Совместными
усилиями
к общему успеху...
с_1997 года
"ИНТЕХ ГмбХ"
Шестеренные насосные установки (зубчатые) относятся к роторному типу насосов, ключевые рабочие органы которых, представлены шестернями (двумя или более). Шестерни (зубчатые колеса) располагаются в рабочем корпусе и имеют зубья, при помощи которых они образуют зацепление. Ведущая шестерня, приводимая в действие электрическим двигателем, располагается с ним на одной оси. Ведомая шестерня движется благодаря зацеплению зубьев и приходит в движение от ведущей шестерни.
Зубчатые насосы, как правило, оснащены прямозубыми шестернями, которые имеют внешний тип зацепления. Существуют также такие схемы конструкций шестеренных насосных установок, как насосы с внутренним зацеплением, а также агрегаты, оснащенные более чем двумя шестернями.
Наиболее типична для зубчатых насосов конструкция, состоящая из шестерней, в которых число зубьев одинаково (от 6 до 12). Расстояние между корпусом насоса и зубьями является минимальным, благодаря чему практически исключена возможность утечки рабочего вещества. Плотное сцепление зубьев предназначено для предотвращения протекания масла в зону всасывания из зоны нагнетания. Однако, немного масла по линии контактов зубьев, не смотря ни на что, остается. Данное явление было названо «обратной подачей», так как оно снижает объемный коэффициент полезного действия (КПД) шестеренной насосной установки. Помимо этого, величина объемного КПД определяется объемом утечки жидкости через расстояния между зубьями и корпусом агрегата, а также между торцевыми частями зубчатых колес и стенками насоса. Для сокращения объемов утечек, производители стремятся сократить зазоры до минимума.
Кроме обратной подачи, к другим недостаткам такого типа защемления можно отнести избыточную высоту создаваемого давления. Избыточный уровень давления снижается за счет предусмотренной торцевой канавки, которая соединяется с зоной нагнетания.
Шестеренные насосные установки могут использоваться в качестве гидродвигателей, если изменить направление вращения шестерен.
Конструкция данного вида насосов чаще имеет внешний тип зацепления, в то время как внутренний тип зацепления, в шестеренных агрегатах используется значительно реже.
Тип вращения зубчатого насоса может быть как правым, так и левым.
Насосы объемного типа, используется принцип принудительно смещения перекачиваемой жидкости. Когда шестерни начинают вращаться, со стороны всасывания образуется разряжение, жидкость под перепадом давления (атмосферного и давления на всасе насоса) заполняет впадины между зубьями шестерен перемещаясь при этом в зону нагнетания, где выталкивается в нагнетательный патрубок.
Шестеренный насос (зубчатый) оснащен двумя зубчатыми колесами (шестернями), которые располагаются в корпусе агрегата. Одно из колес активируется электрическим двигателем, который располагается на единой оси с шестерней. Данное колесо является ведущим. Второе колесо вращается в результате зацепления с первым и является ведомым колесом. В процессе работы вещество захватывают зубья шестерни, прижимают его к корпусу агрегата. Далее вещество двигается в направлении нагнетания. Благодаря высокому уровню плотности сцепления зубьев, обратный ход жидкости снижен до минимума.
Минимальное количество зубьев в шестерне может равняться двум. При этом, подвижные зубчатые колеса выполнены в форме восьмерки. В данном типе насосов шестерни не имеют зацепления, вследствие чего, они должны быть обеспечены приводом.
В насосах с внутренним зацеплением поток вещества двигается как следствие вращения двух зубчатых колес – ведущего и ведомого. Колеса разделены элементом в форме серпа и располагаются одно в одном. По мере того, как шестерни совершают вращательные движения, увеличивается межзубное расстояние и осуществляется всасывание. Далее, межзубное расстояние сокращается, и вещество выталкивается в направлении выхода зубчатого насоса. Таким образом, образуется ровный поток без пульсаций.
Основными рабочими элементами шестеренных насосных установок являются две шестерни, электродвигатель и корпус насоса. Одна из шестерен является ведущей, а другая ведомой. Обе шестерни оснащены одинаковым количеством зубьев, число которых, правило, как варьируется от 6 до 12. Электродвигатель выполняет функцию привода, который активирует ведущую шестерню и располагается с ней на одной оси. Ведомая шестерня совершает вращательные движения за счет зацепления зубчатых колес.
Корпуса данного типа насосов производятся из прочных материалов. Так, для работы с вязкими веществами, такие элементы как корпус насоса, ротор и ведомое колесо могут быть изготовлены из ковкого чугуна либо нержавеющей стали. Корпус насосной установки может быть произведен из углеродистой стали. Для работы с растворителями существует опция противозадирного покрытия.
Помимо перечисленных выше элементов, конструкции данного типа насосов оснащены втулками, уплотнениями, предохранительными клапанами, валом, цапфой, подшипниками, гайками и т.п.
Материалом изготовления втулок служит:
Шестеренные насосы оснащаются сальниковыми уплотнениями следующих типов:
Для работы с вязкими веществами на шестеренные насосы устанавливают сдвоенные предохранительные клапаны (байпасы), либо предохранительные клапаны оснащенные кожухом подогрева. Такие элементы как вал и цапфа изготавливаются из материала нержавеющая сталь. Крупные подшипники предполагают работу при высоком уровне нагрузок. Круглые гайки регулируют позицию ротора.
Шестеренные насосные установки являются одним из видов роторных гидравлических машин. Вытеснителями в данных агрегатах выступают два зубчатых колеса, совершающих вращательные движения. Такие насосы могут быть двух видов:
Главными элементами конструкции данного типа насосов выступают две шестерни. В процессе вращательных движений, которые они совершают, вещество, находящееся между зубьями поступает в линию нагнетания. В точках зацепления колес создается «запертый объем», в результате чего возникает эффект пульсации на линии нагнетания.
Насосы с внешним зацеплением могут быть оснащены:
Использование косых зубьев предотвращает образование «запертых объемов», что сокращается уровень пульсаций, но способствует возникновению осевой силы. Для работы с осевой нагрузкой конструкция оснащается прочными упорными подшипниками. При использовании шевронных зубьев, дополнительная осевая нагрузка нейтрализуется формой зуба, а уровень пульсация является невысоким.
В насосах данного типа, внутри ведущего зубчатого колеса большего размера, располагается ведомое колесо меньшего размера. Ведомое колесо опирается на серповидный элемент, выполненный из стали. Такой агрегат в заполненном состоянии способен всасывать вещество, так как он имеет больший объем вытеснения в процессе вращения шестерен. Насосные установки с внутренним зацеплением отличает невысокий уровень пульсаций и, как следствие, низкие показатели шума (по этой причине данные агрегаты активно используются при работах в закрытых помещениях, как на стационарной, так и на мобильной технике).
Принцип функционирования данного агрегата заключается в перемещении вещества в межзубном пространстве колес в линию нагнетания. По мере того как вращаются колеса, в области всасывания увеличивается объем, который образуют зубья и серповидный элемент. Рабочая камера заполняется веществом, которое поступает из линии всасывания. Тем временем рабочее вещество выталкивается в область нагнетания в результате того, что объем камеры в этой части сократился. Преимущество насосов с внутренним зацеплением перед агрегатами с внешним зацеплением заключается в компактности.
Героторные насосные установки
Героторные насосы имеют внутренний тип зацепления. Особенность конструкции заключается в том, что отсутствует серпообразный стальной элемент выполняющий функцию разделителя. В данном случае, области нагнетания и всасывания разделены при помощи профиля, форма которого обеспечивает непрерывный контакт шестерен в точке расположения серпообразного разделителя. Принцип функционирования не отличается от работы классического насоса с внутренним зацеплением. Такие агрегаты, как правило, применяют при следующих показателях:
Шестеренные насосные установки применяются, как правило, в составе систем работающих при невысоком уровне давления. Данные насосы отличаются несложностью конструкции, небольшим количеством деталей, сравнительной дешевизной и устойчивостью к различным видам загрязнений. В целях предотвращения кавитации в процессе работы насоса, уровень давления в области всасывания должен варьироваться в диапазоне от 10 до 20 кПа. Шестеренные насосы характеризуются сравнительно невысоким коэффициентом полезного действия, который составляет не более 0.85.
Для насосов с внешним типом зацепления показатель рабочего давления не превышает 280 бар. Максимальная скорость вращения шестерен составляет 3800 оборотов в минуту, мощность не выше 85 кВт. Показатели объема могут составлять от 0.5 до 250 куб. см.
Для насосов с внутренним типом зацепления показатель рабочего давления не превышает 315 бар. Максимальная скорость вращения шестерен составляет 3600 оборотов в минуту, мощность не выше 95 кВт. Показатели объема могут составлять от 1.7 до 250 куб. см.
Шестеренные насосы с внутренним и внешним зацеплением шестерен.
Подача: до 60 м3/ч
Температура перекачиваемой жидкости: до 350 °С.
Давление: до 250 бар
Вязкость перекачиваемой жидкости: до 100 000 сСт.
Шестеренный насос с внутренним зацеплением шестерен
Подача: до 380 м³/час.
Дифференциальное давление: до 20-25 бар
Температура перекачиваемой жидкости: от – 40°С до +450°С.
Вязкость 1 – 1 000 000 сСт
Мощность насоса, давление, подача, КПД, вакуумметрическая высота всасывания, кинематическая вязкость перекачиваемой жидкости.
Шестеренные роторы и проточная часть в зависимости от технологических параметров перекачиваемой жидкости могут быть изготовлены из стали и чугуна, из стали и бронзы.
Шестеренные насосы отличаются постоянными показателями производительности, которая строго пропорциональна скорости вращения зубчатых колес и не зависит от показателей давления. К существенным плюсам данных агрегатов можно отнести равномерность потока (отсутствие значительных пульсаций).
Широта применения с веществами самой различной вязкости (от воды до смол и полимеров). Кроме того, шестеренные насосы способны реверсировать поток вещества, не изменяя его эксплуатационных параметров. Они обладают самовсасывающей способностью (насосы с внутренним зацеплением), благодаря создаваемому высокому уровню вакуума.
Таким насосам присуща несложность конструкции, долговечность, надежность, низки коэффициент изнашиваемости, сохранение уровня эксплуатационных параметров даже при высоком уровне износа. Шестеренные насосы просты и неприхотливы в обслуживании. Благодаря модульному типу конструкций, элементы насоса взаимозаменяемы (так, возможно применение различных осевых уплотнений и т.п.).
К преимуществам насосов внутреннего зацепления перед насосами внешнего зацепления можно отнести низкий уровень производимого шума.
Шестеренные насосы активно используются в составе гидросистем, которые работают при невысоком уровне давления (не выше 20 МПа). Такие агрегаты используются в дорожных, сельскохозяйственных и коммунальных отраслях, смазочных системах (подают смазку) и гидравлике (вырабатывают гидравлическую энергию и поставляют ее гидроприводам второстепенных механизмов, входящих в комплексные системы). Кроме того, данные насосные установки применяются для питания систем управления.
Шестеренные насосы внутреннего зацепления обеспечивает подачу вещества с низким уровнем пульсации потока и умеренным уровнем шума, благодаря чему они активно используются в закрытых помещениях. Помимо этого, данные агрегаты получили широкое применение в таких отраслях как производство и обработка металла, переработка пластмасс и отходов, а также в пищепроме и упаковке продуктов питания.
Перекачивание высокотемпературных вязких жидкостей, мазута, масла температурой до 70-75°С, дизельное топливо температурой до 40-42°С, различных легко остывающих жидкостей (типа парафина), обладающих смазывающей способностью, рубракса и пека (с температурой до 190°С), а так же: бензин, керосин, глицерин, желатин, щелочи, кислоты, крема, косметические масла, эпоксидные смолы. В промышленности: в системах подачи топлива, в системах смазки двигателей, в маслозаправочных агрегатах, подачи мазута в котельном оборудовании, в устройствах гидропривода.
Благодаря широкому выбору уплотнений и материалов (цветные металлы, графит, керамика, карбид вольфрам и т.п.), из которых они изготовлены, а также взаимозаменяемости, которая характерна для элементов конструкции шестеренных насосов, данные агрегаты способны работать с самыми разнообразными средами:
Такие насосные агрегаты состоят из насоса, двигателя (как общепромышленного, так и взрывобезопасного исполнения), соединительной эластичной муфты, монтировано на общей раме-основании.
Технические данные
| Тип | шестереночный |
| Подача | 6 м³/ч |
| Высота всасывания | при наполнении |
| Давление на нагнетании | до 4 бар |
| Частота вращения | 602 об/мин |
| Потребляемая мощность | 1,6 кВт |
| Уплотнение вала | механическое |
| Вспомогательное уплотнение | манжета |
| Кавитационный запас | 3 м |
Подсоединение:
| всас | Ду 50, Ру 16 |
| нагнетание | Ду 50, Ру 16 |
Характеристика среды
| Среда | мазут |
| Твердые частицы | нет |
| Температура среды | 70-100°C |
| Плотность | 900 кг/м³ |
| Вязкость | 20-1000 м²/с (сСт) |
Материальное исполнение
| Корпус | ковкий чугун (GS по ASTM A536 60-40-18) |
| Шестерня | чугун (G по ASTM A48-64 35B) |
| Втулка вала | закалённая сталь (UNI 7846-78) |
| Ведомая шестерня | S углеродистая сталь (по ASTM A 108 AISI C1045) |
| Вал | Т закалённая сталь UNI 7846-78 |
| Спускной предохранительный клапан | G чугун (по ASTM A48-64 35B) |
| Основание | G чугун (по ASTM A48-64 35B) |
| Механическое уплотнение | GCV графит/ керамика/ Viton |
Электродвигатель с редуктором
| Фаза/напряжение/частота | 220/380В/50 Гц |
| Мощность | 2,2 кВт |
| Частота вращения | 602 об/мин |
| Исполнение | IP55 |
| Степень взрывозащиты | EExdeIIBT4 |
Муфта
Упругая муфта со стальным защитным кожухом
Объём поставки
Насос укомплектован спускным предохранительным клапаном, электродвигателем с редуктором, муфтой с защитным кожухом и рамой основанием.
Технические характеристики
| Перекачиваемая среда | мазут | |
| Температура | 50 °С | 350 °С |
| Давление всаса | 1 бар абс. | 1 бар абс. |
| Давление нагнетания | 13 бар абс. | 13 бар абс. |
| Дифференциальное давление | 12 бар | 12 бар |
| Вязкость | 49 сСт | 10 сСт |
| Подача | 25 м³/ч | 20 м³/ч |
| Частота вращения вала | 950 об/мин | 950 об/мин |
| Уплотнение | сальниковая набивка | |
| Потребляемая мощность | 17,52 кВт | 17,52 кВт |
| NPSHr | 4 м | 4 м |
| Фланцы | DN100 PN16 по DIN |
Материалы
| Корпус | серый чугун G25 |
| Валы шестерни | углеродистая сталь 39NiCrMo3 |
| Вставка | бронза |
| Уплотнение (сальниковая набивка) | углерод |
Электродвигатель
| Мощность | 18,5 кВт |
| Напряжение / частота | 400 В / 50 Гц |
| Взрывозащита | Exd IIB T4 |
| Класс защиты | IP55 |
Общий вид насоса
Перекачиваемая среда – масло с пропаном
Температура среды – 60°С
Производительность – 39м³/час
Напор – 3 кгс/см²
Потребляемая мощность – 8,5 кВт
Комплектация шестеренных насосов: насос, двигатель, соединительная эластичная муфта, монтировано на общей раме-основании.
с клапаном сброса давления на крышке
Техническое описание:
| Название жидкости: | Турбинное масло |
| Производительность: | 10.8 м³/ч |
| Давление нагнетания: | 5 бар |
| Кавитационный запас / вакуум: | 0.05 бар |
| Рабочая температура: | 30-50 °C |
| Плотность: | 900 кг/м³ |
| Вязкость: | 20-23 сСт, 50 °C 28.8 – 35.2 сСт, 40 °C |
| Литой материал корпуса: | Чугун GG 25 |
| Литой материал шестерни: | Чугун GGG 50 |
| Материал вала: | Термообработанная сталь |
| Материал подшипника: | Бронза + шарикоподшипник |
| Система уплотнений: | Механическое уплотнение |
| Информация по двигателю: | 5.5 л.с. – 4 кВт, 1500 об/мин (220 В, двигатель прямого тока), IP 44, рабочий режим S1, IC 411 охлаждение |
| Скорость насоса / муфта: | 377 об/мин (соединен напрямую при помощи гибкой муфты к мотору-редуктору) |
| Всасывание / нагнетание: | 2’’/ 2’’ (Ду50 – Ру16) при расположении под углом 90° |
Направление потока, если смотреть со стороны двигателя
по направлению к насосу вправо
вращение вправо
(Также возможно вращение влево – по доп. запросу)
Материалы:
Корпус : Нержавеющая стальAISI 316L
Вал-шестерня : Закалённая углеродистая сталь 39NiCrMo3
Втулки : Спечённый (плавленный) ПТФЕ/ Графит на опоре из нержавеющей стали
Внутреннее уплотнение: Карбид вольфрама / Карбид вольфрама/ EPDM
Внешнее уплотнение: Нержавеющая сталь/углеродная/ EPDM
Износные пластины : Бронза
Рабочие условия:
рабочая среда паста двуокиси титана(без твердых частиц) температура
жидкости °C: 20 20 давление на всасе бар: залитдавление на нагнетании бар: 5 9 при заданном давлении предохранительного клапана (не включен в объем поставки-не требуется)
Вязкость сСт: 3000 3000
теор. производительность л/мин: 0,2 0,9
расчетная скорость об в мин: 50 230
Привод:
Редуктор – 400 об в мин (необходимо подтвердить)
Электродвигатель Exd IIB T4
IE1 Размер 80A 0,55кВт 4 полюса 3/400 В/50Гц IP55 форма B5 – PTC для использования инвертера (вне объема поставки, предложен опционально) 5-87 Гц
Температура окружающей среды: 5 / 34
Стандарт покраски производителя AL5010
Направление потока, если смотреть со стороны двигателя
по направлению к насосу вправо
вращение вправо
(Также возможно вращение влево – по доп. запросу)
Материалы:
Корпус : Нержавеющая стальAISI 316L
Вал-шестерня : Закалённая углеродистая сталь 39NiCrMo3
Втулки : Спечённый (плавленный) ПТФЕ/ Графит на опоре из нержавеющей стали
Внутреннее уплотнение: Карбид вольфрама / Карбид вольфрама/ EPDM
Внешнее уплотнение: Нержавеющая сталь/углеродная/ EPDM
Износные пластины : Бронза
Рабочие условия:
рабочая среда Раствор полимера(без твердых частиц) температура жидкости °C: 42 42 давление на всасе бар: залит
давление на нагнетании бар: 5 9 при заданном давлении предохранительного клапана (не включен в объем поставки-не требуется)
Вязкость сСт: 3600 3600
теор. производительность л/мин: 1 6,1
расчетная скорость об в мин: 50 320
Привод:
Редуктор – 400 об в мин (необходимо подтвердить)
Электродвигатель Exd IIB T4
IE1 Размер 80A 0,55кВт 4 полюса 3/400 В/50Гц IP55 форма B5 – PTC для использования инвертера (вне объема поставки, предложен опционально) 5-87 Гц
Температура окружающей среды: 5 / 34
Стандарт покраски производителя AL5010
Персонал компании Интех ГмбХ (Intech GmbH) готовы ответить на любые технические вопросы по поставляемому компанией оборудованию, в том числе по шестеренным насосам, насосам для вязкой жидкости, насосам для парафинов.
Расчет и подбор трубопроводов. Оптимальный диаметр трубопровода
Насосы:
Вертикальные насосы
Винтовые насосы
Горизонтальные насосы
Мембранные дозирующие насосы
Поршневые насосы
Противопожарные насосы
Центробежные насосы
Центробежные насосы двойного всасывания
Центробежные насосы компании Shin Nippon Machinery
Шестеренные насосы
