Принцип роботи гвинтового насоса дозволяє здійснювати перекачування рідин і складів, що відрізняються підвищеним показником в’язкості. Подібні пристосування експлуатуються в промисловості, включаючи металообробну і хімічну галузі. Зазначені агрегати мають тривалий робочий ресурс, відрізняються надійністю і простотою конструкції. Розглянемо особливості, характеристики і застосування даного обладнання.
Пристрій і конструкційні особливості
Незалежно від нюансів принципу роботи гвинтового насоса, основним його елементом є ротор. Ця деталь має циліндричну конфігурацію, а також спиралеобразный жолоб, виготовлений у вигляді гвинта. Статорна частина виконана у формі труби, оснащується еластомірної гільзою і каналом у вигляді спіралі. Порівняно з роторним основним елементом, статорна спіраль завжди має на один виток (захід) більше.
Робоча камера насоса розділена на кілька відсіків. Їх розмежування здійснюється за допомогою ділянок, які захищені від проникнення води, розташовуються між статором і ротором уздовж лінії зіткнення. Із-за особливостей конструкції, зазначені ділянки відкриваються і закриваються по черзі.
Коригування кількості відкачуваного розчину здійснюється шляхом зміни числа обертів роторної частини. У цьому процесі безпосередньо бере участь частотний привід. Робочі елементи насоса розміщуються в посиленому остові з пластику, нержавіючої сталі (для моделей, агрегуючі з глибинними свердловинами) або чавуну.
Принцип дії гвинтового насоса
Робота розглянутого устаткування заснована на транспортування рідинного складу всередині спеціальної камери вздовж гвинтової осі. Останній елемент розміщується між поверхнею остова і гвинтовими каналами, за допомогою фіксації суміжних виступів гвинтів в канавках. Така конструкційна особливість дає можливість створити всередині агрегату замкнутий простір, що не дозволяє рідини переміщатися в зворотному напрямку.
Призначення
Завдяки своєму принципу роботи, гвинтові насоси застосовуються в різних господарських і промислових галузях. Найпопулярніші сфери використання зазначеного обладнання:
Популярність обладнання обумовлюється його високою надійністю і можливістю ефективно функціонувати під високими навантаженнями.
Сильні і слабкі сторони
Продуктивний принцип роботи гвинтового свердловинного насоса – це не єдина його перевага. Серед інших переваг відзначають наступні моменти:
- можливість роботи з рідинами, що мають підвищену в’язкість, при цьому створюється більший тиск, ніж у импеллерных аналогів;
- високий ККД агрегатів, показник якого наближається до 70 %;
- здатність обробки сумішей, що включають в себе великий обсяг твердих домішок;
- виключається утворення пульсуючих моментів, що спостерігаються в роботі більшості іншого обладнання;
- функціонування зваженим способом з максимальною глибиною забору рідини до 8,5 метрів;
- знижена гучність, компактні розміри;
- високий показник надійності, простота в обслуговуванні, висока ремонтопридатність.
Як і всі типи насосного обладнання, гвинтові агрегати не позбавлені недоліків. По-перше, це висока ціна пристосування, у зв’язку з чим не всі дрібні господарства та приватні підприємці можуть дозволити їх експлуатацію. По-друге, в конструкції не передбачена можливість регулювання кількості відкачуваної рідини.
Різновиди
Незважаючи на схожий принцип роботи, гвинтові насоси діляться на кілька видів по конструктивним особливостям. По влаштуванню розглянуте обладнання підрозділяється на три основні категорії. Перший різновид – шнекові модифікації. Вони орієнтовані на перекачування значної кількості сумішей, до складу яких входять агресивні хімічні і абразивні речовини.
Шнекове обладнання функціонує однаково ефективно у вертикальній і горизонтальній позиції. Це устаткування часто використовується для обслуговування свердловин і глибоких колодязів. Серед переваг даної категорії – простота конструкції і відносно невисока ціна.
Штангові і вакуумні версії
Пристрій і принцип роботи гвинтового насоса штангового типу дозволяє його використовувати на підприємствах, що займаються видобутком і переробкою нафти і схожих речовин, що володіють великою в’язкістю. У конструкції устаткування передбачений сальник гирлової конфігурації, поворотна колона і поверхневий приводний блок. Серед плюсів агрегатів даної конфігурації – висока продуктивність. Мінус – дорожнеча.
Вакуумний гвинтовий насос, принцип роботи якого заснований на роботі пари роторів, також призначений для перекачування рідин різного ступеня в’язкості. Рухомі елементи обертаються в різні сторони, завдяки чому оброблюваний складу спочатку потрапляє в район між робочими камерами і циліндром, а потім подається у вихідний отвір для відпрацьованих газів.
Варто зазначити, що на ефективність роботи і продуктивність розглянутого устаткування, незалежно від типу, переважно впливає правильність експлуатації. Тому, перед придбанням агрегату, необхідно переконатися в його відповідності обраній дії.
Види ущільнень і основні експлуатаційні параметри
Насоси глибинні гвинтові можуть оснащуватися декількома видами ущільнень: сальниками, манжетами, подвійними або одинарними торцевими елементами або магнітною муфтою.
Нижче наведені основні параметри експлуатаційного плану, характерні для даного обладнання:
- показник продуктивності – 0,03-500 куб. м/год;
- граничний тиск для стандартного виконання – 6-48 бар;
- число ступенів – від однієї до восьми;
- параметр в’язкості оброблюваної рідини – 1-3000000 сПз;
- розмір твердих домішок по максимуму – 150 мм.
Варто відзначити, що максимальний тиск практично не обмежується, залежить від числа ступенів, які монтуються послідовно. У деяких виробників є зразки, здатні працювати з тиском до 240 бар.
Порівняння відцентрових і гвинтових моделей
Не завжди користувачі можуть чітко розібратися в тому, який насос в побутовому використанні краще – відцентровий або гвинтовий? Обидві модифікації між собою відрізняються конструкційними особливостями та сферами експлуатації.
Відцентрова помпа являє собою досить дороге обладнання, яке непогано справляється з водопостачанням заміського котеджу або дачі. Подібні агрегати орієнтовані на обслуговування колодязних свердловин. У конструкцію пристосування входить колесо, фиксирующееся на валу, що служить для постачання води вгору. Подібна система підходить винятково для обробки чистої води, володіє високим ККД, використовує електроенергію в розумних межах. Перевага відцентрових насосів – тривалий термін експлуатації і надійність.
Робота гвинтових насосів орієнтована на промислові цілі. Але іноді його використовують і для побутових потреб. В останньому випадку при перекачуванні води вміст у ній твердих часток не повинен перевищувати 150 г/куб. м рідини.
При виборі насосного обладнання серед зазначених варіацій слід орієнтуватися на кінцеве його призначення. Тобто для подачі чистої води оптимальним варіантом стане відцентрова система, а для поливу – гвинтовий аналог.
Чим відрізняються лопатеві агрегати?
Часто лопатевий насос вважають однією з модифікацій гвинтового варіанти. Це не зовсім так. Гвинтові пристрої застосовуються зазвичай в промисловості. До плюсів обладнання цього типу відносять такі моменти:
- рівномірна подача рідинної суміші на всій робочій дистанції;
- присутність опції самовсмоктування;
- добре збалансований механізм основного дії;
- ефективність роботи з сумішами, перенасиченими твердими включеннями;
- міцність і надійність усіх елементів.
Серед мінусів – підвищене тертя спряжених деталей і не завжди ефективне охолодження.
Лопатеві пристосування зараховуються до побутової категорії. До плюсів даних агрегатів відносять:
- простоту експлуатації та обслуговування;
- можливість підключення декількох приладів до одного трубопроводу;
- компактні розміри і невелику масу;
- доступну ціну основних комплектуючих і запасних елементів;
- високу ефективність охолоджуючої системи.
Недоліки лопатевих модифікацій
Якщо порівняти принцип роботи гвинтового насоса для свердловини з аналогічним параметром лопатевого виконання, останній варіант має ряд істотних недоліків. До них зараховують:
- неможливість роботи з забрудненою водою;
- низький ККД;
- частий перегрів агрегатів при звуженні потокових каналів;
- погана збалансованість і стійкість конструкції.
Важливою особливістю лопатевого насоса є його продуктивність. Цей показник дуже залежить від якості оброблюваної рідини і потужності самої помпи. Брак останнього параметра обнуляє всі можливі плюси. Тому при виборі обладнання, слід особливу увагу звертати на його потужностні показники, з урахуванням довжини магістралі та площі будівлі, призначеного до обслуговування.
