Як працює шестеренний насос і чому його обирають для промисловості?

Сучасна промисловість вимагає надійного і ефективного обладнання, яке забезпечує стабільну роботу систем і процесів. Шестеренні насоси — одне з найпоширеніших рішень у промисловості: вони дають рівномірну подачу й упевнено працюють на в’язких рідинах.

Що таке шестеренний насос?

Шестеренний насос – це вид об’ємного насоса, у якому рідину переміщують дві шестерні, що перебувають у зачепленні. Рідина заповнює западини між зубцями, переноситься вздовж стінки корпусу до нагнітального патрубка і витісняється там, де зубці знову входять у зачеплення. Цей тип насосів зазвичай використовується для перекачування густих і в’язких рідин, таких як оливи, мазут, бітум, смоли, а також харчові продукти — патока, сиропи, шоколад.

Як працює шестеренний насос?

1. Всмоктування: на боці всмоктування зубці виходять із зачеплення, об’єм між ними збільшується, і рідина заповнює западини.
2. Перенесення: рідина в западинах рухається вздовж стінки корпусу. Малі зазори між зубцями й корпусом обмежують зворотне перетікання; на рідких продуктах і за високого тиску воно помітніше.
3. Нагнітання: зубці знову входять у зачеплення й витісняють рідину в нагнітальний патрубок. Подача майже пропорційна обертам і мало залежить від тиску, тому потік рівномірний.

Переваги шестеренних насосів для промисловості

1. Рівномірна подача: потік майже без пульсацій, а витрату зручно регулювати обертами через перетворювач частоти.
2. Здатність працювати з густими рідинами: Шестеренні насоси добре перекачують в’язкі рідини: оливи й олії, смоли, патоку, шоколад, що робить їх універсальними для різних галузей.
3. Стабільна витрата за змінного опору: об’ємний насос подає майже ту саму кількість рідини, навіть коли зростає опір мережі. Тому на нагнітанні обов’язковий запобіжний клапан.
4. Простота конструкції та надійність: Шестеренні насоси зазвичай мають просту конструкцію, деталей небагато; основні зношувані — втулки, ущільнення вала і самі шестерні.
5. Компактність: Більшість шестеренних насосів мають компактні розміри, що дозволяє легко інтегрувати їх у виробничі системи без необхідності великого простору.

Чому шестеренний насос – це надійний вибір для промисловості?

• Довгий ресурс на чистих продуктах: на рідинах без абразиву та за правильно підібраних обертів насос працює довго з мінімальним обслуговуванням.
• Герметичність: зовнішні витоки визначає ущільнення вала (сальник, торцеве ущільнення або магнітна муфта), його підбирають під продукт.
• Робота з гарячими продуктами: виконання з обігрівною сорочкою та збільшеними зазорами перекачує бітум, смоли, шоколад.
• Рівна робота: на правильно підібраних обертах насос працює рівно; шум і вібрація з’являються, коли оберти завеликі для в’язкості продукту (кавітація).

Обмеження шестеренних насосів і як їх правильно підібрати

Зовнішнє чи внутрішнє зачеплення

У насосі зовнішнього зачеплення дві однакові шестерні обертаються назустріч одна одній. Він компактний, тримає вищий тиск і добре працює на чистих мастильних рідинах невисокої та середньої в’язкості: оливах, дизельному паливі, мазуті. У насосі внутрішнього зачеплення мала шестерня обертається всередині великої, а між ними стоїть серпоподібний розділювач. Такий насос працює на нижчих обертах, краще всмоктує і впевненіше справляється з дуже густими продуктами — бітумом, патокою, шоколадом, смолами.

Де шестеренний насос найкращий

• Чисті в’язкі рідини: оливи й мастила, мазут, бітум, смоли, гліцерин, сиропи, патока; шоколад і глазурі — у виконанні з обігрівною сорочкою.
• Рівномірна подача з малою пульсацією; витрату зручно регулювати обертами.
• Стабільна витрата навіть за високого опору мережі: довгі траси, фільтри, теплообмінники.
• Самовсмоктування, якщо робоча камера змочена продуктом.

Реальні обмеження

• Абразив і тверді частинки зношують шестерні, втулки та бокові диски: зазори ростуть, подача падає. Для суспензій, шламів і продуктів зі шматочками краще підходить гвинтовий або кулачковий насос.
• Сухий хід неприпустимий: втулки й ущільнення змащуються самим продуктом. Потрібен контроль рівня в ємності.
• Закрита засувка на нагнітанні. Об’ємний насос підніматиме тиск, доки щось не зламається, тому потрібен запобіжний клапан. Вбудований клапан захищає від аварії, але не розрахований на тривалий байпас: продукт у ньому циркулює й нагрівається.
• В’язкість і оберти. Що густіший продукт, то нижчі оберти: інакше западини не встигають заповнитися, з’являються кавітація, шум і знос. Для дуже густих продуктів беруть більший насос із редуктором або перетворювачем частоти, а всмоктувальну лінію роблять короткою й ширшою.
• Зазори. Для гарячих продуктів їх збільшують під теплове розширення. На воді й розчинниках шестеренний насос працює погано: змащення мале, перетікання через зазори велике.

Які дані потрібні для підбору

• назва й склад рідини, наявність частинок (розмір, частка);
• в’язкість за робочої та мінімальної температури, густина;
• температура продукту, потреба в обігріві та теплоносій (пара, гаряча вода, термоолива);
• витрата, м³/год, і тиск нагнітання або схема траси (довжина, діаметр, перепад висот);
• умови всмоктування: ємність вище чи нижче насоса, довжина всмоктувальної лінії;
• режим роботи: безперервний чи періодичний, миття;
• вимоги до матеріалів, харчове виконання, вибухонебезпечна зона.

Готові рішення — у розділах шестеренні насоси та насоси для в’язких продуктів. Про шоколад, сиропи й глазурі читайте в статті насоси для кондитерської промисловості, про мазут і пальне — шестеренні насоси для нафтопродуктів.

Шестеренний насос – це надійне, економічне та ефективне рішення для промислових процесів, які потребують стабільного потоку та тиску рідини. Завдяки простій конструкції, рівномірній подачі та здатності працювати з густими рідинами шестеренні насоси поширені в багатьох галузях — за умови чистого продукту без абразиву і правильно підібраних обертів. Надішліть дані для підбору.