Принцип работы водокольцевых вакуумных насосов

Короткое описание

Вакуумный агрегат любого типа основан на принципе вытеснения. Принцип действия базируется на удалении воздуха, газа или пара из камеры. В ходе функционирования происходит изменение давления, а газовые молекулы движутся в необходимом направлении. 

Водокольцевой вакуумный насос (ВВН) – это один из видов промышленных насосов, рабочий объём которого создаётся при помощи жидкой среды.

Устройство и принцип действия ВВН

Основные элементы этого типа насосов включают:

• корпус; 
• рабочее колесо; 
• рабочую жидкость (воду); 
• нагнетательное окно; 
• всасывающее окно.

Ротор, располагающийся внутри корпуса устройства, немного смещён вверх относительно центра. На нём располагается колесо с лопастями, приводимыми в действие во время функционирования. Корпус помпы заполняется водой. В процессе работы вал начинает движение, а лопасти захватывают воду. За счёт центробежной силы она отбрасывается в сторону, а благодаря большой скорости вращения образуется водное кольцо, создающее вакуум. Последнее гарантирует герметичность. В центральной части остаётся свободное пространство, которое становится рабочей камерой (агрегат может иметь одну или две рабочие камеры).

Лопасти разделяют рабочую камеру на ячейки различных габаритов. В процессе движения газ перемещается по ним в сторону уменьшения. Постепенно происходит его сжатие. Цикл повторяется несколько раз, пока газ не сожмётся до требуемой величины. После этого он проходит через нагнетательное отверстие. Продвигаясь через рабочую камеру, газ выходит наружу чистым, что актуально для загрязнённых или насыщенных сред. Из-за перегрева и постоянной потери воды в конструкции имеется жидкостный резервуар.

Достоинства водокольцевых вакуумных насосов

ВВН получили широкое распространение во многих сферах хозяйствования. Это связано с несколькими важными преимуществами насосного оборудования:

• простота эксплуатации; 
• долгий срок службы; 
• надёжность; 
• безопасность; 
• высокий КПД (до 70% при оптимальном охлаждении); 
• экономичность и доступность; 
• отсутствие необходимости монтажа редуктора (ротор способен вращаться с той же частотой, что и мотор); 
• ремонтопригодность.

Конструкция изделия максимально проста. В ней практически отсутствуют подвижные детали, что снижает риски износа и поломок. Единственным подвижным элементом в структуре оборудования окажется ротор. Ни одна деталь не соприкасается с другой. Достоинством стала собственная система смазывания за счёт рабочей жидкости. В смазывании нуждаются только подшипники ротора. Элементы, которые чаще всего требуют замены в любых других помпах (например, шестерни или клапаны) здесь полностью отсутствуют. 

Особенности эксплуатации

Используя насос данной модификации, важно учитывать условия, типа и характеристики газа/воздушных масс. К примеру, если техника работает с газами, в которых имеются примеси твёрдых частиц, таких как песок или пыль, то прокладки и уплотнители могут требовать периодической замены вследствие повреждения этими частицами.

Помимо этого, перед вводом в эксплуатацию важно проверить, что уплотнители и сальники находятся в нормальном состоянии. В противном случае повышаются риски выхода оборудования из строя. При соблюдении простых правил насосы не составят сложностей в использовании и обслуживании. При выборе устройства важно учитывать требования к его характеристикам:

• тип агрегата (одноступенчатый или двухступенчатый); 
• скорость откачки (в зависимости от модификации составляет от 1,1 м3/мин до 12 м3/мин и выше); 
• габариты агрегата; 
• мощность мотора (варьируется от 4 кВт до 55 кВт у большинства моделей и выше); 
• вес (зависит от характеристик и составляет от 25 кг и более).

Область применения

Насосы такого типа называют водно-воздушными, поскольку они способны втягивать газовые или воздушные потоки, а затем запускать их в нужном направлении уже чистыми и готовыми к последующей эксплуатации. За счёт своих особенностей оборудование популярно во многих сферах:

• металлургия (производство сверхпроводников, лазерных кристаллов, сверхчистых соединений); 
• машиностроение; 
• деревообрабатывающая промышленность (в циклах сушки, переработки, отработки, фильтрации, изготовлении целлюлозных/бумажных материалов); 
• химическая промышленность (процессы кристаллизации составов и удобрений, дистилляции, сушки растворителей и других материалов, абсорбции газов и жидкостей, пропитки и т.д.); 
• сельское хозяйство; 
• строительство (дегазация различного сырья); 
• пищевая отрасль (изготовление солода, сушка, ректификация, выпаривание, опреснение) и т.д.