Производительность шестеренных насосов: Теоретическая производительность шестеренного насоса системы жидкой смазки (часть 1)

alexxlab | 29.05.2023 | 0 | Разное

Производительность – шестеренчатый насос – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Производительность шестеренчатого насоса с эвольвентным зацеплением может быть рассчитана точно по формуле, разработанной проф.  [1]

Производительность шестеренчатых насосов не регулируется.  [2]

Производительность шестеренчатого насоса конструкции ЭНИМС ( нормаль С-11-11) зависит от числа оборотов приводного вала и составляет приблизительно 1 л / мин на каждые 100 оборотов. Лопастной насос конструкции ЭНИМС ( нормаль С-12-12) при эксцентрицитете в 2 5 мм подает при каждых 100 оборотах приблизительно 0 6 л / мин; наибольшая высота всасывания колеблется от 0 3 мм при 100 об / мин до 1 м при 800 об / мин.  [3]

Определить производительность шестеренчатого насоса по следующим данным: число оборотов 650 об / мин.  [4]

Регулирование производительности шестеренчатых насосов может производиться регулированием скорости вращения.

 [5]

Форма зубьев шестсренча – тых насосов.  [6]

В идеальном случае производительность шестеренчатых насосов определяется величиной перемещаемого объема и, следовательно, не зависит от реологических характеристик жидкости. Однако в действительности некоторое количество жидкости просачивается между гребнем зуба и корпусом, между торцами шестерни и корпусом и между сцепленными зубьями шестерен, снижая при этом эффективность работы насоса. Потоки утечек зависят, конечно, от вязкости жидкости. Давление выхода зависит от сопротивления, установленного на выходе.  [7]

Как известно, производительность любого шестеренчатого насоса зависит от радиального зазора А между шестернями и корпусом насоса и осевого разбега Б шестерен в корпусе. По мере увеличения этих зазоров против нормальных снижается производительность насоса, так как возрастает переток масла из нагнетательной полости насоса во всасывающую.

Для этого между зубьями шестерен ( в средней части по высоте шестерен) через патрубок 2 или / вставляют свинцовую проволоку диаметром 2 – 3 мм. Медленно провернув на полоборота шестерни за зубчатый поводок 18, прокатывают свинцовую проволоку между зубьями и расклинивают шестерни. После этого щупом измеряют зазор А между каждой шестерней и корпусом насоса как со стороны всасывающего /, так и со стороны нагнетательного 2 патрубка. При дальнейшем провороте шестерен извлекают прокатанную свинцовую проволоку из корпуса насоса. Измерив толщину обжатых частей ( каждой стороной зуба), определяют боковой зазор между зубьями.  [8]

Сравнение расчетной и фактической производительности шестеренчатых насосов.  [9]

Из этой формулы видно, что производительность шестеренчатого насоса растет прямо пропорционально квадрату модуля. При одинаковых размерах шестерен насос, имеющий больший модуль и меньшее число зубьев шестерен, будет давать большую производительность, а следовательно, будет более компактным, чем насос с меньшим модулем и большим количеством зубьев шестерен.  [10]

Уменьшение создаваемого напора или прекращение подачи масла являются опасными неисправностями главных маслонасо-сов. Уменьшение создаваемого напора и производительности шестеренчатого насоса происходит вследствие увеличения его осевых и радиальных зазоров, повреждения зубьев шестерен.  [11]

Уменьшение создаваемого напора или прекращение подачи масла являются опасными неисправностями главных маслонасо-сов. Уменьшение создаваемого напора и производительности шестеренчатого насоса

происходит вследствие увеличения его осевых и радиальных зазоров, повреждения зубьев шестерен.  [12]

Уменьшение создаваемого напора или прекращение подачи масла являются опасными неисправностями главных маслонасо-сов. Уменьшение создаваемого напора и производительности шестеренчатого насоса Происходит вследствие увеличения его осевых и радиальных зазоров, повреждения зубьев шестерен.  [13]

Уменьшение создаваемого напора или прекращение подачи масла являются опасными неисправностями главных маслонасосов. Уменьшение создаваемого напора и производительности шестеренчатого насоса происходит вследствие увеличения его осевых и радиальных зазоров, повреждения зубьев шестерен. Осевой зазор ( зазор между торцами шестерен и крышки) должен быть равен 0 05 – 0 15 мм. Измеряется он с помощью свинцовых оттисков: кусочки свинцовой проволоки укладывают на торец шестерен и затягивают гайки крышки. Толщина сплющенной проволоки, измеренная после снятия крышки, равна величине зазора.  [14]

Шестеренчатый насос.  [15]

Страницы:      1    2

Шестеренный насос ШН7К(Р)(1,8…6м3/час)(чугун)- ООО ИТЦ Пищмашсервис

производительность от 1,8 до 12,0 м3/час
(ШНК7 –марка насоса, исполнение рабочей части чугун, Р-исполнение с рубашкой обогрева/охлаждения)

Фотография насоса ШН7К (чугун)- исполнение без рубашки обогрева/охлаждения


Фотография насоса ШН7КР (чугун)- исполнение с рубашкой обогрева/охлаждения

ПРИМЕНЕНИЕ
Шестерные насосные агрегаты серии ШН7К(Р) широко применяются в пищевой (кондитерской) промышленности для перекачки шоколадных масс, шоколадной глазури и прочих аналогичных вязких пищевых продуктов.

Насосы могут быть использованы для перекачивания непищевых продуктов (в котельных – для подачи мазута)
Вязкость перекачиваемых продуктов не должна превышать 505 см2/с,плотность до 1,45 т/м3, в интервале температур от 200С до 900С.

ПРЕИМУЩЕСТВА:
Простота в эксплуатации и обслуживании;
Универсальность кострукции и установочных и присоединительных размеров для различных исполнений;
Возможность изготовления с рубашкой обогрева;
Возможность изготовления насоса на подшипниках качения;
Низкая скорость вращения рабочих органов значительно увеличивает срок службы агрегата.

ИСПОЛНЕНИЕ ВХОДА/ВЫХОДА НАСОСА

вертикальный вход/выход вертикальный вход/выход


ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ НАСОСОВ СЕРИИ ШН7К(Р)

РАЗМЕРЫ ПРИСОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ПАТРУБКОВ НАСОСОВ СЕРИИ ШН7К(Р)


ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ШЕСТЕРЕННЫХ НАСОСОВ СЕРИИ ШН7К(Р):
Марка насоса

Производи-
тельность,
м3/час

Мощность
электро-
двигателя,
кВт
Давление
нагнетания,
МПа(атм)

Обороты
роторов
/
эл. двигателя,
об/мин

ШН7К(Р)-1,8  1,8   1,5 0,8(8)  28/720
ШН7К(Р)-2,3 2,3  2,2  35/940
ШН7К(Р)-2,8 2,8  2,2  45/940
ШН7К(Р)-3,1 3,1  3,0 56/1420
ШН7К(Р)-4,5 4,5   4,0  71/1420
ШН7К(Р)-6,0 6,0   4,0  90/1420
ШН7К(Р)-12,0 12,0 7,5 216/1420

Температура продукта – до +90 0С
Вязкость до 505 см2
Напряжение сети – 380 В
Уплотнение валов – сальниковая набивка
Материал проточной части насоса – Серый чугун Сч20 ГОСТ 1412-85
Материал корпуса насоса и рамы – Серый чугун Сч20 ГОСТ 1412-85
Габаритные размеры – 1055 х 400 х 460 мм
Масса – 228 кг

УПЛОТНЕНИЕ ВАЛОВ НАСОСОВ СЕРИИ ШН7К(Р)


Сальниковые набивки (пропитка – силиконовое масло) – рекомендуется к установке при работе насоса на высоких температурах и абразивных продуктах.

СОСТАВ ПОСТАВКИ
1. Агрегат электронасосный ШН7К(Р) 1 шт
2. Комплект ЗИП 1 шт
3. Паспорт с сертификатом ТР ТС ЕАС 1 шт

СТОИМОСТЬ, СРОКИ И УСЛОВИЯ ПОСТАВКИ ШЕСТЕРЕННЫХ НАСОСОВ ШН7К(Р):

1. Стоимость агрегата электронасосного ШН7К(Р) можно узнать в ПРАЙС-ЛИСТЕ.
2. В стоимость входит упаковка, загрузка. Транспорт, страхование установки и транспорта в цену не входят.
3. Срок изготовления если насоса нет в наличии – до 22 рабочих дней.
4. Условия оплаты -50 % предоплата, 50% – по готовности.
5. Гарантийный срок 12 месяцев.

Насосы серии ШНК производятся на территории России
на 
ОА “Некрасовский машиностроительный завод” (Ярославская область) 
Производство включает в себя полный цикл производства от заготовительных до сборочных операций.

На что следует обратить внимание при выборе шестеренчатого насоса

Шестеренчатые насосы являются наиболее распространенным типом объемных насосов прямого вытеснения, которые часто используются для перекачивания относительно высоковязких жидкостей, таких как углеводороды, моторное масло, жидкое топливо и клеи. Для любого ротодинамического насоса по мере увеличения вязкости производительность насоса снижается из-за увеличения трения. Но в случае с шестеренчатыми насосами эффект обратный. Увеличение вязкости приводит к более высокому объемному КПД, поскольку вязкие жидкости заполняют зазоры насоса.

Шестеренчатые насосы с внешним и внутренним зацеплением

Шестеренные насосы с внутренним и внешним зацеплением имеют одинаковый принцип откачки, но есть некоторые различия в конструкции и конструкции. Жидкость захватывается зубьями шестеренчатого насоса и выталкивается на сторону нагнетания высокого давления. Разница в насосном действии кратко пояснена на Рисунке 1. Шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением обычно имеют лучшую всасывающую способность, чем конструкции с внешним зацеплением, и подходят для жидкостей с высокой вязкостью, хотя они имеют полезный рабочий диапазон от 1 сантипуаз (сП) до более 1 миллиона сП. .


ИЗОБРАЖЕНИЕ 1: Конструкция шестеренчатого насоса. Стрелки указывают направление насоса и жидкости. (Изображения предоставлены компанией Titan Manufacturing
)

Зазоры

Поскольку жидкость не может просачиваться обратно ни по пути, по которому она движется, ни между включенными зубьями шестерни (они создают уплотнение), она должна выходить через выходное отверстие. Однако между металлическими частями требуется некоторый зазор/зазор, если они трутся друг о друга. Некоторое количество жидкости будет просачиваться через боковой зазор шестерен в корпус, периферийный зазор шестерни и отверстие в корпусе, а также зазор между шестернями.

Степень проскальзывания зависит от этих зазоров, развиваемого давления и вязкости жидкости – чем ниже вязкость, тем больше проскальзывание.

Этот зазор должен быть небольшим, обычно около 0,0005 дюйма, чтобы поддерживать повышение давления в насосе.

Существует несколько важных переменных, которые пользователи должны учитывать при выборе размера и выбора шестеренчатого насоса.


ИЗОБРАЖЕНИЕ 2: Процент номинальной скорости для вязких жидкостей

Давление и расход

Скорость потока — это количество жидкости, перемещаемой в единицу времени, а давление действует как энергия для перемещения этой жидкости, преодолевая сопротивление трения и гравитацию. Давление и расход являются двумя основными параметрами, которые указывают на правильный выбор насоса и необходимые модификации.

В отличие от центробежных насосов, в шестеренных насосах или любых других объемных насосах скорость потока прямо пропорциональна скорости насоса. Каждый оборот будет доставлять фиксированное количество жидкости.

Скорость потока показывает скорость, с которой должны работать насосы. Однако фактический расход будет меньше теоретического значения, так как через зазоры произойдет некоторое проскальзывание. Объемный КПД шестеренчатого насоса остается на уровне от 80 до 90 процентов. Это означает, что от 10 до 20 процентов жидкости просачивается обратно во впускное отверстие.

Перепад давления — еще один ключевой фактор для любой процедуры выбора насоса. Поскольку скорость потока остается неизменной независимо от давления, в шестеренчатых насосах нет такого понятия, как перекрытие напора. Если система требует все большего и большего давления от шестеренчатых насосов, это просто добавит больше крутящего момента на компоненты шестеренчатого насоса. По этой причине шестеренные насосы снабжены внутренним предохранительным клапаном (а иногда и внешним предохранительным клапаном для приложений с высоким давлением), настроенным на максимальное желаемое давление в системе. Пользователям всегда рекомендуется выбирать мощность двигателя в лошадиных силах (л.с.) в зависимости от давления, на которое настроен предохранительный клапан.


Вязкость

Как уже отмечалось, шестеренные насосы часто выбирают для перекачивания высоковязких жидкостей. Важно понимать, какие изменения необходимо произвести внутри насоса по мере повышения уровня вязкости.

  1. Зазоры Вязкая жидкость между движущимися частями противодействует относительному движению между ними. Как правило, желательно иметь небольшой зазор, чтобы жидкость не просачивалась обратно. Но по мере увеличения вязкости напряжение сдвига (τ), определяемое законом вязкости Ньютона, увеличивается (уравнение 1). При высоком значении вязкости (µ) напряжение сдвига можно уменьшить, уменьшив скорость сдвига или градиент скорости (∂u/∂y). Один из способов сделать это — увеличить зазор. Однако прямой зависимости между вязкостью и зазором нет, и в конечном счете она зависит от модели и размера насоса. Конечный пользователь может проконсультироваться с изготовителем относительно наилучшего зазора для конкретного применения.
  2. Скорость насоса — Второй способ уменьшить градиент скорости в уравнении 1 — уменьшить скорость насоса. Жидкости с более высокой вязкостью требуют более низкой скорости насоса, чтобы жидкость могла заполнить пространство между зубьями вращающейся шестерни. Производители насосов рекомендуют максимальную скорость насоса для различных вязкостей. На Рисунке 2 показан процент номинальной скорости по сравнению с вязкостью для шестеренчатых насосов с внутренним зацеплением.
  3. Мощность и крутящий момент в л.с.
    Помимо мощности, необходимой насосу для обеспечения определенного расхода и скорости, потребуется дополнительная мощность для компенсации потерь на трение в насосе из-за вязкости жидкости. Для низкоскоростных шестеренчатых насосов дополнительная мощность означает увеличение крутящего момента на роторе и валу. Иногда насос с чугунным ротором может быть подвержен выходу из строя зубьев шестерни в условиях высокой вязкости, когда производитель насоса может рекомендовать насос с высокопрочным стальным ротором. Рекомендуемый предел вязкости для чугунных роторов зависит от размера и модели насоса.
Температура жидкости

Вязкость жидкости уменьшается с повышением температуры. Жидкости часто нагревают перед перекачкой для более высоких допустимых скоростей, большей производительности и более низких требований к мощности. И наоборот, насосы часто требуются для работы с низкотемпературными жидкостями, особенно в холодильном оборудовании или оборудовании для кондиционирования воздуха. В любом случае особое внимание должно быть уделено конструкции насоса для экстремальных температурных условий.

При высоких температурах могут потребоваться специальные прокладки, уплотнительные материалы и различные дополнительные зазоры, применяемые к внутренним частям насоса, чтобы избежать задиров, истирания и других механических повреждений.

Конструкционные материалы

При выборе конструкционных материалов необходимо учитывать факторы, помимо рассмотрения самой жидкости, а именно температуру, загрязнение и концентрацию жидкости. Следует также учитывать первоначальную стоимость материалов, затраты на замену и долговечность службы. Стандартные материалы деталей насоса, такие как чугун, бронза и низкоуглеродистая сталь, изначально обычно дешевле. Однако эти материалы могут стать более дорогими, если они приведут к преждевременному выходу из строя, непредвиденному обслуживанию и замене. Часто нержавеющая сталь серий 300 и 400 популярна для коррозионно-абразивных условий. Для некоторых низкоскоростных шестеренных насосов более высокая вязкость может потребовать замены материала ротора с чугуна на сталь, чтобы противостоять увеличению крутящего момента из-за вязкости.

Прочтите дополнительные статьи Back to Basics, нажав здесь.

Повышение скорости на шестеренчатых насосах

Шестеренчатые насосы основаны на двух зацепляющихся шестернях, обеспечивающих поток жидкости. Это прецизионные машины с очень плотной посадкой и допусками, способные работать при высоких перепадах давления. Они бывают двух типов: две шестерни с внешними зубьями или одна шестерня с внешними зубьями внутри другой с внутренними зубьями.

Шестеренчатые насосы чаще всего используются для перемещения химических и нефтехимических жидкостей с относительно высокой вязкостью; поставлять мазут для горелок или других объектов; и для перекачки бензина, керосина, мазута и дизельного топлива. Они также используются в гидравлических устройствах, таких как приводы, элементы управления заслонками и лифты. Кроме того, они перекачивают охлаждающие жидкости, краски, отбеливатели, растворители, сиропы, клеи, консистентные смазки, асфальт, нефть и смазочные масла, а также используются во многих общепромышленных целях.

Шестеренчатые насосы, если их правильно спроектировать и спроектировать, могут иметь множество преимуществ. К ним относятся компактность, простота, удобство обслуживания, двунаправленный и беспульсирующий поток, самовсасывание, низкий требуемый положительный кавитационный запас, большое среднее время между техническим обслуживанием, способность работать при высоком давлении и высокой температуре, точное и точное дозирование и наличие нескольких уплотнений. конфигурации или с герметичными магнитными приводами.

Насосы могут работать с взвешенными мелкими твердыми частицами в абразивных средах, но постепенно изнашиваются и теряют производительность.

Шестеренчатые насосы изготавливаются из различных материалов, включая чугун, стальное литье, нержавеющую сталь, сплавы с высоким содержанием никеля и облегченные современные алюминиевые сплавы. Обычно они поставляются в многочисленных дополнительных исполнениях, таких как моноблочные, стойкие к истиранию и совместимые со стандартом API.

Насосы с внешним зацеплением

В насосах с внешним зацеплением корпус заключает в себя две зацепляющиеся шестерни с наружными зубьями (рис. 1). Вращающийся вал приводит в движение одну шестерню, которая затем приводит в движение другую шестерню. Вращение шестерен приводит к тому, что жидкость поступает во впускное (всасывающее) отверстие, течет внутрь и вокруг внешней периферии шестерен, а затем выходит через выпускное (выпускное) отверстие. Размер полости (объем) между зубьями и скорость вращения шестерен регулируют этот поток. Количество жидкости, проскальзывающей обратно к входному отверстию, также влияет на выходной поток. Степень проскальзывания зависит от бокового зазора шестерни к корпусу, окружного зазора шестерни и отверстия в корпусе, зазора между шестернями, развиваемого давления и вязкости жидкости — чем меньше вязкость, тем большее проскальзывание.

Насос с внешним зацеплением

Рис. 1. Обе шестерни имеют внешние зубья. Источник: Насос NAPCO.

В большинстве насосов с внешним зацеплением используются цилиндрические, косозубые или шевронные шестерни. Косозубые и шевронные шестерни обеспечивают больший поток и более высокое давление. Они работают тише, чем прямозубые, но могут потребовать большего чистого давления на входе.

В качестве очень грубого указания для обычных применений номинальный диапазон производительности составляет 1–500 м 3 /ч с давлением нагнетания 3–90 бар изб. (возможны более высокие давления) и мощностью от 0,3 до 300 кВт. Небольшие шестеренчатые насосы с внешним зацеплением часто работают с четырехполюсными двигателями (1800 об/мин) и с двухполюсными скоростями (3600 об/мин). По мере увеличения производительности насоса на один оборот скорость обычно снижается; может быть меньше 500 об/мин. Рабочие скорости и скорости потока обычно снижаются по мере увеличения вязкости жидкости.

Насосы с внутренним зацеплением

В насосах с внутренним зацеплением шестерня с внутренними зубьями входит в зацепление с шестерней с внешними зубьями (рис. 2). Эти насосы могут поставляться с серповидной перегородкой или без нее. Имеются конструкции, обеспечивающие одинаковое направление потока независимо от направления вращения вала.

Шестерни, выходящие из зацепления на стороне всасывания, всасывают жидкость в насос. Механические контакты между шестернями образуют часть подвижного уплотнения между впускным и выпускным отверстиями. Зацепление шестерен вытесняет жидкость из выпускного отверстия.

Относительно низкие требования к скорости и давлению на входе насосов часто делают их более эффективными альтернативами центробежным насосам, особенно при увеличении вязкости жидкости. Эти конструкции доказали свою надежность, простоту эксплуатации и простоту обслуживания.

Ориентировочно, имеющиеся в продаже насосы с внутренним зацеплением могут обеспечивать расход от 1 до 400 м 3 /ч и давление нагнетания до 40 бар изб. (иногда больше). Насосы обычно содержат по меньшей мере одну втулку в жидкости. Они могут быть повреждены при перекачивании крупных твердых частиц.

Насос с внутренним зацеплением

Рис. 2. Шестерня с внешними зубьями расположена внутри шестерни с внутренними зубьями. Источник: Мааг Индастриал.

Шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением представляют собой особый подкласс с уникальными рабочими характеристиками. Как правило, они представляют собой устройства с прямым приводом, работающие на двух-, четырех- и шестиполюсных скоростях, обычно используемые для чистых или очень легких абразивных жидкостей с низкой вязкостью, таких как жидкости на углеводородной основе. Они бывают одноступенчатыми или многоступенчатыми, рассчитанными на давление до 200 бар изб. (иногда больше).

Диапазон вязкости

Как уже отмечалось, шестеренные насосы часто выбирают для работы с жидкостями с высокой вязкостью. Плотные зазоры их рабочих частей позволяют эффективно перекачивать жидкости против высокого давления. Жидкости с низкой вязкостью имеют большую тенденцию проскальзывать через эти узкие пространства со стороны нагнетания насоса с более высоким давлением обратно на сторону всасывания насоса с более низким давлением. Явление проскальзывания вызывает снижение скорости потока и эффективности насоса. Проскальзывание зависит от величины перепада давления (например, разницы между давлением нагнетания и всасывания), вязкости жидкости и рабочих зазоров внутри насоса. Проскальзывание увеличивается по мере уменьшения вязкости и увеличения перепада давления и зазоров в картере коробки передач; обычно он измеряется как процентное снижение по сравнению с идеальным потоком (например, поток с нулевым проскальзыванием). Кривые зависимости расхода от давления для жидких жидкостей (с относительно низкой вязкостью) имеют большой наклон, что указывает на значительное снижение скорости потока при увеличении перепада давления.

Шестеренчатые насосы обычно подходят для жидкостей с кинематической вязкостью в диапазоне от 2 до 400 000 сСт. Еще одно очень грубое указание: шестеренные насосы используются для жидкостей, вязкость которых более чем в два раза превышает вязкость воды, что составляет около 1 сСт. Проскальзывание часто приближается к нулю, когда кинематическая вязкость приближается к 300–1000 сСт. Жидкости с более высокой вязкостью обычно требуют более низкой скорости насоса, чтобы позволить жидкости заполнить пространство между зубьями вращающейся шестерни.

Ряд жидкостей с вязкостью примерно в 3–30 раз выше, чем у воды, относительно часто используются в химической обработке; например, этиленгликоль имеет вязкость примерно в 16 раз выше, чем у воды. Переработчики также используют жидкости с вязкостью в 100–1200 раз выше, чем у воды; хорошим примером является глицерин, простое соединение полиола с вязкостью примерно в 1000 раз больше, чем у воды, которое используется в некоторых фармацевтических операциях. (Смазочные материалы для оборудования, такие как моторные и трансмиссионные масла, как и некоторые виды мазута, обычно попадают в этот диапазон. ) Шестеренчатые насосы могут работать с материалами с вязкостью в 3000–10 000 раз выше, чем у воды, которые ведут себя как мед, и даже с материалами с вязкостью в в 50 000–200 000 раз больше, чем у воды, которая действует подобно арахисовому маслу.

Механические характеристики

Шестеренчатые насосы состоят из двух сцепленных зубчатых колес из закаленной стали с прецизионной шлифовкой, заключенных в прочный корпус с высокопрочными передней и задней крышками. Один узел шестерни содержит ведущую шестерню, соединенную или установленную на прецизионно отшлифованном и отполированном приводном валу, который обычно выходит за пределы насоса, чтобы обеспечить соединение с внешним первичным двигателем, таким как электродвигатель. Другой узел содержит ведомую шестерню, часто известную как промежуточная шестерня, соединенную или установленную на прецизионно отшлифованном и отполированном ведомом валу.

Ведущая шестерня поворачивает ведомую шестерню в направлении, противоположном ее вращению. Движение шестерен приводит к тому, что жидкость, находящаяся в промежутках между зубьями шестерен между отверстием корпуса и внешней стороной шестерен, перетекает со стороны входа насоса на сторону выхода практически без пульсаций. Перекачиваемая жидкость движется вокруг шестерен, а не между ними.

Стопорные кольца, установленные в канавках, предусмотренных на валу, или другие приспособления, предотвращающие смещение шестерен в осевом направлении. Чаще всего другая система или компонент, например шпонка, препятствует радиальному движению ведущей шестерни. Система уплотнений на приводном валу, часто манжетные уплотнения вала, предотвращает внешнюю утечку жидкости. Если используются манжетные уплотнения вала, уплотнительная кромка, контактирующая с жидкостью, обычно подпружинена. Вентиляционные каналы в корпусах и ведомом валу сообщают давление на входе насоса в область вращающегося уплотнения, таким образом создавая минимально возможное давление на вращающемся уплотнении для продления срока службы уплотнения.

Важным преимуществом шестеренных насосов является их самовсасывающая способность. Вращающиеся шестерни удаляют воздух из линии всасывания, создавая частичный вакуум, который позволяет атмосферному давлению нагнетать жидкость на вход насоса. Это делает шестеренчатый насос идеальным выбором, когда приложение требует, чтобы насос был расположен выше уровня жидкости. Поскольку шестеренные насосы не могут создать идеальный вакуум, общий подъем (включая потери на трение в трубах) не должен превышать половины атмосферного давления.

Однако жесткие допуски и ограниченное пространство внутри шестеренчатых насосов ограничивают перекачку жидкостей, содержащих абразивы. Это связано с тем, что абразивные частицы могут вызвать ускоренный износ, который может быстро снизить производительность насоса. Скорость износа зависит от твердости, размера и концентрации частиц, а также от рабочей скорости насоса. Перекачивание жидких (относительно низкой вязкости) жидкостей также может отрицательно сказаться на скорости износа, поскольку они обладают плохими смазывающими свойствами. Поэтому будьте особенно осторожны при выборе материалов для компонентов шестеренчатых насосов для таких применений. Доступны специальные материалы (такие как угольный графит) для увеличения смазывания и защиты от износа при перекачивании очень жидких жидкостей или жидкостей, содержащих абразивы.

При хорошей конструкции, изготовлении и сборке утечки через зубья практически не происходит, поскольку приводной контакт образует эффективное уплотнение (почти) во всех точках. Жидкость протекает от напора к всасыванию по окружности над зубьями и по плоским торцам шестерен. Торцевая утечка частично радиальная и частично поперек зубьев вблизи точки зацепления. Удерживая шестерню примерно в центре ее торцевого зазора, можно контролировать утечку.

Напор шестеренных насосов затрачивается на пути утечки частично на преодоление вязкостного сопротивления и частично на обеспечение кинетической энергии в потоке утечки. Вязкость жидкости в фактических путях утечки не обязательно совпадает с вязкостью жидкости, поступающей в насос; она может измениться, в частности, из-за тепла, выделяемого при потере мощности. Такая потеря мощности потенциально может вызвать значительное повышение температуры в шестеренных насосах высокого давления, где расход и удельная теплоемкость жидкости малы по сравнению с потерями мощности.

Небольшое увеличение торцевого или диаметрального зазора шестерен в их камерах приведет к большому падению объемного КПД. Чистые жидкости обычно вызывают очень небольшой износ. Однако шестеренные насосы чувствительны к инородным телам в жидкости из-за их корпусов из легкого сплава. Посторонние вещества, способные вызвать повреждение, включают в себя как грязь и накипь из системы, расположенной выше по течению, так и металлические частицы, стертые с высоких точек самого насоса, особенно в начале его срока службы. Крупные частицы притягиваются к периферии шестерни под действием центробежной силы и забивают кольцевые канавки в корпусе, в то время как более мелкие частицы могут застрять в таких компонентах, как сепараторы подшипников.

Таким образом, фильтрация жидкости перед подачей в насос часто имеет смысл.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *