Принцип работы плунжерного насоса высокого давления

Как работает плунжерный насос, как он выглядит

Что такое плунжерный насос? Это насос объемного действия. То есть давление жидкости создается за счет изменения объема камеры. Когда объем камеры растет, в ней создается разряжение, жидкость всасывается. Когда объем уменьшается, жидкость сжимается, давление растет.

Схема работы плунжерного насоса

На рисунке мы видим наличие клапанов. Плунжер идет вправо – всасывание – подымается впускной клапан, закрывается выпускной. Вода заполняет камеру. Плунжер идет влево – нагнетание – запирается впускной клапан, поднимается выпускной. Вода устремляется по назначению.

Этот же принцип используется в поршневых насосах. Отличие насосов друг от друга заключается в нагнетающем элементе. В поршневых насосах работает поршень. В плунжерных – плунжер. В поршневых насосах самая ценная деталь – цилиндр в котором ходит поршень. К изготовлению этого элемента предъявляют большие требования. А именно, внутренний диаметр должен быть в жестком допуске по всей длине.

В плунжерном – жесткий допуск на изготовления наружной поверхности цилиндра. Чего достигнуть намного легче с технической точки зрения, чем расточка и доводка внутреннего диаметра.

Устройство плунжерного насоса

Разберем устройство насосов плунжерного типа на примере дозировочного насоса.

Одноплунжерный дозировочный насос

Электродвигатель – 1 вращает червяк — 2, который крепится к валу двигателя муфтой. В зацеплении с червяком находится червячное колесо — 3. К этому колесу присоединен эксцентрик – 4, который может находится ближе или дальше от центра червячного колеса. Положение эксцентрика легко регулируется механически. На эксцентрик одет шатун -5, который толкает плунжер – 6.

Всасывающий клапан-шар — 7 открывается, когда плунжер идет влево. Вода заливает цилиндр — 9. В следующей фазе движения плунжера, объем камеры сокращается, всасывающий клапан опускается, нагнетающий – 8 подымается. Вода идет к потребителю.

Ход плунжера изменяется в зависимости от положения эксцентрика. Если эксцентрик установлен в центре червячного колеса, то ход вытеснителя (плунжера) равен нулю. При максимальном удалении от центра, ход вытеснителя максимальный. То есть производительность насоса можно менять от нуля до максимума. Поэтому он называется дозировочным.

Виды плунжерных насосов

Главное преимущество плунжерных насосов перед поршневыми – точность изготовления наружного диаметра цилиндра намного выше точности изготовления внутреннего диаметра. Допуски на плунжер достигают 2 – 3 мкм. Благодаря таким минимальным зазорам достигается большое давление и высокое КПД, намного больше, чем у поршневых насосов.

В зависимости от компоновки главных деталей плунжерные насосы бывают:

• одноцилиндровые;
• многоцилиндровые;
• вертикальные;
• горизонтальные;
• с постоянной производительностью;
• с переменной производительностью;
• ручные;
• автоматические.

Плунжерные насосы – агрегаты высокого давления. Поэтому они не нашли применения в быту. Простота изготовления делает их надежными механизмами, которые широко применяются в различных сферах народного хозяйства:

1. В нефтяной промышленности (станки качалки, буровые насосы и другие).
2. В химической промышленности, для перекачки химрастворов.
3. В энергетике – приводы парогенераторов, насосы в АЭС.
4. В машиностроении – для обеспечения давления в гидроприводах.
5. В автомойках – для создания сильного напора воды.
6. В коммунальном хозяйстве – в гидравлических сетях.
7. В пищевой промышленности – для систем обратного осмоса.

Аксиальный плунжерный насос

Схема аксиально-плунжерного насоса

Надо отметить, что аксиальный плунжерный насос часто называют аксиально-поршневым. Два этих термина описывают один и тот же механизм. Аксиальный указывает на то, что цилиндры расположены вдоль оси бока цилиндров.

Упорный диск — 1 вращается на оси — 2, которая находится под углом к оси блока цилиндров. Сферическая головка шатуна — 3 соединена с упорным диском. Когда диск вращается, шатуны — 4, следуя за головкой — 3, выдвигают и задвигают поршня (плунжеры) — 6, что приводит к всасыванию и нагнетанию воды через отверстия золотника распределителя — 7. Количество поршней бывает от 5 до 9.

У некоторых насосов угол γ можно менять произвольно. Соответственно меняется производительность насоса. Чем он больше, тем больше производительность. Угол оси упорного круга к оси блока не может быть больше 45 градусов.

На схеме показан насос у которого ведущий вал вращает упорный диск. Блок цилиндров неподвижен. Также применяют аксиально-плунжерные насосы, у которых крутиться блок цилиндров, а упорных диск неподвижен.

Плунжерный насос высокого давления

Простота конструкции плунжерных насосов делает их незаменимыми во многих отраслях промышленности. Компактные, недорогие, долговечные. Простое обслуживание. Давление от 100 до 3000 атм. Производительность от 200 до 3000 литров в минуту.

Изготавливают как стационарные, так и передвижные установки на шасси автомобиля. Применяют специальные антивибрационные опоры, которые гасят колебания насоса.

Привод насоса – электрический или ДВС.

Трансмиссия – упругая муфта, клиноременная передача – для электрического мотора.

Карданный вал или муфта сцепления – для ДВС.

Предохранительные устройства для недопущения превышения выше допустимых давления и температуры – стабилизаторы всасывания.

Самоочищающиеся фильтры – важный компонент насосной установки.

Применение:

• Чистка любых поверхностей от краски;
• Прочистка труб в различных системах;
• Вычищение внутренних поверхностей емкостей;
• Чистка топок, котлов, теплообменников;
• Резка бетона, кирпича, цемента;
• Снятие шпаклевки, резины, коррозии с любых поверхностей;
• Удаление разметки на асфальте
• Счистка граффити
• Предание шероховатости поверхностям для их последующего склеивания;
• Чистка железнодорожных вагонов изнутри;
• Опреснение соленой воды;
• Очистка воды обратным осмосом;
• Дробление камней, грунта;
• Разрезание кожи, дерева, пластмассы;
• Удаление тугоплавких смол с поверхностей;
• Удаление нечистот со дна автомобилей, поставленных на ремонт.

Плунжерный насос высокого давления

Широкое распространение имеют гидравлические системы высокого давления. Они применяются как в бытовых приборах, так и условиях промышленного использования. Обязательным агрегатом для них является плунжерный насос высокого давления, в каждом из которых сочетается относительная простота изготовления, высокая степень надежности во время эксплуатации, а также эффективность.

Данный узел используется в качестве привода либо механизма у смежных узлов. Принцип работы гидравлического узла задействован во многих сферах деятельности человека.

Характеристики аппарата

Современные плунжерные насосы высокого давления по своему строению, условиям работы и функционалу имеют большое сходство с поршневыми аналогами. Этому способствует наличие плунжера (англ. plunger — погружаться), представляющего собой пустотелый цилиндр. Он «ходит» в уплотняющем сальнике, не соприкасаясь со стенками рабочего цилиндра. Гидравлические дозаторы ручного типа используются гораздо реже. Производительность узла достигает 90%.

Плунжерные насосы отличаются высокой производительностью на фоне элементарной эксплуатации

Популярными сферами применения являются области, связанные с нефтепереработкой и химией. Также используют насос для мойки высокого давления. Гидравлические агрегаты применяют для изготовления растворов, компоненты которых подобраны с высокой степенью точность. За счет конструктивных особенностей производители предлагают объемные и необъемные тип.

Особые эксплуатационные условия обязывают задействовать в изготовлении материалы, обеспечивающие длительную и стабильную работу плунжеру, а также стойкость к износу, герметичность, высокие прочностные характеристики. КПД выпускаемых агрегатов превышает 0,9. Дифференциация видов по конструкционным особенностям следующая:

• горизонтальные;
• вертикальные;
• многоцилиндровые;
• ручные;
• автоматические;
• многоплунжерные;
• с герметичными цилиндрами.

При этом очевидными являются следующие преимущества, которыми обладает практически каждый плунжерный насос высокого давления:

• монтажные работы выполнить очень просто;
• управлять аппаратом не составит труда;
• конструкционное исполнение позволяет провести индивидуальную настройку;
• предусмотрена система смазки, позволяющая к ней легко добраться;
• присутствует возможность плунжерный насос высокого давления отрегулировать на выход нужного рабочего давления за счет правильного подбора числа плунжеров.

Плунжерные насосы высокого давления способны перекачать вязкую жидкость или эмульсию, содержащую абразивные частицы.

Внутреннее устройство

Плунжерные насосы высокого давления Pratissoli

Основная масса моделей, представленных на отечественном рынке, будь то профессиональный или бытовой аппарат, представляет собой устройство объемного типа. Рабочие элементы перемещаются возвратно-поступательным методом. Такое аксиальное движение подразумевает следующий алгоритм:

• внутри камеры располагаются два клапана: всасывающий и напорный, включая цилиндр с задействованным в процессе плунжером;
• во время рабочего процесса плунжер перемещается аксиально;
• рабочая камера соединена с двумя трубопроводами: заборный и выходной;
• рабочий цикл состоит из полного поворота кривошипа, за это время плунжер успевает захватить дозированную порцию жидкости из всасывающей части и отправить ее в напорную трубу.

ВИДЕО: Производство плунжерных насосов Speck Triplex Plunger pump production manufacture

Объем жидкости, который способны прокачать насосы высокого давления для воды, зависит от диаметра плунжера и его хода. Важно знать, что существуют агрегаты высокого давления (авд), использующие в конструкции принцип двустороннего действия. Они обладают следующими особенностями:

• для эксплуатации агрегата задействованы обе полости цилиндра;
• в течение полуоборота коленвала, когда плунжер перемещается в одну сторону, происходит одновременно забор и выпрыскивание жидкости;
• во время проворачивания коленвала до полного оборота в полостях цилиндра также происходит два процесса, но оба в обратном направлении.

Двусторонняя схема обеспечивает двукратное увеличение подачи жидкости, в отличие от аппаратов с односторонним процессом. Также эти насосы высокого давления для воды создают равномерный поток.

Насос трех плунжерный P52/72-200

Плунжерный насос высокого давления имеет высокую стоимость во многом за счет высокой степени точности изготовления деталей. Подгонка сопряжения между поверхностями обеспечивает зазоры в несколько микрон. Также требуется минимальная степень шероховатости (выше, чем Rz 1,25) на поверхности штока. Он должен калиться в печах ТВЧ, чтобы придать наружному слою изделия необходимую твердость, а более податливая центральная часть придаст изделию пластичность.

Принцип работы

Важную роль в плунжерных насосах играет сам плунжер, который изготавливается в виде стержня (штока). Его задачей является осевое перемещение вдоль цилиндра. Движение обеспечивается за счет электропривода, раскручивающего коленвал, кулачек которого упирается в торец штока. Точность сопряжения стержня и отверстия обеспечивает технологическую герметичность узла.

Как работает аппарат

1. На первоначальном этапе плунжерный насос высокого давления обеспечивает перемещение штока в обратном направлении от рабочей камеры. За счет образовавшегося разряжения в полости открывается впускной клапан, выпускной при этом будет закрыт.
2. Жидкость проникает в установленном количестве из заборного трубопровода. Плунжер, достигнув крайней точки удаления, начинает движение в обратном направлении.
3. Увеличивающееся давление в рабочей камере блокирует впускной клапан, одновременно открывая выпускной. Жидкость удаляется по выходному трубопроводу. Цикл повторяется снова.

Специфика подобной аппаратуры для автомойки такова, что в процессе работы образуются вибрации и пульсирование агрегата. Такие побочные эффекты сказываются на эффективности и сроке бесперебойной эксплуатации.

Минимизировать разбалансировку позволяет включение в рабочий цикл нескольких рабочих плунжеров, чем успешно пользуются производители агрегатов. На кривошип монтируют три плунжера, расположенных под 1200 к осям друг друга. Позитивное влияние оказывает использование двух рабочих полостей в двусторонних конструкциях.

Промышленные установки способны выдавать приводную мощность до 800 кВт, а рабочее давление создается до 3500 бар. В бытовых условиях применяют аппаратуру, поддерживающую давление 3-20 бар и способную перекачивать до 1000 л/час.

Возможные неисправности

Промышленное и бытовое оборудование нуждается в правильном уходе и обслуживании. Для этого необходимо знать его слабые места, чтобы продлить срок службы агрегатов. Проблемные участки большинства моделей сводятся к следующему:

• повышенная вибрация способствует ослабления крепления к кронштейну;
• во время профилактических работ необходимо контролировать соосность валов и затягивать крепежные винты;
• для обеспечения герметичности своевременно меняют сальник;
• подтягиваем коллектор вверх от картера таким образом, чтобы не повреждать встроенные плунжеры;
• просматриваем периодически целостность вала, выявляя на нем возможные трещины, сколы или наличие изгибов, при необходимости проводим замену на ремонтные.

Это относится как к отечественным, так и зарубежным устройствам.

ВИДЕО: Плунжерный насос Speck Triplex Plunger pump animation

Что такое плунжерный насос и как он работает?

Гидравлические системы нашли применение во многих областях промышленности. Важное значение в выполнении их функций имеют гидронасосы, обеспечивающие эффективную работу системы. Они бывают разного вида и предназначения, что объясняет различия в принципах работы механизмов.

Помимо основной функции, выражающейся в подаче необходимой жидкости под определенным давлением, гидронасос может служить приводом для других устройств. Одним из самых распространённых является так называемый плунжерный насос. Он представляет собой аппарат простого действия, повышающий эффективность работы, основная деталь которого создана в виде плунжера.

1 Что такое плунжер?

Определение «плунжер» подразумевает под собой поршень в гидравлической системе, совершающий возвратно-поступательные движения. Его внешний вид отличается цилиндрической формой, характеризующейся длиной, которая существенно превышает диаметр.

Плунжеры используют в гидромашинах, насосах и дизельных двигателях. Уплотнитель, составная часть вытеснителя, находится на самом цилиндре, вследствие чего при движении последнего происходит его перемещение по поверхности плунжера. Эта деталь отличает плунжер от обычного поршня и объясняет преимущество первого при работе в условиях высокого давления. Основным показателем эффективности плунжера является объем вытесняемой им жидкости, он зависит от длины его хода. Регулировка работы вытеснителя происходит благодаря последнему фактору. Подобные механизмы обычно используют для перекачивания большого объема жидкой среды.
к меню ↑

1.1 Принцип работы

Для того чтобы понять принцип работы этого аппарата,для начала нужно пояснить, что такое плунжерный насос. Это агрегат, применение которого обусловлено необходимостью подачи определенной жидкости (смеси) под воздействием высокого давления. Возвратно-поступательное движение плунжера, направленное вправо, вызывает понижение давления в камере нахождения вытеснителя, что ведет за собой раскрытие всасывающего клапана и дальнейшее заполнение камеры требуемой жидкостью.

Камера, в которой находится плунжер, представляет собой замкнутое пространство, по необходимости соединяющееся с трубопроводом с помощью клапанов. Их всего три вида: всасывающие, нагнетательные и предохранительные.

Следующий шаг работы плунжера заключается в его движении влево, вследствие чего давление в специальной камере повышается, тем самым открывая клапан нагнетания, через который вода или другие смеси поступают в трубопровод. Принцип действия заключается в том, что и в первом, и во втором случае появляется разница в давлении, из-за чего система работает четко и без нарушений. При работе происходит передача энергии жидкости для преодоления инерции, сопротивления и статической высоты в трубопроводе. Наиболее популярны трехплунжерные насосы. Повышенный интерес к ним обусловлен их достоинствами и почти полным отсутствием недостатков.

Схема работы плунжерной пары

Изготовить поршневый насос для откачки воды на собственном садовом участке можно своими руками. Для этого понадобятся два клапана, которые не будут давать жидкости самопроизвольно вытекать, прошень, являющийся главной частью механизма и корпус. Корпус можно изготовить из трубы. Длина трубы не менее 60 см, диаметр трубы не менее 8 мм. Свой собственный поршневый насос будет стоить не дорого, но по техническим характеристикам будет уступать моделям, произведенным промышленным путем.
к меню ↑

1.2 Разновидности

Классифицировать аксиально — плунжерные насосы можно по трем основным признакам:

• ручной;
• механический, более эффективный в использовании, чем ручной насос для воды.

По способу действия:

• одинарный;
• двойной, характеризующийся наличием нескольких рабочих камер;
• дифференциальный, относящийся к насосам двустороннего действия и обладающий двумя камерами. Вследствие этого он перекачивает жидкость более равномерно.

• вертикальный;
• горизонтальный.

По числу плунжеров.

По виду перекачиваемой жидкости:

• водный;
• кислотный;
• и др.

2 Какое применение у аксиально — плунжерного насоса?

Плунжерные насосы высокого давления нашли свое применение во многих сферах. К ним относятся:

Устройство аксильно-плунжерного насоса

1. Строительство;
2. Металлургия;
3. Нефтяная промышленность;
4. Химическая промышленность;
5. Очистка воды;
6. Пищевая промышленность;
7. Водоснабжение (водяная помпа);
8. Энергетика;
9. Машиностроение (двигатели внутреннего сгорания);
10. Мойка автомобилей.

Нельзя не отметить то обстоятельство, что в зависимости от применения возможны различные варианты конфигурации насоса плунжерного типа. Например, те модели, что используются в нефтедобывающей промышленности, не предусматривают клапанов нагнетания. Их функции выполняют клапаны в форсунках. Данное обстоятельство позволяет повысить надежность работы плунжера.
к меню ↑

2.1 Преимущества

Аксиально — плунжерный насос высокого давления имеет много плюсов. К ним относят:

1. Ритмичную работу механизма, которую обеспечивают напорные и нагнетательные клапаны с обеих сторон специальной камеры;
2. Простоту, вследствие чего сделать плунжерный насос высокого давления своими руками и осуществить его монтаж не сложно;
3. Мощность;
4. Долгосрочную эксплуатацию;
5. Модульную конструкцию, благодаря которой при необходимости можно заказать изготовление плунжерного насоса с индивидуальными характеристиками, например, для автомойки;
6. Соответствие международным стандартам;
7. Широкий спектр продуктов перекачивания, с разными показателями температуры и консистенции.
8. Компактность аксиально плунжерных агрегатов позволяет экономить рабочую поверхность;
9. Возможность регулировать частоту вращения, это держит ситуацию под контролем;
10. Возможность изменения рабочего объема аппарата;
11. Высокая производительность.

2.2 Минусы

Помимо плюсов применение аксиально плунжерных конструкций имеет и минусы. Они возникают при интенсивной работе и выражаются в появлении пульсации и вибраций. Их негативное влияние можно предотвратить путем присоединения к насосу высокого давления своими руками дополнительных устройств. Ими могут стать рабочие плунжеры. К примеру, трехплунжерный насос не допускает вибраций.

Плунжерный насос HAWK 610003

Неправильная эксплуатация аппарата грозит частыми поломками, исправить которые будет сложно. Поэтому при неимении подобного опыта не стоит самостоятельно устанавливать или чинить плунжерные насосы. Будет потеряно время и, возможно, пострадает качество.
к меню ↑

3 Эксплуатация

От правильного использования аппарата зависит срок его службы, поэтому необходимо знать все нюансы монтажа и применения аксиально плунжерных насосов.

1. Эксплуатация агрегата без смазки запрещена, так как это снижает его работоспособность.
2. Прибор предполагает вращение только вперед, в противном случае соблюдайте уровень масла, предписанный инструкцией на этот счет.
3. Установка агрегата должна производиться на горизонтальной поверхности, без уклона и неровностей.
4. При влажном жарком климате использовать насос без вентиляции нельзя. Иначе он выйдет из строя раньше времени.
5. Необходимо предотвращать замерзание или повреждение насоса в холодное время года. Запускать аппарат с замершей водой внутри категорически запрещено.

В любом случае перед началом работы с плунжерным насосом изучение инструкции обязательно и пренебрегать этим правилом не рекомендуется.
к меню ↑

3.1 Как работает плунжерный водяной насос 3WZ 1507C? (видео)

4 Отличия от поршневых насосов

Поршневые насосы и аксиально плунжерные насосы довольно схожи, но в их конструкции все-таки присутствуют небольшие различия. В первую очередь, это касается формы поршня, во-вторых, его расположения. Плунжер не касается стенок рабочей кабины, чего нельзя сказать о поршне в других моделях. Плунжерные агрегаты вполне возможно эксплуатировать в полевых условиях, это стало реально благодаря их размерам. Такие насосы высокого давления для воды гораздо популярнее чем остальные.

Аксиально плунжерные насосы и электронасосы используют повсеместно. Они эффективно работают в любом производстве и в быту. Производители постоянно улучшают качество за счет модернизации технологии, применения новшеств и изготовления экономичных моделей.

Плунжерный насос: его виды, преимущества и применение. Насос высокого давления. Принцип действия плунжерного насоса

Плунжерный насос (plunger pump) предназначен для откачивания воздушной, газовой или жидкостной среды до низких или средних давлений методом изменения рабочего объема насоса. Для герметизации рабочих полостей используется масляное уплотнение.

Плунжерный насос

Главная особенность плунжерного вакуумного насоса – высокая производительность, которая может достигать 560 л/с. Создаваемое давление насоса досягает 40 МПа.

Рабочая температура воздуха для работы оборудования от 5⁰С до 35⁰С, ниже этого предела масло потеряет свои смазочные свойства, а выше – будет чрезмерно перегреваться насос.

Плунжерный насос идеально подходит для непрерывной бесперебойной работы, поскольку обладает практически неограниченным сроком эксплуатации. Насос легко справляется не только с газами, но и с жидкими смесями. Его принцип работы позволяет перекачивать вязкие вещества и жидкости с абразивными включениями. Исключением являются опасные, ядовитые и химически активные к металлу или смазке откачиваемые среды. Поэтому сфера использования плунжерных насосов очень обширна.

Область применения плунжерных насосов:

• металлургия;
• автомобилестроение и машиностроение (в гидроприводах);
• пищевая индустрия (в установках обратного осмоса);
• медицина и фармацевтика;
• энергетика (изготовление электрических приводов);
• электроника;
• нефтепереработка (бурение скважин, транспортировка нефтепродуктов);
• химическая промышленность (производство химически нейтральных к деталям и смазке веществ, дозировка составляющих).

Плунжерные насосы бывают объемного и необъемного типа, которые в свою очередь подразделяются на виды по конструктивным признакам.

Виды плунжерных насосов:

• с горизонтальным исполнением;
• с вертикальным исполнением;
• многоплунжерный;
• ручной;
• механический;
• с герметичными цилиндрами;
• многоцилиндровый.

Также насосы различаются по виду откачиваемой среды и могут быть водными, вакуумными, нефтяными и т.д.

Каждый из этих видов имеет свои особенности, позволяющие их применять в разных целях, но все они обладают одинаковым рядом достоинств.

Преимущества использования плунжерного насоса:

• экономичность;
• производительность;
• надежность;
• долговечность за счет отсутствия трения между деталями;
• совместимость с любой вакуумной системой, благодаря возможности изменения характеристик и параметров оборудования.

Конструкция насоса несложная и не требует больших усилий при эксплуатации, что также является явным достоинством.

Объем откачиваемого газа напрямую зависит от расстояния, на которое перемещается плунжер. Это позволяет максимально использовать рабочее пространство насоса, поэтому КПД оборудования достигает 90%.

Недостатком плунжерного насоса является большая пульсация, но ее можно несколько уменьшить при помощи специальных наладочных работ или применением нескольких плунжеров.

В промышленности чаще всего применяется объемный плунжерный насос, в котором откачивание происходит за счет возвратно-поступательных движений плунжера.

В зависимости от принципа действия насоса существуют плунжерные насосы:

• одностороннего действия;
• двухстороннего действия.

Оборудование двухстороннего действия еще называется агрегатами высокого давления (high pressure pumps).

Среди производителей вакуумного оборудования, которые изготавливают плунжерные насосы, хорошо себя зарекомендовали японские производители, например, Osaka Vacuum. Они производят большой ассортимент плунжерных насосов и вакуумных систем на их основе. Главное достоинство японских насосов – качество и надежность. Известными марками являются Vickers, Atos, Bonezzi и много других. Не стоит забывать и отечественного производителя, огромный ассортимент плунжерных насосов предлагает российский завод Синергия, представительство которого находится в Москве.

Плунжерный насос высокого давления

Принцип действия насоса высокого давления основан на увеличении хода плунжера, что, соответственно, увеличивает не только производительность, но и получаемое давление. Длина хода увеличивается за счет двухстороннего всасывания или наличия нескольких плунжеров.

Двухстороннее действие обозначает, что процесс откачивания происходит с двух сторон цилиндра, внутри которого двигается шток (плунжер). Перемещаясь вправо, шток создает давление для всасывания с левой стороны и нагнетает среду, выталкивая ее из рабочей камеры, справа. При движении влево процессы происходят в обратном порядке. Таким образом, объем перекачиваемой жидкости или создаваемое давление газа на выходе увеличивается в два раза. Тот же принцип действия имеют поршневые двухсторонние насосы.

Насосы высокого давления промышленного значения могут создавать давление до 3,5 мбар при мощности около 800 кВт.

Плунжерный насос, принцип работы

Принцип действия плунжерного насоса подобен работе поршневого насоса. Отличием является то, что движение в цилиндре производит не поршень, а специальный шток (плунжер). Кроме этого, плунжер в цилиндре перемещается не соприкасаясь со стенками цилиндра, что значительно увеличивает ресурс работы оборудования. Герметичность рабочей камеры обеспечивают сальниковые уплотнения, которые при этом предотвращают трение и износ деталей.

Принцип работы плунжерного насоса:

1. Плунжер перемещается вдоль цилиндра, совершая возвратно-поступательные движения, которые ему придает коленвал электрического двигателя.
2. Двигаясь в сторону двигателя, плунжер увеличивает объем рабочей камеры и создает разряжение, которое открывает впускной клапан. При этом рабочая полость наполняется откачиваемой смесью или газом.
3. Совершая обратное движение, плунжер увеличивает давление в камере, благодаря чему впускной клапан закрывается и открывается выпускной. Смесь выталкивается из камеры пока шток не дойдет до крайнего положения.
4. После этого плунжер снова возвращается назад, создавая разряжение, которое закрывает выход и открывает входное отверстие. И процесс повторяется снова.

Именно такая цикличность работы вызывает нежелательную пульсацию и вибрацию оборудования. При наличии нескольких плунжеров в конструкции, пульсация сглаживается. Производители успешно используют такую возможность в трехплунжерных насосах или двухцилиндровых с двухсторонним действием. Вообще, трехплунжерный насос считается самым удачным вариантом для тихой и стабильной работы.

Пульсация негативно сказывается на долговечность оборудования, поэтому при наличии чрезмерной вибрации рекомендуется периодически проводить техническое обслуживание насоса, чтобы избежать его преждевременного выхода из строя.

Чаще всего плунжерный насос требует подтягивания крепежных элементов, которые могут ослабеть из-за вибрации. Также слабым местом насоса являются сальниковые уплотнения, из-за большой нагрузки на них, их необходимо периодически заменять. Большая пульсация может повлиять на соосность валов, что может привести к неправильной работе и поломке вала, поэтому нужно периодически проверять и валы.

Плунжерные насосы, принцип работы и разновидности

Гидравлические системы давно уже используются в различных отраслях промышленности. Данные системы не смогли бы функционировать без гидронасосов, которые бывают различных типов. Самым распространённым насосом, который применяется в гидравлике, является плунжерный насос. Этот агрегат способен значительно повысить эффективность работы всей гидравлической системы.

Что такое плунжер и где используются плунжерные насосы

Плунжер представляет собой специфический поршень, который является частью гидравлической системы. Его функции заключаются в совершении возвратно-поступательных движений. Сам поршень имеет цилиндрическую форму, причём его длина значительно превышает диаметр. Плунжеры используются в следующих устройствах:

1. Гидромашинах и гидроустройствах;
2. Различных насосах;
3. В дизельных двигателях.

В плунжерных насосах имеется уплотнитель, который является частью вытеснителя. За счёт движения вытеснителя происходит движение уплотнителя по поверхности плунжера. Именно за счёт этой особенности плунжер отличается от простого поршня, и способен работать в условиях вакуума. Эффективность работы плунжерного насоса зависит от длины хода плунжера, так как именно этот параметр влияет на объём вытесняемой жидкости. Плунжерные насосы чаще всего используются для перекачивания больших объёмов жидкостей.

Принципы работы плунжерных насосов

Плунжерный насос способен эффективно работать в условиях высокого давления. Принцип работы плунжерного агрегата происходит по следующему алгоритму:

1. Плунжер совершает возвратно-поступательные движения в правую сторону;
2. За счёт этого в камере вытеснителя понижается давление;
3. Далее происходит раскрытие всасывающего клапана, что приводит к дальнейшему заполнению рабочей камеры перекачиваемой жидкостью. Сама камера является замкнутым пространством, которое соединяется с трубопроводом с помощью клапанов, которые бывают всасывающие, предохранительные и нагнетательные;
4. Далее плунжер движется влево, вызывая повышение давления в специальной камере;
5. После повышения давления в камере открывается клапан нагнетания;
6. За счёт этого жидкости начинают поступать в трубопровод.

Принцип действия плунжерного насоса основан на манипулировании разницы в давлении. Из всех типов плунжерных насосов самой большой популярностью пользуются трёхплунжерные агрегаты. В процессе их эксплуатации было выяснено, что такие модели практически лишены недостатков, при большом количестве достоинств.

Разновидности плунжерных насосов и сферы их применения

Все плунжерные насосы можно разделить по следующим принципам:

1. По приводу. Плунжерные насосы могут быть как ручными, так и механическими. Ручные насосы используются в быту, а механические — в производстве;
2. По способу своего действия. Они могут быть одинарного действия, с одной рабочей камерой. Могут быть двойного действия, где имеется несколько рабочих камер. Могут быть дифференциальными, они отличаются наличием двух камер. За счёт наличия нескольких рабочих камер, насосы двустороннего действия способны перекачивать жидкость более равномерно;
3. По расположению. Насосы могут быть как горизонтальными, так и вертикальными;
4. По виду перекачиваемой жидкости. Насосы могут быть водными, кислотными и так далее;
5. По количеству плунжеров.

Плунжерные насосы высокого давления давно завоевали популярность во всём мире. Особенно часто насосы высокого давления применяются в таких сферах:

1. В строительстве для откачки различных жидкостей;
2. Металлургии;
3. Химическая промышленность;
4. Нефтяная промышленность;
5. Пищевая промышленность;
6. Водоочистная отрасль;
7. В водоснабжении насосы высокого давления используются в водяных помпах;
8. В энергетической промышленности;
9. В автомобилестроительной отрасли плунжерные насосы используются очень широко. Каждая машина снабжается такими агрегатами;
10. В сфере мойки автомобилей.

Нужно особо отметить, что внешний вид и мощность плунжерного насоса высокого давления зависят от сферы, в которой он применяется. Конструктивные особенности насосов, применяемых в различных сферах, тоже отличаются. Например, насосы, которые применяются в сфере добычи нефти, не имеют нагнетательных клапанов. За счёт данной конструктивной особенности удаётся значительно повысить общую надёжность плунжерных насосов.

Плунжерные насосы высокого давления можно купить в Москве. Наши специалисты подберут модель с учётом особенностей вашего производства. Выбор оборудования для производства лучше доверить профессионалам.

Преимущества и недостатки плунжерных насосов

Плунжерные насосы не зря пользуются такой огромной популярностью во всём мире. Они имеют множество достоинств. К сожалению, данные агрегаты имеют и несколько существенных минусов. К достоинствам поршневых насосов относятся:

1. Насос работает очень тихо и ритмично, без излишних вибраций. Этого удалось достичь за счёт применения в конструкции плунжерного насоса напорных и нагнетательных клапанов;
2. Простота конструкции высоковакуумного насоса. За счёт этого агрегат не сложно установить своими силами;
3. Поршневые насосы обладают высокой мощностью;
4. За счёт простой конструкции поршневые насосы способны эксплуатироваться долгие годы;
5. Модульная конструкция агрегата делает возможным изготовление плунжерного насоса по индивидуальному заказу, с учётом необходимых характеристик для конкретного производства;
6. Высокая производительность данных насосов;
7. Компактность плунжерных насосов;
8. Рабочий объём агрегата можно увеличить или уменьшить.

Кроме достоинств, у плунжерных поршневых насосов существует и несколько недостатков:

1. Главным минусом является возникновение пульсаций, которые могут привести к довольно значительной вибрации. Это возникает из-за чрезмерной нагрузки на агрегат, поэтому не стоит использовать маломощные насосы, если нагрузка на них предполагается максимальная. Кроме установки более мощных насосов, проблему с вибрациями можно установкой насосов с несколькими рабочими плунжерами;
2. Если неправильно эксплуатировать плунжерный насос, то он может достаточно быстро выйти из строя, несмотря на простоту своей конструкции. Хотя ремонт поршневых плунжерных насосов не представляет собой ничего сложного, не стоит пытаться чинить его, не обладая хотя бы минимальными навыками в данной сфере.

Достоинства плунжерных насосов значительно перевешивают недостатки, поэтомы данные агрегаты так популярны во всём мире.

Плунжерный насос высокого давления – виды, устройство, назначение

Практически все гидравлические системы высокого давления оснащаются плунжерными насосами. Плунжерный насос высокого давления обладает всеми качествами, которые учитываются при выборе насосов для таких систем, таких как: надежность, простота выполнения изделия и эффективность.

Плунжерные насосы высокого давления служат как механизм или привод у других механизмов в специальных машинах. Гидронасосы широко распространены и отвечают за нормальную и слаженную работу транспортного средства. Плунжерный насос применяется в обширном количестве сфер деятельности.

Что такое плунжерный насос

Плунжер, в переводе с английского, означает нырять или погружаться, поэтому применение эти устройства нашли для гидравлических машин.

Плунжерным называется объемный скальчатый насос с простым действием, который оснащен рабочим органом выполненным в виде плунжера.

В свою очередь, плунжер — деталь разного вида насосов, связанных с гидравликой и многоступенчатых компрессоров для газа.

Основные особенности и виды плунжерных агрегатов

По исполнению, специфике работы и строению насос плунжерного типа похож на поршневой агрегат. Наличие специального поршня, в виде плунжера, является главной отличительной чертой плунжерных от поршневых. Из-за создания высокого давления в системе насосы плунжерного типа не применяются в быту.

Свое главное применение установки повышенного давления нашли в химической и нефтеперерабатывающей отраслях. Использование таких устройств позволяет смешивать с высокой точностью компоненты растворов в необходимых для процесса пропорциях, что очень удобно в производственных процессах. Конструктивным особенностям этих насосов присущи различия, и поэтому плунжерные устройства подразделяются на:

• объемные;
• необъемные.

Из-за определенной специфики работы плунжерный насосный агрегат изготавливают износостойким, герметичным, прочным и обеспечивающим непрерывную и надежную работу плунжером.

Эти агрегаты относятся к высокопроизводительным устройствам, обладающим высоким КПД, который составляет до 90%. По свойствам конструктивных особенностей плунжерные устройства классифицируются на виды:

• вертикальные;
• горизонтальные;
• ручной;
• автоматический;
• многоплунжерный;
• многоцилиндровый;
• с герметизированными цилиндрами.

Плунжерные насосы обладают рядом преимуществ над аналогами, которые четко выделяются:

• досконально проработана система смазки и имеет хороший доступ для потребителя;
• благодаря конструктивному исполнению, есть возможность изменения параметров и характеристик под заказчика;
• обладают понятным и простым управлением аппарата, а так же простой в установке;
• существует возможность выполнять увеличение либо уменьшение рабочего давления в гидравлической системе путем изменения количества групп поршней.

Основные сферы применения

1. В химической промышленности для изготовления химических веществ, которые не вступают в химическую реакцию с металлом.
2. В химической промышленности для бурения скважин и транспортировки и последующей переработки нефтепродуктов.
3. В энергетики для изготовления электроприводов для парогенераторов.
4. Для оборудования с гидравлическим приводом в машиностроении.
5. В коммунальных хозяйствам для выполнения ремонтных работ, связанных с гидравлическими коммуникациями.
6. В аппаратах, выполняющих обратный осмос, предназначенных для пищевой промышленности.
7. Плунжерный насос высокого давления для воды применяется для автомоек.

Принцип работы плунжерного насоса

Конструкция плунжерного насоса проста и состоит из клапанов и системы трубопроводов. Пружина помогает производить работу плунжерного клапана, создавая систематическое нагнетание. При работе с высоким давлением есть вероятность пропусков. Во избежание таких нюансов плунжерный насос высокого давления для воды имеет полную герметичность узлов агрегата.

Плунжерные водяные насосы высокого давления и устройства этой категории устроены по принципу возвратно-поступательного характера, обеспечивающиеся кулачковым валом.

Во время такого движения приводится в движение плунжер (он же поршень) роликовым толкателем. По своему конструкционному устройству плунжер совершает движение в правую сторону, что обуславливает понижение рабочего давления, которое постепенно становится меньше, чем жидкостное давление в трубе всасывания.

Открывается всасывающий клапан из-за разности давления, после чего происходит заполнение жидкостью рабочей камеры. При следующем обороте вала, происходит движение плунжера влево и давление в камере становится больше, чем в трубопроводе нагнетания. В связи с этим нагнетательный клапан открывается и происходит выдавливание жидкости из камеры в напорный трубопровод. Весь этот цикл повторяется постоянно за все время работы агрегата.

Некоторые плунжерные насосы могут отличаться устройством друг от друга, но при этом их принцип действия будет оставаться неизменным.

Например, у насоса дизельного двигателя, создающего повышающий эффект, отсутствуют нагнетательные клапана. Эту важную роль для перекачки и создания давления выполняют форсуночные клапаны.

В аксиально-радиальных насосах эти функции выполняют вращающиеся блоки в рабочих камерах. Аксиально-радиальные установки устроены так, что перекачивание жидкости происходит при вращении этих блоков. Отсутствие клапанов повышает стоимость таких установок, но это позволяет увеличить их надежность и применять в авиации.

Как работает плунжерный насос для маслостанции? (видео)

Трехплунжерные насосы

Наука и промышленность развиваются и исходя из практики, научных исследований, анализа конструкционных особенностей насосов и т.д., были спроектированы и внедрены в производство малогабаритные унифицированные трехплунжерные насосы.

Трехплунжерный насос — это насос четвертого поколения типа НПГ. От предыдущих поколений эти устройства отличаются диаметром главного элемента (плунжера), гидравлической коробкой и свойствами клапанных узлов системы. Такие системы для повышенного давления обычно имеют базовую комплектацию:

• датчики давления, сигнализации и манометры давления;
• предохранительный клапан;
• запорную или стопорную арматуру;
• фильтр для очистки воды;
• шестерный масляный насос;
• систему для охлаждения жидкости;
• предохранительный клапан.

Меры предосторожности при сборке, установке и запуске плунжерного насоса

Если место, где будет установлен плунжерный агрегат будет стационарным, будет целесообразно выбрать для него ровную поверхность. Такое решение позволяет обеспечить плановый осмотр, аварийный ремонт и уход за оборудованием. Поверхности должна быть жесткой и подготовленной к высоким вибрациям, исходящим от установки.

Чтобы обеспечит непрерывную и нормальную подачу в насос для воды, необходимо использовать качественные гибкие шланги, что позволяет избежать лишних напряжений на всех узловых частях оборудования. К выходному сливному отверстию не рекомендуется подключать трубопроводы с жесткими свойствами.

Приводной и коленчатый вал должны находится один за другим по прямой линии, не убедившись в этом, запрещается запускать гидравлическую систему в работу. При не соблюдении этого условия, передаточный ремень не будет выполнять весь свой функционал и может выйти из строя весь механизм. Насосный вал должен вращаться свободно, легко от руки. Так же нужно правильно выбрать вращение электропривода насоса, что бы избежать обратного давления.

Изготовление насоса высокого давления своими руками

Наиболее часто берутся изготовить ручной насос высокого давления своими руками для автомоек. Для этого используют плунжерные насосы, для которого привод используют от электрического двигателя (электронасос). Мощность двигателя должна соответствовать необходимым параметрам и номинальная мощность должна быть не ниже 75% от нужного значения. Часто используется в виде насоса помпа.

Если проходимость автомобилей на автомойке не высокая, можно использовать электродвигатель, рассчитанный на напряжение 220В. Для безопасной эксплуатации и уменьшения расхождений в совпадении валов двигателя и насоса при их соединении, рекомендуется выбирать мягкие соединительные муфты. Емкость для жидкости выбирается из расчета достаточного объема воды.

Она должна иметь подключение к источнику подпитки воды и оснащаться фильтрующим элементом во избежание попадания нежелательных инородных предметов в систему насоса.

Фильтрующий элемент можно выполнить из нержавеющей сетки с мелким шагом. Важным элементом оборудования служит регулятор производительности или обратный клапан. Он предотвращает перегружать систему и не дает создавать обратное давление назад в источник водоснабжения.

Для установки всего этого оборудования потребуется прочная рама. Для ее удобного перемещения, устанавливаются колеса нужного диаметра, прочный упор для устойчивости и ручка для удобного фиксажа. Для надежности и высокой производительности необходимо использовать армированные резиновые шланги, которые рассчитаны под высокое давление.

Главным элементом такого оборудования является пистолет с форсункой. Изготавливать его собственноручно не целесообразно из-за технических сложностей. Данную деталь лучше приобрести в магазине. Необходимо помнить, что все работы, проводимые с насосами высокого давления, необходимо проводить используя чистую жидкость. Попадание в систему инородных тел приведет к поломке большей части оборудования.