Ротационные насосы (шестеренные) предназначены главным образом для перекачивания вязких жидкостей (сгущенного молока, сливок, сметаны, смеси для мороженого и др.). Они бывают с внешним и внутренним зацеплением.
Рис. 1. Схема ротационных насосов (шестеренных):
а, — с внешним зацеплением: 1 — корпус; 2 — шестерни; б — с внутренним зацеплением: 1 — корпус; 2 — шестерни; 3 — выступ в корпусе.
Рабочий орган ротационного насоса с внешним зацеплением (рис. 1, а) состоит из двух шестерен 2, заключенных в корпусе 1, представляющем собой два совмещенных цилиндра. Одна из шестерен ведущая и закреплена на рабочем валу.
При вращении шестерен в направлении, указанном стрелками, промежутки между их зубьями будут внизу заполняться жидкостью, поступающей из всасывающей трубы. Вверху, где зубья входят в зацепление, жидкость будет выдавливаться из этих промежутков и поступать в нагнетательную трубу.
Ротационный насос с внутренним зацеплением (рис. 1, б) состоит также из пары шестерен 2, расположенных одна в другой. Вверху справа зубья этих шестерен входят в зацепление, а с противоположной стороны они разделены неподвижным серповидным выступом 3, предотвращающим просачивание жидкости с нагнетательной стороны во всасывающую.
При работе насоса жидкость, поступающая из всасывающей линии, заполняет промежутки между зубьями шестерен, затем переносится к месту выхода в нагнетательную трубу, где выдавливается входящими в зацепление зубьями. В шестеренных насосах всасывающие и нагнетательные патрубки взаимозаменяемы: изменение направления вращения шестерен меняет и назначение патрубка.
Теоретическая производительность насоса равна количеству объемов жидкости, перенесенных шестернями из всасывающего в нагнетательный патрубок в единицу времени. Фактически производительность вследствие обратного перетекания жидкости в насос через неплотности меньше теоретической.
По мере износа насоса увеличиваются торцовые зазоры между шестернями и стенками корпуса и объемный к. п. д. снижается. Величина торцовых зазоров должна составлять 0,01—0,03 мм. В глубине впадин делают отверстие, чтобы жидкость не была зажата между зубом и впадиной.
Шестеренные насосы изготовляют с бронзовыми корпусами и шестернями, имеющими наружные зубья из нержавеющей стали. Привод осуществляется непосредственно от электродвигателя или через редуктор.
Техническая характеристика шестеренных насосов
НРМ-2 НУК-10
Производительность, л/ч 250—2000 10000
Напор, м вод. ст 20 25
Зацепление шестерен внутреннее внешнее
Мощность, кет 0,6 2,8
Число оборотов в минуту
электродвигателя 930 950
шестерен 930 92
Диаметр патрубков, мм 36 75
Габариты, мм
длина 475 910
ширина 295 750
высота 285 560
Масса, кг 52 335
Производительность насоса НРМ-2 регулируется поворотом крышки, при этом изменяется объемный к. п. д. насоса.
Исследованиями ВНИМИ установлено, что более устойчивая производительность шестеренного насоса получается при работе его на вязкой жидкости. К. п. д. насоса очень мал по сравнению с к. п. д. поршневых насосов и близок к к.п.д. центробежных насосов.
Эксплуатация насосов
Насосы устанавливают на фундаментах, а передвижные — непосредственно на полу без крепления.
Всасывающая линия насоса должна быть по возможности короче. Однако, если насос и бак или аппарат закреплены неподвижно, то в линии должен быть хотя бы один отвод (колено), так как прямой участок трубы между двумя неподвижными патрубками установить нельзя из-за необходимости осевого перемещения трубы к тому и другому патрубку при свинчивании соединений.
Перед пуском нас оса необходимо убедиться, что насос вымыт и собран правильно.
Включив рубильник и убедившись, что ход насоса правильный, открывают полностью кран на всасывающей линии. Кран на нагнетательной линии центробежного насоса открывают настолько, чтобы иметь требуемую производительность.
Необходимо следить за состоянием сальников, особенно в том случае, если насос работает на вязкой жидкости или обеспечивает большую высоту всасывания, т. е. если в насосе создается вакуум. При этом через неплотный сальник воздух будет поступать в насос и врабатываться в продукт, что недопустимо. Поэтому всасывающие линии, находящиеся под вакуумом, и сальники насосов должны быть собраны так, чтобы была полностью обеспечена герметичность.
Для этого соединения всасывающей линии должны быть исправными, с хорошими резиновыми прокладками и тщательно затянуты. Сальник насоса должен быть набит, смазан животным жиром или маслом и правильно затянут. При чрезмерной затяжке сальника нагревается вал и сальник выходит из строя.
При установке насоса необходимо стремиться к тому, чтобы жидкость в него поступала самотеком, т. е. насос находился под заливом. Этим можно предотвратить или уменьшить возможность образования вакуума во всасывающей части насоса.
В случае установки насосов на всасывание следует иметь в виду, что высота всасывания зависит от температуры перекачиваемой жидкости:
Температура жидкости, °С 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Высота всасывания, м
теоретическая 10,2 10,1 9,9 9,5 9,0 8,3 7,1 5,5 3,2 0
практическая 6 5 4 32 1 0 — — —
Горячая жидкость всасывается хуже холодной вследствие частичного испарения ее в разреженном пространстве насоса
При продолжительной остановке насоса надо закрыть кран на всасывающей линии, выключить насос, спустить остатки жидкости из насоса и труб, разобрать и вымыть насос.
