Винтовые насосы имеют
положительные свойства насосов объемного типа: высокое давление, значительную
высоту всасывания и малое перемешивание перекачиваемой жидкости. Они обладают
рядом особенностей, выгодно отличающих их от поршневых насосов — простота
конструкции (движущаяся деталь- один винт), отсутствие клапанов и сложных
проходов, что снижает гидравлические потери на местные сопротивления. В связи
с более равномерной подачей жидкости условия всасывания у машин этой группы
улучшены и инерционные усилия малы. Конструкции агрегатов компактны. По массе
они в 5—10 раз легче поршневых насосов тех же параметров, а к. п. д.
превышает к. п д. центробежных насосов таких же величин подач и напоров.
Привод насоса непосредственный от электродвигателя.
Химические насосы IB, 2В (одновинтовые, двухвинтовые)
предназначены для перекачки различных агрессивньшжидкостей с механическими
примесями, пульпы и других продуктов.
Шифр насоса IB 80/5х означает: 1В — одновинтовой; 80 —
округленное значение подачи в литрах на 100 оборотов винта; 5 — давление
нагнетания, кгс/см2; х — химический.
Насосы трехвинтовые предназначены для перекачки жидкостей,
которые обладают смазывающей способностью.
Одновинтовые насосы получили широкое распространение: они
долговечны при работе с жидкостями, содержащими механические примеси и не
обладающими смазывающими способностями. Одновинтовой насос работает1
следующим образом ( 7.2): в корпусе 1 с профилированной внутренней винтовой
поверхностью (обойма 2) вращается винт 3. Центр его сечения несколько сдвинут
относительно оси вращения на некоторую величину е (эксцентриситет). Винт
насоса однозаходный: любое его поперечное сечение представляет круг радиуса
И. В обычных конструкциях винты изготовляют из стали, а обоймы из резины. При
повороте винта на 360° осевое перемещение образующей синусоиды равно шагу
винта. Обойма — полый цилиндр с профилированной внутренней поверхностью
двухзаходного винта. Шаг винтовой поверхности обоймы Т равен удвоенному шагу
рабочего винта t. При вращении винта в обойме образуются замкнутые полости,
заполняемые жидкостью. Подача одновинтовых насосов зависит от общего объема
замкнутых полостей, образованных в единицу времени. Одновинтовой насос
работает следующим образом: в момент, когда первая на стороне всасывания
полость увеличивается в объеме, давление в ней понижается и между ней и
приемной частью насоса создается разность давлений, вследствие чего полость
заполняется жидкостью. Затем (при дальнейшем вращении винта) полость
замыкается и начинает двигаться
к нагнетательному концу обоймы, перенося туда некоторый
объем жидкости. При полном повороте винта жидкость вдоль оси обоймы
передвигается на величину одного шага обоймы Г, выливаясь через постоянное
сечение 4eD (здесь D — диаметр сечения винта, 4е — расстояние между центрами
двух кругов, образующих двухзаходную винтовую поверхность обоймы). При
установившемся движении винта подача насоса строго постоянная.
Схема нарастания давления в движущихся замкнутых полостях
представлена на 7.3. Цепочка из замкнутых объемов жидкости, сообщающихся
между собой и нагнетательной полостью весьма узкими щелевыми каналами,
движение по которым затруднено, скользит по плоскости обоймы. Как видно,
давление жидкости в каждом последующем объеме, считая со стороны нагнетания,
меньше давления в предыдущем на величину Др, определяемую гидравлическими
потерями между ними. Величина зазора между жесткой обоймой и винтом
определяется точностью изготовления винта и обоймы. Нарастание давления в
перемещаемых объемах зависит от положения самих замкнутых
объемов и гидравлических потерь между ними.
В многовинтовых насосах основными рабочими органами служат
несколько (два и более) винтов, находящихся в зацеплении.
В трехвинтовом насосе один — средний винт — ведущий,
остальные — ведомые. Нарезка ведущего и ведомых винтов противоположна по
направлению. Силовое взаимодействие между винтами ведущим и ведомым
происходит через замкнутую в их впадинах жидкость. При этом выступы ведущего
винта играют роль поршней, проталкивающих жидкость вдоль оси, а нарезка
ведомых винтов предотвращает возможность перетекания жидкости по винтовой
впадине вокруг винта.
|