Описание водокольцевого вакуумного насоса: принцип работы, плюсы и минусы

Жидкостно-кольцевые вакуумные насосы помогают перемещать пар, конденсат, газообразные смеси из закрытых емкостей, при этом очищая их от различных примесей. В качестве жидкости, которая находится внутри агрегата, обычно используется обычная вода, за что прибор именуется водокольцевым насосом.

Особенности прибора

Водокольцевой вакуумный насос – специальный агрегат, который работает с парами и газами. Особенностью такого оборудования является возможность откачивать загрязненные газы или пары, очищать их и перекачивать в необходимые резервуары.

При работе ВВН генерируется центробежная сила в рабочей камере. Откачивание газов происходит за счет формирования внутри камеры предельно низкого давления или полного вакуума.

Водокольцевой прибор устроен таким образом, что он защищен от перегрева и внешнего механического воздействия.

Несмотря на большой вес и габариты, многие предприятия находят применение ВВН. Часто устройство используется не как самостоятельный агрегат, а как часть системы.

Сферы деятельности, где можно его использовать:

• Металлургия;
• Химическая промышленность;
• Машиностроение;
• Пищевая промышленность;
• Сельское хозяйство;
• Целлюлозно-бумажная промышленность;
• Газовая и многие другие.

Например, в сельском хозяйстве некоторые модели используются в качестве аппарата для доения коров и коз. В сфере тяжелой металлургии невозможно представить процесс переплавки металлов без применения ВВН. Используется насос и в строительстве при необходимости переместить цемент или другие сыпучие материалы. В деревообрабатывающей промышленности он нужен для сушки, обработки и переработки древесины.

Устройство и принцип работы

В своей работе прибор использует принцип завихрения рабочей жидкости, что, в свою очередь, создает вакуум. С помощью вращающегося ротора с лопастями жидкость за счет центробежной силы начинает вращаться по кругу, образуя кольцо. Эти приборы еще называют насосами глубокого вакуума, так как они работают при 100 Паскалях и ниже.

Принцип работы ВВН довольно прост:

1. Ротор с лопастями находится со смещением от центра корпуса, что при вращении создает рабочую полость с низким давлением.
2. Лопасти устроены так, что в процессе работы они разделяют откачанную среду на части, различные по объему.
3. Затем они проходят по ячейкам, сжимаясь до необходимых размеров, и выпускаются через выходное отверстие.

При этом процессе идет постоянная потеря жидкости вместе с выпущенными сжатыми газами. Для этого конструкцией предусмотрен еще и сепаратор, который разделяет жидкость и воздух.

При этом, если жидкость не загрязнена пылью или иными отходами, она может использоваться повторно.

При прохождении воздуха через завихрение происходит его очистка, поэтому его уместно использовать там, где среда загрязнена и очищение будет целесообразно.

Преимущества и недостатки

Жидкостно-кольцевые вакуумные насосы используются во многих отраслях промышленности, в зависимости от поставленных перед ними задач. Такие агрегаты можно применять для работы и с пожароопасными веществами.

В качестве рабочей жидкости выступает самый дешевый и общедоступный ресурс – вода.

Как и многое другое оборудование, такие приборы имеют свои преимущества и недостатки. При выборе агрегата нужно учитывать все нюансы.

Основные плюсы:

• Несложная конструкция;
• Долгий срок эксплуатации;
• Стойкость к загрязнениям откачиваемого пара или газа;
• Отсутствие масла в очищенном выходящем продукте;
• Высокая степень производительности;
• Не шумит и не вибрирует во время работы;
• Детали между собой не соприкасаются, что исключает износ элементов и необходимость их замены.

Единственной деталью, которая может подвергаться нагрузке и возможной замене, является подшипник, который нуждается в дополнительной смазке. Все остальные детали смазываются рабочей жидкостью.

Недостатки:

• Постоянно нужно пополнять жидкость внутри системы для бесперебойной работы агрегата;
• Для снижения уровня давления внутри прибора нужно периодически охлаждать жидкость, находящуюся в агрегате;
• При испарении газов может выделяться небольшое количество жидкости, которую нужно улавливать.

В зависимости от выбора вида и модели характеристики насосов могут отличаться. Производительность прибора зависит от мощности его двигателя – от 4 до 40 кВт. Соответственно, чем мощнее прибор, тем больше его габариты. Вес агрегата может колебаться от 25 кг до более чем 2000 кг, смотря в какой промышленности он используется.

Основные причины поломок и ремонт

Благодаря простоте конструкции ВВН обладают высокой механической надежностью. Отсутствие клапанов и трущихся частей делает агрегат более устойчивым к различным поломкам, а рабочее колесо на валу не соприкасается с корпусом насоса.

Абразивные частицы, пыль и прочие инородные мелкие частицы не влияют на работу прибора, так как остаются в жидкостном кольце.

При эксплуатации насосов на производстве можно столкнуться с определенными неполадками, устранить которые может не только специалист, но и работающий с агрегатом сотрудник.

Проблемы и способы их решения:

• Недостаточный вакуум внутри агрегата. Проблема может быть вызвана попаданием воздуха через уплотнители или вышедшие из строя сальники. Замена уплотнителей и подтягивание гаек решат данную проблему.
• Нестабильная работа насоса и частые срывы. Это случается из-за недостаточного количества воды в приборе. Добавление воды решит неполадку.
• Снижение производительности. Это происходит из-за загрязнения внутренних элементов агрегата. Ремонт включает в себя продувание высушенного насоса струей сжатого воздуха либо чистку определенных деталей.
• Сильная вибрация прибора. Проблема вызвана нарушением расположения валов и двигателя относительно оси.
• Затруднено проворачивание вала. Вероятная причина – износ подшипников. Их замена решит проблему.
• Насос не запускается. Рекомендуется проверить правильность подключения электрики и исправность двигателя.
• Повышенный расход энергии. Может быть вызван неправильным подключением электричества. Налет на деталях внутри насоса также может увеличить расход электричества во время работы агрегата.

Для длительного срока эксплуатации нужно выбирать жидкостно-кольцевой насос известных производителей, к которым можно отнести российские компании «Вакууммаш», «Компрессормаш», итальянскую – Pompetravaini, турецкую – Ангара.

На многих предприятиях возникает потребность в перекачивании газов или других воздушных потоков из одного резервуара в другой. Для этого используется водокольцевой насос, который перемещает необходимый газ в условиях полного вакуума, созданного центробежной силой.