Оставить заявку
на оборудование
на оборудование
Поршневые насосы: принцип действия и сферы применения
Поршневые насосы прошли длинный путь от достаточно простых конструкций в первых моделях до более эффективных устройств. В данной статье рассмотрим основные виды такого насосного оборудования, принцип его работы и основные особенности.
В основе работы поршневых насосов положен принцип выталкивания жидкости за счет давления, создаваемого поршнем. Простой и эффективный механизм передает достаточно количество энергии, чтобы жидкость дальше могла двигаться по трубопроводу.
Первые поршневые насосы ещё придумали в Древнем мире - в I веке н.э. За все это время механизм не раз модернизировался, поэтому можно выделить сразу несколько разновидностей поршневых насосов. В основном они отличаются устройством механизма, количеством клапанов. Однако в корне имеют единый принцип работы.
Принцип работы
Во время запуска устройства поршень приводится в движение приводным валом и повторяет один и тот же такт, совершая возвратно-поступательные движения. В рабочей камере практически нет лишнего воздуха (это обусловлено плотным прилеганием поршня к стенкам). За счет этого под поршнем нарастает давление.
Трубки насоса при этом должны быть опущены в жидкость. При начале работы они начинают всасывать через себя воду, доводя её до впускного (всасывающего) клапана и заполняет образующуюся полость в цилиндре. При этом жидкость вытечь обратно не может, так как впускной (всасывающий клапан) плотно закрывается.
Следующее движение поршня проталкивает воду в верхнюю часть цилиндра, ко второму клапану. Через этот клапан жидкость попадает в трубу, до следующего такта поршня. Таким образом рабочий объем насоса равен объему рабочей камеры. Мы рассмотрели простейший принцип работы насоса с одной рабочей камерой.
Этот простой и не очень замысловатый механизм позволяет перекачивать большие объемы жидкости за довольно короткий срок. Это и обуславливает такую популярность поршневых насосов на большинстве современных производств.
Основные виды и особенности насосов
Насосы можно разделить на несколько видов, каждый из которых имеет свои особенности. Но, напомним, все они действуют по сходному принципу.
Ручные насосы
Особенность такого оборудование заключается в том, что их производительность напрямую зависит от количества задействованных человеком усилий. Обычно такое оборудование имеет от одного до трех цилиндров, но, реже, бывают и многоцилиндровые модели.
Насосы прямого действия
Такт в этих насосах совершается напрямую от работы поршня, так как здесь нет кривошипного механизма. При этом такое оборудование не уступает по производительности другим видам насосов.
Приводные насосы
Здесь же в отличие от насосов прямого действия начало такта (работы поршня) активирует кривошипный механизм. Конструкционно механизм расположен отдельно от самого поршня.
Такой насос подвержен деформации при серьезных нагрузках.
Поршневые насосы двойного действия и дифференциальные
Такие насосы обычно используются при производстве, так как насос двойного действия способен выдавать поток жидкости без пульсации характерной для других устройств. Такой эффект достигается наличием двойных камер и специального воздушного колпака, соединяющегося с патрубком.
Дифференциальные поршневые насосы являются фактически разновидностью насосов двойного действия. Главное их отличие в том, что здесь только на одной рабочей камере есть клапан, что обеспечивает большие показатели износостойкости.
Вальные насосы
Этот тип насосов отличается от остальных тем, что здесь поршень вращается, а не совершает поступательные колебания вперед-назад. Если сравнивать производительность таких насосов с другими видами, то особой разницы заметить не получится.
Диафрагмовые
В этом типе насосов жидкость вовсе не контактирует с поршнем напрямую, а отделяется диафрагмой. Именно поэтому такие насосы и получили название диафрагмовые. Диафрагма защищает поршень от жидкости с примесями, поэтому они популярны в строительной сфере.
Пружинные
Такты такого насоса совершаются благодаря небольшому пружинному механизму, приводящему в движение поршень. Такие устройства обладают относительно небольшими размерами, выдают пульсирующий поток жидкости. Могут быть использованы как в быту, так и на производствах.
Кулачковые
В этом типе насосов также есть специальный пружинный механизм, которые возвращает поршень в начальное положение. Но начинает двигать поршень специальный кулачок. Также, как и пружинные насосы, такие устройства отличаются неравномерной подачей воды и обладают достаточно компактными размерами. Такие устройства легко перевозятся.
Сфера применения поршневых насосов
Поршневые насосы активно используются в самых разных сферах: от химической промышленности до нефтегазовой отрасли и металлургии (для очистки руды).
Их могут использовать для очистки вредных и радиоактивных веществ. Поэтому такие устройства можно встретить на ядерных электростанциях и производствах. Но чаще всего там они используются совместно с другими моделями насосов.
Поршневые насосы также активно используют для откачки сырья для топлива из скважин. Поршневые насосы активно используются при перегонке нефти и разливе готовых нефтепродуктов.
Помимо широкого спектра производств поршневые насосы (только меньшего размера и мощности) также используются и в быту. Их используют для откачки воды из бассейнов или колодцев, а также других небольших задач на даче или в загородном доме.