Основные сведения об объемных насосах

В насосах объемного типа жидкая среда перемещается в результате периодического изменения объема занимаемой ею полости, попеременно сообщающейся со входом и выходом насоса.

По конструктивному признаку объемные насосы делятся на:

- насосы с возвратно-поступательным движением рабочего органа, к которым относятся приводные поршневые, дозировочные, паровые поршневые, диафрагменные, скважинные штанговые, ручные;

- насосы с вращательным движением рабочего органа, роторные, к которым относятся шестеренные, винтовые (одно, двух и трехвинтовые), коловратные, шланговые, оксиально-поршневые и шиберные.

В обзоре "Центробежные насосы" бьли рассмотрены некоторые роторные насосы: шестеренные, двух и трехвинтовые и коловратные в разделе "маслонасосы", а также одновинтовые в разделе "химические насосы".

Рабочий процесс в объемном насосе, как указывалось выше, основан на вытеснении жидкости из рабочей камеры, герметично отделяемой от всасывающего и нагнетательного трактов, что обеспечивает, так называемую, "жесткую" рабочую характеристику насоса при изменении режимных параметров.

Максимально допустимое давление (напор) определяется прочностью насоса, мощностью двигателя. Поэтому превышение указанного в паспорте рабочего давления,(без согласования с заводом-изготовителем) не допускается. В системе, где устанавливаются объемные насосы, должны быть предусмотрены предохранительные клапаны или другие защитные устройства, обеспечивающие перепуск перекачиваемой жидкости из напорного трубопровода во всасывающий, если давление в системе превысит установленный предел (например, при закупорке трубопровода). Длительность перепуска жидкости через предохранительный клапан (если он предусмотрен конструкцией насоса) ограничивается температурой нагрева клапана или всего насоса.

Величину давления, при котором происходит полный перепуск перекачиваемой жидкости из полости нагнетания в полость всасывания, регулируют пружиной предохранительного клапана, причем эта величина не должна превышать величину максимально допускаемого рабочего давления насоса.

Напорная характеристика в привычных координатах для центробежного насоса будет представлять вертикальную прямую, параллельную оси ординат.

В действительности наблюдается незначительное уменьшение подачи с увеличением давления (напора), определяемое возрастанием утечки жидкости через зазоры внутри насоса.

В связи с тем, что объемные насосы, создают напор большой величины, в напорных характеристиках эти значения измеряются в атмосферах (кГс/см²) или мегапаскалях (МПА) и для удобства анализа откладываются по оси абсцисс.

На рисунке показана напорная характеристика объемного насоса. Она характеризует зависимость подачи насоса от давления на выходе при бескавитационной работе и отсутствии взвешенного воздуха или других газов в перекачиваемой жидкости. Пунктирной линией условно обозначено возможное положение кривой при работе насоса без предохранительного устройства. Величина утечки определяется, как указывалось, давлением, а также зависит от величины зазоров рабочих органов насоса и вязкости жидкости. Наличие в перекачиваемой жидкости взвешенного воздуха или других газов может значительно снизить подачу насоса при давлениях более 100 кГс/см².

При определенной величине создаваемого насосом давления (точка А) начинает срабатывать предохранительный клапан и часть жидкости перетекает из полости давления в полость всасывания, не поступая во внешнюю сеть. На характеристике от этой точки "А" прямая переходит в пологую крутую, характеризующую уменьшение величины подачи насосного агрегата. При определенном значении давления (точка "Б"), меньшем чем максимальное допустимое значение давления насоса, подача жидкости во внешнюю сеть прекращается.

Область применения объемных насосов - сравнительно малые подачи при больших давлениях.

Характерной особенностью эксплуатации объемного насоса является необходимость обеспечения надёжной работы предохранительных устройств.

В этой роли может выступать, прежде всего, предохранительный клапан или его разновидность - разрывная мембрана, а так же электроконтактный манометр.

Последовательное соединение объемных насосов в практике встречается крайне редко, а параллельная работа их - обычное явление. При параллельной работе подача складывается арифметически.