стандартное уплотнение, с ручной регулировкой. б) Опционально: уплотнение с пружинным нажимом, не требует ручной регулировки.

в) Опционально: конструкция с сальниковым уплотнением обеспечивает минимизацию просачивания жидкости или паров в атмосферу для особых жидкостей.

Принцип работы плунжерного насоса, что такое плунжерный насос

Что такое плунжерный насос? Это насос объемного действия. То есть давление жидкости создается за счет изменения объема камеры. Когда объем камеры растет, в ней создается разряжение, жидкость всасывается. Когда объем уменьшается, жидкость сжимается, давление растет.

Принцип действия плунжерного насоса

На рисунке мы видим наличие клапанов. Плунжер идет вправо – всасывание – подымается впускной клапан, закрывается выпускной. Вода заполняет камеру. Плунжер идет влево – нагнетание – запирается впускной клапан, поднимается выпускной. Вода устремляется по назначению.

Этот же принцип используется в поршневых насосах. Отличие насосов друг от друга заключается в нагнетающем элементе. В поршневых насосах работает поршень. В плунжерных – плунжер. В поршневых насосах самая ценная деталь – цилиндр в котором ходит поршень. К изготовлению этого элемента предъявляют большие требования. А именно, внутренний диаметр должен быть в жестком допуске по всей длине.

В плунжерном – жесткий допуск на изготовления наружной поверхности цилиндра. Чего достигнуть намного легче с технической точки зрения, чем расточка и доводка внутреннего диаметра.

|Плунжерный насос|

Устройство плунжерного насоса

Разберем устройство насосов плунжерного типа на примере дозировочного насоса.

Принцип действия плунжерного насоса

Электродвигатель – 1 вращает червяк — 2, который крепится к валу двигателя муфтой. В зацеплении с червяком находится червячное колесо — 3. К этому колесу присоединен эксцентрик – 4, который может находится ближе или дальше от центра червячного колеса. Положение эксцентрика легко регулируется механически. На эксцентрик одет шатун -5, который толкает плунжер – 6.

Всасывающий клапан-шар — 7 открывается, когда плунжер идет влево. Вода заливает цилиндр — 9. В следующей фазе движения плунжера, объем камеры сокращается, всасывающий клапан опускается, нагнетающий – 8 подымается. Вода идет к потребителю.

Ход плунжера изменяется в зависимости от положения эксцентрика. Если эксцентрик установлен в центре червячного колеса, то ход вытеснителя (плунжера) равен нулю. При максимальном удалении от центра, ход вытеснителя максимальный. То есть производительность насоса можно менять от нуля до максимума. Поэтому он называется дозировочным.

Виды плунжерных насосов

Главное преимущество плунжерных насосов перед поршневыми – точность изготовления наружного диаметра цилиндра намного выше точности изготовления внутреннего диаметра. Допуски на плунжер достигают 2 – 3 мкм. Благодаря таким минимальным зазорам достигается большое давление и высокое КПД, намного больше, чем у поршневых насосов.

В зависимости от компоновки главных деталей плунжерные насосы бывают:

  • одноцилиндровые;
  • многоцилиндровые;
  • вертикальные;
  • горизонтальные;
  • с постоянной производительностью;
  • с переменной производительностью;
  • ручные;
  • автоматические.

|Функции плунжерного насоса|

Плунжерные насосы – агрегаты высокого давления. Поэтому они не нашли применения в быту. Простота изготовления делает их надежными механизмами, которые широко применяются в различных сферах народного хозяйства:

  1. В нефтяной промышленности (станки качалки, буровые насосы и другие).
  2. В химической промышленности, для перекачки химрастворов.
  3. В энергетике – приводы парогенераторов, насосы в АЭС.
  4. В машиностроении – для обеспечения давления в гидроприводах.
  5. В автомойках – для создания сильного напора воды.
  6. В коммунальном хозяйстве – в гидравлических сетях.
  7. В пищевой промышленности – для систем обратного осмоса.
Читайте также:  Как проверить ток зарядки аккумулятора мультиметром

Аксиальный плунжерный насос

Принцип действия плунжерного насоса

Надо отметить, что аксиальный плунжерный насос часто называют аксиально-поршневым. Два этих термина описывают один и тот же механизм. Аксиальный указывает на то, что цилиндры расположены вдоль оси бока цилиндров.

Упорный диск — 1 вращается на оси — 2, которая находится под углом к оси блока цилиндров. Сферическая головка шатуна — 3 соединена с упорным диском. Когда диск вращается, шатуны — 4, следуя за головкой — 3, выдвигают и задвигают поршня (плунжеры) — 6, что приводит к всасыванию и нагнетанию воды через отверстия золотника распределителя — 7. Количество поршней бывает от 5 до 9.

У некоторых насосов угол γ можно менять произвольно. Соответственно меняется производительность насоса. Чем он больше, тем больше производительность. Угол оси упорного круга к оси блока не может быть больше 45 градусов.

На схеме показан насос у которого ведущий вал вращает упорный диск. Блок цилиндров неподвижен. Также применяют аксиально-плунжерные насосы, у которых крутиться блок цилиндров, а упорных диск неподвижен.

Плунжерный насос высокого давления

Простота конструкции плунжерных насосов делает их незаменимыми во многих отраслях промышленности. Компактные, недорогие, долговечные. Простое обслуживание. Давление от 100 до 3000 атм. Производительность от 200 до 3000 литров в минуту.

Изготавливают как стационарные, так и передвижные установки на шасси автомобиля. Применяют специальные антивибрационные опоры, которые гасят колебания насоса.

  • Привод насоса – электрический или ДВС.
  • Трансмиссия – упругая муфта, клиноременная передача – для электрического мотора.
  • Карданный вал или муфта сцепления – для ДВС.
  • Предохранительные устройства для недопущения превышения выше допустимых давления и температуры – стабилизаторы всасывания.
  • Самоочищающиеся фильтры – важный компонент насосной установки.

Применение:

  • Чистка любых поверхностей от краски;
  • Прочистка труб в различных системах;
  • Вычищение внутренних поверхностей емкостей;
  • Чистка топок, котлов, теплообменников;
  • Резка бетона, кирпича, цемента;
  • Снятие шпаклевки, резины, коррозии с любых поверхностей;
  • Удаление разметки на асфальте
  • Счистка граффити
  • Предание шероховатости поверхностям для их последующего склеивания;
  • Чистка железнодорожных вагонов изнутри;
  • Опреснение соленой воды;
  • Очистка воды обратным осмосом;
  • Дробление камней, грунта;
  • Разрезание кожи, дерева, пластмассы;
  • Удаление тугоплавких смол с поверхностей;
  • Удаление нечистот со дна автомобилей, поставленных на ремонт.

|Какие бывают насосы, виды насосов|

Поршневой и плунжерный насос

Все статьи — типы насосов — поршневой Принцип действия плунжерного насоса

Поршневой жидкостный насос является одним из первых представителей насосов. Механическое вытеснение жидкости является одним из первых принципов перекачивания жидкости.

Отличительной особенностью поршневых насосов от других объемных гидромашин является необратимость их действия на воду. Другими словами такие насосы не могут работать в качестве гидроприводов.

В настоящее время конструкция поршневого насоса претерпела множество улучшений и современный вариант имеет прочный корпус и обладает широкими возможностями для взаимодействия.

Принцип работы поршневого насоса

Работа поршневого жидкостного насоса основана на принципе вытеснения. Основными рабочими органами такого оборудования являются: цилиндр и поршень. Поршень перемещается в цилиндре совершая возвратно-поступательное движение.

Принцип действия плунжерного насоса

Работа поршневого насоса в общем случае выглядит следующим образом

В цилиндре (позиция 8) перемещается поршень (позиция 7), жестко соединенный со штоком (позиция 9), являющимся исполнительной частью приводного кривошипно-шатунного механизма. При ходе поршня “вправо” полезный объем цилиндра, т.е. объем, заполняющийся жидкостью, увеличивается, вследствие чего давление в нем уменьшается.

Всасывающий клапан (позиция 4) при этом поднимается, жидкость под действием внешнего давления на ее поверхности, чаще всего атмосферного, входит в цилиндр через сосун (позиция 1), открытый обратный клапан (позиция 2) и всасывающую трубу(позиция 3).

При ходе поршня “влево” жидкость, ранее вошедшая в цилиндр, выталкивается движущимся поршнем. Давление в цилиндре насоса при этом повышается.

Всасывающий клапан (позиция 4) закрывается, а нагнетательный клапан(позиция 5) поднимается и жидкость из цилиндра поступает в нагнетательный трубопровод (позиция 6).

Подача жидкости в нагнетательный трубопровод происходит вследствие вытеснения из цилиндра движущимся поршнем предварительно засосанной жидкости.

Плунжерные насосы высокого давления

Принцип действия плунжерного насоса

Плунжерный насос — это разновидность насосов вытеснения. Отличием плунжерного насоса является рабочий орган — плунжер. Его задачей является перемещение вдоль оси цилиндра. Перемещаются плунжеры за счет электропривода, раскручивающего коленвал.

Всасывание жидкости в цилиндр насоса происходит при движении плунжера вверх. При этом всасывающий клапан К1 поднимается и жидкость под действием внешнего давления входит в цилиндр насоса. При возвратном движении плунжера вниз клапан К1 прижимается к своему гнезду, закрывая его, а нагнетательный клапан К2 открывается, пропуская вытесняемую из цилиндра жидкость в нагнетательный трубопровод.

Плунжер 1 насоса в работе соприкасается только с элементами сальника 2, уплотняющими плунжер в цилиндре.

При этом тщательность уплотнения достигается сжимаемой сальниковым стаканом набивкой, уменьшающей трение и износ соприкасающихся поверхностей.

Благодаря этому цилиндр плунжерного насоса не изнашивается, а служит только емкостью, заполняемой и опорожняемой в зависимости от направления движения плунжера.

  • Классификация поршневых насосов
  • Теперь, когда Вы знаете особенность этих двух типов оборудования, предлагаем выделить их основную классификацию:
  • По видам действия:   поршневой насос простого действия – рабочая одна сторона поршня;   поршневой насос двойного действия – обе стороны поршня рабочие;
  • По типам расположения цилиндров:   горизонтальный;   вертикальный.
  • По видам приводов:   приводной – работает от двигателя, соединенного с насосом через шатун;   прямого действия – смонтирован на общем штоке с паровой машиной.

Устройство поршневого насоса

В основу устройства поршневых насосов входит полый металлический цилиндр, в котором протекают все рабочие процессы.

Поршневой насос для воды в общем случае состоит из: 1. клапанов 2. поршня, перемещающегося в цилиндре 3. шатунного механизма 4. кривошипа

Назначение клапанов состоит в том, чтобы впускать воду, при этом препятствуя её движению назад. В роли клапанов в зависимости от конструкции может выступать шарик или мембрана.

  1. Гидравлические поршневые насосы в качестве уплотняющего элемента в обратном клапане используют шарик, изготовленный из стекла, пластика или металла.
  2. В мембранно поршневой насос в качестве клапана устанавливается резиновая пластина (мембрана), закрепленная с одной стороны.
  3. Перемещение поршня в цилиндре достигается благодаря вращению кривошипа, закрепленного на одном валу с электродвигателем.

В устройство поршневого насоса современного типа входит несколько клапанов, штоки которых закреплены на одном кривошипе. Вращаясь в подшипниках такие регулируемые насосы поршневого типа способны обеспечить стабильную подачу.

Плунжерные насосы высокого давления способны работать с водной средой и любыми жидкостями, наподобие воды, которые отличаются низкой вязкостью и не могут вступать в реакцию с металлическими деталями оборудования. Прибор работает, как дозатор. Плунжерный насос может быть ручной или автоматический. При этом дозировочный насос осуществляет перекачку жидкости за счёт высокого давления.

В отличие от поршневого особенностью плунжерного насоса является отсутствие внутреннего уплотнения поршня. Это приводит к широкому использованию их в области высоких давлений.

  • При этом плунжерный насос высокого давления обладает рядом преимуществ:    насос довольно прост в монтаже   управлять плунжерным насосом высокого давления не составляет большого труда   предусмотрена система смазки, позволяющая легко к ней добраться   есть возможность отрегулировать плунжерный насос высокого давления на выход нужного рабочего давления
  • Кроме того конструктивно выделяются аксиально и радиально поршневые типы насосов.
  • Отличие поршня от плунжера
  • По конструкции рабочего органа, вытесняющего жидкость из цилиндра, поршневые насосы бывают с дисковым поршнем и плунжерные.

Поршень насоса (на рисунке слева) имеет вид диска, уплотнение которого в цилиндре осуществляется с помощью специальных пружинящих разрезных металлических(а чаще всего чугунных) колец. Тщательное уплотнение дискового поршняв цилиндре может быть осуществлено также с помощью резиновых или кожанных манжет.

Читайте также:  Формула определения плотности материала

В отличии от поршня, плунжер (на рисунке справа) — это пустотелый цилиндр, длина которого намного больше диаметра. Он перемещается в уплотняющем сальнике не соприкасаясь со стенками рабочего цилиндра. Плунжеры изготавливаются в виде стержня(штока).

Рабочие характеристики

Подача поршневого насоса

Подачей насоса называется объемное количество жидкости, подаваемое насосом в нагнетательный трубопровод в единицу времени. Это определение относится ко всем насосам независимо от типов их конструкций.

  1. Подача поршневого насоса Q выражается произведением вытесненного за один ход объема V на число рабочих ходов за единицу времени.
  2. Объем V=f*S, где f – площадь поршня, а S – его ход.
  3. Подача
  4. Q = f*(S*i/60), где i – число ходов в минуту.
  5. S*i/60 = Vср – средняя скорость движения поршня с учетом перемещения только при рабочем ходе.
  6. Таким образом Q = f*Vср
  7. Если рассматривать характеристику насоса, то подача поршневого насоса циклически изменяется во времени, график подачи жидкости в напорный трубопровод для насоса одностороннего действия имеет прерывистый характер.
  8. В целях выравнивания графика подачи применяют поршневые насосы двойного действия.
  9. Подача плунжерного насоса
  10. Подача плунжерного насоса тройного действия равна утроенной подаче насоса одинарного действия.
  11. Q = 3*f*(S*i/60)
  12. Трехплунжерный насос создает в сравнении с поршневыми насосами равномерную подачу жидкости в систему нагнетания и, как правило, не нуждается в установке специальных устройств для выравнивания графика подачи.
  13. Это свойство является существенным достоинством данного типа насосов.
  14. Мощность и КПД

Мощность и КПД поршневого и плунжерного насоса это основные характеристики, говорящие о качестве работы оборудования. КПД – коэффициент полезного действия – говорит о потерях в насосе и складывается из двух величин.

Гидравлический КПД – это потери мощности на гидравлические сопротивление:

Механический КПД – показывает механические потери в оборудовании, такие как трение и т.д.

  • Полезная мощность поршневого насоса:
  • N = Q · ρ · g · H, где Q — подача насоса; ρ – плотность воды;
  • Н — полная высота подъема жидкости.

Плунжерный насос: его виды, преимущества и применение. Насос высокого давления. Принцип действия плунжерного насоса

Плунжерный насос (plunger pump) предназначен для откачивания воздушной, газовой или жидкостной среды до низких или средних давлений методом изменения рабочего объема насоса. Для герметизации рабочих полостей используется масляное уплотнение.

Принцип действия плунжерного насоса

Плунжерный насос

Главная особенность плунжерного вакуумного насоса – высокая производительность, которая может достигать 560 л/с. Создаваемое давление насоса досягает 40 МПа.

Рабочая температура воздуха для работы оборудования от 5⁰С до 35⁰С, ниже этого предела масло потеряет свои смазочные свойства, а выше – будет чрезмерно перегреваться насос.

Плунжерный насос идеально подходит для непрерывной бесперебойной работы, поскольку обладает практически неограниченным сроком эксплуатации. Насос легко справляется не только с газами, но и с жидкими смесями.

Его принцип работы позволяет перекачивать вязкие вещества и жидкости с абразивными включениями. Исключением являются опасные, ядовитые и химически активные к металлу или смазке откачиваемые среды.

Поэтому сфера использования плунжерных насосов очень обширна.

Область применения плунжерных насосов:

  • металлургия;
  • автомобилестроение и машиностроение (в гидроприводах);
  • пищевая индустрия (в установках обратного осмоса);
  • медицина и фармацевтика;
  • энергетика (изготовление электрических приводов);
  • электроника;
  • нефтепереработка (бурение скважин, транспортировка нефтепродуктов);
  • химическая промышленность (производство химически нейтральных к деталям и смазке веществ, дозировка составляющих).

Плунжерные насосы бывают объемного и необъемного типа, которые в свою очередь подразделяются на виды по конструктивным признакам.

Виды плунжерных насосов:

  • с горизонтальным исполнением;
  • с вертикальным исполнением;
  • многоплунжерный;
  • ручной;
  • механический;
  • с герметичными цилиндрами;
  • многоцилиндровый.

Также насосы различаются по виду откачиваемой среды и могут быть водными, вакуумными, нефтяными и т.д.

Каждый из этих видов имеет свои особенности, позволяющие их применять в разных целях, но все они обладают одинаковым рядом достоинств.

Преимущества использования плунжерного насоса:

  • экономичность;
  • производительность;
  • надежность;
  • долговечность за счет отсутствия трения между деталями;
  • совместимость с любой вакуумной системой, благодаря возможности изменения характеристик и параметров оборудования.

Конструкция насоса несложная и не требует больших усилий при эксплуатации, что также является явным достоинством.

Объем откачиваемого газа напрямую зависит от расстояния, на которое перемещается плунжер. Это позволяет максимально использовать рабочее пространство насоса, поэтому КПД оборудования достигает 90%.

  • Недостатком плунжерного насоса является большая пульсация, но ее можно несколько уменьшить при помощи специальных наладочных работ или применением нескольких плунжеров.
  • В промышленности чаще всего применяется объемный плунжерный насос, в котором откачивание происходит за счет возвратно-поступательных движений плунжера.
  • В зависимости от принципа действия насоса существуют плунжерные насосы:
  • одностороннего действия;
  • двухстороннего действия.

Оборудование двухстороннего действия еще называется агрегатами высокого давления (high pressure pumps).

Среди производителей вакуумного оборудования, которые изготавливают плунжерные насосы, хорошо себя зарекомендовали японские производители, например, Osaka Vacuum. Они производят большой ассортимент плунжерных насосов и вакуумных систем на их основе.

Главное достоинство японских насосов – качество и надежность. Известными марками являются Vickers, Atos, Bonezzi и много других.

Не стоит забывать и отечественного производителя, огромный ассортимент плунжерных насосов предлагает российский завод Синергия, представительство которого находится в Москве.

Плунжерный насос высокого давления

Принцип действия насоса высокого давления основан на увеличении хода плунжера, что, соответственно, увеличивает не только производительность, но и получаемое давление. Длина хода увеличивается за счет двухстороннего всасывания или наличия нескольких плунжеров.

Двухстороннее действие обозначает, что процесс откачивания происходит с двух сторон цилиндра, внутри которого двигается шток (плунжер).

Перемещаясь вправо, шток создает давление для всасывания с левой стороны и нагнетает среду, выталкивая ее из рабочей камеры, справа. При движении влево процессы происходят в обратном порядке.

Таким образом, объем перекачиваемой жидкости или создаваемое давление газа на выходе увеличивается в два раза. Тот же принцип действия имеют поршневые двухсторонние насосы.

Принцип действия плунжерного насоса

Насосы высокого давления промышленного значения могут создавать давление до 3,5 мбар при мощности около 800 кВт.

Плунжерный насос, принцип работы

Принцип действия плунжерного насоса подобен работе поршневого насоса. Отличием является то, что движение в цилиндре производит не поршень, а специальный шток (плунжер).

Кроме этого, плунжер в цилиндре перемещается не соприкасаясь со стенками цилиндра, что значительно увеличивает ресурс работы оборудования.

Герметичность рабочей камеры обеспечивают сальниковые уплотнения, которые при этом предотвращают трение и износ деталей.

Принцип работы плунжерного насоса:

  1. Плунжер перемещается вдоль цилиндра, совершая возвратно-поступательные движения, которые ему придает коленвал электрического двигателя.
  2. Двигаясь в сторону двигателя, плунжер увеличивает объем рабочей камеры и создает разряжение, которое открывает впускной клапан. При этом рабочая полость наполняется откачиваемой смесью или газом.
  3. Совершая обратное движение, плунжер увеличивает давление в камере, благодаря чему впускной клапан закрывается и открывается выпускной. Смесь выталкивается из камеры пока шток не дойдет до крайнего положения.
  4. После этого плунжер снова возвращается назад, создавая разряжение, которое закрывает выход и открывает входное отверстие. И процесс повторяется снова.

Именно такая цикличность работы вызывает нежелательную пульсацию и вибрацию оборудования. При наличии нескольких плунжеров в конструкции, пульсация сглаживается. Производители успешно используют такую возможность в трехплунжерных насосах или двухцилиндровых с двухсторонним действием. Вообще, трехплунжерный насос считается самым удачным вариантом для тихой и стабильной работы.

Принцип действия плунжерного насоса

Пульсация негативно сказывается на долговечность оборудования, поэтому при наличии чрезмерной вибрации рекомендуется периодически проводить техническое обслуживание насоса, чтобы избежать его преждевременного выхода из строя.

Чаще всего плунжерный насос требует подтягивания крепежных элементов, которые могут ослабеть из-за вибрации. Также слабым местом насоса являются сальниковые уплотнения, из-за большой нагрузки на них, их необходимо периодически заменять. Большая пульсация может повлиять на соосность валов, что может привести к неправильной работе и поломке вала, поэтому нужно периодически проверять и валы.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector