2.6. Фигурно – роторные (коловратные) насосы

На рис. 4. представлены два типа коловратных насосов известных под названием «три - четыре» и «семь - восемь». В насосную часть входят внутренний и наружный роторы, которые вращаются в сменной втулке, установленной в корпусе насоса. Внутренний ротор установлен эксцентрично по отношению к наружному и вал его размещён в подшипниках в крышках корпуса.

Внутренний ротор является ведущим, а наружный ведомым. При вращении между роторами создаются полости.

Эти полости, расположенные с одной стороны ротора, увеличиваются, а с другой – уменьшаются.

Неподвижная сменная втулка, фиксируемая в корпусе насоса, имеет два окна, которые выполняют функции распределителя потоков, а наружный ротор имеет окна в каждой впадине.

а)

б)

Рис. 4. Элементы коловратных насосов типов «три-четыре» (а) для жидкостей с большой вязкостью и «семь-восемь» (б) для жидкостей с низкой вязкостью

В процессе работы насоса в полости, увеличивающейся по объёму, жидкость всасывается через окна в сменной втулке и окна в наружном роторе насоса, а из полостей с уменьшающимся объёмом вытесняется. При этом внутренний ротор прокатывается по внутренней стенке наружного ротора, увлекая его за собой. Последний при своём вращении скользит по внутренней поверхности сменной втулки.

Насосы типа «три - четыре» успешно применяются для перекачивания жидкостей большой вязкости, а типа «семь - восемь» - для жидкостей с низкой вязкостью. Основной причиной отказов в работе этого типа насосов является наличие большого количества трущихся поверхностей.

2.7. Водокольцевые насосы

Наряду со струйными аппаратами для создания разряжения в закрытых емкостях используются водокольцевые насосы. По принципу действия они относятся к объемным насосам, в которых изменение объема рабочей камеры достигается путем смещения положения внутренней поверхности жидкостного кольца относительно лопаток ротора. Насос состоит из цилиндрического корпуса с всасывающим и нагнетательным патрубками. Внутри корпуса эксцентрично смонтирован ротор (лопаточное рабочее колесо). В корпус насоса заливают воду.

При вращении лопасти ротора отбрасывают воду к стенкам корпуса, образуя вращающееся водяное кольцо. Серповидное пространство между внутренней поверхностью водяного кольца и ступицей ротора составляет рабочую камеру насоса. Если ротор вращается по часовой стрелке, то справа поверхность водяного кольца удаляется от ступицы ротора и между каждыми смежными лопастями и боковыми стенками корпуса образуется свободный объем, который заполняется перекачиваемой средой (газом или паровоздушной смесью). Слева водяное кольцо приближается к ступице, объем уменьшается и перекачиваемая среда выталкивается в нагнетательный патрубок. Вверху внутренняя поверхность водяного кольца касается ступицы рабочего колеса и препятствует перетеканию воздуха с нагнетательной стороны во всасывающую.

Очень важно, чтобы при работе насоса не было утечек воды из него и чтобы толщина водяного кольца оставалась постоянной.

Утечки жидкости из насоса происходят постоянно в результате вихре- и брызгообразования на внутренней поверхности водяного кольца и уноса брызг через нагнетательное отверстие. Кроме того, от постоянного перемешивания и трения жидкость в кольце нагревается и ухудшается работа насоса. Поэтому насосы оборудуются собственной системой с напорным бачком для постоянной замены части воды в кольце.