Роторно-лопастной насос

— Пластинчато-роторный насос это тип насоса объемного действия , который состоит из лопастей, прикрепленных к ротору , который вращается внутри полости. В некоторых случаях эти лопатки могут иметь переменную длину и/или быть натянутыми для поддержания контакта со стенками при вращении насоса.

Этот тип насоса считается менее подходящим, чем другие вакуумные насосы, для жидкостей высокой вязкости и высокого давления. ^{[ нужна ссылка ]}и сложен в эксплуатации ^{[ нужны разъяснения ]}^{[ нужна ссылка ]}. Они могут выдерживать короткие периоды работы всухую и считаются подходящими для жидкостей с низкой вязкостью. ^{[ нужна ссылка ]}.

Типы

Самый простой лопастной насос имеет круглый ротор, вращающийся внутри большой круглой полости. Центры этих двух кругов смещены, что приводит к эксцентриситету. Лопасти установлены в пазах, вырезанных в роторе. Лопастям разрешен определенный ограниченный диапазон перемещения внутри этих пазов, так что они могут поддерживать контакт со стенкой полости при вращении ротора. Лопасти могут поддерживать такой контакт с помощью пружин , гравитации или центробежной силы . Внутри механизма может присутствовать небольшое количество масла , которое помогает обеспечить лучшее уплотнение между кончиками лопастей и стенками полости. Контакт между лопастями и стенками полости делит полость на «лопастные камеры», которые выполняют насосную работу. На стороне всасывания насоса лопастные камеры увеличены в объеме и, таким образом, заполнены жидкостью, нагнетаемой входным вакуумным давлением, которое представляет собой давление перекачиваемой системы, иногда просто атмосферы. На напорной стороне насоса лопастные камеры уменьшаются в объеме, сжимая жидкость и вытесняя ее из выпускного отверстия. Лопасти протягивают один и тот же объем жидкости при каждом обороте.

Многоступенчатые пластинчато-роторные вакуумные насосы, которые пропускают жидкость через серию из двух или более механизмов пластинчато-роторных насосов для повышения давления, могут достигать вакуумного давления всего в 10 ⁻⁶ бар (0,1 Па ).

Использование

Лопастные насосы обычно используются в качестве гидравлических насосов высокого давления и в автомобилях, включая насосы наддува , гидроусилителя рулевого управления , кондиционера и автоматической трансмиссии. насосы ^{[ нужна ссылка ]}. Насосы для среднего давления включают такие применения, как карбонизаторы для фонтанных дозаторов безалкогольных напитков и кофемашин для эспрессо. ^{[ нужна ссылка ]}. Кроме того, лопастные насосы могут использоваться в газовых приложениях низкого давления, таких как впрыск вторичного воздуха для автоматического контроля выбросов выхлопных газов, или в химического осаждения из паровой фазы низкого давления. системах ^{[ нужна ссылка ]}.

Пластинчато-роторные насосы также являются распространенным типом вакуумных насосов , причем двухступенчатые насосы способны достигать давления значительно ниже 10 ⁻⁶ бар . Они используются в таких приложениях, как обеспечение помощи при торможении в больших грузовиках и легковых автомобилях с дизельными двигателями (двигатели которых не создают вакуум на впуске) с помощью усилителя торможения , в большинстве легких самолетов для приведения в действие гироскопических пилотажных приборов , при откачке трубопроводов хладагента во время установки кондиционеры , лабораторные сублимационные сушилки и вакуумные эксперименты по физике. ^{[ нужна ссылка ]}. В лопастном насосе перекачиваемый газ и масло смешиваются внутри насоса, поэтому их необходимо разделять снаружи. Поэтому вход и выход имеют большую камеру, возможно, с завихрением, куда капли масла выпадают из газа. Иногда на впуске имеются жалюзи, охлаждаемые комнатным воздухом (насос обычно на 40 К горячее), чтобы конденсировать растрескавшееся перекачиваемое масло и воду и позволить им упасть обратно во впуск. Когда эти насосы используются в системах с высоким вакуумом (где приток газа в насос становится очень низким), серьезной проблемой является загрязнение всей системы обратным потоком молекулярного масла .

История

Как и в случае со многими простыми механизмами, неясно, когда был изобретен пластинчато-роторный насос. Книга Агостино Рамелли 1588 года « Разнообразная и искусственная машина дель капитана Агостино Рамелли» («Различные и гениальные машины капитана Агостино Рамелли») содержит описание и гравюру пластинчато-роторного насоса. ^{[ 1 ]} наряду с другими типами роторных насосов, что позволяет предположить, что конструкция была известна в то время. В последнее время лопастные насосы также появляются в патентных записях 19 века. В 1858 году некоему У. Пирсу был выдан патент США на «новое и полезное усовершенствование ротационных насосов», в котором скользящие лопасти были признаны предшествующим уровнем техники , «используемым в связи с эксцентричной внутренней поверхностью». ^{[ 2 ]} В 1874 году канадский патент был выдан Чарльзу К. Барнсу из Саквилля, Нью-Брансуик . ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} С тех пор были внесены различные усовершенствования, в том числе лопастной насос с регулируемыми лопастями для газов (1909 г.). ^{[ 6 ]}

Пластинчатый насос переменной производительности

Одним из основных преимуществ лопастного насоса является то, что его конструкция легко превращается в насос переменной производительности, а не в насос постоянной производительности, такой как цилиндрический или героторный насос. Расстояние по осевой линии от ротора до эксцентрикового кольца используется для определения рабочего объема насоса. Позволяя эксцентриковому кольцу поворачиваться или перемещаться относительно ротора, можно изменять смещение. Лопастной насос даже может работать в обратном направлении, если эксцентриковое кольцо перемещается достаточно далеко. Однако производительность невозможно оптимизировать для перекачивания в обоих направлениях. Из этого может получиться очень интересный масляный насос с гидравлическим управлением.

Лопастной насос переменной производительности используется в качестве энергосберегающего устройства и уже более 30 лет используется во многих приложениях, включая автомобильные трансмиссии. ^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}^{[ 9 ]}

Материалы

Внешние части (головка, корпус) – чугун, ковкий чугун, сталь, латунь, пластик и нержавеющая сталь.
Лопасть, толкатели – углеграфит, PEEK
Торцевые пластины – углеграфит
Уплотнение вала – компонентные механические уплотнения, картриджные механические уплотнения промышленного стандарта и насосы с магнитным приводом.
Упаковка – доступна у некоторых поставщиков, но обычно не рекомендуется для работы с жидкими жидкостями.

См. также

Ссылки

^ «Таблица 108: Устройство для двух мужчин для слива воды из болота или фундамента» .
^ «Роторный насос» .
^ Марио Терио, Великие морские изобретения 1833-1950 , Goose Lane Editions, 2001, стр. 53.
^ Билл Сноудон, « Чарльз К. Барнс: фермер, рыбак, судостроитель, изобретатель », в «Белом заборе», выпуск № 54, февраль 2012 г., Tantramar Heritage Trust»
^ CA 3559A , Чарльз К. Барнс, «Роторный насос», опубликовано 15 июня 1874 г.
^ США 878528 , Хоффманн К., «Роторный насос для газов», опубликован в 1906 г., выпущен в 1908 г.
^ Пластинчатые насосы: пластинчато-роторные и вакуумные насосы DAE Pumps. Получено с: https://www.daepumps.com .
^ Направляющая пластинчато-роторного насоса и конструкция пластинчато-роторного насоса | Замковые насосы. Получено с: https://www.castlepumps.com .
^ Что такое пластинчато-роторный насос и как он работает? - Процесс Андерсона. Получено с: https://www.andersonprocess.com .

Внешние ссылки

[1] «Таблица 108: Устройство для двух мужчин для слива воды из болота или фундамента» .

[2] «Роторный насос» .

[3] Марио Терио, Великие морские изобретения 1833-1950 , Goose Lane Editions, 2001, стр. 53.

[4] Билл Сноудон, « Чарльз К. Барнс: фермер, рыбак, судостроитель, изобретатель », в «Белом заборе», выпуск № 54, февраль 2012 г., Tantramar Heritage Trust»

[5] CA 3559A , Чарльз К. Барнс, «Роторный насос», опубликовано 15 июня 1874 г.

[6] США 878528 , Хоффманн К., «Роторный насос для газов», опубликован в 1906 г., выпущен в 1908 г.

[DAE1-7] Пластинчатые насосы: пластинчато-роторные и вакуумные насосы DAE Pumps. Получено с: https://www.daepumps.com .

[Castle1-8] Направляющая пластинчато-роторного насоса и конструкция пластинчато-роторного насоса | Замковые насосы. Получено с: https://www.castlepumps.com .

[Anderson1-9] Что такое пластинчато-роторный насос и как он работает? - Процесс Андерсона. Получено с: https://www.andersonprocess.com .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]