Поршневий насос рідинний: пристрій і принцип дії
Рідинний поршневий насос – це одне з найдавніших пристроїв, призначенням яких є перекачування рідких середовищ. Поршневі насоси працюють на основі простого принципу витіснення рідин, яке здійснюється механічним способом. Порівняно з першими моделями подібних пристроїв, сучасні рідинні насоси поршневого типу відрізняються значно більш складною конструкцією, вони більш надійні та ефективні у використанні. Так, поршневі насоси, що випускаються сучасними виробниками, мають не тільки ергономічний і міцний корпус, але і розвинену елементну базу, а також надають більш широкі можливості для монтажу в трубопровідні системи. Завдяки такій універсальності насоси рідинні поршневого типу активно використовуються в трубопровідних системах як промислового, так і побутового призначення.
Поршневий насос для незамкнутих гідравлічних систем
Конструктивні особливості
Основним елементом рідинного поршневого насоса є порожнистий металевий циліндр, в якому і відбуваються всі робочі процеси, здійснювані з перекачуваною рідиною. Фізична ж вплив на рідину здійснює поршень плунжерного типу. Завдяки цьому елементу даний рідинний насос і отримав свою назву.
Принцип роботи поршневого насоса грунтується на зворотно-поступальному русі його робочого органу, який діє як гідравлічний прес. При цьому в конструкції такої машини, на відміну від класичних гідравлічних пристроїв, присутній механізм клапанного розподілу, а також ряд додаткових конструктивних елементів (зокрема, кривошип і шатун, що становлять основу силової частини насоса рідинного поршневого типу).
Пристрій аксіально-поршневого насоса
Принцип роботи
Від більшості з тих, хто підбирає технічні пристрої для оснащення трубопровідних систем, фахівці чують: «Поясніть роботу поршневого насоса з повітряною камерою». Слід відразу сказати, що принцип, за яким діє рідинний поршневий насос, винайдений ще кілька століть тому, досить простий. Полягає він у наступному: здійснюючи поступальний рух, поршень створює розрідження повітря в робочій камері, за рахунок чого у камеру і всмоктується рідина з підвідного трубопроводу. При зворотному русі поршня такого насоса, який, за деякими історичними даними, винайшов давньогрецький механік, рідина з робочої камери виштовхується в нагнітати магістраль. Поршневі насоси, як вже говорилося вище, оснащуються клапанним механізмом, основне завдання якого полягає в тому, щоб не дати рідини потрапити назад у всмоктувальний канал в той момент, коли вона виштовхується в нагнітальну магістраль.
Принцип роботи одностороннього поршневого насоса
Принципом, на якому працюють поршневі насоси, пояснюється той факт, що потік, створюваний такими пристроями, рухається по трубопроводу з різною швидкістю, стрибками. Щоб уникнути цього негативного явища, використовують насоси, оснащені відразу декількома поршнями, які працюють в певній послідовності. Переваги, які досягаються при використанні рідинних насосів з кількома поршнями, полягає ще й у тому, що такі пристрої здатні закачувати рідина навіть в той момент, коли їх робоча камера нею не заповнена. Така якість многопоршневого плунжерного насоса, яке отримало назву «сухе всмоктування», актуально у багатьох сферах, де використовуються подібні пристрої.
Поршневі насоси розрізняються за кількістю дій
Насоси двосторонньої дії
Основна причина, з якої був розроблений і став активно застосовуватися поршневий насос подвійної дії, полягає в прагненні виробників зменшити рівень пульсації потоку рідини, що нагнітається в трубопровідну систему. Для того щоб розібратися в перевагах використання насосного пристрою подвійної дії, достатньо зрозуміти, як працює поршневий рідинний насос цього типу.
Особливість пристрою рідинного поршневого насоса подвійної дії полягає в тому, що штокові і поршневі порожнини цієї машини оснащені індивідуальними клапанними системами. Така конструкція поршневого насоса подвійної дії, унікальність якої можна помітити навіть за фото, дозволяє не тільки усунути пульсації потоку в трубопровідній системі, але і значно підвищити ефективність використання самої машини. Між тим поршневі насоси одностороннього дії, якщо порівнювати їх з двосторонніми моделями, з-за простій конструкції відрізняються більш високою надійністю і довговічністю.
Принцип дії двостороннього поршневого насоса
Існує ще одна конструктивна схема поршневого насоса, при використанні якої вдається домогтися усунення пульсуючих процесів в трубопровідних системах. Насосне обладнання, виконане за даною схемою, що передбачає застосування спеціального гідроакумулятора. Основне призначення таких гідроакумуляторів, що використовуються для оснащення насосних станцій, полягає в тому, щоб накопичувати енергію потоку рідини в моменти пікового тиску в трубопроводі і віддавати її тоді, коли такого тиску для нормальної роботи системи недостатньо.
Однак які б види поршневих насосів ні використовувалися і якими б додатковими технічними пристроями ні оснащувалися насосні станції, усунути пульсаційні процеси в трубопроводах не завжди вдається. У таких ситуаціях часто застосовується додаткове обладнання, що забезпечує ефективне відведення зайвої рідини за межі насосної станції.
Сфери застосування
Область застосування рідинних насосів поршневого типу досить широка, що пояснюється їх високою універсальністю. Між тим конструкція таких машин не дозволяє використовувати їх в тих випадках, коли необхідно перекачувати значні обсяги води або іншої рідини. Одним з основних переваг цих гідравлічних машин є те, що їх поршні, витісняючи рідину через нагнітальну магістраль, одночасно всмоктують її нову порцію через подаючий канал, що в умовах сухого циліндра дуже важливо. Цим якістю і зумовлюється призначення поршневих рідинних насосів як найбільш ефективних пристроїв, які використовуються на підприємствах хімічної промисловості.
Гідравлічний поршневий насос для автокрана
Сфери застосування рідинних насосів поршневого типу розширюються і за рахунок того, що таке обладнання може успішно використовуватися для роботи з хімічно агресивними середовищами, деякими видами палива та вибухонебезпечними сумішами. Активно застосовуються насоси цього типу і в побутових цілях, з їх допомогою можна створювати трубопровідні системи для автономного водопостачання приватних будівель і для поливу. Між тим, вирішивши використовувати такий прилад, не забувайте про те, що для перекачування великих об’ємів рідини він не призначений.
Ще однією сферою, в якій активно використовуються рідинні насоси поршневого типу, є харчова промисловість. Це пояснюється тим, що такі пристрої відрізняються дуже делікатним ставленням до перекачується через них рідини.
Переваги і недоліки
Якщо говорити про переваги, якими володіють насоси поршневого типу, службовці для перекачування рідких середовищ, то до найбільш значущих можна віднести:
- простоту конструкції, яку демонструють навіть картинки і схематичне зображення подібних пристроїв;
- високу надійність, яка визначається не тільки використанням високоміцних матеріалів для виробництва таких машин, але і принципом дії поршневого насоса;
- можливість роботи з носіями, при використанні яких пред’являються особливі вимоги до умов пуску насосного обладнання.
Основним недоліком розглянутого насосного обладнання, згаданим вище, є його невисока продуктивність. Звичайно, розширити технічні можливості таких пристроїв можна, але навіщо це робити, якщо дана задача вирішується з меншими фінансовими витратами за допомогою насосного обладнання іншого виду.
Вибираючи рідинні насоси поршневого типу, спочатку визначитеся з тим, для чого таке обладнання буде використовуватися. Якщо не передбачається перекачування занадто великих обсягів рідини, то доступні за вартістю і надійні рідинні насоси поршневого типу оптимально підійдуть для реалізації ваших цілей.
