Шестеренчатые насоси (насосы НШ), их типы и применения...

Шестеренчатый насос, описание.

Шестеренчатый насос является типом насоса объёмного вытеснения. Он перемещает жидкость, повторно закрывая фиксированный объем с помощью взаимозацепленных шестеренок или колес, и механически передает ее с помощью циклического перекачивающего действия. Он обеспечивает плавный поток без пульсаций, пропорциональный скорости вращения его шестеренок. Типы шестренчатых насосов - Купить шестеренчатый насос, тут

Как работает шестеренчатый насос?

Насосы шестеренчатые используют вращение шестеренок или колес для передачи жидкости. Вращающийся элемент образует жидкостное уплотнение с корпусом насоса и создает разряжение на входе насоса. Жидкость, закачанная в насос, заключается в полостях вращающихся шестеренок и передается на выход. Существуют два основных типа шестеренчатых насосов: внешний и внутренний типы (рисунок 1).

Шестерёнчатый насос внешнего зацепления

Насос НШ внешнего зацепления состоит из двух идентичных, взаимозацепленных шестерен, поддерживаемых отдельными валами. Обычно одна шестерня приводится в движение с помощью двигателя, который в свою очередь приводит в движение другую шестерню (паразитную). В некоторых случаях оба вала могут быть приводимыми в движение двигателями. Валы поддерживаются подшипниками с каждой стороны корпуса насоса.

1. Когда шестерни выходят из зацепления на входной стороне насоса, они создают увеличенный объем. Жидкость протекает в полости и запирается зубьями шестерен при их дальнейшем вращении по отношению к корпусу насоса.
2. Запертая жидкость перемещается от входа к выходу вокруг корпуса.
3. Когда зубья шестерен на выходной стороне насоса вступают в зацепление, объем уменьшается и жидкость выдавливается под давлением.

Никакая жидкость не передается обратно через центральную полость между шестернями, поскольку они взаимозацеплены. Маленькие зазоры между шестернями и корпусом позволяют насосу создавать разряжение на входе и предотвращать утечку жидкости с выходной стороны (хотя утечка более вероятна при низкой вязкости жидкости).

В конструкциях шестеренчатых насосов внешнего зацепления могут использоваться шестерни прямозубые, винтовые или рыбьи пазы.

Насос внутреннего зацепленния

Насос внутреннего зацепления работает по тому же принципу, но две взаимозацепленные шестерни имеют разные размеры, причем одна вращается внутри другой. Большая шестерня (ротор) является внутренней, то есть ее зубья направлены внутрь. Внутри нее находится меньшая внешняя шестерня (идлер), которая устанавливается вне центра и приводится в движение только ротором. Она предназначена для взаимозацепления с ротором таким образом, что зубья шестерен соединяются в одной точке. Корпус насоса оснащен шестерней и втулкой, которые удерживают идлер в позиции. Внутри насоса находится фиксированная полукруглая перегородка или прокладка, которая заполняет пустоту, созданную смещенным положением идлера, и служит уплотнением между входными и выходными отверстиями.

1. Когда шестерни выходят из зацепления на входной стороне насоса, они создают увеличенный объем. Жидкость протекает в полости и запирается зубьями шестерен при их дальнейшем вращении по отношению к корпусу и перегородке насоса.
2. Запертая жидкость перемещается от входа к выходу вокруг корпуса.
3. Когда зубья шестерен на выходной стороне насоса вступают в зацепление, объем уменьшается, и жидкость выдавливается под давлением.
4. Насосы внутреннего зацепления используют только прямозубые шестерни.

Особенности и преимущества шестеренчатого насоса

Компактность и простота конструкции с ограниченным количеством движущихся частей. Шестеренчатые насосы не могут развивать такое давление, как поршневые насосы, или такой объем перекачки, как центробежные насосы, но они обеспечивают более высокое давление и производительность по сравнению с лопастными насосами. Они особенно подходят для перекачки масел и других высоковязких жидкостей.

Из двух конструкций насосов внешнего и внутреннего зацепления, насосы внешнего зацепления способны выдерживать более высокое давление (до 206 bar) и обеспечивать больший объем перекачки благодаря более жесткой поддержке вала и более малым зазорам. Насосы внутреннего зацепления имеют лучшие возможности всасывания и подходят для высоковязких жидкостей, хотя их диапазон работы составляет от 1 до более 1 000 000 cPs. Поскольку выходная производительность прямо пропорциональна скорости вращения, шестеренчатые насосы часто используются для дозирования и смешивания. Шестеренчатые насосы могут быть спроектированы для перекачки агрессивных жидкостей. Хотя они обычно изготавливаются из чугуна или нержавеющей стали, новые сплавы и композиты позволяют насосам перекачивать коррозионные жидкости, такие как серная кислота, гипохлорит натрия, хлористый железа и гидроксид натрия.

Насосы внешнего зацепления также могут использоваться в гидравлических системах, обычно в автомобилях, грузоподъемных машинах и мобильном оборудовании. Возможность приводить насос внешнего зацепления в движение в обратном направлении, используя масло, перекачиваемое из другой части системы.

Ограничения шестеренчатых насосов

Шестеренчатые насосы могут поднимать жидкость из низкого уровня, хотя их свойства самовсасывания улучшаются, если шестерни находятся во влажной среде. Шестерни должны смазываться перекачиваемой жидкостью и не должны работать без смазки в течение продолжительного времени. Некоторые конструкции шестеренчатых насосов могут работать в обоих направлениях, поэтому один и тот же насос может использоваться для загрузки и разгрузки судна.

Маленькие зазоры между шестернями и корпусом означают, что такие насосы подвержены износу, особенно при использовании абразивных жидкостей или жидкостей с включениями твердых частиц. Однако некоторые конструкции шестеренчатых насосов, особенно внутренние варианты, позволяют перекачивать жидкости с наличием твердых частиц. Насосы внешнего зацепления имеют четыре подшипника в перекачиваемой среде и более малые зазоры, поэтому они менее подходят для перекачивания абразивных жидкостей.

Надежность

Насосы внутреннего зацепления более надежны, так как имеют только один (иногда два) подшипник, работающий внутри жидкости. На всасывающей стороне шестеренчатого насоса всегда следует установить фильтр для защиты от больших, потенциально опасных твердых частиц.

Если ожидается, что насос будет перекачивать абразивные частицы, рекомендуется выбрать насос с большей производительностью, чтобы он мог работать на более низких скоростях и тем самым уменьшить износ. Однако следует помнить, что объемная эффективность шестеренчатого насоса снижается при низких скоростях и расходах. Шестеренчатый насос не должен работать слишком далеко от рекомендуемой скорости.

В случае высоких температурных условий важно обеспечить соответствие температурного диапазона, указанного в спецификации насоса. Тепловое расширение корпуса и шестерен уменьшает зазоры внутри насоса, что также может привести к увеличению износа и, в экстремальных случаях, к отказу насоса.

Несмотря на все предосторожности, шестеренчатые насосы со временем подвержены износу шестерен, корпуса и подшипников. При увеличении зазоров постепенно снижается эффективность насоса и увеличивается обратный поток: протекание перекачиваемой жидкости из разрядного отверстия обратно на всасывающую сторону. Обратный поток пропорционален кубу зазора между зубьями шестерен и корпусом, поэтому на практике износ оказывает незначительное влияние до тех пор, пока не достигается критическая точка, после которой производительность быстро ухудшается.

Шестеренчатые насосы продолжают работать против заданного обратного давления, и в случае блокировки на выходе они продолжат накачивать систему до тех пор, пока насос, трубопровод или другое оборудование не выйдут из строя. Хотя большинство шестеренчатых насосов оснащены предохранительными клапанами, рекомендуется также устанавливать предохранительные клапаны в других частях системы для защиты оборудования на выходе.

В случае перекачивания чувствительных к сдавливанию жидкостей, таких как пищевые продукты, краски и мыло, обычно предпочтительны насосы внутреннего зацепления, работающие на низкой скорости. Более высокие скорости и меньшие зазоры в насосах внешнего зацепления делают их непригодными для таких приложений. Насосы внутреннего зацепления также предпочтительны, когда важна гигиена, благодаря их механической простоте и возможности быстрого разбора, очистки и сборки.

Области применения насосов внешнего и внутреннего зацепления

Шестеренчатые насосы часто используются для перекачки высоковязких жидкостей, таких как масло, краски, смолы или пищевые продукты. Они предпочтительны в любом приложении, где требуется точная дозировка или высокое давление. Выход шестеренчатого насоса практически не зависит от давления, поэтому они также предпочтительны в ситуациях с нерегулярным поступлением жидкости.

Насос шестернчатый внешнего зацепления:

• Промышленное смазочное оборудование
• Гидравлические системы мобильной техники
• Системы охлаждения
• Системы обработки воды
• Системы перекачивания газа
• Химическая промышленность
• Пищевая промышленность
• Фармацевтическая промышленность

Шестернчатый насос внутреннего зацепления:

• Пищевая промышленность (например, переваривание шоколада, сиропов)
• Косметическая промышленность
• Производство лакокрасочных материалов
• Переработка нефти и газа
• Химическая промышленность (например, транспортировка растворителей)
• Фармацевтическая промышленность (например, производство лекарственных препаратов)
• Гидравлические системы с низким скоростным давлением
• Системы отопления и кондиционирования
• Производство бумаги и целлюлозы
• Производство пластмасс и полимеров