Водокольцевой насос: принцип работы
Водокольцевые насосы – это разновидность нагнетающего вакуумного оборудования, применяемого в разных направлениях промышленности. Чаще всего агрегаты применяют для перекачки насыщенных неагрессивных газовых смесей из замкнутой области для создания в ней вакуума нужной глубины. Аппараты этого типа широко представлены на рынке как отечественными, так и иностранными производителями. Они отличаются высокой производительностью, надежностью и большим ресурсом.

Содержание:
- Общие сведения о водокольцевых вакуумных насосах
- Устройство водокольцевого вакуумного насоса
- Принцип работы водокольцевого вакуумного насоса
- Основные характеристики насосов ВВН
- Типы водокольцевых вакуумных насосов
- Виды водокольцевых вакуумных насосов
- Отличие одноступенчатых от двухступенчатых ВВН
- Преимущества и недостатки водокольцевых вакуумных насосов
- Сфера применения водокольцевых вакуумных насосов
- Популярные бренды водокольцевых вакуумных насосов
Общие сведения о водокольцевых вакуумных насосах

Вакуумные водокольцевые насосы – яркий пример форвакуумного механического нагнетателя объемного действия с водяным или масляным уплотнением соединенных между собой деталей.
С помощью ВВН достигают предельного остаточного давления в - 25-30 Торр при использовании водяной среды или 5-6 Торр с трансформаторным маслом. Показатель ограничен лишь давлением насыщенных паров применяемой рабочей жидкости.
Водокольцевые агрегаты активно применяют в разных отраслях. Причем они могут работать как самостоятельные насосы или входить в состав высоковакуумных откачивающих систем вместе с другими типами вакуумного оборудования.
Устройство водокольцевого вакуумного насоса

Почти все водокольцевые насосы имеют стандартную конфигурацию и включают в себя следующие элементы:
- сам нагнетатель;
- патрубки для ввода и вывода среды;
- магистраль для всасывания газовой смеси;
- выводящая магистраль для газовой смеси;
- приемный бак, в котором накапливается воздух и использованная жидкость;
- выхлопная трубка, устанавливаемая на баке;
- труба для подачи новой воды;
- сливной патрубок, помогающий сливать использованную жидкость из приемного бака;
- барабан цилиндрической формы;
- уплотнительное кольцо;
- ротор с лопатками.
Принцип работы водокольцевого вакуумного насоса

Ротор с радиальными лопатками располагается эксцентрично внутри корпуса агрегата. Данную деталь называют рабочим колесом. При передаче движения от электродвигателя ротор начинает вращаться внутри области, заполненной некоторым количеством жидкости. Лопатки захватывают воду и откидывают ее, постепенно разгоняясь. Отбрасываемая жидкость превращается в водяное колесо, участвующее в перекачивании и сжатии газовой среды.
Между рабочим колесом и образованным водяным кольцом остается свободное пространство серповидной формы. Лопатки при движении делят данное пространство на сектора с переменным объемом. Сначала пространство расширяется и засасывает газ, а затем сжимается, осуществляя сжатие и перенаправление среды.
Разница давлений между полостями позволяет быстро направить газовую среду в центр устройства, где осуществляется ее очистка при помощи водно-кольцевого механизма. Затем ячейки соединяются с выходным отверстием, откуда выпускается полностью очищенный газ.
Особенностью устройств можно считать то, что температура выпускаемого воздуха остается одинаковой на входе и выходе. Газ сначала нагревается, а затем охлаждается прямо в рабочей камере. При этом рабочая жидкость насоса испытывает постоянный нагрев, так что требует регулярной замены.
Использованная жидкость удаляется через нагнетательное окно, а новая заливается через всасывающий патрубок.
Основные характеристики насосов ВВН

Существующие водокольцевые насосы способны успешно решать множество производственных или исследовательских задач. Они обладают следующими характеристиками:
- подача газовой среды – от 1 до 50 кубических метров в единицу времени;
- производительность электродвигателя – от 2 до 100 кВт;
- скорость вращения ротора – от 750 до 1550 оборотов в минуту;
- вес конструкции – от 75 до 2500 кг.
Как можно заметить, разброс в некоторых показателях весьма значительный. Это связано с большим разнообразием доступных водокольцевых вакуумных нагнетателей, среди которых можно подобрать устройство для выполнения конкретных функций. Выбирать оборудование надо исходя из требований к производительности, габаритам и скорости откачивания среды.
Типы водокольцевых вакуумных насосов

Все нагнетатели этого типа можно разделить на три группы в зависимости от назначения и особенностей работы:
- ВВН – водокольцевые вакуумные насосы;
- ВК – водокольцевые компрессоры;
- ДВК – водокольцевые устройства двойного действия.
Виды водокольцевых вакуумных насосов

Отдельно принято рассматривать классификацию ВВН по количеству ступеней и камер. Выделяют разновидности:
- одноступенчатые нагнетатели с одной рабочей камерой;
- одноступенчатые аппараты с двумя рабочими камерами;
- двухступенчатые насосы с двумя рабочими камерами.
В первую группу входят все моноблочные водокольцевые насосы, имеющие один импеллер и одну камеру. Мощность подобного оборудования чаще всего не превышает 15 кВт. Вторая категория объединяет устройства с двумя камерами и двумя импеллерами. Также в системах устанавливается 4 патрубка. Воздух подается одновременно с двух сторон, а каждая камера функционирует независимо.
Двухступенчатые ВВН насосы способны создавать более высокий вакуум, поскольку воздушная смесь при перекачивании проходит поочередно через каждую камеру.
Очень часто водокольцевые нагнетатели используются не в виде самостоятельного оборудования, а как часть вакуумной системы. Они отвечают за поддержание оптимального давления, необходимого для последующего включения высоковакуумных откачивающих приборов.
Отличие одноступенчатых от двухступенчатых ВВН

Главное отличие двухступенчатого насоса от одноступенчатого заключается в более высокой производительности, связанной с последовательным сжатием газовой среды в каждой ступени. При помощи подобных систем удается создать разреженную среду, близкую к предельному вакууму. Они характеризуются надежностью, неприхотливостью к обслуживанию, а также возможностью работы с любыми газами или парами.
Выходной патрубок первой камеры имеет прямое соединение с входом второй камеры. Воздух сначала сжимается и ускоряется, а затем приобретает еще большее давление во второй ступени.
Преимуществом двухступенчатых насосов можно считать функцию дополнительной очистки откачиваемой среды, а также повышение давления на выхлопе всего агрегата. За счет этого сводится к минимуму вероятность возникновения так называемой кавитации, связанной с образованием заполненных газом пузырьков в рабочей жидкости.
Преимущества и недостатки водокольцевых вакуумных насосов

Популярность водокольцевых нагнетателей обусловлена большим количеством преимуществ у приборов этого типа:
- отказ от смазки в рабочих узлах позволяет поддерживать чистоту перекачиваемой среды;
- возможность нормальной работы с загрязненными средами или насыщенными паром газовыми смесями;
- автоматическое охлаждение воздуха прямо в рабочей камере за счет взаимодействия с жидкостью;
- простота и ремонтопригодность конструкции;
- отсутствие трущихся деталей способствует повышению ресурса оборудования;
- достаточно простое управление;
- надежность;
- минимальная опасность для окружающих;
- при грамотном охлаждении выдает КПД на уровне 70%;
- экономичность;
- относительно невысокая стоимость по сравнению с другими типами вакуумных насосов;
- удобный монтаж в любом месте;
- устойчивость к проникновению пыли, грязи и тому подобных посторонних частиц;
- при использовании специальной рабочей среды (вместо воды) можно перекачивать даже агрессивные газовые смеси;
- экологичность.
К недостаткам конструкций относят:
- значительные энергозатраты при вращении водяного кольца;
- подойдет только для создания вакуума низкого уровня или подготовки среды;
- большие размеры, накладывающие ограничения на использование;
- нужно постоянно отслеживать уровень рабочей жидкости в камере и, при необходимости, восполнять ее;
- повышение температуры жидкости может существенно снизить производительность оборудования;
- вероятность появления кавитации, избавиться от которой можно только дополнительным охлаждением рабочей жидкости.
Сфера применения водокольцевых вакуумных насосов

Нагнетатели водокольцевого типа применяются во многих процессах. Их можно встретить на производствах, а также в научных лабораториях, где принципиальным условием является отсутствие масляных паров в перекачиваемой среде.
Основные отрасли использования ВВН:
- поддержание нужных условий для производств в химической промышленности;
- производство бумаги;
- деревообрабатывающая сфера;
- выплавка металлов;
- сварка деталей в машиностроении;
- вакуумная сушка или пропитка материалов;
- создание оптических приборов и полупроводниковой продукции;
- консервация, опреснение, пневматическая транспортировка в пищевой промышленности;
- производство лекарственных средств или препаратов;
- обеспечение нужного давления в хирургическом оборудовании для операций;
- различные исследования в искусственно сформированных условиях;
- оборудование для дойки;
- организация пневмотранспорта для перемещения сыпучих веществ в сельском хозяйстве;
- производство и обработка строительных материалов.
Популярные бренды водокольцевых вакуумных насосов
Существует много производителей, выпускающих водокольцевые насосы разных конфигураций. К наиболее популярным относят следующие фирмы:
Ангара

Отечественная компания, создающая промышленное оборудование для создания вакуума в замкнутых системах. Аппараты эффективны, удобны в использовании, безопасны и не требуют слишком больших вложений. Востребованными считаются линейки GMPV, GMP и GMVT.
Busch

Продукция этого известного немецкого концерна выделяется высоким качеством сборки, долговечностью и общей надежностью. Распространены аппараты серий Dolphin LA, Dolphin LB и Dolphin LX.
Pompetravaini

Итальянская фирма, выпускающая водокольцевые насосы для продвинутых вакуумных систем с теплообменником и водоотделителем.
Robuschi

Ведущий итальянский бренд, под которым выпущено много производительных водокольцевых агрегатов для разных сфер промышленности. Компания работает с 1941 года и начинала с простой починки центробежных насосов для сельского хозяйства. Сейчас компания создает безмасляные компрессоры, центробежные насосы и жидкостнокольцевые нагнетатели с разными рабочими характеристиками. Самыми популярными представителями представляются модели Robuschi RVS и Robuschi KRVS.
Elmo Rietschle

Одна из самых старых компаний Германии и мира вакуумного оборудования, которая вот уже более ста лет занимается разработкой компрессорного и вакуумного оборудования. Аппараты этого бренда устойчивы к воздействию внешней среды, коррозии, а также агрессивных газовых смесей.
ERSTEVAK

Российский поставщик насосов ВВН. Выпускает все виды водокольцевых насосов от моноблочных модификаций, до водокольцевых вакуумных установок. Компания располагает огромными складскими запасами оборудования и запасный частей, производит наладку, ремонт техники ВВН. В своём ассортименте имеет более 500 модификации водокольцевого оборудования.
Подборка товаров
Показать еще- Комментарии