1.2 Принцип работы плунжерного насоса
Особенности строения и функционирования плунжерного насоса делает возможной работу с особо сложными составами: агрессивными жидкостями, эмульсиями, вязкими жидкостями (с уровнем вязкости от 8,5х10-7 до 8х10-4 м2/с), горячими веществами (с температурой до 2000С), высококонцентрированными составами или составами, имеющими твердые включения.
Пульсация - один из недостатков плунжерного насоса, возникающий обычно в ходе процесса дозирования жидкости. Именно пульсация может стать причиной многочисленных сбоев в работе насоса, а так производственного брака, что характеризует их работу как некачественную. Чтобы избежать таких последствий используют различные средства. Первый вариант борьбы с пульсацией - использование плунжерных насосов разнонаправленного действия. Второй вариант - использование многоплунжерных насосов, в котором функционирует одновременно от двух до шести плунжеров, действующих одновременно, но с некоторыми отличиями по фазе или по углу движения.
Плунжерный насос характеризуется определенными показателями по особенностям своей работы, что может позволить выделить определенные их достоинства и недостатки. К достоинствам плунжерных насосов можно отнести следующие характеристики:
- высокое качество осуществляемого дозирования (точность работы);
- возможность осуществления дозирования жидкостей даже при высоком давлении;
- богатый спектр вариантов рабочей жидкости (от нейтральных до токсичных и радиоактивных);
- простота в установке, эксплуатации и ремонте;
- долговечность и износостойкость;
- бесшумность осуществления работы.
Рисунок 1 Общий вид плунжерного насоса: 1 - цилиндр; 2-всасывающий патрубок; 3 - всасывающий клапан; 4 -напорный клапан; 5 - напорный патрубок; 6 - плунжер; 7 - шток; 8 - шатун; 9 - кривошип; 10 - уплотнение; 11 - байпас
Плунжерные насосы имеют несколько значимых недостатков, среди названных - появление пульсации и вытекающие из нее последствия. Еще одним из недостатков использования плунжерных насосов является непосредственный контакт рабочей жидкости с деталями насоса, что в случае использования агрессивных сред может означать максимально неблагоприятное воздействие на работу насоса (повышает его износоустойчивость, может привести к поломке). Для того, чтобы максимально избежать возможных трудностей и проблем при работе с плунжерным насосом, необходимо соблюдать некоторые требования к их эксплуатации и техническому обслуживанию. Поскольку работа насоса чаще всего ведется со сложными по своим свойствам составами и при высоком давлении, то необходимо осуществлять периодические проверки всех деталей насоса, так как предотвратить разрушение оборудования будет логичнее, чем его ремонтировать. Кроме того, поскольку насосы чаще всего работают с определенным объемом жидкости, то рекомендуется вести специальный журнал с фиксацией основных параметров состава (количество, давление, температура и прочие).
Исключительным преимуществом плунжерных насосов является высокое давление на выходе при относительно небольших величинах подачи перекачиваемой среды.
Принцип работы такого класса насосов заключается в следующем. При движении поршня вправо в рабочей камере насоса создаётся разрежение, нижний клапан открыт, а верхний клапан закрыт, — происходит всасывание жидкости. При движении в обратном направлении в рабочей камере создаётся избыточное давление, и уже открыт верхний клапан, а нижний закрыт, — происходит нагнетание жидкости.