Сравнение принципов, преимуществ и недостатков роторных, центробежных и винтовых насосов

В настоящее время в Китае наиболее широко используются следующие виды технологических насосов: роторные, центробежные, винтовые и т.д. Ниже будут подробно описаны принципы работы, преимущества и недостатки роторных, центробежных и винтовых насосов.

Определение

1 Роторный насос

Роторные насосы также называют коллоидными, кулачковыми, трехлепестковыми, универсальными насосами и т. д. и относятся к объемным насосам. Для перемещения жидкостей в рабочей камере используется периодическое преобразование нескольких подающих устройств фиксированного объема.

2 Центробежный насос

Принцип работы центробежного насоса заключается в центробежном движении. Центробежное движение – это проявление инерции объекта. Например, когда капли воды на зонтике медленно вращаются, капли воды будут вращаться вместе с зонтиком. Это происходит потому, что трение между зонтом и каплями воды действует как центростремительная сила для капель воды. Однако если зонтик вращается быстрее, трения недостаточно, чтобы заставить капли воды двигаться по кругу. Тогда капли воды оторвутся от зонта и переместятся к внешнему краю, как при использовании веревки для притягивания камня, чтобы совершить круговое движение. Если скорость будет слишком большой, веревка порвется и камень вылетит. Это так называемое центробежное движение.

Когда центробежный насос работает, высокоскоростные вращающиеся лопасти рабочего колеса приводят жидкость во вращение и выбрасывают ее наружу, тем самым достигая цели транспортировки. Перед началом работы центробежного насоса корпус насоса и водозаборная труба должны быть заполнены жидкостью, чтобы образовалось состояние вакуума. Когда рабочее колесо быстро вращается, лопасти заставляют жидкость быстро вращаться. Вращающаяся жидкость вылетает из крыльчатки под действием центробежной силы. После того как жидкость в насосе выбрасывается наружу, в центре крыльчатки образуется вакуумная область. Под действием атмосферного давления внешняя жидкость нагнетается в водозаборную трубу через трубопроводную сеть, и обеспечивается непрерывная транспортировка.

3 Винтовой насос

Винтовой насос – это новый тип насоса, работающий по принципу ротационного зацепления с принудительным вытеснением. Основными рабочими частями являются эксцентричный винт (ротор) и неподвижная втулка (статор). Благодаря особой геометрической форме этих двух частей образуются отдельные герметичные камеры. Среда проталкивается и течет равномерно в осевом направлении, скорость внутреннего потока низкая, объем остается неизменным, а давление стабильным, поэтому вихревые токи и перемешивание не возникают.

Кроме того, винтовые насосы обладают следующими преимуществами:
1) Широкий диапазон давления и расхода. Давление составляет около 3,4-340 кг*N/c㎡, а расход может достигать 300-3000 кубических метров;
2) Широкий диапазон типов и вязкости транспортируемых жидкостей;
3) Поскольку сила инерции вращающихся частей насоса мала, можно использовать очень высокую скорость;
4) Хорошая производительность всасывания и сильная способность к самовсасыванию;
5) Равномерный и непрерывный поток, малая вибрация, низкий уровень шума и долгий срок службы;
6) По сравнению с другими роторными насосами, он менее чувствителен к входящему газу и грязи;
7) Прочная структура, простота установки и обслуживания.

Сравнение

1. Сравнение между роторным и одновинтовым насосом

1) Роторный насос может работать всухую, что особенно важно в случае внезапного разрушения материала или ошибок в работе, предотвращая повреждение насоса и обеспечивая безопасность эксплуатации.

2) Роторный насос имеет небольшие размеры, занимая одну треть площади установки одновинтового насоса, что сокращает объем и стоимость строительных работ.

3) Роторный насос можно ремонтировать в режиме онлайн без демонтажа трубопровода, что удобно и быстро, сокращая время простоя.

4) Неэкструзионный принцип работы роторного насоса и регулируемая конструкция корпуса продлевают срок службы, сокращают время технического обслуживания и экономят затраты на запасные части.

2. Сравнение между винтовым и центробежным насосом

1) Когда газ попадает в полость насоса, центробежный насос работает очень нестабильно, эффективность значительно снижается, насос сильно вибрирует, и возникает серьезная кавитация. Винтовой насос хорошо справляется со смешанной транспортировкой газа, жидкости и твердого тела.

2) Скорость центробежного насоса обычно очень высока, до тысяч оборотов в минуту, и свойство сдвига среды очень велико; винтовой насос обычно работает на низкой скорости, чтобы обеспечить отсутствие пульсаций и вибраций, и реализовать транспортировку без сдвига.

3) Когда центробежный насос используется для транспортировки среды, когда среда становится вязкой, скорость потока или давление резко падают. Винтовой насос больше подходит для транспортировки сред с высокой вязкостью и высоким содержанием твердых частиц.