Можно ли перекачивать воду шестеренчатым насосом

Шестеренный насос. Основные понятия, характеристики и принцип работы

Описание

Шестеренный (шестеренчатый) насос — это особый вид объемных роторных машин. Это устройство, у которого рабочий орган представлен в виде двух шестерен, расположенных в корпусе. Эксплуатация таких насосов очень проста ввиду простоты своей конструкции. Они надежны и долговечны в работе. И что немаловажно, такие агрегаты имеют небольшие размеры. Имея одинаковый принцип работы, их строение может значительно отличаться. Поэтому их использование широко распространено и актуально для многих отраслей. В настоящее время на рынке представлен большой выбор шестеренных насосов. Со многими из них можно ознакомиться тут клик.

Принцип работы

В момент вращения шестерен в рабочей камере создается вакуум. Вакуум появляется за счет того, что полость камеры расширяется, и в ней создается дополнительный объем. Жидкость из области всасывания стремительно переносится по камере в промежутках между зубьями. В момент, когда зубья одной шестерни идут в зацепление с зубьями второй шестерни, происходит обратная реакция — в полости камеры уменьшается объем . Происходит выталкивание жидкости из впадин зубьев в напорный трубопровод.

Сферы применения

Шестеренные насосы используются для работы с вязкими веществами — нефтепродуктами, различными маслами, топливом, смолой, краской, пищевыми компонентами, бытовой химией.

Они нашли свое применения в различных сферах:

• машиностроении;
• нефтяной, пищевой и химической промышленности;
• сельском хозяйстве;
• строительстве.

Классификация насосов

Стоит отметить, что данное деление условное и зависит от наличия какого-либо признака у того или иного насоса.
Различают насосы по:
1. Сцеплению (бывают внутренними или наружным);
2. Механизму (имеют винтовые, шевронные, прямые зубья);
3. Типу вращения (правое, реверсное или левое);
4. Количеству сцепляющихся роторов (двухроторные и многороторные );
5. Количеству ступеней (одно- и многоступенчатые);
6. Имеющейся регулировке (регулированные или неурегулированные);
7. Подаче давления (неразгруженные, разгруженные или с автоматической регулировкой торцевых зазоров).

Нельзя классифицировать насос, исходя из одного его признака. Необходимо опираться на все имеющиеся признаки.

Насосы с внутренним зацеплением

Особенностью таких насосов является наличие двух шестерен, одна из которых расположена внутри другой. Отличительной чертой насосов данного вида является компактность. Если говорить о расположении самих шестерен и их зубьях, то внешняя шестерня имеет внутренние зубцы, а внутренняя — наоборот, имеет внешние зубцы. В тот момент, когда обе шестерни начинают вращаться, в полости всасывания создается вакуум. Тут рабочая жидкость поступает в свободные впадины между зубьями, а затем — в саму полость нагнетания. Такой насос в своем составе должен иметь обратный клапан, чтобы не допустить поломки насоса вследствие увеличенного давления при выходе жидкости в трубу нагнетания. Рабочее вещество здесь образовывает замкнутый круг. Как только давление в трубе нагнетания идет в рост, жидкость передвигается к клапану. Клапан выдавливается жидкостью, которая тут же возвращается туда, откуда берет свое начало (в зону всасывания).

Такие насосы менее распространены, потому что требуют более точного создания размеров устройства насоса. Но являются наиболее компактными, так как одна шестеренка расположена внутри второй шестерни.

Насосы с внешним зацеплением

Такие устройства являются более распространенными. Шестерни не расположены одна внутри другой, а располагаются напротив друг друга, и их вращение происходит равномерно в абсолютно противоположные стороны. Электрический двигатель приводит в работу вал с ведущей шестеренкой. Она начинает вращаться. А благодаря ей свою работу начинает ведомая шестеренка.

В рабочей камере появляется минимальное свободное пространство между зубьев шестерен, при вращении в зоне всасывания появляется вакуум. В том месте, где зубья шестерен зацепляются друг за друга, появляются запертые объемы. Это приводит к образованию большого объема сопротивления по причине небольшой сжимаемости рабочей жидкости. Это является одной из наиболее острых проблем производителей насосов, с которой они пытаются бороться на протяжении многих лет.

Преимущества

Шестеренные насосы включают в себя много положительных качеств. Среди них стоит отметить:

• небольшие размеры;
• простоту конструкции;
• легкость эксплуатации;
• надёжность;
• доступные цены;
• использование при высокой частоте вращения;
• возможность соединения с валами тепло- или электродвигателей.

Недостатки

Несмотря на вышеперечисленные преимущества, шестеренные насосы имеют свои минусы:

• нет возможности отрегулировать рабочий объем;
• для них не подходят высокие давления;
• рабочие детали должны быть изготовлены из хорошего материала (особенно это касается шестерен);
• быстрый износ деталей насоса;
• снижение КПД за счет изменения направления движения рабочей жидкости.

Источник

Шестеренчатый насос: особенности

Шестеренчатые насосы находят в настоящее время ограниченное применение в гидропрессовых установках. По своей конструкции, диапазону давлений они, как правило, не имеют особых отличий от аналогичных насосов, применяемых в других отраслях машиностроения. Компания PSG Dover производит широкий спектр шестеренных насосов группы EnviroGear®. Производство расположено в США, гарантируется высокое качество и отличная функциональность устройств, детальнее можно ознакомиться по адресу https://tehnogrupp.com/katalog/nasosy-po-tipu/shesterennye-nasosy

Шестеренчатый насос

Шестеренчатые насосы подают рабочую жидкость в напорный трубопровод отдельными порциями, в связи с чем в последнем создаются пульсации, характерные для работы всех объемных насосов. С уменьшением числа зубьев шестерен насоса пульсация подачи рабочей жидкости возрастает. Шестеренчатые гидромашины, как многие объемные гидромашины, обратимы, и при подаче к ним рабочей жидкости под давлением могут работать в качестве гидромоторов.

Шестеренчатый насос через золотник нагнетает масло то в правую, то в левую полость масляного цилиндра 6 мультипликатора. Давление масла передается на поршень 8, сообщая ему возвратно-поступательное движение. На одной геометрической оси с масляным цилиндром расположен красочный цилиндр с поршневым и клапанным механизмом.

Шестеренчатые насосы используются в технологическом процессе для перекачки высоковязких жидкостей, а в системах смазки оборудования — для подачи масла. Поэтому конструктивно насосы могут иметь некоторые особенности. Общим для всех шестеренчатых насосов является наличие корпуса, крышки и двух шестерен. Шестерни посажены на валики, один из которых подсоединяется к электродвигателю и является приводным, а второй валик и, соответственно, вторая шестерня — ведомые. Валики опираются на втулки скольжения, установленные в отверстиях корпуса и крышки.

Шестеренчатый насос состоит из чугунного корпуса. Вращением шестерен ( в направлении стрелок на схеме) масло из левой части насоса перегоняется в правую часть насоса, а оттуда через маслопровод к распределительному устройству. Шестеренчатые насосы создают давление в гидросистеме до 10 — 12 ат.

Шестеренчатые насосы широко применяют для перекачивания различных жидкостей. Использование течения, вызванного уменьшением объема нагнетательной камеры, позволяет точно дозировать расход шестеренчатых насосов при сохранении высокого давления на выходе — сочетание, необходимое при перекачивании низковязких масел. Гидравлические системы многих машин для литья под давлением включают в себя шестеренчатые насосы, хотя имеется тенденция замены их лопастными насосами.

Шестеренчатые насосы имеют обводные линии для автоматического перетока жидкости из напорной линии во всасывающую.

Шестеренчатый насос с внешним зацеплением

Шестеренчатый насос с внешним зацеплением часто использует в качестве смазочных насосов в станках, в силовом оборудовании и в качестве масляных насосах в различных типах двигателя.

Конструкция шестеренчатого насоса с внешним зацеплением

Рабочими органами данного насоса являются шестерни, которые находятся в постоянном зацеплении. Шестерни в насосе могут располагаться, как в один ряд так и в два.

Зубья шестерен имеют различные формы:

• прямозубая цилиндрическая форма
• косозубая цилиндрическая форма
• шевронная шестерня

Косозубые и шевронные шестерни обеспечивают наиболее плавный поток, чем прямозубые. Хотя у всех указанных типов жидкость перекачивается довольно гладко, без пульсаций. На большие производительности чаще используют косозубые и шевронные колеса.

Шестеренчатые насосы с небольшой производительностью обычно работают на скорости 1750 или 3450 об/мин. У насосов с большим типоразмером шестерни вращаются со скоростью порядка 650 об/мин.

Между рабочими органами насоса и корпусом практически нет зазоров. Вал насоса поддерживается с обеих сторон. Все это позволяет производить шестеренчатые насосы высокого давления до 200 бар. Поэтому насосы широко применяются в гидравлических системах

В устройстве шестеренного насоса с внешним зацеплением можно выделить следующие основные элементы:

• Ведущая шестерня
• Ведомая шестерня
• Вал насоса, соединенный с приводом
• Система уплотнения вала
• Задний подшипник (втулка)
• Передний подшипник (втулка)

Принцип работы шестеренчатого насоса с внешним зацеплением

При получении вращательного движения от привода насоса, ведущая шестерня передает это движение ведомой. Шестерни вращаются соответственно в противоположные стороны.

1. Когда шестерни выходят из зацепления они создают разряжение с всасывающей стороны насоса. Перекачиваемая жидкость течет в образовавшуюся полость и захватывается зубьями шестерни.
2. Среда перемещается в карманах между зубьями, вдоль внутренней части корпуса насоса. Между самими шестернями жидкость не проходит.
3. Благодаря зацеплению зубьев шестеренчатых колес жидкость под давлением выталкивается в напорный патрубок насоса.

Материальное исполнение

Основные элементы шестеренчатых насосов внешнего зацепления могут быть выполнены из самых различных материалов для обеспечения необходимой коррозионной стойкости, как при работе с неагрессивными жидкостями, так и при перекачке таких сред как кислоты. Чаще всего данный тип насосов встречается с исполнением корпуса и основных вращающихся элементов из чугуна.

Можно выделить следующие основные материалы:

Проточная часть насоса:	Шестерни	Упорные втулки
· Серый чугун	· Углеродистая сталь	· Графит
· Ковкий чугун	· Нержавеющая сталь	· Бронза
· Углеродистая сталь	· Дуплекс	· Карбид кремния
· Нержавеющая сталь	· PTFE
· Дуплекс	· Композитные материалы PPS
· Композитные материалы (PPS, ETFE)

Типы уплотнения вала насоса

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

Преимущества и недостатки шестеренчатых насосов с внешним зацеплением

• Перекачка высоковязких жидкостей
• Высокое давление
• Нет перегрузок на валу из-за подшипников с двух сторон
• Тихая работа
• Широкий выбор материалов
• Возможность использовать в качестве дозировочных
• Реверсивный насос

• Четыре упорных подшипника располагаются в перекачиваемой среды
• Недопустимо попадание твердых включений
• Не эффективны при работе с жидкостью с низкой вязкостью
• Недопустима работа «в сухую»

Области применения

Шестеренчатые насосы внешнего зацепления применяются чаще всего в следующих отраслях промышленности.

• Энергетика
• Нефтяная и газовая промышленность
• Химическая промышленность
• Гидравлические системы
• Машиностроение
• Пищевая
• Фармацевтическая
• Судостроение и судоходство

Основные назначения шестеренного насоса :

• Перекачка топлива и смазочных масел
• Дозирование присадок и полимеров
• Перекачка хим. реагентов
• Работа в гидравлических системах
• Микродозирование

Маркировка насосов НШ

В связи с широким распространением и множеством моделей и модификаций у гидравлических насосов НШ появилась своя специальная маркировка, с помощью которой можно с легкостью определить, что за агрегат перед вами и какую мощность от него ожидать. В качестве примера возьмем одну из маркировок НШ, рассмотрим каждую часть и определим что она означает. Пример: «НШ-10У-3 Л»

Пойдем по порядку по обозначениям с лева на право:

• «НШ» — насос шестеренный;
• После тире идет цифра, НШ-10, она означает рабочий объем агрегата, в данном примере он равен 10см3;
• После цифры обычно идут буквы, они обозначают устройство насоса, буквой «А» обозначаются круглые агрегаты, другие же буквы обозначают что этот агрегат плоского вида;
• Далее, через тире, идет цифра означающая класс давления на выходе: 1=10Мпа, 2=14Мпа, 3=16Мпа, 4=20Мпа, 5=25Мпа;
• Для обозначения левосторонних НШ в маркировке используется буква “Л”, в случае если агрегат правосторонний, буква не указывается;

Источник