Особенности перекачки высоковязких сред
Применительно к высоковязким жидкостям особенно важен тщательный выбор наиболее подходящей конструкции насоса с точки зрения технико-технологических требований производства. В широком ряду применений традиционные центробежные насосы могут быть заменены более современными и надежными оседиагональными (шнековыми). Это поможет значительно повысить эффективность системы и сэкономить на энергозатратах.
Насосы, работающие с высоковязкими средами, должны иметь перед всеми прочими ряд особых свойств и преимуществ. Прежде всего, они должны быть мало чувствительны к абразивным свойствам перекачиваемой среды, твердым и волокнистым включениям в ней. Очень важна способность таких насосов перекачивать среды с высоким уровнем вязкости без заметного снижения производительности, а также простота конструкции, ремонтопригодность, поскольку условия работы – особые. Из других характеристик я бы назвал линейную зависимость производительности от числа оборотов ротора, что позволяет использовать его в качестве дозатора; возможность самовсасывания. Создание специальных рабочих поверхностей насосов обеспечивает перекачку среды с вязкостью до 1000 сСт и снижает потери на трение между поверхностями и слоями жидкости за счет удержания в зонах микронеровностей перекачиваемого продукта, выполняющего роль смазки.
Для транспортирования высоковязких жидкостей в основном применяют поршневые, одновинтовые, роторные, шнековые и насосы трения. Преимущество насосов трения в том, что они не разрушают структуру перекачиваемого продукта. Он не подвергается ни ударному, ни сдавливающему воздействию со стороны рабочего органа насоса. Режим течения близок к ламинарному, что очень удобно для расчетов по известным и простым формулам. Дисковые насосы, как и центробежные, относятся к динамическим. Вид напорно-расходной и энергетической характеристик аналогичен, что удобно при регулировании насоса по подаче и напору. Крутизна характеристик зависит от вязкости, плотности перекачиваемой жидкости и расстояния между дисками. По экономичности эти насосы при быстроходности (ns) меньше 50 не уступают центробежным, а иногда и превосходят их. Они применяются для перекачивания как жидкостей малой вязкости, так и высоковязких жидкостей (до 500 сСт). Поэтому в последнее время дисковым насосам уделяется все большее внимание и у нас, и за рубежом. Особого внимания при эксплуатации требует уплотнение вала такого насоса. По условиям эксплуатации в этих насосах применяются торцевые уплотнения. Надежность определяет не только примененный материал и качество изготовления самих уплотнений, но и тщательность соединения вала привода с валом насоса.
Совсем недавно появились перистальтические насосы, пригодные для перекачки вязких жидкостей и способные развивать давление до 10 атм. На некоторых производствах шнековый и перистальтический насосы используются в паре.
Шестеренчатые насосы предназначены для работы с жидкостями высокой вязкости. Принцип их действия построен на работе ведущей шестерни, вращающейся вокруг направляющей. Из зоны всасывания в серповидной области жидкость попадает на ведущую шестерню и, перемещаясь в зазоре между зубьями шестерен, проходит в напорную часть серповидной области. Типовые характеристики шестеренчатых насосов: подача до 60 м3/ч; рабочее давления до 1,6 бар; вязкость до 1000 сПз.