Конструкции объемных насосов
К объемным насосам относят поршневые и винтовые, насосы, принцип действия которых основан на изменении рабочего объема цилиндра.
В поршневых насосах объем изменяется в результате возвратно-поступательного движения поршня в цилиндре, а в винтовых — вследствие вращательного движения ротора (винта). При движении поршня поочередно происходят процессы всасывания и нагнетания.
Поршневые насосы могут быть классифицированы по следующим признакам:
· способу действия — простого и двойного действия.
в насосах простого действия за один двойной ход поршня происходит одно всасывание и одно нагнетание, в насосах двойного действия — два всасывания и два нагнетания;
· типу рабочего органа — поршневые и плунжерные;
· числу цилиндров — одно-, двух- и трехцилиндровые;
· расположению цилиндров — горизонтальные и вертикальные;
· типу привода — прямого действия и с кривошипношатунным механизмом. В качестве двигателя насоса прямого действия обычно используют пневматические машины. Кривошипно-шатунный механизм насоса преобразует вращательное движение двигателя в прямолинейное движение поршня.
Основными элементами поршневых насосов являются рабочие цилиндры, поршни, клапаны и сальники, а наиболее ответственными — клапаны, предназначенные для попеременного соединения цилиндра со всасывающим и нагнетательным трубопроводами.
Поршневые насосы применяют главным образом на проходческом водоотливе при проведении горизонтальных и наклонных выработок, а также на карьерах для откачки загрязненной воды. Из конструкций поршневых насосов получили распространение насосы простого и двойного действия в горизонтальном одно- и трехцилиндровом исполнении с кривошипно-шатунным механизмом привода.
Поршневые насосы по сравнению с центробежными имеют следующие преимущества:
· подача и развиваемое насосом любое давление не зависят от характеристики трубопровода,
· более высокий к. п. д. (0,7—0,8), величина которого практически не зависит от изменения подачи.
Недостатками поршневых насосов, ограничивающими их применение в шахтах, являются:
· значительные габариты и масса; наличие быстроизнашивающихся деталей (клапанов);
· трудность осуществления надежной последовательной работы насосов.
Винтовые насосы по сравнению с поршневыми имеют меньшие размеры, более простую и удобную конструкцию для обслуживания и ремонта.
Винтовой насос отличается от поршневого конструкцией рабочего органа. Рабочим органом винтового насоса являются однозаходный винт (ротор) 1 (рис. 11) и резиновая обойма (статор) 2, внутренняя полость которой имеет двухзаходную винтовую поверхность. При вращении винта между ним и обоймой образуются свободные полости, куда из всасывающего патрубка 3 засасывается перекачиваемая жидкость, движущаяся вдоль оси от всасывающей стороны к нагнетательному патрубку 4. Уплотнение карданного вала 5 осуществляется сальником 6.
Подача винтовых насосов, как и поршневых, практически не зависит от давления. Однако при больших давлениях утечки жидкости через зазоры между ротором и корпусом возрастают, и подача несколько снижается. Насосы типа ВНМ самовсасывающие и по своей конструкции (наличие резиновой обоймы) способны перекачивать воду со значительным содержанием твердых абразивных частиц.
Рис. 11. Винтовой насос
Винтовой насос ВНМ-18-2 применяют для откачки воды из зумпфов и водосборников, а также при проведении горизонтальных и наклонных выработок.