Кулачковые насосы: принцип работы

Роторные кулачковые насосы — это тихие сверхточные гидравлические машины для перекачки густых веществ вязкостью до 100000 cП с частицами до 28 мм и температурой до 150°C. Оборудование из высококачественной стали, тефлона и керамики обладает внушительным эксплуатационным ресурсом. Конструкция герметична, исключает контакт перекачиваемого наполнения с окружающей средой. Механизм устойчив к агрессивным соединения, таким как масла, кондитерское сырье, химические вещества и моющие средства.

Простота доступа к узлам аппарата обеспечивает удобство обслуживания и поддержки требуемого класса септической чистоты среды. Приборы точно дозируют поступающие вещества. Благодаря технико-эксплуатационным характеристикам кулачковые насосы нашли широкое применение в химической, медицинской отрасли, в пищевой промышленности, а также производстве косметических средств и препаратов для ухода за автомобилями.

Содержание:

1. Устройство кулачкового насоса
2. Принцип работы кулачкового насоса
3. Типы кулачковых насосов
4. Виды кулачковых насосов
5. Основные характеристики кулачковых насосов
6. Преимущества и недостатки кулачковых насосов
7. Сферы применения кулачковых насосов
8. Популярные бренды кулачковых насосов

Устройство кулачкового насоса

Механизм состоит из следующих узлов:

• Роторы. Ключевая рабочая деталь. Перемешивает и двигает рабочую жидкость. В конструкции по крайней мере два ротора. Каждый механизм состоит минимум из пары кулачков (лопастей). Главное условие — герметичное замыкание с разделением каналов всасывания и нагнетания. Чем больше лопастей, тем эффективнее механизм.
• Валы. Вращают роторы.
• Подшипники. Приводят в движение валы. Установлены в кронштейн с масляными ванными для смазки привязанных узлов.
• Зубчатый редуктор. Вращает подшипники.
• Уплотнители (сальники). Предотвращают протекание вещества, доступ воздуха из вне.
• Предохранительные клапана. Отвечают за поступление и отвод рабочей жидкости.

Детали заключены в стальной корпус, соединенный с двигателем кулачкового насоса. Оболочки закреплены металлическими шпильками. Вещество поступает и отводится через патрубки.

Принцип действия кулачкового насоса

Через предохранительный клапан рабочее вещество поступает в емкость ротора. Там соединение перемешивается, после чего поступает на выводящий патрубок.

Роторы вращаются в противоположных направлениях. За счет этого достигается эффективное перемещение рабочей жидкости через узел. Чем больше вращающихся узлов, тем выше производительность насоса.

Типы кулачковых насосов

В зависимости от количества и формы ротора выделяют следующие типы кулачковых насосов:

• Когтевые (коловратные). Лопасть ротора имеет серповидную форму. Их применяют для перекачивания жидкости под высоким давлением.
• С шестернями. Роторы в виде косозубых шестеренок. Такое оборудование предназначено для перекачки вязких веществ под давлением до 34 бар.
• С лопостями-посусферами. Рассчитаны на подачу жидких веществ.

У ротора минимум две лопасти. Чем выше вязкость рабочего вещества, тем больше зубцов требуется для его перекачки. Также отличаются методы смазки подшипников. Это может быть за счет перекачиваемого содержимого или посредством подачи масла из вне.

Виды роторных кулачковых насосов

В зависимости от расположения рабочих роторов выделяют два вида кулачковых насосов:

Универсальный. Роторы расположены вертикально относительно друг друга. Устройства малой пропускной способности.

V-образный. Вращающиеся узлы находятся горизонтально. Механизмы со средней пропускной способностью. Уместны на производствах с ограничением помещений по высоте.

Основные характеристики кулачковых насосов

Ключевые параметры оборудования — скорость вращения ротора (до 1000 об./мин.), производительность (до 160 м³/ч), рабочее давление (до 34 бар), температура рабочей среды (до 150°C). Также при выборе оборудования учитывают диаметр присоединительных патрубков, размер доступных для перекачивания частиц и вязкость вещества в целом.

Преимущества и недостатки кулачковых насосов

Достоинства кулачковых насосов:

• Гигиеничность. Соответствуют европейским нормам EHEDG, американским FDA, российским ЗА.
• Соответствие нефтяному стандарту API 676.
• Высокая скорость потока и производительность при компактных габаритах оборудования
• Бережное перекачивания рабочего вещества.
• Равномерная выдача продукта без пульсации. Также предусмотрена работа в режиме сухого хода, прокачки маловязких жидкостей для промывки узлов насоса.
• Высокий эксплуатационный ресурс, исчисляемый десятками лет.
• Отменная ремонтопригодность.
• Простота ручной мойки и с применением CIP, SIP.
• Высокая энергоэффективность.
• Возможность реверсной перекачки.

Наиболее изнашиваемая деталь — торцевое уплотнение. Квалифицированный специалист заменит его за час. Также к недостаткам можно отнести стоимость кулачкового насоса. Впрочем, этот недочет нивелируется многолетним эксплуатационным ресурсом. По технико-эксплуатационным характеристикам кулачковые насосы существенно превосходят вихревые и пластинчатые аналоги.

Сферы применения кулачковых насосов

Косметология. Кулачковые насосы незаменимы в производстве кремов, шампуней, лосьонов, губных помад, тушей для ресниц.

Пищевая промышленность. Оборудование применяют для изготовления и расфасовки джемов, сметаны, сгущенного молока, творожных десертов, растительного масла. Также с их помощью выпускают конфеты, шоколад, кремы, кетчупы, майонезы, плавленые сыры.

Медицина. Кулачковые насосы задействованы в производстве сиропов, гелей, парафинов, лечебных паст и мазей.

Металлургия. С помощью кулачковых насосов организовывают подачу препаратов для изготовления и формовки металла.

Химическая промышленность. Насосы необходимы для прокачки ядовитых веществ, кислот, соединений с твердыми частицами.

Производство горюче-смазочных материалов. Оборудование применяют для изготовления машинных масел, мазута, нефти, битума, силиконовых смазок, электропроводящих паст.

Сфера обслуживания. Устройства востребованы в обеспечении работы бассейнов, различных гидростанций.

Сельское хозяйство. Используются в поливе, обслуживании животноводческих предприятий.

Прочая промышленность. Сфера применения кулачковых насосов охватывает производство керамики, горнорудные предприятия, изготовление пластиковых изделий, подачу инертных газов и другие направления, где требуется стабильная подача больших объемов расходных материалов. Ассортимент выпускаемого оборудования позволяет подобрать вариант для специфических производственных задач.

Производство бумаги. Техника подходит для выпуска тетрадей, офисной бумаги, картона и упаковки из него.

Популярные бренды кулачковых насосов

На производствах хорошо себя зарекомендовало оборудование следующих производителей.

Agilent

Американская компания, специализирующаяся на выпуске медицинского оборудования. Бренд имеет собственные разработки в биохимии, нанотехнологиях, микроэлектромеханических систем. Кулачковые насосы Agilent отличается высокой производительностью, безупречной точностью. Недостаток — дороговизна ремонта и обслуживания.

Atlas Copco

Шведский производитель инструмента и вакуумного оборудования, в том числе кулачковых насосов. Бренд поставляет компрессоры и насосы в 180 стран мира. В России продукция Atlas Copco задействована в работе «АвтоВАЗа», Байкало-Амурской магистрали, Норильского горно-металлургического комбината.

DVP

Итальянский производитель вакуумных пластинчатых и роторных насосов. Бренд DVP позиционирует свою продукцию как наиболее безопасную и эффективную. Компания располагает собственными исследовательскими лабораториями, которые позволяют отслеживать производительность и качество сборки продаваемого оборудования. Кулачковые насосы DVP поставляются со всеми необходимыми сертификатами качества. Последний год производство DVP было перенесено в Китай.

Edwards

Американский бренд со штаб-квартирами в Калифорнии и Мюнхене. Продукция Edwards отличается безупречным качеством. Товары бренда используются в кардиохирургии, флебопластике. Кулачковые насосы Edwards превосходят аналоги по качеству, производительности, точности дозировки. Единственный недостаток оборудования бренда — цена закупки.

Elmo Rietschle

Компания основана в Германии. Бренд выпускает кулачковые, пластинчатые, винтовые, вихревые, жидкостно-кольцевые насосы промышленного назначения. С присущей немцам педантичностью Elmo тщательно следит за качеством сборки поставляемого оборудования. Техника этой торговой марки отличается долговечностью и эффективностью. Оборудование Elmo востребовано в полиграфии, системах очистки воздуха, упаковке, выпуске пластиковых изделий.

ERSTEVAK

Бренд с регистрацией в Европе и производственными мощностями в Китае. Марка известна безупречным балансом цены и качества оборудования. Это ведущий поставщик кулачковых насосов и другой продукции для Российских госкорпораций, таких как Ростех, Роскосмос, Росатом. ERSTEVAK также оборудовал сети «Азбуки Вкуса», «Алросы», РЖД. Компания известна скоростью обслуживания, вводу оборудования в эксплуатацию и шеф-ремонту.

Leybold

Немецкий бренд специализируется на выпуске индивидуальных решений для промышленности. Компания проектирует и выпускает кулачковые и турбомолекулярные вакуумные насосы, системы поиска поломок, анализаторы и расходные материалы для оборудования. Leybold сотрудничает с такими гигантами как PepsiCo, ИКЕА.

PVR

Итальянский производитель вакуумного оборудования. Ассортимент бренда PVR обширен. Здесь можно найти решения для любых промышленных задач. Вся техника сертифицирована на территории России. Средний срок службы кулачковых насосов PVR составляет 20 лет.

Кулачковые насосы — незаменимое оборудование для промышленности. Такая техника долговечна, эффективна, гигиенична, ремонтопригодна. Главное — правильно подобрать модель под производственные нужды. Тогда гарантирована бесперебойная работа линии и высокая прибыль предприятия.