С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Устройство плунжерного насоса

Устройство плунжерного насоса


Особенности работы плунжерного насоса

Для перекачки воды часто используется плунжерный насос

Плунжерный насос может быть использован для перекачки как воды, так и масла. Схема работы устройства достаточно простая. При этом различают термоплунжер, двухплунжерный и трехплунжерный насос и другие устройства гидравлического давления.

Описание плунжера и его особенности

При работе с высокими показателями давления часто приобретают погружные приборы плунжерного типа. Оборудование создает необходимое давление в системе водопровода.

Плунжер способен работать не только с водой, но и с любыми другими жидкостями. Главное, чтобы они отличались низкой вязкостью и не имели возможности взаимодействовать с металлическими деталями устройства. Работа прибора основана на дозировке. Плунжерный агрегат может быть ручным или автоматическим. Дозировочный перекачивает жидкость благодаря высокому давлению.

Плунжер может работать как с водой, так и с другими жидкостями

Если заранее изучить конструкцию и суть работы, то ремонт не вызовет сложностей. Автоматический плунжер относится к нефтепромышленному и буровому оборудованию. Но ручной агрегат можно использовать для перекачки воды или другой жидкости.

Особенности плунжерного прибора:

  1. В нагнетателе поддерживается максимально высокие показатели давления;
  2. Вакуумный плунжер может выполнить перекачку вязких жидкостей и материал с абразивными частицами;
  3. Можно смело использовать в полевых условиях.

Аксильно-плунжерные насосы обладают поршневым принципом работы. Но конструкция рабочего инструмента имеет отличительные черты. Гидравлический насос вместо поршня имеет плунжер в форме пустотелого цилиндра. Он двигается в уплотняющем сальнике, но не соприкасается с рабочей камерой. Но гидравлические характеристики у насоса и аксильно-плунжерных изделий похожи. Легче использовать и ремонтировать плунжерное оборудование, так как оно имеет меньше быстро изнашиваемых деталей.

Благодаря хорошим эксплуатационным свойствам такие насосы широко используются на обогатительных и химических фабриках, а также в ряде узкоспециализированных сфер.

Сейчас автоматические плунжерные приборы все реже можно встретить в водопроводной и канализационной сети. Но ручной агрегат используют в небольших скважинах для поднятия воды. Аксильно-плунжерный агрегат для вязких жидкостей может применяться в качестве дозатора в быту.

Нюансы конструкции

Любой описываемый насос является достаточно объемным аппаратом. Неважно, импортная модель или отечественная. Рабочие детали двигаются возвратно-поступательным путем.

Алгоритм работы деталей движения:

  1. Во внутреннем строении камеры находятся всасывающий и напорный клапаны. Также располагается цилиндр, который задействует плунжер.
  2. Перемещение последнего при работе происходит аксильно.
  3. Внутренняя камера подсоединяется к заборному и выходному трубопроводу.
  4. Рабочий процесс заключается в полном повороте кривошипа. Этого периода хватает для захвата плунжером порции воды из всасывающего трубопровода и направления жидкости в напорную трубу.

Количество жидкости, которую может прокачать насос, зависит от размера плунжера и его хода. Есть приборы высокого давления, которые используют принцип двустороннего действия. При работе они задействуют сразу две части цилиндра. Полуоборота коленвала хватает для забора и опрыскивания жидкости одновременно с движением плунжера в одну сторону. А при полном обороте коленвала происходит сразу два процесса, но в разных направлениях.

Двусторонняя конструкция подразумевает двукратное увеличение подачи воды, что отличает эту модель от односторонней. Кроме того, работа двустороннего агрегата обеспечивает равномерный поток.

Прибор с высокой шкалой давления обойдется достаточно дорого. Высокая стоимость обусловлена точностью изготовления деталей. При подгонке деталей зазоры составляют несколько микрон. На поверхности штока должна быть обеспечена минимальная шероховатость. Для твердости покрытия шток закаляется в печах ТВЧ. Центральная часть более мягкая и обеспечивает изделию пластичность.

Принцип работы насоса

Главной деталью, которая обеспечивает работу агрегата, является плунжер. Он имеет форму стержня (штока). Задача элемента заключается в осевом перемещении вокруг цилиндра. Движение начинается за счет электропривода, который раскручивает коленвал, а его рабочий орган упирается в торец плунжера. Чем точнее сходятся стержень и отверстие, тем лучше герметичность узла.

Принцип работы плунжерного прибора:

  1. Сначала стержень двигается в обратном направлении от камеры. В итоге образуется разрежение и открывается впускной клапан. Но выпускной в таком случае закрытый.
  2. Необходимое количество жидкости поступает из заборной трубы. Шток уже достигает крайней точки и начинает обратное движение.
  3. Давление в рабочей камере нарастает и блокирует впускной клапан, открывая выпускной. Жидкость выходит из камеры. Процесс повторяется.

При работе агрегата высокого давления возникают вибрации и пульсации. А это отражается на долговечности и качестве эксплуатации насоса. Но побочные эффекты можно снизить, если задействовать сразу несколько плунжеров.

Конструкция плунжерного насоса

На кривошип могут установить 3 устройства, которые находятся на одинаковом расстоянии друг от друга. Также позитивная реакция наблюдается, если использовать 2 штока в двусторонних агрегатах.

Производительность промышленных установок намного больше. Так, приборы отличаются мощностью 800 кВт, при этом давление составляет 3500 Бар. Бытовые насосы имеют давление 3-20 Бар.

Регулировка и ремонт

Любой агрегат подвергается поломкам. Причины их могут быть разными. Многие проблемы можно решить ремонтом.

Возможные причины поломок:

  1. Износ агрегата. Двигатель при этом работает громко и неравномерно.
  2. Использование дизеля низкого качества. Горючее доя насоса выполняет роль смазки. Но если дизельное топливо имеет в своем составе какие-то примеси, то смазывающая функция затрудняется, а это приводит к поломкам.
  3. Нарушенная работа электронных устройств.

Для ремонта насоса высокого давления необходимо выполнить замену износившихся деталей. Для этого придется разобрать устройство. Сделать ремонт можно своими руками. Но потребуются необходимые инструменты и знания о строении конструкции. Впрочем, лучше всего обратиться за помощью к квалифицированным специалистам.

Плунжерный насос может быть масляный и водяной. При этом поршневой прибор предлагается и двойного действия, и даже тройного. Выбор устройств достаточно широкий, а механизм действия простой. При выборе насоса рекомендуется обратить внимание на продукцию Hawk.

Что такое плунжерный насос?

Ответ на вопрос «что такое плунжерный насос» может быть простым или сложным. Простой вариант: плунжерный насос это почти то же самое, что и поршневой, только круче. Сложный вариант подразумевает разъяснение некоторого количества технических нюансов.

Устройство плунжерного насоса

Плунжерный насос, действительно, по принципу действия и часто даже по внешнему вижу очень напоминает поршневой. Устройство плунжерного насоса, на первый взгляд, такое же – внутри цилиндрической рабочей камеры взад-вперёд перемещается некий массивный элемент (поршень или плунжер), в результате чего в камеру насоса засасывается жидкость и затем выбрасывается наружу. Чтобы жидкость двигалась в правильном направлении – из ёмкости в насос и далее из насоса в другую ёмкость или в систему подачи – конструкция плунжерного насоса, точно так же, как и у поршневого, предусматривает наличие двух клапанов, впускного и выпускного (они же – клапаны забора и сброса).

Первый клапан плунжерного насоса открывает жидкости дорогу в насос при «всасывающем» такте; выпускной клапан при этом плотно закрыт. При «выталкивающем» такте ситуация диаметрально противоположная – путь для жидкости открыт исключительно сквозь выпускной клапан.

В несколько упрощённом варианте принцип работы плунжерного насоса (и поршневого, соответственно) отлично поймёт любой человек, хоть раз накачивавший колесо велосипеда или автомобиля ручным или ножным насосом.

Отличительные черты

Однако, есть несколько отличий, благодаря которым эксплуатация плунжерных насосов более выгодна, нежели использование поршневых.

1. Во-первых, поверхность плунжера абсолютно гладкая, без кольцевых канавок для установки уплотнений, которые имеются на поршне. При производстве плунжерных насосов плунжер подгоняется под размер цилиндра, а не наоборот; а внешнюю поверхность плунжера технологически проще обрабатывать, чем внутреннюю поверхность цилиндра. Таким образом, можно до возможного минимума сократить зазор между плунжером и цилиндром, что положительно сказывается на показателях достигаемого давления в цилиндре.

2. Во-вторых, плунжер в сравнении с поршнем имеет значительно более удлинённую форму, что также улучшает работу с давлением и даёт возможность установки серии уплотнений.

3. Уплотнения в плунжерном насосе находятся на внутренней поверхности цилиндра, что даёт возможность увеличить их ширину и количество. Данный факт, опять же, влияет на рабочее давление.

В результате, давление на выходе плунжерного насоса может быть на 200 – 250 процентов выше, чем у поршневого насоса с тем же объёмом и диаметром рабочей камеры цилиндра. Плунжерные насосы высокого давления востребованы для организации подачи в системы с собственным высоким давлением, а также в иных производственных ситуациях, требующих высоких показателей давления и напора. И даже в быту – широко применяются плунжерные насосы для автомоек.

Дополнительные возможности

В поршневых насосах поршневой шатун, как правило, жёстко закреплён на эксцентрике привода, и регулирование объёма подачи жидкости возможно единственным методом – уменьшением или увеличением количества возвратно-поступательных движений поршня, то есть – управлением частотой вращения ведущего вала. Такая регулировка в большинстве случаев затруднительна и особой точностью не отличается.

В некоторых моделях плунжерных насосов толкатель плунжера к эксцентрику не привязан; его обратный ход обеспечивается воздействием мощной пружины. Таким образом, появляется возможность оперативной регулировки длины хода плунжера – то есть, фактически, ограничения размера рабочей камеры. В результате, объём подачи контролируется с процентной точностью, что позволяет использовать такие модели в качестве промышленных плунжерных насосов-дозаторов.

Напоследок следует упомянуть, что существуют модели с несколькими одновременно работающими парами цилиндр-плунжер, так сказать, «многоствольные» варианты. На данном сайте представлены исключительно одноцилиндровые насосы, но с предусмотренной регулировкой подачи и в крайне широком ассортименте – с несколькими вариантами исполнения головки и/или плунжера по материалу, с различными показателями частот редуктора, мощности привода и, соответственно, с различным противодавлением и производительностью.

С подробными техническими характеристиками, особенностями и параметрами конкретных моделей и прочими данными можно ознакомиться в специализированных разделах сайта.

Рекомендуемое оборудование

Плунжерный насос высокого давления: схема, устройство

Сейчас все чаще устаревшие агрегаты в виде поршневых насосов подвергаются замене на более современные плунжерные аналоги.

К тому же их повсеместное применение позволяет во время осуществления рабочего цикла производить смешение компонентов растворов в нужном для пользователя соотношении, что достаточно удобно при использовании данных агрегатов.

Особенности и виды устройства

В быту устройства подобного типа практически не применяются — ввиду того, что они создают слишком большое давление. Их использование актуально в промышленности, в первую очередь — химической и нефтеперерабатывающей.

Плунжерный водяной насос высокого давления находятся в категории гидравлических агрегатов дозирующего типа. Конструкция этого устройства способствует точному дозированию компонентов с применением определенного соотношения.

Ввиду различия в конструктивных особенностях насосы подразделяются на необъемные и объемные.

Схема плунжерного насоса схожа со схемой поршневого устройства, однако существенное различие заключено в устройстве поршня или плунжера. Он представляет собой металлический стержень, который совершает движения возвратно-поступательного характера.

Источником движущей силы служит электропривод.

При этом контакт со стенками рабочей камеры исключается. Плунжер представлен в виде основного рабочего инструмента в насосе, а потому он отличается высокой степенью прочности, герметичности и устойчивости к интенсивному износу.

Устройство плунжерного насоса высокого давления базируется на колебательных движениях плунжера: во время движения агрегата вправо давление внутри рабочего отсека снижается, при этом всасывающие показатели рабочего трубопровода остаются достаточно высоки.

Во время возникновения такого перепада задействуется рабочий клапан, и раствор благодаря ему перемещается в пределы рабочей камеры.

Ну а когда движение происходит в левую сторону, имеет место процесс обратного вытеснения, и раствор покидает рабочую камеру.

Погружной плунжерный насос устроен таким образом, что во время его интенсивной работы происходит возникновение различных вибраций и пульсация.

Данное явление негативно сказывается на работе устройства, и это негативное воздействие устраняется путем включения в рабочий процесс сразу нескольких дополнительных плунжеров.

Водяные плунжерные насосы высокого давления устроены таким образом, что благодаря наличию массивного вала плунжеры способны осуществлять движение в цикличной последовательности.

Кроме того агрегат способен осуществлять рабочие циклы в дифференциальном режиме, в таком случае перекачка жидкости производится в любом направлении.

Плунжерные водяные насосы осуществляют свою работу, руководствуясь теми же принципами, что и все прочие насосы.

Поршневой плунжерный насос сконструирован таким образом, что перекачка необходимых объемов вещества производится с ориентировкой на силу внутреннего давления.

Таким образом, чем выше его показатели — тем выше и планка эффективности устройства.

Классификация по параметрам конструктивных особенностей подразумевает наличие нескольких видов агрегатов:

  • Горизонтальный;
  • Вертикальный;
  • Вакуумный плунжерный насос;
  • Многоплунжерного типа;
  • Автоматический и ручной;
  • Многоцилиндровый;
  • С герметизированными цилиндрами.

Все представленные на современном рынке категории плунжерных насосов осуществляют работу с жидкостями различных типов, и в связи с этим устройства разрабатываются с ориентировкой на параметры перекачиваемой среды.

Нюансы выбора

Перед тем, как купить плунжерный насос высокого давления, следует ориентироваться на несколько советов, которые помогут рационально подойти к процессу покупки:

  1. Выбирайте установки, работающие на принципе прямого действия.
  2. Приводные насосы более продуктивны и способны к перекачке больших объемов, однако быстро выходят из строя.
  3. Поршень цилиндрической формы стоит гораздо дороже, чем дискообразный, но он более долговечен и неприхотлив.
  4. Высокими показателями КПД обладают те агрегаты, в которых подача жидкости не зависит от силы ее напора.

Цена плунжерных насосов высокого давления ощутимо выше, чем центробежные или поршневые устройства. Приведем несколько конкретных примеров:

  • Плунжерный насос высокого давления Cat Uraca – 200 – 230$;
  • Плунжерный насос Calpeda NM4 25/160BE – 250 — 300$, а столько же стоят насосы Марина;
  • Насос трёхплунжерный 3ПН-70 (аналог 4Р-700) – 150 — 200$.

Перед тем, как выбрать гидравлический плунжерный насос, следует должное внимание сосредоточить и на отзывах пользователей.

Александр, 37 лет, Саратов:

Поршневые и плунжерные насосы в огромном количестве стояли на химическом предприятии, где я работал — с их помощью дозировали реагенты в воду.

Когда в первый раз увидел — удивился: небольшое устройство (речь о плунжерном насосе), а нагнетать может до огромного давления.

За 2 года ни 1 агрегат (всего работали 14) не вышел из строя, хотя работали каждые сутки по 12 часов.

Сергей, 45 лет, Ростов-на-Дону:

В цеху стояло 2 плунжерных насоса небольшого размера — качали химикаты в систему водоснабжения.

Проблемы на моей памяти были только раз, когда в воду попала какая-то грязь (как впоследствии выяснили — кусок полиэтиленовой упаковки), из-за которой насос забился.

Неисправности и ремонт

Как и любое другое насосное устройство, плунжерные модели могут столкнуться со следующими проблемами:

  • снижение работоспособности — падение давления и/или производительности;
  • появление нехарактерного шума (стука) и/или вибрации;
  • скачки давления.

Ремонт плунжерных насосов включает в себя обязательный комплекс мер, описанных ниже (выполняются только специалистами, поскольку требуют определенных знаний и оборудования):

  • Притирка (после замены) поршней с применение абразивных паст;
  • Корректировка овальности рабочих цилиндров;
  • Расточка торцевых поверхностей поршня;
  • Регулировка посадочных мест для манжет посредством напрессовки.

Кроме того, устройства должны работать только с идеально чистой жидкостью. Из-за особенностей конструкции малейшая грязь легко набивается в зазоры, тем самым приводя устройство в негодность или резко снижая его работоспособность.

Устройство и демонстрация работы (видео)

Поршневые и плунжерные насосы — устройство и принцип действия

Поршневой жидкостный насос – это устройство для механического перекачивания жидкости. Современные агрегаты эргономичные и прочные, могут быть вмонтированы в различные трубопроводные системы. Работает поршневой жидкостный насос в промышленных и бытовых системах.

Как устроен и действует поршневой водяной насос

Конструкция поршневого насоса несложная. Водяной плунжерный насос состоит из таких комплектующих:

  • Корпус. Он является не только крепительным элементом всей системы, но и создаёт вакуум, защищает устройство от различных повреждений. Большинство моделей имеют корпус из металла;
  • Поршень. Создаёт необходимое давление для подачи воды из источника в систему трубопровода;
  • Впускной и выпускной клапаны. Они обеспечивают подачу воды и воздуха в систему. Клапаны также способствуют созданию вакуума.

Конструкция может быть дополнена пружинами, штоками, кривошипами и прочими деталями в зависимости от особенностей конструкции.

Чертёж поршневого насоса достаточно простой. На схеме указаны комплектующие агрегата.

Аксиально поршневой насос – принцип действия:

  • Выполняются возвратно-поступательные движения, направленные вправо, способствуя снижения уровня давления в камере вытеснителя. Раскрывается всасывающий клапан и камера заполняется водой.
  • Выполняются движения влево. При этом давление в камере повышается, клапан нагнетания открывается, позволяя жидкости свободно поступать в трубопровод.

Принцип действия системы в наличии разницы давления, позволяющей работать агрегату без отклонений. Вырабатываемая энергия передаётся воде, потому она может быстро преодолеть инерцию, сопротивление и статистические высоты трубопровода. Принцип работы плунжерного насоса напрямую связан с формой агрегата.

Классификация поршневых насосов

За принципом функционирования насосы делятся следующим образом:

  • Поршневые насосы для воды. Несложные по конструкции агрегаты. Подходят для бытового использования. Модельный ряд таких насосов очень широк. Возможна самостоятельная регулировка устройства при незначительных неисправностях. Самые простые модели можно изготовить своими руками. Собственноручно изготовленный агрегат для бытового использования по техническим параметрам практически идентичный промышленно произведённым аналогам;

  • Аксиально-поршневые насосы. Конструкция с несколькими цилиндрами. Это немного усложняет процесс ремонта, требуются определённые знания в данной области. Рабочим инструментом выступает не только поршень, но и плунжер. В модельном ряде регулируемые, нерегулируемые насосы с наклонным блоком. Специфика агрегатов в возможности добиться высокого уровня давления, также они имеют неплохие технические характеристики;

  • Роторно — поршневой для нагнетания высокого уровня давления во всей системе. Такая конструкция отлично подходит для гидромоторов, но крайне редко используется как насосная станция. Радиально — поршневой насос и гидронасос используются только в условиях, где невозможно добыть воду обычным насосом.

Виды поршневых насосов в зависимости от ключевой рабочей детали:

  • Поршневой насос. Поршень по форме дискообразный;
  • Плунжерный насос. Цилиндрообразной по форме поршень и плунжер.

Поршневые насосы для воды имеют различный тип привода:

  • Ручной. Выполняется периодическое перекачивание различных жидкостей и воды при ручном управлении;
  • Прямодействующий. Поршень насоса и поршень мотора составляют единое устройство;
  • Приводной. Наличие или отсутствие кривошипно-шатунного механизма.

На агрегате для мойки или дома может быть установлено один, два или три цилиндра. Также насосы могут создавать высокое, среднее или низкое давление.

Классификация в зависимости от частотности вращения поршня:

  • Тихоходные. Выполняется в пределах 40-80 ходов за минуту;
  • Средней быстроходности. Количество ходов от 50 до 80;
  • Быстроходные. Выполняется от 150 до 350 ходов в минуту.

В зависимости от способа действия выделяют следующее насосное оборудование для воды:

  • Одинарного действия. С одной рабочей камерой;

  • Двойного действия. Вода поступает намного равномернее из-за двух рабочих камер. Потому при одном обороте поршня жидкость нагнетается дважды.

Насосы могут перекачивать различную жидкость:

  • Обычные холодную воду;
  • Горячие горячую воду;
  • Буровые различные растворы;
  • Кислотные кислотные вещества и т. д.

Особенности выбора поршневого насоса

Чтобы определиться с насосной системой, необходимо взять во внимание следующие нюансы:

  • Конструкция насоса. От этого будет зависеть, насколько эффективно будет работать агрегат;
  • На какой глубине вода. При глубине больше десяти метров придётся отказаться от ручного насоса и рассмотреть радиальные и аксиальные устройства;
  • Объём, который должен подаваться;
  • Необходимость автоматизированной работы системы.

Приобретенный насос должен иметь сопроводительную документацию и быть в оригинальной заводской упаковке. Стоит отдать предпочтение моделям от известных производителей.

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости