Водокольцевой вакуумный насос, виды, принцип действия, производители

Преимущество водокольцевого насоса в сравнении с аналогичными механизмами в простоте конструкции. В проходящей камере отсутствуют трущиеся соединения, что приводит к высокой скорости аппарата перекачивания. Вакуум создается непосредственно средой, которую прогоняют через лопасти импеллера. Различие насосов ВВН в количестве ступеней рабочего органа.

Агрегат относят к категории низковакуумного оборудования.

Одноступенчатый

Главное отличие от собрата всего одна камера перекачивания. Низкая производительность делает прибор доступным при небольших объемах транспортировки или закачки. В домашних условиях это компрессор для аквариума.

Многоступенчатый

Имеет две и более вакуумные камеры, защищенные предохранительными клапанами, которые не допускают возврат транспортируемой части воздуха обратно. Часто в многоступенчатой модели камеры подключают параллельно, что значительно увеличивает производительность по созданию вакуума и транспортировке. Вторая и последующие ступени предохраняют среду от появления пузырьков газа (кавитации). Оседание твердых частиц в конденсате очищает воздух или другой газ, проходящий в несколько этапов.

Насос сделан из следующих элементов:

• Прочного металлического корпуса.
• Электродвигателя.
• Цилиндрического барабана с двумя отверстиями, для всасывающей и нагнетательной труб. Выходная опущена в приемник для отработанной воды, сверху предусмотрен открывающийся патрубок, выпускающий выхлопы.
• Эксцентрического ротора импеллера с лопатками, неравномерно распределенными по валу.
• Вода как часть механизма закачана до запуска мотора, после включения она отбрасывается к стенкам корпуса, создавая вакуумное пространство. Может быть использована другая жидкость, в зависимости от технологического процесса.

Технические характеристики:

• Мощность привода от 0,7 до 1,5 кВт.
• Работает при напряжении 220 и 380 В.
• Разрежает газовую среду до показателей 0,1 – 0,05 атмосфер.

Конструкцию относят к экологически чистым и пожаробезопасным, потому что в процессе участвует только вода или нейтральная смесь.

Насос ВВН работает с газами, нейтральными при соприкосновении с металлической поверхностью чугуна. Для других сред, таких как хлор, сероводород и им подобных, подойдет внутренний механизм из нержавеющей стали.

Одноступенчатый водокольцевой насос.

Внутри металлического неподвижного корпуса располагается постоянно вращающийся эксцентричный импеллер, состоящий из ротора и прикрепленных к нему лопастей. Жидкость поступает через отверстие, расположенное в торцевой части. Под действием центробежной силы, вода отбрасывается к стекам корпуса, где образуется жидкостное кольцо. Между ним и лопастью импеллера в рабочей камере образуется серпообразная область, разделенная лопатками импеллера на отдельные рабочие ячейки. Двигаясь от окна всасывания до окна нагнетания, они создают вакуум.

Оси серповидной сферы и лопаток не совпадают, просветы постоянно меняют объем. При увеличении объема падает давление в камере, открывая доступ к очередной порции газа. Объем уменьшается, создавая область повышенного давления. Газ продвигается в сторону нагнетания.

В небольшой секции ячеек собирается так называемый «мертвый объем», который возвращает оставшуюся порцию газа на повторное всасывание.

Производительность зависит от величины «мертвого объема».

Двухступенчатый водокольцевой насос.

Отличие от предыдущей модели в двойном колесе, который при вращении образует из водяного кольца овал, в результате две полости создают два входа всасывания и нагнетания. Несмотря на двойное колесо, скорость прокачки не увеличивается в два раза. Создаваемая мертвая зона отбрасывает больше среды на повторный цикл. Из-за этого КПД увеличивается всего в полтора раза.

Легкий в эксплуатации агрегат имеет ряд плюсов:

• Простая конструкция легка в обслуживании из-за малого количества составных частей.
• Высокая производительность приводит к значительной экономии энергии.
• Стабильное создание вакуумного пространства.
• Отсутствие трения, так как роль прокладки и смазки выполняет жидкость.

Немного минусов:

• На стенках рабочей камеры остаются тяжелые вещества, конденсируемые от транспортировки газообразных веществ. Поэтому периодически прокачку останавливают и очищают внутренность.
• При полной нагрузке высокое энергопотребление.
• Необходимость следить за температурой жидкости, охлаждая ее ниже точки кипения, чтобы образовавшийся пар не скапливался до критического состояния.
• Двухступенчатый вариант сравнительно дорогой.

Нанесенная на корпус нумерация позволяет определиться с выбором нагнетателя.

Рассмотрим на одном из примеров: 2ВВН2-50 УХЛ 4.2, где:

• 2 – номер модели.
• ВВН – водокольцевой вакуумный насос
• 2 – показатель остаточного давления (Мпа);
• 50 — кубометры в минуту.
• УХЛ 4.2 — климатическая зона, в которой агрегат максимально продуктивен.

Высокопродуктивные показатели снискали потребность агрегата во многих отраслях народного хозяйства для передачи газов и пара:

• В целлюлозно-бумажном производстве для вакуумной фильтрации при изготовлении целлюлозной смеси, участия в производственном цикле сушки древесины
• Фармацевтике и медицине – очистка лекарственных заготовок, вакуумное хранение препаратов.
• Строительстве – насосы используют при дегазации сырья из керамики и глины.
• Производстве удобрений и другой химической продукции.
• Металлургии – при создании кристаллических форм, сверхчистых соединений лазерных проводников.
• Пищевой промышленности – сублимация овощей и фруктов, выпаривание сахарной патоки, опреснение воды, ректификация спиртов.

В быту небольшими моделями пользуются мастера по ремонту холодильного либо климатического оборудования.

В доильном хозяйстве используют для создания постоянного давления в схеме транспортировки молока.

Насосы типа ВВН выпускают на нескольких производствах:

• Бессоновском компрессном заводе «Беском» (Пенза).
• Заводе «Ливгидромаш» (Киев).
• Объединении «Вакууммаш» (Казань).
• Электромеханическом заводе Херсона.

Также в строительных магазинах предлагают неплохие образцы зарубежного производства.

Высушивание продуктов до бумажной консистенции, создание уникальных кристаллов или транспортировка газообразной среды не обойдется без продуктивного водокольцевого насоса. Отсутствие прокладок и других уплотнительных деталей, делает обслуживание механизма довольно простым.