Вакуумный водокольцевой насос (ВВН): принцип работы

Водокольцевой насос: устройство и принцип работы

Содержание

В различных отраслях, в главной области в отрасли пищевой промышленности для перекачки жидкостей с повышенной вязкостью и жидких густых масс применяют ротационные насосы, относящиеся к объемным нагнетателям, так как их работа основана на принципе вытеснения.

К такому типу насосов относится и водокольцевой насос. Эти насосы в пищевой промышленности применяются, главным образом, как вакуум насосы, реже как воздуходувки с давлением до 0,15 – 0,17 МПа.

Водокольцевой насос принцип работы.

Давайте рассмотрим водокольцевой вакуумный насос принцип работы которого состоит в следующем. Ротор с несколькими лопастями вращается в кожухе, в котором находится некоторое количество жидкости.

Если заставить вращаться ротор с достаточно большой угловой скоростью, то под действием центробежных сил вокруг ротора у стенок замкнутого кожуха образуется водяное кольцо и ряд одинаковых по объему незаполненных жидкостью каналов1, 2, 3, 4, 5, 6, разделенных лопастями ротора.

При эксцентричном расположении ротора по отношению к кожуху при вращении ротора каналы, разделенные лопастями, уже не будут одинаковыми по объему. При вращении ротора по часовой стрелке объем каналов 1, 2, 3 сначала увеличивается, а затем уменьшается – 4, 5, 6.

Если в торцевой крышке кожуха сделать отверстия А и В, то через первое из них должно происходить всасывание воздуха вследствие увеличения объема каналов, а через второе – нагнетание воздуха вследствие уменьшения объема каналов.

При этом для разобщения области всасывания от области нагнетания насоса водяное кольцо должно в верхней части касаться поверхности ступицы ротора, а в нижней – лопасть насоса своим внешним концом (по вертикали) должна быть надежно погружена во внутренние слои водяного кольца.

Для повышения качества вакуум- насоса целесообразно всасывающее отверстие А выполнять больше чем нагнетательное отверстие В.

Водокольцевой насос принцип работы которого описан выше, должен конструктивно стремиться к устранению неплотностей у торцевых стенок, так как малейшая неплотность отрицательно сказывается на работе насоса, снижается его КПД.

Устройство водокольцевого насоса

На рисунке показана схема установки водокольцевого насоса. В установку входят:
сам насос 1 со всасывающими и нагнетательными патрубками;
всасывающая труба 3, соединяющая всасывающий патрубок насоса с емкостью, из которой отсасывается воздух;
нагнетательная труба 2, соединяющая нагнетательный патрубок насоса с верхней полостью приемного бака, в который выбрасывается из трубопровода 2 откачиваемый воздух и отработанная вода.
приемный бак оборудован выхлопным патрубком 4 для выпуска воздуха
патрубок 6 необходим для свежей водопроводной воды
сливной патрубок 5 применяют для выпуска воды из приемного бака.

Характеристики насосов ВВН

Водокольцевые вакуумные насосы обладают следующими характеристиками:
подача от 1 м3 до 50 м3
мощность двигателя от 2 до 100 кВт
частота вращения двигателя от 750 до 1500 об/мин
масса насоса меняется в зависимости от модели и составляет от 80 до 2700 кг.

Преимущества и недостатки

Объемный КПД водокольцевых насосов при достаточном охлаждении довольно велик и достигает 70%, но общий КПД их мал и составляет 22-40%.

Тем не менее, водокольцевые насосы широко применяются в промышленности, так как они дают возможность обеспечить значительный вакуум до 96%, не требуя очистки поступающего в них воздуха, а так же допускают попадание в насос жидкости вместе с засасываемым воздухом.

Немаловажное преимущество состоит в том, что при работе водокольцевой насос смазывается рабочей жидкостью, таким образом ремонт насоса является довольно редким явлением.

Преимуществом водокольцевых насосов является и то, что ротор насоса может вращаться с той де частотой вращения, что и электродвигатель, т.е. отпадает необходимость установки редуктора.

На сегодняшний день на рынке насосного оборудования представлены модели как зарубежного, так и отечественного производства. Благодаря простой конструкции насоса отечественные насосы составляют достойную конкуренцию западным моделям.

Сфера применения

Насосы объемного типа отличаются надежностью в работе. Их подача при сохранении неизменного давления легко регулируется изменением числа оборотов. Равномерное движение ротора обеспечивает практически непрерывную подачу.

Такие особенности водокольцевого насоса обеспечили ему широкое применение в пищевой промышленности. Например, в консервной промышленности такие насосы применяются для перекачивания яблочных и томатных пюре, соусов и других жидкостей и смесей, с которыми связано производство овощных рыбных, мясных и других консервов.

В кондитерской промышленности ротационными насосами пользуются для подачи фруктово-ягодных начинок к различным производственным станциям, для автоматического наполнения начинкой карамельных батончиков и т.д. Ротационные насосы применяются также в молочной промышленности, в маслобойном производстве, в спиртовой промышленности и др.

Для перекачивания жидкостей или суспензий, содержащих абразивные частицы такие насосы непригодны.

В настоящее время производитель может предложить Вам самую разнообразную продукцию. Поэтому купить водокольцевой насос, а в случае поломки самостоятельно выполнить ремонт не составит особого труда.

Насосы ВВН производятся в соответствии со стандартом ГОСТ 27.003 и отвечают требованиям ТР ТС 010/2011.

В зависимости от того на какую именно среду требуется водокольцевой вакуумный насос купить его можно в среднем по цене от 16 000 руб в самой простой комплектации до насоса большой мощности за 650 000 руб.

Водокольцевой вакуумный насос: принцип работы, типы насосов и его производители

Водокольцевой вакуумный насос – это оборудование, с помощью которого создается вакуум низкого давления.

С помощью водокольцевого насоса откачивается газ, пар, воздух или их смеси, которые ведут себя неагрессивно по отношению к чугуну. Применяется он в очень разнообразных областях. Область применения водокольцевого вакуумного насоса:

  • целлюлозно-бумажная промышленность;
  • медицина и фармацевтика;
  • пищевое производство;
  • химическая промышленность;
  • нефтедобывная и газовая промышленность;
  • микробиология;
  • парфюмерия и прочее.

Такая широкая сфера применения объясняется преимуществами водокольцевых насосов. Преимущества применения водокольцевых вакуумных насосов:

  • не используется масло для смазки и как следствие – чистый выходящий воздух;
  • возможность откачивать загрязненные среды и воздушные смеси, насыщенные паром;
  • небольшая температура воздуха на выходе, поскольку все тепло сжимаемый воздух отдает воде;
  • простая конструкция и отсутствие трущихся частей способствуют длинному сроку службы насоса.

Недостатки применения водокольцевых вакуумных насосов:

  • необходимость постоянно следить за уровнем жидкости в рабочей камере и восполнять ее;
  • повышение температуры рабочей жидкости в агрегате способствует снижению производительности;
  • возможно появление кавитации, избавится от которой можно, если подаваемая жидкость будет низкой температуры.

Примечание. Из-за необходимости постоянно добавлять воду при работе водокольцевого насоса, важной характеристикой является расход рабочей жидкости за единичный период времени (литр за час).

В зависимости от конструкции и производительности водокольцевого насоса различается три типа оборудования. Типы водокольцевых вакуумных насосов:

  1. Одноступенчатый с 1 рабочей камерой.
  2. Одноступенчатый с 2 камерами.
  3. Двухступенчатый с 2 камерами.

Первый тип это моноблочный водокольцевой вакуумный насос, в котором одна камера и один импеллер. Мощность такого насоса не более 15 кВт. Второй тип насоса имеет две камеры с двумя импеллерами и 4 патрубка, подача воздуха происходит с двух сторон, и каждая из этих камер работает самостоятельно. Третий тип позволяет получить более высокий вакуум за счет того, что воздух проходит через две камеры поочередно.

Во многих областях водокольцевой насос используется не как самостоятельное оборудование, а как часть определенной вакуумной системы. К примеру, в доильных аппаратах работа водокольцевого вакуумного насоса сводится к созданию и поддерживанию стабильного давления. В этом случае применяется насос вакуумный водокольцевой НВ -75 или вакуумные водокольцевые насосы НВМ-70.

Устройство и принцип работы водокольцевого вакуумного насоса НВ-75 можно посмотреть на видео.

Принцип работы водокольцевых насосов

Устройство водокольцевого вакуумного насоса представляет собой барабан, внутри которого расположен ротор с лопастями. Корпус барабана оснащен входом и выходом в виде уплотненных отверстий. Ротор расположен эксцентрично относительно оси, внутрь барабана заливается вода (рабочая жидкость). Чаще всего воду заливают до середины емкости водокольцевого вакуумного насоса. Принцип работы водокольцевого вакуумного насоса заключается в следующем:

  1. При вращении ротора, центробежная сила образует вокруг ротора водяное кольцо. Поскольку ротор находится немного выше центра, то под ним создается пустое серпообразное пространство, окруженное водой. Это пространство герметично, и оно будет служить рабочей камерой насоса.
  2. Лопасти ротора разделяют рабочую камеру на неравномерные части. Откачиваемая среда поступает внутрь камеры и заполняет ячейки. Ячейки постепенно уменьшаются в объеме, и воздушная смесь сжимается до необходимой величины. Проходя мимо выходного отверстия газ выходит наружу.

Примечание. При прохождении откачиваемого воздуха через водяное кольцо вакуумного насоса, он очищается от пыли, пара и прочих посторонних веществ. Поэтому водокольцевой насос часто применяют для работы с загрязненными средами или насыщенными различными парами.

Схема водокольцевого вакуумного насоса, а именно процесс сжатия газа в нем, представлено на рисунке.

В период работы из водокольцевого насоса постоянно вместе со сжатым газом происходят потери рабочей жидкости, поэтому ее требуется постоянно пополнять. Чтобы избавить сжатый газ от частичек воды, на выходе из насоса устанавливается сепаратор. Тяжелая вода оседает внутри него, а чистый воздух направляется вверх и выходит через отверстие. Если рабочая смесь не содержит загрязняющих веществ (пыли, абразива), то жидкость в сепараторе используется повторно для восполнения объема рабочей жидкости в насосе. Повторно используется и загрязненная вода, но перед этим она должна отстояться, чтобы все твердые частички осели на дно.

Читайте также:  Воздушный насос (для воздуха): ручной, для откачки

Схема подключения вакуумного водокольцевого насоса к сепаратору с рециркуляцией представлена ниже.

Клапан подачи воды в насос срабатывает на перемену давления и закрывается при выключении насоса. Однако водокольцевой вакуумный насос при таком подключении получает назад в насос теплую воду, которая нагревается во время сжатия воздуха. Чтобы исправить эту проблему, воду либо частично заменяют из сепаратора, либо используют теплообменники для охлаждения воды. Для наглядности можно посмотреть водокольцевой вакуумный насос и его принцип работы на видео.

Вакуумные водокольцевые насосы ВВН

Самый распространенным среди водокольцевых насосов является водокольцевой вакуумный насос типа ВВН. Принцип работы его не отличается от общего принципа работы, описанного выше.

Вакуумный водокольцевой насос ВВН используется для откачки неагрессивных сред, поскольку основной материал в них – чугун и обычная сталь. Но существуют модификации насосов, в которых чугунные детали заменяются на титановые (водокольцевой вакуумный насос ВВН 1-12ТМ) или на сплавы на никелевой основе, типа 12Х18Н9Т (водокольцевой вакуумный насос ВВН1-3Н). Поэтому такие насосы могут работать с агрессивными средами. Определить в водокольцевом вакуумном насосе характеристики легко по его обозначению. Например, насос вакуумный водокольцевой ВВН1-1,5 обозначает: ВВН1 – водокольцевой вакуумный насос, номинальное давление 0,04МПа, 1,5 – производительность, куб.м/мин. Небольшие насосы, такие как насос вакуумный водокольцевой ВВН1-1,5 может изготавливаться моноблочной конструкцией. Более мощные агрегаты, как насос вакуумный водокольцевой ВВН 1-6, состоят из насоса и двигателя, установленных на одной раме.

Для всех насосов, особенно для тех, которые имеют большой вес, например, вакуумный водокольцевой насос ВВН-25 весом около 1840 кг, должен быть изготовлен отдельный бетонный фундамент.

Купить водокольцевой вакуум-насос

Водокольцевой вакуумный насос купить можно и отечественного и зарубежного производства в любом регионе страны. Лучше выбирать насос вакуумный водокольцевой, производители которого хорошо зарекомендовали себя на рынке промышленного оборудования. К ним относятся российские компании ОАО «Вакууммаш», ЗАО «Беском», ОАО «Ливгидромаш», ООО «ПромЕвромаш», ООО Компрессормаш и многие другие. Эти компании производят не только продажу и доставку насосного оборудования, но и производят обслуживание и ремонт водокольцевых вакуумных насосов, а также изготавливают запасные части к ним. Только необходимо учитывать одну особенность – запчасти разных производителей не взаимозаменяемы между собой. Зарубежного производства водокольцевой вакуумный насос, цена которого будет несколько выше, можно приобрести на складах группы предприятий «ЛБМ Вакуум», ООО «ПромЕвромаш» и других компаний. Водокольцевые вакуумные насосы для доильных аппаратов отечественного производства можно купить сразу со склада завода-изготовителя, например, АО «Челно–Вершинский машиностроительный завод» (г.Самара), ООО «МегаТехника» и прочие.

Это лишь небольшая часть предприятий и компаний, которые занимаются производством и продажей водокольцевых вакуумных насосов и известны во многих странах. Все они имеют представительства в разных уголках страны. Кроме того, существует много официальных интерне-магазинов, которые предлагают качественную продукцию известных производителей по приемлемым ценам. Поэтому купить водокольцевой вакуумный насос сегодня совсем не сложно, сложнее его выбрать. Но и эта проблема решаема, так как в любой известной компаний есть специалисты, которые помогут подобрать оборудование, соответствующее всем требованиям заказчика.

Водокольцевые насосы – применение и особенности конструкции водокольцевых насосов

На сегодняшний день водокольцевой вакуумный насос применяется на различных производствах, в отличие от, мембранного ВН, который предназначен только для перекачки газа и, несмотря на то, что является экологически чистым, может работать только в условиях полной пожарной безопасности.

ВВН необходим для создания вакуумной среды и области низкого давления, которая образуется за счет создания центробежной силы в рабочей камере. ВВН работает с газами и парами, очищая их от различных примесей и перекачивая в другие емкости.

Устройство водокольцевого насоса:

Рабочая схема ВВН

Принцип работы водокольцевого вакуумного насоса

Суть работы сводится к тому, что насос втягивает в себя различные газы и пары, прогоняет их через собственную систему очистки и отправляет в нужную емкость.

Принцип внутренней работы ВВН

Непрерывное вращение ротора обеспечивает непрерывный процесс очистки, что позволяет экономить время и энергоресурсы.

Аппараты могут различаться по конструкции. Существуют

Также существуют

Плюсы использования ВВН на производстве:

ВВН может работать не только с водой, но и газами. В таком случае некоторые детали потребуют замены, так как в газах может быть очень много различных жестких примесей, которые повлияют на состояние различных частей механизма.

Недостатки ВВН:

Еще одним недостатком ВВН можно считать необходимость частой замены уплотнительных колец, так как они повреждаются различными частицами, которые присутствуют в воде, газах и парах. Уплотнительные кольца и сальники всегда должны находиться в рабочем состоянии. Их повреждение или несвоевременная замена может привести к поломке всего насоса.

Ремонт насосов ВВН может заключаться либо в сухой продувке всего насоса, либо в его разборке и чистке или замене всех деталей.

ВВН 1

Существуют разные модификации насосов ВВН -1. Они отличаются друг от друга технически.

Насос ВВН 1-0,75Частота вращений — 1450 об/мин., напряжение в сети -220 В., частота тока — 50 Гц.
Насос ВВН 1-1,5Мощность устройства – 3 кВТ, частота вращений — 1500 об/мин., напряжение в сети -380 В., частота тока — 50 Гц.
Насос ВВН 1-3Мощность устройства – 6,15 кВТ, частота вращений — 1500 об/мин., напряжение в сети -380 В., частота тока — 50 Гц.
Насос ВВН 1-6Мощность устройства – 11кВТ, частота вращений — 1500 об/мин., напряжение в сети – 380 В., частота тока — 50 Гц.
Насос ВВН 1-12Мощность устройства – 18, 6 кВТ, частота вращений — 1000 об/мин., напряжение в сети -380 В., частота тока — 50 Гц.
Насос ВВН 2-50Мощность устройства – 110 кВТ, частота вращений — 600 об/мин., напряжение в сети -380 В., частота тока — 50Гц.

ВВН 2

Данные насосы предназначены для откачки химически неактивных газов и парогазовых смесей. В насосах данного типа рабочей жидкостью является вода. Он состоит из

Отличие данного насоса от других типов ВВН заключается в том, что уплотнение вала насоса происходи с помощью манжет, а не сальников. Этот насос также имеет двусторонний подвод и отвод газа от камеры.

Работы по загрузке и разгрузке такого насоса должны соответствовать ГОСТ 12.3.020 – 80. Он в обязательном порядке должен быть установлен на фундамент .

Пуск насоса осуществляется следующим образом:

Ресурс работы данного насоса составляет более 20000 часов.

Кольцевые насосы

Siemens-Schuckert получила первый патент на водокольцевой насос в 1903 году. Конструкция этого насоса была проста, хотя принцип действия крайне нетривиален.
Насос состоит из

Когда колесо начинает вращаться, то вода под действием центробежной силы прижимается к стенкам барабана, образуя кольцо. Вся хитрость насоса в том, что ротор установлен не по центру, он сдвинут в сторону. В результате под колесом образуется серповидное пространство, которое разделено лопастями рабочего колеса на ячейки разного объема. Когда ячейка с краю серповидного пространства, то объем ее мал, но при движении растет — в этот момент она может засасывать воздух. Когда она внизу — объем максимален, но колесо проворачивается, объем ячейки опять уменьшается и воздух в ней сдавливается.

Схема работы жидкосно-кольцевого вакуумного насоса

А – рабочее колесо; В – кругообразный корпус; С-разгон воды в рабочем объеме; D – жидкосный сепаратор; Е – приток чистой жидкости.

Такой насос может одновременно отсасывать газы и подавать сжатый газ в емкость, где давление выше атмосферного.

Детали такого насоса друг с другом не соприкасаются. Именно поэтому износа у такого устройства практически нет и в качестве рабочей жидкости можно использовать только воду. А это в свою очередь гарантирует чистоту сжимаемых газов. Газ в таких насосах также никогда не нагревается, но греется вода, поэтому жидкость должна циркулировать. Вода также способствует очищению очень загрязненных газов, так как все лишние твердые частицы под воздействием центробежной силы приживаются к стенкам и «выходят» из насоса вместе с жидкостью.
Данные насосы применяются для

Кольцевые насосы могут работать как компрессоры. В данном случае мощность насоса и расход воды несколько возрастают.

Водокольцевой вакуумный насос. Принцип работы.

Водокольцевой вакуумный насос (ВВН) – низковакуумный ВН, тип жидкостно-кольцевых насосов (ЖКВН), где рабочая жидкость – вода (в ЖКВН могут использоваться любые жидкие вещества: кислоты, органика, щелочи и т.д. в зависимости от состава газа, который нужно откачать из системы, и технологического процесса).

Читайте также:  Насосы для повышения давления воды в квартиру (подкачивающие)

Водокольцевой вакуумный насос. Принцип работы и схема насоса простого действия.

Наиболее распространены ВВН простого действия, в которых отвод (нагнетание) и подвод (всасывание) газа происходит вдоль оси. В таких конструкциях (рис. 1) литое рабочее лопаточное колесо 1, установленное с эксцентриситетом относительно цилиндрического корпуса 2, который заполняют водой до центра колеса, уровня A-A. Ротор быстро вращается (1000..3000 об/мин) — радиальные лопатки приводят в движение воду, которая силами инерции отбрасывается к поверхности корпуса и образует водяное кольцо 4. Формируется полость в форме полумесяца, которую лопатки делят на рабочие ячейки 3.

Рисунок 1. Схема ВВН простого действия

1 – рабочее лопаточное колесо; 2 – цилиндрический корпус; 3 – рабочие ячейки; 4 – водяное кольцо; 5 – окно всасывания; 6 – окно нагнетания; 7 — мертвый объем

Так как оси колеса и водяного кольца не совпадают, объем ячеек при вращении непрерывно изменяется. Когда он растет — давление падает и через окно всасывания 5 из откачиваемого объема, например, вакуумной камеры, затекает порция газа. Когда уменьшается — происходит процесс внутреннего сжатия (давление растет). Окно нагнетания 6 расположено так, что при соединении с ним объем ячеек продолжает сокращаться, благодаря чему газ поступает на нагнетание за исключением небольшой части ячейки 7 (мертвого объема), из которой он возвращается на всасывание.

Предельное остаточное давление ЖКВН определятся величиной мертвого объема и давлением насыщенных паров рабочей жидкости. Для воды это давление составляет около 10 3 Па.

Максимальная быстрота действия определяется объемом ячеек и величиной перетеканий с нагнетания на всасывание (в том числе и из мертвого объема).

Водокольцевой вакуумный насос. Принцип работы ВВН двойного действия

Рисунок 2. Схема ВВН двойного действия

1 – рабочее лопаточное колесо; 2 – корпус с овальным в сечением; 3 – жидкостное кольцо; 4 – окна всасывания; 5 – окна нагнетания; 6 – мертвый (защемленный) объем

ВВН двойного действия (рис.2) работает так же, как и простого. Отличие заключается в том, что оси колеса 1 и корпуса 2, выполненного форме овального цилиндра, совпадают. Когда колесо вращается, внутренняя поверхность водяного кольца принимает форму овала 3 – и получается две полости. Из-за чего делается по два окна всасывания 4 и нагнетания 5.

Если вы подумали, что при прочих равных условиях быстрота действия этого ВВН должна быть в два раза больше, чем простого, то теоретически вы, конечно, правы, а на практике ошиблись. Из-за перемещения газа в мертвом объеме 6 обратно на всасывание и перетеканий через торцевые зазоры быстрота действия увеличивается всего в 1,4…1,5 раз. Зато овальная форма корпуса усложняет конструкцию, из-за чего увеличивается цена, и увеличивает вероятность разрыва потока вращающейся жидкости. Поэтому такая конструкция используется редко.

Преимущества и недостатки водокольцевых вакуумных насосов

  • в водокольцевом вакуумном насосе, принцип действия которого подразумевает теплообмен между жидкостью в кольце и газом, сжатие можно считать изотермическим (нагретая вода отводится и электронасосом подается холодная);
  • активный теплообмен с жидкостью дает возможность откачивать полимеризующиеся, быстроразлагающиеся или воспламеняющиеся газы;
  • простая конструкция обеспечивает высокую надежность при эксплуатации;
  • водяное кольцо, главная особенность этого устройства, делает его нечувствительным к загрязнениям откачиваемого газа парами, пылью, твердыми частицами, капельной жидкостью и т.д.;
  • если вместо воды подобрать жидкость с нужными свойствами, то ЖКВН легко справляется с откачкой агрессивных газов, благодаря чему нашел применение в химической промышленности;
  • ВВН не загрязняет откачиваемый газ масляным паром, так как в проточной части отсутствуют трущиеся элементы, для обеспечения подвижности которых необходима смазка, как, например, в пластинчато-роторном ВН; роль уплотнителя зазоров также выполняет вода.

  • большие энергозатраты на вращение кольца воды;
  • только низкий вакуум (высокое предельное остаточное давление даже для двухступенчатых конструкций 1..10 кПа);
  • большой размер из-за малой величины окружной скорости на конце лопаток роторного колеса.

В чем заключаются принципы работы водокольцевых вакуумных насосов?

На сегодняшний день в самых различных отраслях промышленности нашли широкое применение жидкостно-кольцевые вакуумные насосы.

Водокольцевой вакуумный насос промышленного типа

Дело в том, что многие технологические и химические процессы на производстве должны проходить не под атмосферным нормальным давлением, а в разреженной среде, т.е. в вакууме. Именно для создания среды с необходимым уровнем давления и предназначены вакуумные насосы.

1 Назначение и особенности

Водокольцевые вакуумные насосы работают за счет создания центробежных сил в рабочей камере. Они откачивают газы за счет образования кольца в камере, через это кольцо внутри насоса образует облать вакуума или крайне низкого давления.

После начала работы насос способен втягивать в себя воздушные или газовые потоки, а затем запускать их в нужном направлении, причем уже очищенными и готовыми к дальнейшей эксплуатации. Именно поэтому такие устройства часто еще называют водно-воздушными.

Сферы применения вакуумных насосов:

  • машиностроение;
  • металлургия;
  • химическая промышленность;
  • деревообрабатывающая промышленность;
  • пищевая промышленность;
  • сельское хозяйство и другие.

Устройство и принцип работы вакуумных насосов отличаются в зависимости от задач, которые перед ними ставятся. Например, вакуумные мембранные насосы (сокращенно НВМ) используются в основном для газов и парогазовых смесей, в которых нет капельной влаги, а также отсутствуют примеси в виде твердых частиц.

Их особенностью является то, что они могут использоваться только в пожаробезопасных процессах и считаются экологически чистыми. НВМ является безмасляным устройством и представляет собой корпус, в котором находятся один электродвигатель и две несоединенные друг с другом ступени.

Водокольцевой насос из линейки ВВН

В отличие от НВМ, жидкостно-кольцевые вакуумные насосы могут использоваться во всех отраслях, в том числе пожароопасных. Рассмотрим принцип работы жидкостно-кольцевые вакуумных насосов на примере водокольцевого агрегата.
к меню ↑

1.1 Устройство и принцип работы

Водокольцевой насос представляет собой цилиндрический барабан с входным и выходным отверстиями, вокруг которых имеется уплотнительное кольцо в виде прокладки (в которое соответственно поступает неочищенный газ и потом выходит очищенный). Внутри него находится ротор с лопатками.

Перед началом работы насос наполняют рабочей жидкостью (в нашем случае водой). Ротор расположен немного в стороне от центра и во время его вращения между водой, которая под действием центробежной силы прижимается к стенкам цилиндра, и ротором образуется полость разреженного вакуума, напоминающая по виду серп. Это и есть рабочая полость устройства.

Так как лопатки ротора расположены неравномерно, то они делят рабочую полость на части неравного объема. Из-за разницы давлений газ проходит в центр устройства, очищается с помощью водно-кольцевого механизма и заполняет ячейки между лопатками ротора.

При последующем движении эти ячейки соединяются с выходным отверстием, куда выходит уже очищенный газ. Так как ротор вращается непрерывно, то и процесс очистки тоже является непрерывным, что позволяет проводить очистку без потерь времени и энергетических ресурсов.

Вакуумные водокольцевые насосы (ВВН) сегодня широко применяются во многих сферах хозяйствования. Они имеют ряд преимуществ, таких как:

  • надежность;
  • экономичность;
  • простота конструкции;
  • простота в обращении;
  • долговечность;
  • ремонт без особых затрат.

Схема принципа действия водокольцевого насоса

К несомненным плюсам применения водно-кольцевых насосов можно отнести простоту конструкции, отсутствие высокоточных деталей. В ВВН единственной движущейся частью является ротор с лопастями, все детали данного водокольцевого насоса не соприкасаются друг с другом, соответственно нет износа деталей и нет необходимости проводить ремонт.

Еще один интересный момент в том, что водно-воздушные водокольцевые насосы смазываются рабочей жидкостью и по этой причине их ремонт становится крайней редкостью. Также в ВВН отсутствуют клапаны (часто нуждающиеся в замене), шестеренки (которые постоянно требуют смазки и замены за счет стирания).

А так как водокольцевой насос имеет рабочей жидкостью воду (один из немногих недорогих, общедоступных и восполняемых ресурсов), то единственной частью водокольцевого насоса нуждающейся в смазке являются подшипники ротора.

Если водокольцевой насос работает с газами, в которых много примесей различных твердых частиц (пыли, песка и др.), то уплотнительное кольцо и прокладки могут потребовать замены, так как будут повреждаться данными твердыми частичками.

Важно убедится в том, что уплотнительное кольцо и все сальники в насосе находятся в нормальном состоянии, потому как их выход из строя приводит к серьезным проблемам и угрозе поломки всего механизма.

Все вышеперечисленное в совокупности делает водокольцевой вакуумный насос устройством простым и неприхотливым в эксплуатации, надежным, экономичным, невысокой стоимости.

2 Основные характеристики

Водокольцевой вакуумный насос ВВН 1-3

Теперь рассмотрим основные свойства и параметры, которые демонстрируют водно-воздушные водокольцевые насосы во время работы.

Водокольцевые вакуумные насосы имеют следующие основные характеристики:

  • скорость откачки варьируется от 1,1 м 3 /мин до 12 и более м 3 /мин;
  • мощность двигателя от 4 кВт до 40 и более кВт;
  • габариты меняются соответственно;
  • вес разнится от 25 кг. до 2000 кг. и более.

На сегодняшний день водокольцевые вакуумные насосы на рынке представлены как отечественного так и зарубежного производства.

Стоит отметить, что из-за простоты конструкции отечественные ВВН составляют достойную конкуренцию зарубежным аналогам. Они долговечны и могут быть использованы в любой хозяйственной сфере. Наиболее популярными моделями отечественного производства являются: ВВН1-1,5, ВВН2, ВВН1-6, ВВН1-12, ВВН1-25, ВВНЗ.

Водокольцевой насос, насос ВВН: их характеристика, принцип работы и наиболее популярные производители

Водокольцевой насос имеет простую и надежную конструкцию, в которой вращаются только 2 детали: вал насоса и лопастное колесо. Захват и перенос перекачиваемой газовой среды осуществляется вращающимся водяным кольцом. Отсюда и название насоса — водокольцевой. Часто также называют жидкостно-кольцевой или просто кольцевой насос. Предназначен для создания низкого вакуума с разрежением газовой среды 0,01-0,005 МПа (0,1-0,05 атм. или 80-40 мм рт. ст.), в качестве которой используются воздух и газы, не агрессивные к чугунному корпусу насоса. Для агрессивных газов, содержащих, например, серу, сероводород, хлор, хлористый водород и другие вредные примеси, применяются насосы, в которых проточные части изготовлены из нержавеющей стали.

В данной статье мы рассмотрим:

  • водокольцевой вакуумный насос;
  • водокольцевой вакуумный насос принцип работы;
  • водокольцевой насос;
  • водокольцевой насос принцип работы;
  • насос ввн;
  • вакуумные насосы ввн;
  • вакуумный водокольцевой насос ввн.

Навигация по разделу:

Так как перенос газовой среды производится водяным кольцом, то в ней допускаются инородные частицы и неметаллические включения. Улучшены условия теплоотвода от газа, который нагревается в процессе сжатия. При повышении температуры насоса выше допустимой в него подается новая порция холодной воды. Эксплуатация оборудования данного типа без заливки технической воды (примерно до середины корпуса) недопустима.

Водокольцевой насос: внешняя вид

Работа водокольцевого насоса

Конструкция типового водокольцевого насоса простого действия включает такие основные узлы и детали:

  • корпус, изготовленный из чугуна или обыкновенной углеродистой стали;
  • крышку из того же материала;
  • кронштейн, соединенный с корпусом винтами;
  • вал с подшипниковыми узлами, закрепленными в кронштейне;
  • уплотнение вала в виде кольцевых сальников;
  • лопастное колесо, консольно закрепленное на конце вала, заходящем в корпус;
  • электрический двигатель, напрямую соединенный предохранительной муфтой с валом насоса;
  • систему включения и электроуправления.

Простоту конструкции насоса определяет размещение колеса в корпусе с гарантированным зазором от 0,10 до 0,55 мм. Поэтому в насосе отсутствуют трущиеся поверхности и высокоточные дорогостоящие детали, а уплотнение гарантированных зазоров и смазка уплотнительных устройств насосного вала осуществляется рабочей жидкостью.

Принцип работы водокольцевого насоса: схема

Принцип работы водокольцевого насоса заключается в следующем. Перед началом работы корпус устройства заполняется рабочей жидкостью по уровень ступицы колеса. После включения электропривода начинают вращаться вал насоса и лопастное колесо. Лопасти, радиально размещенные на колесе, захватывают порции жидкости и разгоняют их. Частички воды возникающими центробежными силами прижимаются к краю камеры и создают вращающееся водяное кольцо. Каждые две соседние лопасти и стенки камеры создают макрополости. За счет эксцентричного размещения колеса относительно корпуса насоса его лопасти поочередно входят в водяное кольцо, заполняя макрополости очередной порцией воды, то выходят, освобождаясь от жидкости. В последнем случае возникает разрежение, благодаря которому в макрополости засасывается газовая смесь через впускное отверстие серпоподобной формы. После проворота колеса лопасти опять входят в водяное кольцо, газовое пространство макрополостей уменьшается, а давление возрастает. Поэтому газ отделяется от технической жидкости и выдавливается через узкую выпускную щель серпоподобной формы. Далее газовая смесь выводится с лишней жидкостью через внешний патрубок насоса к отделителю жидкости.

За счет большого числа оборотов лопастного колеса, равного оборотам электродвигателя, несмотря на небольшой объем газа, захватываемого каждой макрополостью, водокольцевые насосы характеризуются высокой производительностью.

Производители водокольцевых насосов

Если вы собрались купить водокольцевой вакуумный насос, то вас интересует кто производитель, современное ли у него предприятие, прогрессивная технология, какое качество и долговечность выпускаемых насосов, их ремонтопригодность, наличие запчастей и, конечно, цена водокольцевого насоса.

Производители водокольцевых насосов

Производителями водокольцевых насосов хорошего качества на нашем рынке являются такие акционерные общества:

  • ОАО “Вакууммаш” (Россия, Республика Татарстан, город Казань);
  • ЗАО “Бессоновский компрессорный завод” (Россия, Пензенская обл., с. Бессоновка);
  • ОАО “Ливгидромаш” (Россия, Орловская обл., г. Ливны);
  • ПАО “Сумское НПО им. М. В. Фрунзе” (Украина, г Сумы);
  • АОЗТ “Херсонский электромеханический завод” (Украина, г. Херсон).

К зарубежным производителям брендовой насосной техники относятся следующие компании:

  • Южнокорейская компания “JEC pumps”;
  • Итальянская компания “Varisco”;
  • Итальянская компания “Salvatore Robuschi”;
  • Итальянская компания “Liverani”;
  • Итальянская компания “Agral”;
  • Итальянская компания “Ragazzini”;
  • Английская компания “MONO pumps ltd”;
  • Датская компания “Standart”.

Каждый производитель рекламирует свою технику, обещает многолетнюю безаварийную работу, многомесячную гарантию и качественный кофе в офисе. Как разобраться, чьи насосы лучше, а цена водокольцевых вакуумных насосов меньше? Обращайтесь к нам!

Насос ВВН

Вакуумный водокольцевой насос ВВН характеризуется равномерным перемещением газовой смеси в процессе откачки перпендикулярно к горизонтальной оси агрегата. Не боится попадания в него вместе с газом капель инородных жидкостей и загрязнений, заносимых газовым потоком, что позволяет работать без очистки и фильтрации рабочего потока газов. Все попавшие частицы и лишняя влага остаются во вращающемся кольце воды, из которого выходит очищенный газ. Это значительно удешевляет процесс создания технического вакуума. Принцип работы водокольцевого вакуумного насоса аналогичен принципу действия водокольцевого насоса, описанному раньше. Насос ВВН обеспечивает усиленную отдачу тепла от сжимаемого газа к потоку воды, который постоянно обновляется, что дает возможность наряду с обычными газовыми компонентами перекачивать горючие, едкие, коррозионноактивные и быстро разлагающиеся газообразные соединения.

Вакуумный насос ВВН: внешний вид

Пример расшифровки маркировки вакуумного водокольцевого насоса 3ВВН 2-50 У 4:

  • первая цифра 3 обозначает третью по счету модернизацию устройства;
  • буквы ВВН означают сокращенно вакуумный водокольцевой насос;
  • цифра после букв ВВН характеризует давление всасывания газа:
  • цифра 1 показывает, что давление равно 0,04 МПа (304 мм рт. ст.);
  • цифра 2 показывает, что давление равно 0,03 МПа (228 мм рт. ст.);
  • цифра после тире соответствует подаче насосного устройства, то есть 50 м 3 /мин;
  • далее литера У определяет зону умеренного климата;
  • последняя цифра 4 указывает категорию местонахождения установки: в закрытом проветриваемом помещении (цех, мастерская, склад).

Рассматриваемые водокольцевые насосы ВВН относятся к безмасляным форвакуумным установкам, наиболее часто применяемым в современном производстве.

Характеристики насосов ВВН

К двум главным характеристикам вакуумных водокольцевых насосов ВВН относятся конечное остаточное давление всасывания воздуха (газа) и скорость подачи в единицу времени. Первый параметр соответствует конечному давлению в герметично изолированной емкости при длительной работе исправного насоса. Второй главный параметр характеризует производительность откачки, которая выражается в единицах подачи (расхода). Остальные характеристики, такие как потребляемая электродвигателем мощность в кВт, частота вращения вала электрического двигателя в оборотах за минуту, габаритные размеры в миллиметрах и масса агрегата в кг, относятся к вспомогательным. Они требуются при монтаже и подключении устройства, но прямо не влияют на технологический процесс создания технического вакуума.

Основные параметры наиболее распространенных типов вакуумных насосов ВВН показаны в таблице.

Характеристика вакуумного насоса ВВН

СВОДНАЯ ТАБЛИЦА Характеристики насосов ВВН

Тип насосаПроизводи-тельность,

м 3 / мин

Остаточное

МПа

Мощность

двигателя, кВт

Частота вращения, об / минГабаритные размеры,

мм

Масса, кг
ВВН1-0,30,320,041,13000480х165х24030
ВВН1-0,750,750,042,21500870х332х30780
ВВН1-1,51,550,045,51500695х354х650120
ВВН1-33,30,047,515001145х385х720220
ВВН1-66,20,0415,015001350х420х736360
ВВН1-1212,20,0430,010001765х550х1245720
ВВН2-50М52,00,0370,07501750х850х9001040
ВВН-3/0,43,00,047,515001145х450х860210
ВВН-6/0,46,00,0415,015001470х585х890590
ВВН-1212,00,043010001910х695х1015890
ВВН1-12М12,00,042210001820х660х990790
ВВН2-50Н45,00,03636003015х605х16102900
ВВН-701,20,044,01430300х250х27026
ВВН-70 А1,00,044,01430345х250х25035

Заключение

Вакуумные водокольцевые насосы типа ВВН благодаря простоте устройства, невысокой стоимости, надежности и долговечности эксплуатации (в неидеальных цеховых условиях) имеют самый широкий спектр применения во многих нужных человеку отраслях таких, как пищевая и легкая промышленность, сельское хозяйство, химическое производство и других. Удобно самоочищение вакуумных насосов за счет постоянного кольцевого потока рабочей жидкости, который выносит из рабочей полости инородные частички и не позволяет им откладываться внутри корпуса установки. Поэтому, если имеете желание приобрести недорогие вакуумные насосы и модернизировать свое производство, вам нужна квалифицированная помощь в подборе вакуумного оборудования, интересуют конкретные вопросы, например, цены насоса ВВН1-3 или покупаю неликвиды насоса ВВН1-3, звоните и подходите к нам. Вам всегда рады помочь наши знающие, опытные и отзывчивые специалисты!

Ссылка на основную публикацию