Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Шестеренчатые насосы: сферы применения

Шестеренчатые насосы: сферы применения

Каталог продукции

Шестеренчатые насосы: сферы применения

Шестеренчатые насосы широко применяются в сфере перекачивания высоковязких жидкостей с температурой до 250°C и вязкостью 250 000 сСт. Такие жидкости: пищевые масла, жиры, шоколадная масса, лаки, краски, нефтепродукты, бытовая химия и так далее. Для предотвращения нежелательного повышения давления, шестеренчатые насосы могут быть оснащены специальными шестеренчатыми клапанами, и также комплектоваться рубашками подогрева или охлаждения для уплотнения вала и насосного узла.

Преимущества шестеренчатых насосов

  1. Равномерность потока;
  2. Простота обслуживания;
  3. Высокая производительность;
  4. Перекачивание разнородных жидкостей различной вязкости;
  5. Прочность конструкции;
  6. Простота конструкции (два движущихся элемента);
  7. Стандарт API 676

Шестеренчатые насосы являются наиболее востребованным типом насосного оборудования для работы с высоко- и средневязкими жидкостями и применяются во множестве отраслей промышленности.

Принцип работы шестеренчатых насосов

Ведущая и ведомая шестерни взаимно зацеплены, образуя пространство. Появляется всасывающее давление – жидкая среда проникает в пространство между шестернями, где начинает перемещаться от всасывающей стороны к нагнетательной. Специальный элемент разделяет пространство и не позволяет жидкости возвращаться к всасывающей стороне, и она продолжает перемещение к нагнетательной стороне.

Области применения шестеренчатых насосов

Химическая промышленность

Шестеренчатые насосы идеально приспособлены к перекачке вязких жидкостей — жидких продуктов различного рода, присутствующих в химической промышленности и требующих различных способов транспортировки и дозировки. Также шестеренчатые, или шестеренные насосы можно применять для перекачивания и подачи кислоты ABS и NaCl, алкоголя с сернистыми добавками, дозировки клея и канифоли при производстве плит из деревянной стружки. Также насосы пригодны для дозировки, подачи и циркуляции изоцианов и полиолов, входящих в состав полиуретановых пен и силиконов. Еще одна сфера использования шестеренчатых насосов — транспортировка щелочей, синтетических жидкостей, жидкого стекла или хозяйственных товаров — шампуней, мыла, кремов и эмульсий.

Лакокрасочная промышленность

Производство какого-либо цвета палитры осуществляется путем смешивания разнообразных пигментов. Шестеренчатые насосы идеально приспособлены для подачи отдельных пигментов.

Пищевая промышленность

Шестеренчатые насосы занимают заметное место в пищевой промышленности и используются для подачи и перекачивания растительных и животных жиров, желатина, шоколада, белого шоколада, какао, какао-ликера, различных масел, сливочного масла, карамели, желе, пудингов, меда, сливок, сиропа глюкозы и прочих вязких жидкостей.

Нефтехимическая промышленность

Шестеренчатые насосы имеют широко применяются для работы продуктами нефтехимической промышленности. Мощные высокопроизводительные насосы можно использовать для загрузки и разгрузки цистерн, транспортировки минеральных масел, асфальта, асфальтовой эмульсии. Насосы с меньшей производительностью работают при перекачке этих жидкостей между емкостями. При перекачивании легких и тяжелых фракций масла можно применять насосы для подачи и дозировки масла в котлах.

Сферы применения шестеренных насосов MAAG

Сферы промышленности применения насосов Maag

Основными сферами применения шестеренных насосов Maag являются: химическая и фармацевтическая промышленность, работа с эластомерами, экструзия термопластов, производство полимеров, судовая и пищевая промышленность.

В химической промышленности используются откачивающие насосы, способные к работе с высоковязкими средами при низком давлении на входе, но поддерживающие оптимальный характер заполнения.

При работе с эластомерами так же используются шестеренные насосы Maag, способные к работе на высоком уровне производительности и технологичности производственного процесса. Спецификация зубчатых насосов позволяет расширять спектр технологических процессов по отношению к характеру заполнения, пластификации и повышения давления при переработке смесей, что напрямую повышает качество продукта производства.

В экструзии термопластов шестеренные насосы производства компании Maag Pump Systems позволяют обеспечить постоянный поток материала и создать необходимое давление, тем самым оптимизировать процесс и сбросит давление на экструдере. Такие насосы оборудованы термообработанными валами, позволяющими увеличить срок службы, а также инновационными подшипниками для обеспечения высокой скорости, и как следствие повышенной производительностью.

При производстве полимеров используются нагнетательные насосы высокого давления, способные к работе в качестве перекачивающих, откачивающих и бустерных насосов реактора для работы с низковязкими и высоковязкими средами.

В судовой промышленности насосы Maag обеспечивают подачу гидравлического масла в двигатели.

Разнообразие сфер применения насосов Maag Pump Systems обусловлено множеством вариантов по использованию материалов и исполнением корпусов, что позволяет организовать перекачивание при температурах от минус 30 до плюс 320 градусов Цельсия и давлении до 350 бар.

Применение насосов Maag для термоклеевых составов

Шестеренные насосы промышленной серии фирмы Maag используются в различных производствах, в том и перекачивания расплавов, термоклеевых субстанций. Производство уплотнителей двойного оконного стеклопакета или производство продукции чувствительного к повышению давления это только два возможных применения насосов Maag.

Сегодня, терморасплавы клеев применяются в широком спектре производственных процессов, в том числе для переплетного производства, сборки изделия, и термосклейки картона и бумаги. Горячие адгезионные средства предлагают быстрый, чистый и экономичный путь скрепления разнообразных материалов начиная от древесины и металла, стекла до пластмассы и винила. Термоклей можно применять нагревая до определенной температуры (150-260°С).

Общие характеристики насосов для перекачки расплавов, адгезионных материалов

ПромышленностьПрименение
ДеревообрабатывающаяПроизводство ламината; кухонных настенных панелей
Легкая/бумажнаяСоединение тканых и нетканых материалов; производство спортивной обуви, книг, спорттоваров.
УпаковкаПроизводство картона, коробок из гофрокартона, ящиков,одноразовых продуктов (подгузников, салфеток); бирок для сигарет.
Аэрокосмическая/судостроительнаяПроизводство деталей ракет, самолетов, кораблей, лодок

Термоклеи

Термоклеи, или адгезионные составы, не содержат растворителей. Вязкость горячего расплава клея, как правило: 10 и 50 Па. Он скрепляет поверхности путем нанесения в горячем виде, который твердеет по мере охлаждения поверхностей. Горячие расплавы могут быстро скрепить поверхности если температуру поверхности быстро охладить. Горячее термосклеивание происходит в диапазоне температур от 150°С до 260°С. На практике применяют термоклеи из нескольких компонентов. Наиболее распространенными являются следующие составы:

  • Cополимеры этилен винил ацетата (ЕVA), совместимые с расплавленным парафином
  • Сополимеры стирола-изопрена-стирола (SIS)*
  • Сополимеры стирол-бутадиен-стирола (SBS)
  • Этилен-этилакрилат сополимер (ЕАОС)

Как правило, эти полимеры являются основными компонентами клея и не отражаются на свойствах конечного продукта. Остальные добавки (воски, антиоксиданты, пластификаторы) вводятся в термоклей для придания клею стойкости, повышению липкости, итд.

Используемый тип насосов:

Насосы серии Refitherm применяют для дозирования, перекачки горячего термоклея. Производственный код этих насосов: валы Z12, подшипники: L49, уплотнение одинарное D6N.

Шестеренные насосы: виды, применение и принцип работы

Насос – это гидравлическая техника различного назначения, которая может работать в режиме насоса или гидромотора в зависимости от того, какой вращательный момент передан валу. Вал может вращаться вправо, влево и в обратную сторону (реверсивно).

По своему прямому назначению насосы могут быть крыльчатыми и поршневыми, сильфонными и пластинчато-роторными, кулачковыми с серпообразым ротором и импеллерными, синусыми и винтовыми, перестальтическими (шланговыми) и вихревыми, мембранными и оседиагональными (шнековыми), центробежными и многосекционными, струйными аппаратами, гидротараннымии шестеренчатыми. Сегодня поговорим именно о шестеренчатых насосах.

Общее описание и назначение шестеренчатых насосов

Шестеренчатые насосы были запатентованы в СССР в конце сентября 1977-го года четырьмя инженерами мелитопольского института механизации сельского хозяйства Анатолием Кастеляни, Иваном Федоренко, Владимиром Черкуном и Михаилом Довгалем. Номер первого в СССР патента на усовершенствованный насос шестеренчатый – 646090. При этом, аппарат НШ, в том виде, в котором мы его знаем, был изобретен Олегом Барановым в 1968 году.

Шестереночный, шестерной – это то же самое, что и шестеренные насосы, которые нашли широкое применение в системах гидравлики последнего поколения. Шестеренные насосы делятся на технику для:

Устройство шестеренчатого насоса с внешним зацеплением

Шестеренные насосы (НД) рассчитаны на уровень давления до 5-ти атмосфер, (СД) рассчитаны для уровня давления до 30-ти атмосфер и высокого (ВД) – на уровень давления до 70-ти атмосфер. При этом шестеренчатый насос НД может применяться в смазочных и охладительных системах станков, СД – в системах гидравлики фрезерных и шлифовальных станков.

Применение шестеренчатых насосов высокого давления можно встретить в гидравлической системе протяжного, сверлильного, фрезерного или токарного оборудования. Бывают также модели, специально спроектированные, чтобы пропускать воду или керамический краситель, масло или смазочные материалы.

Кроме того, эти аппараты делятся на:

  • шестеренный насос с внутренним зацеплением;
  • с зацеплением наружного типа.

Аппараты с наружным зацеплением – это техника, рассчитанная для работы с вязкими жидкостями, которые используют для смазки. Эти аппараты достаточно просты в изготовлении, но не такие компактные, как аппараты с зацеплением внутреннего типа.

Принцип работы шестеренчатого насоса

Ведомая шестеренка аппарата с наружным способом зацепления вращается при постоянном контакте с ведущей шестеренкой. При этом шестеренки вращаются в противоположные стороны, и в полости всасывания, в момент выхода зубьев из зацепления образуется вакуум.

Схема действия шестеренчатого насоса

За счет образования вакуума жидкость попадает в полость всасывания, где постепенно перемещается в полость нагнетания, откуда выталкивается зубьями в нагнетательный трубопровод. При этом, контакт между зубьями шестеренок такой плотный, что делает обратный ток жидкости из камеры нагнетания в камеру всасывания невозможным.

В аппаратах с внутренним принципом зацепления принцип работы шестеренного насоса примерно тот же, за исключением того, что ведущая шестеренка, которую вращает электродвигатель, вращает и внешнее колесо. Всасывание жидкости обеспечивается создаваемым вакуумом, а предохранительным клапаном между отсеком всасывания и нагнетания в данном случае служит серповидный уплотнитель.

Например, производитель насосов шестеренных Вosch, создал целую линейку аппаратов AZP с внешним принципом зацепления, которая состоит из моделей:

  • AZPB;
  • AZPF;
  • AZPN;
  • AZPG;
  • AZPS;
  • AZPT;
  • AZPU;

Это модельный ряд нерегулируемых аппаратов с номинальным давлением от 250 до 280 бар. В остальном отличаются типовым рядом (последней буквой в маркировке модели от В до J). При этом, первые две буквы – AZ – это обозначение самого изделия, а Р – функция. Различия в типоразмерности внутри модельного ряда идут по постоянному и кратковременному рабочему давлению, а также минимальной и максимальной скорости вращения.

Последние четыре модели в списке обладают дополнительной функцией бесшумности при работе. Дополнительные характеристики всегда можно посмотреть в техническом паспорте и конфигураторе изделия.

Серия шестеренных насосов Г11 и Г11-11А используется в дозирующих устройствах и в аппаратах, где применяют технические масла и смазки, в которых повышенный уровень кинематической вязкости (до 400 мм²/с). При этом вязкость насосов может ограничиваться лишь смазывающей способностью жидкости и мощностью двигателя самого насосного аппарата.

Срез шестеренчатого насоса

Износостойкий корпус из чугуна и крышка из алюминиевого сплава, шестеренки из хромистой стали и манжетный тип уплотнения вала обеспечивают бесперебойную и надежную работу техники даже в условиях нагревания смазочных материалов до 60°C.

В стандартной модели насосов Г11-11А используют вал с правосторонним вращением. Но, по желанию заказчика модель можно модифицировать под левостороннее вращение или вообще, заменить прямое движение жидкостей на реверсивное. Обо всех изменениях будут сообщать дополнительные буквы в маркировке (Л или Р).

Но, если техника моделей Г11 и Г11-А использовалась для перекачки материалов, которые не вызывали коррозию и не представляют опасность при эксплуатации, то продукция компании VIP Technology рассчитана на абразивные, агрессивные и горючие материалы. Такие, например, как лак или краски, нефтепродукты или битум, нефтяного или дизельного топлива.

Такую насосную технику изготавливают из углеродистой стали и чугуна, а все уплотнения в конструкции представляют из себя соединение, в составе которого двойной графит и керамика. Иногда прокладки для вала и ведущего колеса могут выполняться из бронзы.

Принцип работы шестеренчатого насоса (видео)

Причины поломки шестеренной насосной техники

Основное условие нормальной работы любой гидравлической техники – это достаточный уровень давления жидкости внутри системы. Для того, чтобы более подробно рассмотреть возможные варианты неисправностей аппаратов, нужно четко понимать схематическую конструкцию напорной шестеренчатой техники. Состоит шестеренный агрегат из:

  • корпуса;
  • крышки;
  • ведущей шестерни;
  • ведомой шестерни;
  • втулки;
  • сальника;
  • уплотнителя;
  • пластины;
  • пружины;
  • патрубка
  • распределителя.

Вариант при котором отсутствует подача жидкости или ее поступает недостаточно возможен, если неисправен привод или перепутано направление движение жидкости. Например, по техпаспорту оно должно быть правым, а у вас стоит левое или реверсивное. Этот вариант так же возможен, если есть утечка жидкости или степень загрязнения жидкости превышает допустимые по техническому паспорту нормы.

Полная схема шестеренчатого насоса

Если внутри насосной техники стала образовываться пена, то это значит, что произошла разгерметизация корпуса, и в систему проникает воздух. Если в распределителе засорился золотник, или неправильно отрегулирован предохранительный клапан, то аппарат не будет давать нужного давления. Кроме того, обе эти причины могут привести к перегреву самого агрегата.

Если корпус вибрирует или издает не характерные для нормального режима работы звуки, стоит проверить привод на степень износа или трубопроводы на предмет возможной закупорки из-за повышенной вязкости жидкости внутри насоса. Если привод очень изношен, то напорная техника будет самопроизвольно отключаться.

Шестеренный (шестеренчатый) насос

Шестеренный (шестеренчатый) насос по праву считается объемной роторной гидромашиной. Это обусловлено тем что он может работать как гидромотор так и как гидронасос. При подаче на него масла под давлением, рабочий вал начинает вращаться, он превращается в гидромотор. В случае если вращающий момент подается на вал, то насос начинает перекачивать масло и выполнять свое прямое назначение.

Шестеренный насос виды

Различают два основных вида конструкции шестеренчатых насосов:

  1. Конструкция с внешним зацеплением. Данный вид конструкции наиболее распространен. Две шестерни закреплены напротив друг друга. Одна шестерня является ведущей, и приводит в движение вторую шестерню.
  2. Конструкция с внутренним зацеплением. Менее распространены, ввиду больших запросов к точности при создании агрегата, но в отличии от внешнего сцепления эти агрегаты более компактны. Две шестеренки закреплены одна в другой, ведущей является внутренняя шестерня с наружными зубцами. Внешняя (охватывающая) шестерня располагается в цилиндрической расточке корпуса и имеет внутренние зубья. Чаще всего в конструкции присутствует серповидный элемент, который разделяет области подачи и нагнетания.

Устройство

Шестеренный насос имеет следующее устройство в него входят две шестеренки и корпус внутри которого они закреплены. Одна из шестерней является ведущей и приводится в движение внешним механическим приводом. Вторая приводится в движение первой за счет зацепления. Вращаясь они перемещают жидкость, находящуюся между зубьями из камеры всасывания (1) в камеру нагнетания (2).

Принцип работы

Шестеренный насос имеет следующий принцип работы который мы рассмотрим поэтапно:

  1. Забор жидкости происходит за счет выхода из зацепления шестерен в камере всасывания (1). Расходящиеся зубья расширяют объём камеры всасывания (1), в результате чего в камере образуется вакуум, который стремительно заполняется жидкостью через всасывающий канал. В следствии разности давлений в линии забора и подающей камеры (1).
  2. Шестерни переносят рабочую жидкость в пространстве промеж зубьев, из камеры (1) в (2);
  3. При вхождении зубьев шестеренного насоса в зацепление, происходит уменьшение объема камеры. В результате этого происходит выдавливание жидкости из камеры нагнетания.

Проблема запертого объема

Немаловажной проблемой в эксплуатации шестеренного насоса, считается проблема запертого объема. Так как жидкости плохо подвергаются сжатию, и возникновение запертых объемов может серьёзно препятствовать работе гидромашины. Это происходит в следствии высокого момента сопротивления. Дабы решить эту проблему, на шестернях делают специальные канавки отвода жидкости, по которым избыточный объем уходит в зону всасывания или нагнетания.

Расчет производительности

Производительность вычисляется следующим образом:

Исходя из формулы, приведенной выше в рисунке. Можно сделать заключение о том сто производительность, нельзя никак увеличить. Кроме как увеличением частоты вращения ведущего вала. Вывод: шестерные насосы не регулируемые.

Область применения

Шестерные насосы используются для подачи давления до 2,5 МПа. Основное предназначение такого рода устройств это перекачка вязких жидкостей: масла, нефть мазуту и даже цемент и битум. Основной род применения шестерного насоса перекачка масла. Их применение весьма широко: нефтяная, машиностроительная, химическая промышленность. Дорожное и сельское хозяйство также применяют такие агрегаты.

Преимущества и недостатки шестерных насосов

  • Самые простые по устройству, в результате чего самые дешевые объемные насосы;
  • Очень компактны;
  • Высокая надежность;
  • Минимальные требования к очистке рабочей жидкости;
  • Не нужна смазка, ее роль выполняет рабочая жидкость;

Минусы в работе:

  • Низкий КПД, в большинстве случаев его значение не больше 0,6-0,75, этот показатель является самым маленьким, относительно иных типов;
  • Пульсация рабочей жидкости в нагнетательной линии, в результате чего происходят скачки давления, что производит относительно высокий шум (до 90 дб). Это вызванно конструктивными особенностями зубчатого зацепления.
  • Высока нагрузка на опоры шестерен. Происходит из-за высокой разницы давлений в нагнетательной и всасывающих областях. Приводит к повышенной скорости износа опор, что уменьшает срок эксплуатации устройства.
  • Не рекомендуются к эксплуатации в гидросистемах с высоким давлением. В таких системах насосы подвергаются повышенному износу и быстро выходят из строя.

Маркировка шестеренных насосов

В начале маркера используют следующий ряд буквенных обозначений:

  • НШ – Насос шестерёнчатого вида;
  • М – В качестве рабочей жидкости используется масло;
  • Ф – крепление происходит по фланцевому типу;

Затем идет ряд цифр, проставленных через тире описываем каждую по порядку:

  1. Количество литров, поданных, за 100 оборотов (Литры);
  2. Величина максимума давления (кг/см2);
  3. Объем подачи в час (м3/час)
  4. Величина давления на выходе из нагнетательной камеры (кг/см2)

Далее может идти обозначение вещества из которого изготовлена внутреняя часть, через которую проходит рабочая жидкость:

  • Ю – Алюминиевые сплавы;
  • Б – Бронза;
  • К – Сталь нержавеющая;
  • Без буквенного обозначения означает что из чугуна;

Так же в маркировке указывают сторону вращения основного вала. Разделяют два вида:

Пример маркировки «НМШ 8-25 6,3/2,5Б»

  • НМШ -Означает что это шестеренный насос, он использует масло в качестве гидравлической жидкости.
  • подача 8 литров на 100 оборотов;
  • давление 25 кг/см2;
  • 6,3 подача в час литров;
  • 2.5 на выходе из нагнетающей камеры кг/см2;
  • Б- внутренняя проточная часть из бронзы;

Таблица технических характеристик основных видов насосов:

Шестеренчатые насосы: сферы применения

Шестеренчатые насосы широко применяются в сфере перекачивания высоковязких жидкостей с температурой до 250°C и вязкостью 250 000 сСт. Такие жидкости: пищевые масла, жиры, шоколадная масса, лаки, краски, нефтепродукты, бытовая химия и так далее. Для предотвращения нежелательного повышения давления, шестеренчатые насосы могут быть оснащены специальными шестеренчатыми клапанами, и также комплектоваться рубашками подогрева или охлаждения для уплотнения вала и насосного узла.

Преимущества шестеренчатых насосов

  1. Равномерность потока;
  2. Простота обслуживания;
  3. Высокая производительность;
  4. Перекачивание разнородных жидкостей различной вязкости;
  5. Прочность конструкции;
  6. Простота конструкции (два движущихся элемента);
  7. Стандарт API 676

Шестеренчатые насосы являются наиболее востребованным типом насосного оборудования для работы с высоко- и средневязкими жидкостями и применяются во множестве отраслей промышленности.

Принцип работы шестеренчатых насосов

Ведущая и ведомая шестерни взаимно зацеплены, образуя пространство. Появляется всасывающее давление – жидкая среда проникает в пространство между шестернями, где начинает перемещаться от всасывающей стороны к нагнетательной. Специальный элемент разделяет пространство и не позволяет жидкости возвращаться к всасывающей стороне, и она продолжает перемещение к нагнетательной стороне.

Области применения шестеренчатых насосов

Химическая промышленность

Шестеренчатые насосы идеально приспособлены к перекачке вязких жидкостей — жидких продуктов различного рода, присутствующих в химической промышленности и требующих различных способов транспортировки и дозировки. Также шестеренчатые, или шестеренные насосы можно применять для перекачивания и подачи кислоты ABS и NaCl, алкоголя с сернистыми добавками, дозировки клея и канифоли при производстве плит из деревянной стружки. Также насосы пригодны для дозировки, подачи и циркуляции изоцианов и полиолов, входящих в состав полиуретановых пен и силиконов. Еще одна сфера использования шестеренчатых насосов — транспортировка щелочей, синтетических жидкостей, жидкого стекла или хозяйственных товаров — шампуней, мыла, кремов и эмульсий.

Лакокрасочная промышленность

Производство какого-либо цвета палитры осуществляется путем смешивания разнообразных пигментов. Шестеренчатые насосы идеально приспособлены для подачи отдельных пигментов.

Пищевая промышленность

Шестеренчатые насосы занимают заметное место в пищевой промышленности и используются для подачи и перекачивания растительных и животных жиров, желатина, шоколада, белого шоколада, какао, какао-ликера, различных масел, сливочного масла, карамели, желе, пудингов, меда, сливок, сиропа глюкозы и прочих вязких жидкостей.

Нефтехимическая промышленность

Шестеренчатые насосы имеют широко применяются для работы продуктами нефтехимической промышленности. Мощные высокопроизводительные насосы можно использовать для загрузки и разгрузки цистерн, транспортировки минеральных масел, асфальта, асфальтовой эмульсии. Насосы с меньшей производительностью работают при перекачке этих жидкостей между емкостями. При перекачивании легких и тяжелых фракций масла можно применять насосы для подачи и дозировки масла в котлах.

Читайте также:  Разведение клариевых сомов как бизнес. Оборудование для содержания.
Ссылка на основную публикацию