Tkkastur.ru

Авто Бан
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Нефть, Газ и Энергетика: Регулирование режима работы поршневых насосов

pic1.jpg

Основной задачей регулирования подачи насоса является подача в сеть расхода Q(м 3 /ч), заданного определенным графиком. При этом характеристики насоса, такие как Н(напор), p(давление), N(мощность) и η(коэффициент полезного действия) имеют тенденцию изменяться.

Однако сеть трубопроводов и потребители накладывают на некоторые из параметров определенные условия. Например насосы должны создавать определенные потребителем расход и давление, отвечающее гидравлическим свойствам системы трубопроводов.

Содержание статьи

Компрессоры в некоторых случаях работают на сеть с переменным Q, но должны обеспечить постоянное давление р (например, пневматический инструмент) в других случаях они работают с постоянным Q при переменном р.

Таким образом возможны различные варианты регулирования подачи. Самые актуальные способы регулирования подачи насоса рассмотрены в этой статье.

Аксиально-поршневые насосы

Роторно-поршневой насос, у которого ось вращения ротора параллельна осям рабочих камер и вытеснителей или составляет с ними угол менее 45°.

Типы насосов

  • насосы с наклонным блоком;
  • насосы с наклонным диском.

Схема аксиально-поршневого насоса

Рис. 14. Схема аксиально-поршневого насоса

Конструкция насоса

Взяв вместо одного цилиндра несколько и расположив их по кругу (подобно револьверному барабану), а также заменив кривошип диском 5 (рис. 14, а), ось которого наклонена относительно оси цилиндрового блока 2, получим принципиальную схему многопоршневого насоса пространственного типа. Насос состоит из цилиндрового блока (барабана) 2 с поршнями 3, связанными при помощи тех или иных средств (поршневых шатунов 4 или пружин) с наклонным диском (шайбой ) 5, изменением угла наклона которого относительно оси цилиндрового блока осуществляется регулирование величины хода h поршней. Цилиндровый блок в этой схеме связан с ведущим валом 8 с помощью кардана 6.

Так как оси цилиндров в этом случае будут перемещаться при вращении цилиндрового блока по окружности, а проекция окружности центров гнёзд диска (шайбы), в которой заделаны шатуны поршней, на плоскость, перпендикулярную к оси цилиндрового блока, является эллипсом, то параллельность осей шатунов будет нарушена, и при вращении цилиндрового блока они будут совершать качательные движения, что отразится на кинематике движения поршня. Угол поворота шатунов будет зависеть от их длины и угла поворота шайбы, между плоскостью диска и осью цилиндрового блока.

Поскольку цилиндровый блок 2 у рассматриваемых насосов вращается (цилиндры перемещаются относительно корпуса), упрощается распределение жидкости, которое обычно выполняется через серпообразные окна a и b (рис. 14, б) в распределительном золотнике 1 и каналы 7 в цилиндровом блоке 2. В мёртвых положениях цилиндров отверстия 7 перекрываются нижней и верхней разделительными перемычками, расположенными между распределительными окнами a и b, ширина s которых несколько превышает размер отверстий 7 (t<s).

Производительность насоса регулируется изменением угла наклона шайбы относительно осей цилиндрового блока, которое осуществляется либо изменением положения либо цилиндрового блока при неизменном положении оси наклонной шайбы, либо наоборот.

Аксиально-поршневой насос

Насосы представляют собой гидроагрегаты, состоящие из аксиально-поршневого насоса высокого давления, шестерённого насоса низкого давления, механизма изменения производительности поршневого насоса

Во время движения поршня на ходу всасывания распределительная втулка 2 (рис. 15) подводит под поршеньки 3 давление масла от шестерённого насоса управления. Поршенёк 3 открывает всасывающий клапан 4, сжимая пружину 5. Масло под действием разрежения создаваемого поршнями 1, поступает из расходного бака по каналам крышки и корпуса в подпоршневое пространство. Когда распределительная втулка соединяет пространство под поршеньком со сливом, клапан под действием пружины закрывается и подпоршневое пространство отсекается от всасывающей магистрали. При этом поршни, совершая ход нагнетания, вытесняют масло через нагнетательный клапан 6 в напорную магистраль. Если распределительная втулка будет давать команду на закрытие всасывающих клапанов после того, как поршни пройдут часть хода нагнетания, расход масла, нагнетаемого в систему, будет уменьшаться. На этом принципе построено изменение производительности в насосах типа НА….

Классификация по способу управления

В зависимости от области применения и назначения насосы классифицируются по способу управления производительностью: Ручной – НАР; Следящий – НАС.

Электрогидравлический на 4 различные настраиваемые производительности – НА4М; регулятором давления – НАД1; регулятором мощности – НАД.

Все узлы механизмов управления монтируются на крышке насоса и составляют с ним единый агрегат.

Аксиально-поршневый гидронасос с постоянной производительностью — это устройство, используемое в гидравлике для преобразования механической энергии в гидравлическую.

Поэтому аксиально-поршневые насосы используются в промышленности (например, тяжелое машиностроение, оборудование для производства пластмасс), а также в мобильных машинах.

Аксиально-поршневой гидравлический насос

Как работает аксиально-поршневой насос

Различают насосы с изогнутой осью и насосы с наклонной шайбой. У них могут быть постоянные или переменные объемы доставки и соответствующее направление.

Мощность (скорость и крутящий момент) передается через давление масла (макс. примерно 400–500 бар). Поток масла бесступенчато регулируется, что приводит к бесступенчатой ​​трансмиссии с очень высокой удельной мощности. Типичные области применения можно найти в мобильном секторе. В зависимости от ваших потребностей, интернет-магазин гидрооборудования, конечно, предлагает варианты и для промышленного сектора.

Сравнение с гидротрансформатором показывает различные принципы: в преобразователе крутящий момент создается на выходе через поток масла, за счет его давления.

Наиболее важные свойства насосов с гнутой осью:

— самовсасывающий и легкий доступ

— нечувствителен к грязи

— подходит для изменения нагрузок давлением

— склонны к вибрации при ускорении и замедлении

— объемный расход можно регулировать различными способами.

Аксиально-поршневые насосы обеспечивают постоянный или переменный объемный расход в зависимости от скорости. Масло вытесняется поршнями, диаметр и ход которых определяют количество вытесняемого масла. Встроенная наклонная шайба преобразует вращательное движение приводного вала в подъемное движение. Заказать аксиально поршневой гидронасос можно для применения его повсеместно и даже в очень сложных гидравлических агрегатах. Его сильные стороны заключаются, с одной стороны, в управляемости давления и объема подачи, что также делает его особенно энергоэффективным, с другой стороны, высокое давление может быть достигнуто даже при большом объемном расходе.

Что я должен учитывать при вводе насоса в эксплуатацию?

После того как вы решили купить аксиально поршневой насос, нужно знать еще как его правильно использовать. Перед первым включением желательно залить масло в корпус. В насосах с регулируемой производительностью лучше всего заполнять корпус через шланг для слива масла, который необходимо проложить таким образом, чтобы корпус насоса всегда оставался заполненным. Также обратите внимание на информацию о поперечном сечении, предоставленную производителем.

Таким образом, гидравлический насос может сразу же образовывать смазочную пленку и непосредственно всасывать ее, создавая давление. Уменьшайте давление при первом запуске и увеличивайте его только тогда, когда насос работает плавно и легко.

Подача и высота подачи насоса

Подача насоса представляет собой количество жидкости, подаваемой в единицу времени. В зависимости от характера установки количество подаваемой жидкости измеряется объёмом или весом.

Высота подачи насоса — это высота, на которую насос способен поднять воду по трубопроводу.

Объёмная подача = единица объёма / единица времени.

Размерности объёмной подачи: м3/ч, м3/сек, л/мин и т.п.

Весовая подача = единица веса / единица времени.

Размерности весовой подачи: т/ч, кГ/сек.

Весовая подача G связана с объемной подачей Q соотношением

G = уQ, где у – удельный вес жидкости.

Номинальная подача насоса – это объем жидкости, подаваемый в определенный период времени. Обычно выражается в литрах в минуту или кубических метрах в час.

Подача поршневых насосов.

Все типы насосов, несмотря на их огромное разнообразие, делятся на 2 группы: насосы вытеснения и лопастные насосы.

Самым простым насосом вытеснения является поршневой насос, который представляет собой цилиндр с перемещающимся в нем поршнем. При перемещении поршня из правого крайнего положения в левое жидкость занимавшая внутренне пространство цилиндра, вытесняется в сторону нагнетания.

подача насоса

При обратном движении поршня это пространство вновь заполняется заполняется жидкостью, поступающей со стороны всасывания.

Подача поршневого насоса выражается произведением вытесненного за один ход объема V на число рабочих ходов в единицу времени.

Объем V=f*S, где f – площадь поршня, а S – его ход

Высота подачи насоса — подача насоса

Q = f Si /60, где i – число ходов поршня

Подача центробежных насосов

подача насоса

Подачу группы лопастных насосов можно посмотреть на примере центробежного насоса.

В отличие от насосов поршневого типа, центробежные насосы развивают и поддерживают постоянную подачу, что видно по расположенному рядом графику. Регулирование подачи и напора, развиваемых насосом осуществляется за счет установки запорной арматуры — кранов и вентилей.

Зависимость подачи Q от напора H называется напорно расходной характеристикой насоса. Если Вы обратите внимание на характеристику, то заметите, что она имеет изогнутый вид.

характеристика насоса

Работа центробежного насоса основана на совершении силового взаимодействия лопасти колеса с обтекающим её потоком. При вращении колеса в потоке жидкости возникает разность давлений по обе стороны каждой лопасти. Силы давления лопастей на поток создают вынужденное вращательное и поступательное движение жидкости, увеличивая её давление и скорость, т.е. механическую энергию. При постоянном числе оборотов каждому значению подачи лопастного насоса соответствует определенный напор.

Путем многочисленных опытов и испытаний насосов центробежного типа удалось придти к наиболее энергоэффективной рабочей точке насоса, расположенной на вершине характеристики. В рабочей точке насос имеет самый высокий КПД.

КПД насосов разных типов и размеров могут отличаться в очень широком диапазоне. Для насосов с мокрым ротором КПД равен от 5% до 54 % (высокоэффективные насосы); для насосов с сухим ротором КПД равен от 30 % до 80%. Если насос работает при закрытом клапане, создается высокое давление, но вода не перемещается, поэтому КПД насоса в этот момент равняется нулю. То же самое справедливо при открытой трубе. Несмотря на большое количество перекачиваемой воды, давление не создается, а значит КПД равняется нулю.

Области применения насосов по подаче.

Области применения насосов

В насосах вытеснения величина напора принципиально не ограничена. Повышение же подачи может быть достигнуто лишь увеличением конструктивных размеров и числа рабочих ходов (числа оборотов).

В таких насосах вытеснения, как поршневые, вследствие цикличности движения тела вытеснения поток жидкости неустановившийся, и повышение скорости потока, а следовательно, и высота подачи насоса ограниченна инерционными явлениями за счет увеличения числа оборотов. Отсюда вытекает область применения поршневых и плунжерных насосов – это высокие давления при относительно малых подачах.

Соединение поршневых и плунжерных насосов с наиболее распространенными типами двигателей – электродвигателями, требует применения кривошипного механизма. В роторных насосах вытеснения – шестеренчатых и винтовых насосах – этот недостаток устранен, и они могут соединятся с современными типами двигателей. Шестеренчатые насосы, как и поршневые применяются при относительно малых подачах и сравнительно больших напорах.

Лопастные насосы хороши в области невысоких напоров, поскольку вследствие вращения лопастного колеса с постоянным числом оборотов подача насоса будет значительно больше, чем в поршневом насосе.

Центробежные насосы при тех же значениях подачи получаются значительнее компактней, легче и дешевле. КПД лопастного насоса при умеренных напорах не уступает КПД насоса поршневого типа. Поэтому для средних и низких напоров и большой подачи(расхода) применяют исключительно лопастные насосы.

Видео по теме

Управление величиной подачи насоса осуществляется несколькими способами. Самый популярный — с помощью регулирующей арматуры. Открывая вентиль вы увеличиваете подачу, а закрывая его – уменьшаете.

Второй способ уменьшения/увеличения подачи – изменения частоты вращения насоса. Многие современные насосы способны работать в нескольких режимах – переключение между которыми осуществляется прямо на корпусе. Переключаясь между режимами и изменяя частоту вращения Вы изменяете и подачу.

Плунжерные (поршневые) насосы «ST-P»

  • Производительность: 11÷190 л/час.
  • Давление: 3.5÷20 бар.

Плунжерные мини насосы ST-P до 190 л/час — 20 бар предназначены для дозирования химических веществ.

Мини-серия плунжерных (поршневых) дозировочных насосов ST-P позволяет дозировать относительно невязкие и неабразивные жидкости. Исключение составляют модели с патрубками 3/4″ Gm и головкой из нержавейки, которые дозируют и вязкие (до 500 сПз) жидкости.

Насосы отличаются компактными размерами (относительно прочих плунжерных насосов). Высота самовсоса для всех моделей до 3 метров.

Плунжерные (поршневые) насосы «ST-P» работают при повышенном противодавлении (до 20 бар) с производительностью до 190 л/час. Регулирование производительности, в том числе во время работы насоса, осуществляется вращением ручки микрометрического винта, изменяющего длину хода пистона (плунжера).

По заказу поставляются модели с сервомотором, который самостоятельно вращает микрометрическую ручку насоса и управляется входным сигналом 4-20 mA или 0-10V DC.

Плунжеры насосов имеют длину хода 15 мм и диаметр 16-30-48 мм, частота рабочих тактов пистона 60 или 120 в минуту.

Технические характеристики:

  • Плунжерные дозирующие насосы серии ST-P в компактном исполнении мини;
  • Производительность: до 190 л/час, давление: до 20 бар;
  • Конфигурация AA— головка насоса — н/ст AISI 316L, плунжер — н/ст AISI 316L;
    BA— головка насоса — ПВХ, плунжер — Керамика;
  • Насосы отвечают нормам CE;
  • Корпус насоса изготовлен из литого алюминия, защищен эпоксидной и противокислотной краской;
  • Класс защиты: IP55, степень изоляции: F S1 — IEC 34-1;
  • Производительность насосов регулируется с помощью микрометрической ручки, которая управляет длиной хода пистона;
  • Максимальная высота забора: 3 метра;
  • Насос-дозатор управляется вертикально расположенным двигателем;
  • Коробка передач работает по принципу холостого хода (возврат пистона осуществляется при помощи пружины возврата);
  • Стандартный двигатель: 0.18 кВт, 230/400В, 3 фазы, 50 Гц;
  • Другие типы двигателей по дополнительному заказу.
  • Плотность перекачиваемой жидкости до 1,6.
  • Вязкость перекачиваемой жидкости до 500 сПз.

Плунжерные дозирующие насосы серии «ST-P»
стандартные варианты исполнения:

— Конфигурация AA — головка насоса — н/ст AISI 316l, плунжер — н/ст AISI 316l
— Конфигурация BA — головка насоса — ПВХ, плунжер — Керамика

АРТИКУЛПроизводительностьДавление, барМощностьЦена без НДС, (€)
л/час АА ВА кВтААВА
АР0011**00100
АР0022**00100
11
22
20
20
10
10
0,18884793
АР0039**00100
АР0077**00100
39
77
13,5
10
10
10
0,18884793
АР0095**00100
АР0190**00100
95
190
4,5
3,5
4,5
3,5
0,1810371047

Электродвигатель

Насосы оснащены трехфазными вертикально закрепленным двигателем 0,18 кВт. Класс защиты IP 55, класс изоляции F.

По заказу могут быть установлены двигатели для среды с повышенной влажностью или с самовентиляцией.

Область применения оборудования:

Пневматический джемовый насос относится к пищевому оборудования и предназначен для перекачки небольших объемов жидких продуктов средней и высокой вязкости. Областью применения насоса является:

— подача вязких ингредиентов (джем, сироп, сгущенное молоко, соус) в процессе фасовки различных пищевых продуктов (мороженого, кондитерских изделий, крема, йогурта, молочных и творожных десертов) в случаях, когда не требуется высокая производительность оборудования;

— перекачка вязких пищевых жидкостей на небольшие расстояния.

Насос подачи джема является наиболее универсальным оборудованием для перекачивания большинства жидких пищевых продуктов и ингредиентов, и подачи их к фасовочному оборудованию.

Преимущества поршневого насоса:

Пневматический насос подкачки джемов, сиропов, сгущенного молока и аналогичных вкусо-ароматических компонентов обладает рядом преимуществ:

— исключительная мобильность насосной установки;

— подача наполнителей непосредственно из ведер, бочек, канистр;

— высокая надежность и долговечность всех компонентов насоса;

— постоянная готовность поршневого насоса к работе;

— плавное регулирование производительности и напора;

— предельная простота в разборке и подготовке к санобработке и мойке.

Поршневой насос подачи джема является оборудованием, способным в кратчайшее время организовать подкачку жидких пищевых продуктов.

Конструкция джемового насоса:

Конструктивно пневматический джемовый насос изготовлен в формате переносного устройства, которое может быть установлено непосредственно на емкость с наполнителем, либо на специальный штатив в непосредственной близости от дозирующих модулей фасовочного оборудования.

Пневматический насос подачи джема представляет собой классический поршневой насос, оборудованный пневмоприводом. Оборудование состоит из: корпуса, поршневого насосного механизма, пневматического привода и системы управления. Входной и выходной патрубки насоса оборудованы быстроразъемными соединениями типа «Clamp», обеспечивающими быстрое подключение и отключение насосной установки.

Все конструктивные и функциональные элементы поршневого джемового насоса выполнены из нержавеющих сталей и пищевых полимеров.

Принципы работы насоса:

Перед началом работы джемовый насос устанавливают либо на самом фасовочном оборудовании, либо над тарой (баклажками, ведрами, бочками), в которой подвозят вкусо — ароматические добавки и наполнители. Подающий патрубок присоединяют к дозирующей установке, а всасывающий шланг опускают в емкость с продуктом.

Работа насоса подачи джема может быть организована в двух режимах:

— режим автономной работы, при котором джемовый насос качает продукт в индивидуальном цикле, поддерживая давление в подающей магистрали;

— режим работы синхронно (в едином цикле) с дозирующими установками (дозаторами мороженого, линейными фасовочными автоматами и пр.).

Органы управления пневматическим приводом поршневого насоса дают возможность осуществлять плавную регулировку производительности, что позволяет синхронизировать скорость подачи наполнителей с процессами формирования порций мороженого, молочного или кондитерского продукта.

Дополнительно:

Наше предприятие производит гарантийное обслуживание на протяжение двенадцати месяцев, а также дальнейшее обслуживание и модернизацию.

Дозирующий мембранный насос

Дозирующие мембранные насосы STEPDOS KNF используют для сверхточного дозирования и подачи вещества (титрование, добавление, сверхточное пипетирование), в число таковых входят и химически активные. В связи с этим, внутренние детали агрегата выполнены из устойчивого к химическим воздействиям материала (класс защиты IP65). Насос мембранно поршневой (роль поршня выполняет шток) имеет дисплей, где отражается скорость процесса в мл/мин. Процессом можно управлять, задавая время и объем жидкости, которая используется в работе. Калибровка под разные жидкости дает возможность расширить спектр действия насоса.

Преимуществами этого мембранного насоса является химическая устойчивость комплектующих, возможность ручного и компьютерного управления и работы на «холостом» ходу, устройство сделано так, чтобы не попадала влага внутрь двигателя, максимальное давление потока можно ограничить. Мембранные насосы работают бесшумно и не требуют технического обслуживания. Если говорить о погрешности дозирования, то она составляет всего 1 %. Непрерывное движение головки мембранного насоса, которое отвечает за точность дозирования, обеспечивает соленоидный клапан и двигатель шаговой системы. Клапан дает возможность жидкости вытекать в режиме малой пульсации, равномерно и медленно, даже если двигатель работает на максимальной скорости всасывания. Дозирующий мембранный насос имеет циклы дозирования с паузами от секунды до суток. Можно дозировать жидкости по времени и по объему (от 50 мкл до 43,2 литров – модель FEM 03, от 80 мкл до 115,3 литров — FEM 08). Мембранный дозирующий насос имеет цифровой интерфейс RS232, может подключаться к компьютеру.

  • · Дозирующие мембранные насосы SIMDOS KNF применяют для перекачивания и дозирования агрессивных и нейтральных жидкостей. Защита от брызг возможна за счет того, что головка вынесена за корпус. На цифровом дисплее отражается скорость процесса, доза (объем дозируемого вещества), время дозирования. Управлять насосом можно в ручном режиме с помощью ручки на корпусе. Мембранный насос этого типа производит качественную и быструю калибровку, с погрешностью +/- 1%. Программа калибровки позволяет работать с широким диапазоном значений с помощью одной кнопки. Жидкости с вязкостью от 150 сСт тоже могут дозироваться в этом мембранном насосе. Им можно перекачать от 1 до 1000 мл жидкости в ритме от 1 до 100 мл/мин, долгое время без остановки. Насос без проблем может работать на «холостом» ходу. Не шумит, не требует масла, экономично расходует электроэнергию, экологически безопасен.

Мембранные насосы относительно недороги (в сравнении с винтовыми и кулачковыми насосами). Универсальны. Могут перекачивать и дозировать разные жидкости и газы. Обычную воду и жидкости с повышенной вязкостью, а также жидкости с твердыми частицами. Насосы перекачивают среды, не загрязняя их.

За счет того, что в мембранных насосах нет вращающихся деталей, редуктора, подшипников, низок уровень износа деталей, а эксплуатационные качества значительно улучшаются. Кроме того, не нужно смазывать детали и осуществлять специальное техническое обслуживание. Работу насоса можно регулировать с помощью объема воздуха, который подается в насос.

Недостатки мембранных насосов

Недостатки связаны с тем, что основная нагрузка приходится на мембраны. Они требуют периодической замены. Иногда разрушаются, изгибаются. Менять приходится и клапаны, которые при агрессивности сред или значительных загрязнений выходят из строя. Если сравнивать производительность центробежных и мембранных насосов, то мембранные насосы менее производительны.

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector