Пластинчатые насосы

Первую конструкцию пластинчатого роторного насоса предложил американец Р. Блэкмер в 1899 году. Сегодня разработанные на его основе многочисленные модификации пластинчатых насосов (ПН) встречаются под разными наименованиями:
  • шиберные;
  • пластинчато-роторные;
  • лепестковые;
  • лопастные.
Однозначную определенность в терминологию вносит ГОСТ 17769-1-2014, который относит пластинчатый насос к группе шиберных, являющихся подвидом роторно-поступательных насосов. Перенос рабочей среды в этих устройствах происходит за счет вращательно-поступательных перемещений локальных рабочих областей переменного объема, формируемых ротором с радиально установленными в нем пластинами (шиберами).

Общий принцип действия поясняется на эскизе насоса однократного действия:
Пластинчатый насос однократного действия

Вращающийся ротор устанавливается в статорном цилиндре с конструктивно заданным эксцентриситетом. В теле ротора в специальных пазах располагаются пластины-шиберы. Число пластин обычно выбирается в диапазоне от 2 до 12. Нечетное количество пластин обеспечивает снижение пульсаций выходного потока.

При работе пластины прижимаются к полированной поверхности статора центробежными силами, внутренним давлением насоса, либо специально установленными пружинами. Между пластинами при этом образуются изолированные области, объем которых при повороте ротора циклически изменяется от максимального до минимального. Меняющийся объем пространства между пластинами сопровождается процессами всасывания-нагнетания.

В зоне максимального объема организуется подвод для всасывания рабочего вещества. Эксцентриситет ротора приводит при его повороте в статоре к уменьшению пространства между пластинами и соответствующему росту давления в нем. В зоне минимального объема организуется выброс рабочего вещества в нагнетательную линию. При дальнейшем повороте ротора объем освободившегося пространства возрастает, создавая в нем разрежение для последующего всасывания новой порции вещества.

Полный цикл всасывания-нагнетания происходит за один оборот ротора. Вследствие этого устройство называется насосом однократного действия. На практике широко распространено также устройство двойного действия, изображенное на упрощенном эскизе.

Пластинчатый насос двойного действия

Отличия этого устройства от предыдущего обусловлены эллиптической формой внутренней камеры статора. Появляющийся при этом второй эксцентриситет удваивает количество зон всасавания-нагнетания, объединенными общими коллекторами. Это благоприятно сказывается на многих характеристиках насоса, в т.ч. на надежность и производительность. Компенсация радиальных сил давления на роторе позволяет использовать такие насосы при повышенных давлениях – до 160 атм.

Кроме рассмотренных ПН однократного и двойного действия, существуют также насосы многократного действия, а также пластинчато-статорные насосы. Однако на практике они не встречаются.

Конструкция

    Независимо от кратности действия конструктивно любой пластинчатый насос состоит из:
  • прочного стального корпуса;
  • полого статора;
  • ротора на приводном валу;
  • подвижных пластин;
  • боковых крышек, охватывающих ротор с пластинами;
  • асинхронного электродвигателя.
Отдельную категорию составляют насосы с регулируемой подачей. В них рабочий объем управляется путем изменения роторного эксцентриситета, а также геометрических параметров проточной камеры. Конструктив таких насосов дополняется регулятором расхода либо давления прямого или непрямого управления.
Регулирование подачи невозможно реализовать для насосов с двумя пластинами и двойного действия.
    Универсальность механизма переноса рабочего вещества позволяет выпускать ПН различного назначения, в т.ч.:
  • гидронасосы;
  • воздушные компрессоры;
  • вакуумные насосы;
  • гидромоторы.
При сохранении общих принципов работы, конструкция, система управления и рабочие характеристики этих агрегатов в значительной степени определяется спецификой свойств их рабочих сред.

Перекачиваемые среды

Серийно выпускаемые насосы работают в различных отраслях промышленности с широким кругом перекачиваемых сред:
  1. газообразных;
  2. жидких;
  3. вязких.
В различных отраслях химической промышленности они используются для перекачки мыла, парафина, различных видов клеящих веществ, лакокрасок, масел и т.д.

В пищевой промышленности пластинчатыми насосами перекачивают шоколад, карамель, мёд, крема, сметану, сгущенное молоко, майонез, суслоподобные суспензии.

В нефтяной промышленности этими насосами перекачивается нефть и нефтепродукты.

Преимущества и недостатки

Отсутствие клапанов в этих насосах поднимает их КПД до 85 % и обеспечивает преимущество перед альтернативными устройствами по быстроходности.

Конструкция насоса допускает запуск на сухую, что позволяет вакуум-насосам создавать хорошее разрежение. Наличие свойств обратимости позволяет использовать ПН в реверсивном режиме или в качестве гидромотора.
    Кроме того, существуют и другие эксплуатационные достоинства:
  • низкий рабочий уровень шума;
  • высокая надежность;
  • длительный срок службы;
  • экономичность;
  • возможность использования в качестве дозатора;
  • неприхотливость в обслуживании.
Недостатки ПН обусловлены их конструктивными особенностями. Поскольку перекачиваемое вещество является одновременно смазкой роторного узла, оно должно быть неагрессивным к материалу насоса и не содержать абразивных частиц. Сложность герметизации пластин с торцов и высокая радиальная нагрузка на ротор ПН однократного действия снижает надежность устройства в целом.
    При эксплуатации наблюдаются также:
  • быстрый перегрев на сухом ходе;
  • низкотемпературные залипания шиберов;
  • высокотемпературное заклинивание шиберов;
  • низкая ремонтопригодность.

Области применения

Компактность, быстроходность, управляемость и высокая производительность ПН наилучшим образом соответствует требованиям, предъявляемым к насосам гидроприводов. Поэтому они широко применяются в станкостроении в системах объемного гидропривода, а также для подачи смазочного масла.
Низкий уровень шума, небольшие пульсации выходного потока позволили им получить распространение и в других промышленных гидросистемах с максимальным давлением до 15 атм.

На транспорте пластинчатые гидронасосы используются в рулевых гидроусилителях, гидроприводах автопогрузчиков, в авиационных масляных насосах подкачки.

Способность к самовсасыванию и эффективной перекачке вязких веществ широко используется в химической, пищевой, фармацевтической и нефтяной промышленности.

Ротационные пластинчатые компрессоры успешно применяются в холодильной технике, преимущественно в бытовой. В промышленных холодильных установках они используются в качестве ступеней низкого давления в многоступенчатых агрегатах.

Пластинчатые вакуумные насосы применяются для откачки воздуха, взрывобезопасных газов и газопаровых смесей. Максимальное достижимое разрежение 0.05% атмосферного позволяет их использовать при:
  • вакуумировании;
  • дистилляции;
  • сушке и сублимации;
  • дегазации;
  • пропитывании.
Наибольшее распространение получили насосные устройства двойного действия, но в бытовых целях применяются и вакуумные насосы однократного действия.

Насос пластинчатый ОНПНасос пластинчатый ОНП 2/3 предназначен для перекачивания горячего шоколада (до 55 С) или аналогичных по вязкости сред. Частота вращения вала 30–60 об/мин; мощность привода 0,37 кВт. Для нормальной работы при…
Насосы пластинчатые нерегулируемые типа НПлПластинчатые нерегулируемые насосы НПл применяются в гидроприводах станков и машин, где требуется нерегулируемый по величине поток минерального масла. Насосы НПл выпускаются ондо – и двухпоточные. Рабочая температура от -10 до…
Малогабаритные вакуумные насосы серии TDВ некоторых областях деятельности безмасляная вакуумная техника крайне необходима поскольку сжатый воздух, содержащий масло, может например искажать результаты измерений. Безмасляные роторно-пластинчатые вакуумные насосы серии TD не только очень экологичны, но и…
Масляные роторно-пластинчатые вакуумные насосы серии GAМасляные вакуумные насосы Durr Technik имеют высокие показатели конечного вакуума при этом масляные вакуумные насосы работают особенно тихо и с минимальной вибрацией. Учитывая их высокую долговечность, вакуумные насосы можно применять…
Шестеренный насос АНШШиберный насос АНШ-2 предназначен для перекачивания шоколадных масс и патоки в интервале температур от 20°С до 90°С. Шиберный (роторно-пластинчатый) насос по форме вытеснителей и способу реализации вытесняемого объема относится к насосам, в…

Получить прайс-лист, узнать цену и купить в Казахстане пластинчатые насосы Вы можете сделав запрос по электронной почте info@stoky.kz или позвонив по телефону +7 (727) 350-59-95.