Поршневой насос, плунжерный насос для воды, жидкости, его устройство и виды


Поршневой насос (плунжерный насос), преимущества, применение, конструкция и устройство, виды и типы.

 

 

Поршневой насос (плунжерный насос) – это объемный насос, который перемещает газы, жидкости или газожидкостные смеси с помощью возвратно-поступательных движений поршня или плунжера в рабочем цилиндре за счет привода.

 

Поршневой насос (плунжерный насос) и его особенности

Преимущества, недостатки и применение поршневых (плунжерных) насосов

Конструкция и устройство поршневого (плунжерного) насоса

Принцип действия поршневого (плунжерного) насоса

Типы и виды поршневых (плунжерных) насосов

Иные виды насосов

 


Поршневой насос (плунжерный насос) и его особенности:

Поршневой насос (плунжерный насос) представляет собой объемный насос, который использует поршень или плунжер для перемещения рабочей среды через цилиндрическую камеру (рабочий цилиндр) и ее вытеснения из данной камеры.

Поршневой насос (плунжерный насос) – это возвратно-поступательный насос, который имеет внутренние полости, расширяющиеся и сжимающиеся при возвратно-поступательном (назад и вперед; вверх и вниз) движении, а не при круговом (вращательном) движении.

Поршневой насос (плунжерный насос) – это объемный насос, который перемещает газы, жидкости или газожидкостные смеси с помощью возвратно-поступательных движений поршня или плунжера в рабочем цилиндре за счет привода.

Поршневой насос (плунжерный насос) является одним из первых видов изобретенных человечеством насосов.

Особенность данного насоса заключается в том, что в отличие от многих других объёмных насосов, поршневые (плунжерные) насосы не являются обратимыми, то есть, они не могут работать в качестве гидродвигателей из-за наличия клапанной системы распределения.

Поршневой насос (плунжерный насос) отличается простотой конструкции и возможностью работы с различными рабочими средами, в т.ч. с вязкими жидкостями, суспензиями и жидкостями с твердыми включениями, за счет создания высоких давлений.

Поршневые (плунжерные) насосы могут приводиться в действие вручную либо с помощью электродвигателя, парового двигателя, пневматического  или гидравлического привода.

Отличие поршневого насоса от плунжерного насоса заключается в том, что используется в качестве рабочего органа: поршень или плунжер. Поршень – это деталь цилиндрической формы. Плунжер (от англ. plunge — «нырять, погружаться») — вытеснитель или поршень цилиндрической формы, длина которого намного больше диаметра. В поршневом механизме, в отличие от плунжерного, уплотнение располагается на цилиндрической поверхности поршня, обычно в виде одного или нескольких поршневых колец. В плунжерном механизме в отличие от поршня уплотнитель располагается на цилиндре и при совершении плунжером возвратно-поступательного движения движется по поверхности плунжера.

Поршневые (плунжерные) насосы изготавливаются из различных материалов: чугуна, стали и сплавов, бронзы, латуни, никелевых сплавов, алюминия, керамики, пластмассы и пр. При этом выбор материала корпуса и рабочего цилиндра зависит от конкретной сферы применения.  Во всяком случае они должны обладать достаточной прочностью, а также выдерживать условия эксплуатации. Материалы, контактирующие с перекачиваемой средой (поршень, плунжер, выпускные клапаны и всасывающие клапаны, внутренняя поверхность рабочей камеры), должны быть устойчивы к любой коррозии, вызванной жидкостью, химическому воздействию рабочей среды, стойкостью к истиранию, высокой прочностью на растяжение, долговечностью.

 

Преимущества, недостатки и применение поршневых (плунжерных) насосов:

Основные преимущества поршневых (плунжерных) насосов:

  • надежность и долговечность конструкции при своевременном техническом уходе;
  • высокая ремонтопригодность;
  • высокий эксплуатационный ресурс;
  • наличие возможности «сухого» всасывания;
  • работа в широком диапазоне давлений;
  • возможность создавать очень высокие давления (1000 атмосфер и более);
  • возможность регулирования давления рабочей среды, не влияя на скорость потока/движения (расход) рабочей среды;
  • изменения давления рабочей среды и скорости потока/движения (расхода) рабочей среды мало влияют на производительность насоса;
  • работа с различными рабочими средами, в т.ч. с вязкими жидкостями, суспензиями, абразивными жидкостями и жидкостями с твердыми включениями (в этом случае насос изготавливается из высокопрочных материалов).

Поршневые (плунжерные) насосы благодаря простоте своей конструкции и высокому эксплуатационному ресурсу используются в системах водоснабжения, в пищевой и химической промышленности, в быту. Поршневые (плунжерные) насосы используются с глубокой древности.

В тоже время насос не лишен недостатков. Для него характерны:

  • низкая производительность;
  • импульсный темп работы и перекачивания рабочей среды. Жидкость движется по трубопроводу с различной скоростью (скачками);
  • наличие трущихся деталей и узлов;
  • высокие эксплуатационные расходы;
  • наличие масла в деталях и узлах во внутренней конструкции насоса;
  • попадание и загрязнение перекачиваемой рабочей среды маслами;
  • необходимость в применении уплотнений в конструкции насоса.

Основной и существенные недостаток данного типа насосов – пульсация. Пульсации можно уменьшить, расположив несколько поршней (плунжеров) в ряд и соединив их с одним валом таким образом, чтобы циклы их работы были сдвинуты друг относительно друга по фазе на равные углы. Другим способом борьбы с пульсацией является использование дифференциальной схемы включения насоса, при которой нагнетание рабочей среды осуществляется не только во время прямого хода поршня, но и во время обратного хода.

 

Конструкция и устройство поршневого (плунжерного) насоса:

Поршневые насосы и плунжерные насосы можно различать по конструкции в зависимости от типа, действия насоса и количества цилиндров.

Наиболее простая конструкция поршневого  (плунжерного) насоса состоит из возвратно-поступательного механизма, включающего в себя поршень (плунжер), шатун и кривошип, рабочего цилиндра (корпуса, рабочей камеры, цилиндрической камеры), двух клапанов (входной и выходной) и привода.

Поршень (плунжер) изготавливается из прочного материала, совместимого с перекачиваемой средой, и герметично с помощью уплотнителей соединен или примыкает к стенкам камеры (рабочего цилиндра). Объем рабочей камеры немного больше того объема жидкости, газа или газожидкостной смеси, чем может вытеснить поршень за один цикл работы. Входной и выходной  клапаны, как правило, представляют собой подпружиненные шаровые краны или заслонки, изготовленные из того же химического стойкого и прочного материала, что и поршень (плунжер). Входной клапан впускает рабочую среду в рабочую камеру, а выходной – выпускает.

Привод служит для приведения поршня (плунжера), соединенного через кривошипный механизм, в возвратно-поступательное движение. При этом сам рабочий механизм привода может быть разный:  рычажный, пневматический, паровой, гидравлический или электрический.

 


Принцип действия поршневого (плунжерного) насоса:

 

Типы и виды поршневых (плунжерных) насосов:

Различают два основных типа поршневых насосов: подъемный насос и силовой насос.

Поршневой насос для подъема. В подъемном насосе восходящий ход поршня втягивает воду (или иную жидкость) через клапан в нижнюю часть рабочего цилиндра. При движении вниз вода проходит через клапаны, установленные в поршне, в верхнюю часть рабочего цилиндра. При следующем движении вверх вода отводится из верхней части рабочего цилиндра через носик. Этот тип насоса ограничен высотой воды, которая может поддерживаться давлением воздуха против вакуума.

В поршневом силовом насосе при движении поршня вверх вода (или иная жидкость) через впускной клапан поступает в рабочий цилиндр. При спуске вода сбрасывается через выпускной клапан в выпускную трубу.

Поршневые (плунжерные) насосы классифицируют по:

– давлению:

  • низкого давления — до 0,2 МПа,
  • среднего — от 0,2 до 0,6 МПа,
  • высокого давления — более 0,6 МПа;

– коэффициенту быстроходности ns:

  • тихоходные,
  • нормальные,
  • быстроходные;

– функциональному назначению (водопроводные, бытовые и т. д.);

–  количеству рабочих цилиндров в насосе;

– по принципу действия насоса:

  • насосы одинарного действия (имеют по одному клапану на каждом конце, где всасывание и нагнетание происходят в противоположных направлениях),
  • насосы двойного действия (используют два клапана на каждом конце, что обеспечивает всасывание и нагнетание в обоих направлениях).

 


Иные виды насосов:

мембранный насос,

центробежный насос,

осевой насос,

консольный насос,

перистальтический насос (шланговый насос).,

поршневой насос (плунжерный насос).

 

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

 





Найти что-нибудь еще?










карта сайта