Для промышленности и производства, где технологические процессы связаны с периодической или постоянной откачкой газов, газовых смесей одним из наиболее подходящих видов оснащения является насос плунжерный высокого давления. Такие установки применяются для откачки воздуха и воздухсодержащих смесей, неагрессивных газов, паров, парогазовых смесей. Непременным условием эксплуатации такой аппаратуры является предварительная очистка газа от механических частиц.
Содержание:
- Насос плунжерный – как устроен
- Принцип работы плунжерной машины
- Масляный насос плунжерный – в чем КПД
- Обслуживание и ремонт плунжерного насоса
Насос плунжерный – как устроен
Конструктивно вакуумный плунжерный насос состоит из двух главных элементов: электрического двигателя и корпуса, в котором расположены основные детали. Корпус изготовлен из прочного металла, все органы управления находятся снаружи.
Насос плунжерный – как устроен
Основными элементами агрегата являются:
- плунжер;
- направляющий цилиндр;
- вал;
- эксцентрик;
- напорный и всасывающий патрубки;
- шариковые клапаны.
Устройство плунжерного насоса во многом напоминает конструкцию поршневого аппарата, но с некоторыми отличиями, существенно влияющими на КПД установки. Так, конструкция плунжера не подразумевает наличия борозд на его поверхности, он длиннее обычного поршня, а его движение осуществляется не непосредственно в камере, а в цилиндре. Кроме того, за счет эксцентрика обеспечивается движение плунжера не только вверх и вниз, но и в стороны, что повышает производительность приборов. Важна точность подгонки поршня к цилиндру, чтобы обеспечить оптимальный зазор между ними.
Такие агрегаты всегда выпускаются с двумя рабочими камерами, но существуют такие виды, как однокамерные и двухкамерные. Отличие – в последовательности процессов.
Так, в однокамерных откачивание среды осуществляется непосредственно через входной патрубок, газ распределяется сразу в обе камеры, чем обеспечивается высокая эффективность оборудования.
В двухкамерных газ сразу попадает в первое отделение, потов во второе – этим достигается большая глубина вакуума и эффективная очистка смеси от водяного пара.
Среди других разновидностей аппаратуры выделяют такие:
- в вертикальном или горизонтальном исполнении;
- с ручным или автоматическим управлением;
- многоцилиндровые, многоплунжерные;
- с герметичными цилиндрами;
- с масляным уплотнением;
- с термосепарацией.
Для каждого технологического процесса можно подобрать оптимально подходящую модель. Расчет мощности, производительности и других характеристик осуществляется на основе технических данных и нужд производства.
Принцип работы плунжерной машины
Такой механизм относят к объемным агрегатам простого действия, основным органом которых является плунжер – деталь, устройство и принцип работы которой схожи с поршнем. Существенным отличием является то, что деталь расположена не непосредственно в камере, а в цилиндре. Между их стенками образуется серповидная полость.
Принцип работы плунжерной машины
Как работает плунжерный насос: при включении механизма приходит в движение эксцентрик, который, вращаясь вокруг центра корпуса, двигает плунжер вдоль цилиндра. При этом меняется угол поворота эксцентрика, за счет чего меняется и положение и серповидной области, соответственно, функциональная область и зона всасывания объединяются, заполняются откачиваемым газом. После того, как плунжер завершает оборот, эти зоны разъединяются.
Следующий оборот приводит к сжиманию замкнутого объема газа, повышая давление – вследствие этого открывается нагнетательный клапан и газ выводится из машины.
Принцип действия и конструкция таких установок просты, но эффективны, обеспечивают высокую производительность. Если рассматривать достоинства и недостатки плунжерных насосов, среди преимуществ выделяют такие:
- длительный срок эксплуатации;
- надежность конструкции;
- прочность и износостойкость элементов устройства;
- экономичное энергопотребление;
- достаточно высокий КПД;
- возможность использования в вакуумных системах любого типа;
- сниженный уровень шума, вибрации;
- большой выбор моделей для разных технических потребностей.
Недостатков у такого прибора немного, они не критичны и легко устраняются при правильном монтаже и грамотной настройке.
Сфера применения техники широка – химическая, нефтехимическая, фармацевтическая промышленность, металлургия, изготовление электронных устройств, проведение исследований, опреснение воды, машиностроение
Масляный насос плунжерный – в чем КПД
Среди нескольких типов таких машин выделяют масляный насос плунжерный, к нему добавляется техника с термосепарацией, так как принцип их действия одинаков. Особенность конструкции этого оборудования – масляное уплотнение. Благодаря ему повышается производительность аппарата.
Масляный насос плунжерный – в чем КПД
Конструктивное отличие масляного устройства – в наличии бака с технической жидкостью (вакуумным маслом), которая поступает в камеру. За счет этого заполняются зазоры между плунжером и стенками цилиндра, что увеличивает КПД установки в 2 – 2,5 раза, при тех же потребностях в электропитании. Жидкость циркулирует постоянно, ее небольшая часть может выходить с газом из выхлопного клапана – она собирается в специальный резервуар, проходит очистку и может снова использоваться. Или же, утилизируется.
Масляный насос плунжерного типа реже требует ремонт, так как осуществляется постоянное смазывание его элементов, уменьшается их износ.
Что касается термосепарации, то это более совершенная технология, за счет которой обеспечивается качественное разделение масла и водяных паров, всегда присутствующих в откачиваемой газовой смеси.
Прежде чем попасть обратно в систему, масло проходит через термосепаратор, где происходит его нагрев и разделение на фракции – за счет разницы в температуре кипения. И только после этого вакуумная жидкость поступает в охладительный бак, а оттуда – в камеру агрегата.
Эти аппараты имеют много преимуществ, но есть и недостаток – чувствительность к чистоте масла. При его загрязнении конденсатом или твердыми частицами увеличивается остаточное давление, также повышается износ деталей.
Обслуживание и ремонт плунжерного насоса
Такое оборудование производят и отечественные, и зарубежные предприятия. Ассортимент моделей большой, и российские не уступают импортным по своим характеристикам. В ряде случаев они имеют преимущества, так как их конструкция адаптирована к нашим условиям.
Обслуживание и ремонт плунжерного насоса
Но чтобы не сокращался ресурс установки, а ее параметры оставались неизменными, требуется регулярное обслуживание, которое проводится только квалифицированным специалистом. Регламент ТО указывается изготовителем к каждой серии аппаратов, нарушать его не рекомендуется.
Обслуживание техники подразумевает осмотр, проверку систем, замену смазочной жидкости, износившихся элементов. Более серьезный ремонт может потребоваться в таких случаях:
- Дефекты сборки. Наименее распространенная проблема, если приобреталась техника известных брендов. Большая часть дефектов выявляется на этапе подготовки или пробного пуска, реже проблемы появляются через определенное время эксплуатации.
- Коррозия деталей. Возникает при повышенном содержании водяных паров в газовой смеси. Предотвратить это можно с помощью осушителей, газобалластных систем.
- Нарушение правил монтажа, использования, обслуживания.
- Естественный износ деталей, уплотнителей, клапанов, сальников.
- Засор масла, клапанов.
- Недостаточная жесткость крепления аппарата.
- Неисправность электромотора, проблемы с питанием.
Признаки поломки зависят от ее типа. Так, повышенная вибрация возникает при неправильном монтаже установки, износе подшипников или нарушении резьбовых затяжек. При стачивании главных деталей повышается потребляемая мощность аппарата.
Засор или неисправность клапанов, уплотнителей или форсунок, смещение деталей или нарушение допусков при монтаже оборудования приводят к уменьшению показателей оборудования. Если в клапаны попали твердые частицы, возникают колебания давления.
Если оборудование стало более шумным, причиной может быть в поломке пружин клапанов, засоре установки.
В масляных моделях часто изнашиваются уплотнители – признаком этого будут капли воды в масле. Они же свидетельствуют и о высоком уровне влажности газовой смеси.
Существуют и другие типичные поломки – трещины, сколы на поверхности вала, ослабление креплений, нарушения соосности валов.
Все эти проблемы должны решаться подготовленными мастерами, с использованием только оригинальных комплектующих и расходных материалов, жидкостей, рекомендованных изготовителем. В ином случае ремонт приведет к более серьезным поломкам, сделает аппарат опасным для персонала.