Шестеренчатые насосы

Шестеренчатый (шестеренный) насос – это механизм для нагнетания жидкости. Его основным рабочим органом являются две шестерни, находящиеся в зацеплении.

Классификация

По давлению

По уровню создаваемого давления, шестеренчатые насосы делятся на:

• Низкие, до 5 атм.

• Средние, до 30 атм.

• Высокие, до 70 атм.

По зацеплению

Тип зацепления может быть внутренним или внешним (наружным). В насосе с внутренним зацеплением рабочие органы располагаются по принципу «одна шестерня в другой». С внешним - две шестерни соединяются «обычным» порядком. Это более распространенная модель. Далее речь пойдет только о таких устройствах.

По типу и расположению шестерен

По форме зубьев шестерни бывают: прямозубые, косозубые и шевронные. Вторые и третьи, по сравнению с первыми, обеспечивают более плавный поток, у них выше производительность.

Конструкция

Основными элементами шестеренчатого насоса являются:

• Вал, получающий вращение от привода.

• Ведущая шестерня на приводном валу.

• Ведомая шестерня, в зацеплении с ведущей.

• Опорные втулки.

• Корпус с крышкой, крепежным фланцем, впускным и выпускным отверстиями.

• Уплотнения.

Из-за большой скорости вращения, рабочая среда не успевает полностью выдавиться из камеры, прежде чем зубья войдут в зацепление. Некоторая часть ее оказывается запертой между зубьями, в результате чего наблюдается т.н. компрессия жидкости. Она сопровождается скачком давления. Чтобы этого не допустить, делаются разгрузочные канавки.

Особенностью шестеренного насоса является требование высокой точности изготовления. Благодаря подгонке деталей, давление рабочей среды на выходе может достигать 200 бар и более.

Принцип действия

Привод насоса вращает ведущую шестерню, от которой крутящий момент передается на зацепленную с ней ведомую. Шестерни вращаются в разные стороны так, что напротив впускного окна их зубья расходятся. Когда шестерни выходят из зацепления, они создают разрежение. Рабочая среда всасывается и захватывается зубьями.

Разрежение создается по следующей причине. Зубья шестеренок и впадины между ними образуют рабочие камеры для перекачиваемой жидкости. Когда шестерни выходят из зацепления, объем каждой такой камеры, по мере поворота вала, все более и более увеличивается. По законам физики, при резком увеличении замкнутого объема внутри него падает давление. Когда зубья сходятся, наблюдается обратный процесс. Объем каждой камеры уменьшается, а давление в этой зоне – растет.

Далее жидкость транспортируется в пространствах между зубьями. Она двигается вдоль внутренних поверхностей корпуса. Между шестернями рабочая среда не проходит. Возле напорного патрубка зубья сходятся, образуется область высокого давления. Жидкость с силой выбрасывается в выпускное окно.

Пищевые насосы

В пищевой и фармацевтической промышленности распространены насосы марки ОНШ и другие, сделанные из коррозионностойкой нержавеющей стали . Они могут перекачивать жидкости с большой вязкостью. Предлагаются в трех исполнениях: с горизонтальным или вертикальным размещением патрубков, а также с бункером. Опционально, могут иметь рубашку обогрева / охлаждения.

Достоинства

• Простая и компактная конструкция.

• Надежность и долговечность.

• Высокий КПД (до 95%).

• Нет рабочих органов, на которые бы действовала центробежная сила.

• Высокий уровень давления.

• Перекачивают горячие (на заказ – до 220 град С) и тягучие вещества.

• Возможен реверс.

Шестеренчатые насосы с любым типом зубьев работают без пульсаций.