Водокольцевые насосы

Водокольцевые насосы предназначены для откачки неагрессивных по отношению к чугуну, титану (для насоса ВВНII -50Т), сплаву 12Х18Н9Т (для насосов ВВН2-50Х, ВВН-ЗН, ЖВН-12Н) газов, паров с целью создания вакуума в закрытых аппаратах. В качестве рабочей жидкости применяется вода. Насосы не требуют очистки поступающего в них газа и допускают попадание в насос жидкостей вместе с откачиваемым газом. Использование водокольцевых вакуумных насосов для откачки водогазовых смесей допускается лишь при условии отделения и отвода основной массы воды перед входом в насос.

Рис. 102. Схема водокольцевого вакуумного насоса до запуска (а) и во время работы (б):

1 – корпус насоса; 2 – рабочее колесо; 3 – лопасти рабочего колеса;

4 – воздушное пространство; 5 – входной патрубок; 6 – нагнетательный патрубок

Принцип работы

Внутри цилиндрического корпуса 1 (рис. 102) эксцентрично помещёно рабочее колесо насоса 2, снабжённое выступающими лопастями 3. Перед пуском в корпус заливается вода, которая при вращении рабочего колеса равномерно отжимается центробежной силой к внутренней поверхности корпуса, образуя кольцо.

Вода заливается в таком количестве, чтобы между ротором и внутренней поверхностью водяного кольца образовалось серпообразное воздушное пространство 4, перегораживаемое лопастями колеса 3. Воздух засасывается через отверстие 5, находящееся в самой широкой части этого серпообразного пространства, и переносится к другому отверстию 6, расположенному в самой узкой части, в результате чего происходит сжатие.

Таким образом, в жидкостно-кольцевых насосах перемещение воздуха из всасывающего патрубка в нагнетательный совершается непрерывно и равномерно.

Достоинства:

• простота конструкции;

• низкая чувствительность к загрязнениям;

• низкий износ благодаря отсутствию трущихся частей.

Недостатки:

• низкий КПД ввиду затраты энергии на вращение водяного кольца;

• потери рабочей жидкости с отходящими газами и необходимость её

улавливания и утилизации или рециркуляции;

• необходимость охлаждения рабочей жидкости с целью снижения давления её паров.

Области применения

Водокольцевой вакуум-насос используется для создания низкого вакуума (80–40 мм рт. ст.). При двухступенчатой схеме возможно довести вакуум до 10 мм рт. ст. Однако вода хорошо испаряется, мешая достижению высокого вакуума, поэтому иногда используют машинное масло или другие жидкости.

Водокольцевые вакуум-насосы также используются в комплексе с центробежными насосами для осуществления самовсасывания.

Рис. 103. Водокольцевой вакуумный насос NASH L 900 Р 2620 в разрезе

Обозначение насосного оборудования

В настоящее время введено обозначение центробежных насосов в соответствии с международным стандартом 8 2853. например: ХI 00-65-250 КСд, где Х — тип насоса; 100 — диаметр всасывающего патрубка в мм; 65 — диаметр напорного патрубка в мм; 250 — номинальный диаметр рабочего колеса в мм. Последующая индексация обозначает: — индекс обточки рабочего колеса. Как правило, больше двух обточек не бывает, поэтому обозначения вводят «а» и «б» (если колесо без обточки, то индекса нет). К — исполнение по материалу проточной части.

Детали химических насосов, перекачивающих кислоты, щелочи и жидкий кислород, агрессивные и взрывоопасные жидкости, изготовляют из различных легированных и высоколегированных сталей и легированных чугунов. Ниже приведены материалы деталей проточной части насосов для химических производств (по ГОСТ 10168—75) и даны условные обозначения исполнения насоса в зависимости от материала:

Материал детали или покрытия	Условное обозначение исполнения
Углеродистая сталь	А
Бронза	Б
Чугун или специальный чугун	В
Хромистая сталь типа стали марок 20Х13Л (ГОСТ 2176—77), 15X28 (ГОСТ 5632-72) или хромистый чугун типа чугуна марки 4X28 (ГОСТ 7769—82) Хромистая сталь типа стали марок 10Х12НДЛ, 90Х28ФТАЛ	Д
Хромистая сталь типа стали марок 10Х12НДЛ, 90Х28ФТАЛ	Д1
Хромоникелевая сталь типа стали марки 12Х18Н9Т (ГОСТ 5632-72)	К
Хромоникелевая сталь типа стали марок 10Х18НЗГЗД2Л или 10Х21Н5ТЛ	К1
Хромоникельмолибденовая сталь типа стали марки 10Х17Н13М2Т (ГОСТ 5632—72)	Е
Хромоникельмолибденовая сталь типа стали марки 10Х21Н6М2ТЛ	Е1
Хромоникельмолибденомедистая сталь типа стали марки 06ХН28МДТ (ГОСТ 5632—72)	И
Хромоникелькремнистая сталь типа стали марки 15Х18Н12С4ТЮ (ГОСТ 5632-72)	М
Сплавы на никелевой основе	Н
Титан и сплавы на его основе	Т
Сплавы алюминия	Ю
Кремнистый чугун типа чугуна марки ЧС15 (ГОСТ 7769—82)	Л
Полимерные материалы	П
Фарфор, керамика	Ф
Эмалевые покрытия	Э
Стекломатериалы	С
Графит	Г
Резиновое покрытие металла	Р

далее идет обозначение исполнения уплотнения:

С — одинарное сальниковое уплотнение (без подачи затворной жидкости); Сд — двойное сальниковое уплотнение (с подачей затворной жидкости); СП — промывочное сальниковое уплотнение; 28 — торцевое одинарное; 2Г (55) — торцевое двойное; Щ - щелевое; М — манжетное. Если указывается один вид уплотнения, а в скобках — другой, то это показывает возможное применение и другого вида (в скобках — менее предпочтительного).