3. Вихрові насоси

А – вхідне колесо; В – ущільнююча ділянка.

1 – корпус; 2 – робоче колесо; 3 – кільцевий канал; 4 – нагнітальний патрубок

Рисунок 3. Схема вихрового насосу.

Призначення. В установках невеликої потужності, порядку декількох десятків кВт, для перекачування рідин малов’язких, що не містять абразивних домішок. Ці насоси створюють напір, що в 2-10 разів перевищує напір відцентрового насосу при одних і тих же колових швидкостях робочого колеса, що відповідає коефіцієнтам швидкохідності п_б порядку 10-40, тобто в області значень п_б де застосування відцентрових насосів ускладнено.

Принцип дії. В вихрових насосах для передачі енергії від робочого колеса до рідини і створення напору використовується енергія вихрового руху рідини. Створюваний напір частково забезпечується відцентровими силами, але більша його частина визначається енергією вихорів, що утворюються в рідині при обертанні колеса.

На рис. І.3 схематично показана одна з конструкцій вихрового насоса. В корпусі 1 обертається робоче колесо 2 з ви фрезерованими лопастями. По периферії колеса в корпусі насоса є кільцевий канал 3, що закінчується нагнітальним патрубком 4. область вхідного вікна А та напірний патрубок відділяється ущільнюючою ділянкою корпуса В. На цій ділянці зазор між корпусом та колесом не перевищує 0,2 мм. Таким чином створюється ущільнення, що запобігає перетіканню рідини із порожнини нагнітання в порожнину всмоктування насоса. Рідини поступає через вікно А до основ лопастей, відкидається відцентровою силою в кільцевий канал, в якому набуває вихрового руху, і переміщується вздовж каналу до вихідного патрубка. На цьому шляху рідина неодноразово потрапляє в простір між лопастями, де їй додатково передається механічна енергія.

В вихрових насосах деяких конструкцій (із спеціальними пристосуваннями) можливе самовсмоктування рідини.

Переваги. Простота конструкції, невелика вага, а також те, що в результаті багаторазового контакту між рідиною, що перекачується, та робочим колесом досягаються більш високі напори, ніж в відцентрових насосах.

Недоліки. Порівняно низький ККД (порядку 25-50%), різке зростання напору та потужності, що споживається, наряду із зменшенням продуктивності.

4. Одногвинтові (героторні) насоси

1 – корпус; 2 – циліндр; 3 – гвинт; 4 – всмоктуючи порожнина; 5 – напірний трубопровід.

Рисунок 4. Схема одногвинтового (героторного) насоса.

Призначення. Ці насоси можуть бути використані для перекачування забруднених і агресивних рідин, розчинів і пластмас з високою в’язкістю, якщо їх обойми виготовлені із різноманітних корозійностійких матеріалів.

Принцип дії. В корпусі 1 насосу, в якому міститься циліндр 2 з внутрішньою профільованою гвинтовою поверхнею, що називається обоймою, встановлюється однозахідний гвинт 3.

Між обоймою і гвинтом утворюються замкнені порожнини, що заповнюються при роботі рідиною; при обертанні гвинта вони переміщуються вздовж вісі насосу.

В довільному перерізі насосу, в тому числі і в перерізі, що відповідає входу рідини в насос, при обертані гвинта об’єм порожнини 4 не залишається постійним, змінюючись від 0 до деякого максимального значення (при певному куті повороту гвинта). Із збільшенням об’єму порожнини 4 відбувається всмоктування рідини, яка захоплюються гвинтом і переміщується в осьовому напрямку до напірного трубопроводу 5.

Переваги. Ці насоси значно економніші за відцентрові насоси малої продуктивності, якщо тиск нагнітання перевищує 10 атм.

Недоліки. Область застосування одно гвинтових (героторних) насосів обмежена продуктивністю 3,6–7 м³/год та тиском 10–25 атм.