- Принцип работы винтовых и центробежных насосов
- Области применения винтовых и центробежных насосов
- Преимущества и недостатки винтовых насосов
- Преимущества и недостатки центробежных насосов
- Рекомендации по выбору насоса
Какой насос лучше - винтовой или центробежный?
Чтобы ответить на этот вопрос, нужно уточнить отличия в сравнении между ними по принципу работы, техническим характеристикам и сферам применения.
Принцип работы винтовых и центробежных насосов
Основное различие состоит в принадлежности их к разным типам насосного оборудования. А это значит, что и принцип перекачивания жидкости у них не одинаковый.
Винтовые насосы
Такие агрегаты относятся к объемному типу оборудования, с циклично изменяющимся от минимального до максимального объемом рабочей камеры. Колебание объема обусловлено конструктивными особенностями насоса, в упрощенном виде состоящего из подвижного одно или двухзаходного винта (ротора) и неподвижной эластичной обоймы, надежно зафиксированной в корпусе. Внутренняя часть обоймы также имеет винтовую нарезку (спираль) с числом заходов на один больше, чем на винте.
Выступающие витки пары ротор-обойма создают замкнутые рабочие камеры. Вращение винта внутри обоймы вызывает размыкание ближней к всасывающему патрубку камеры с постепенным увеличением ее объема. Это приводит к возникновению в ней разреженного пространства, в которое под воздействием атмосферного давления засасывается перекачиваемая среда. Дальнейшее движение ротора замыкает камеру, препятствуя обратному оттоку жидкости. При дальнейшем вращении винта в первую камеру поступает новая порция перекачиваемой среды, а ранее набранная перемещается в соседний отсек. Цикл повторяется, и жидкость продвигается вдоль корпуса насоса к напорному патрубку.
Центробежные насосы
Центробежные агрегаты принадлежат к динамическому типу насосного оборудования, у которого объем рабочей камеры остается неизменным, а сама камера постоянно сообщается с всасывающим и напорным патрубками.
По форме корпус таких агрегатов может напоминать ракушку улитки или обычный цилиндр, но внутри обязательно имеется спиралеобразная проточка.
По форме корпус таких агрегатов может напоминать ракушку улитки или обычный цилиндр, но внутри обязательно имеется спиралеобразная проточка.
Области применения винтовых и центробежных насосов
Оба типа агрегатов имеют как общие сферы применения, так и специфические особенности в зависимости от марки насосного оборудования.
Винтовые
Такие насосы используются в различных отраслях промышленности:
- пищевой – для дозировки или транспортировки между цехами сред высокой вязкости, таких как мед, майонез, растительные масла, томатная паста, джемы, варенье, кетчупы, молоко, сметана и прочее;
- косметической – перекачка кремов, шампуней, косметических средств, бальзамов, кондиционеров и жидкого мыла;
- очистных сооружениях – подача реагентов для станций водоподготовки;
- химической и тяжелой – перекачка высокоминерализованных кремнийсодержащих смесей, машинных масел, эмалей, масляных красок и так далее;
- нефтегазовой – прокачка сырой нефти и мультифазных жидкостей, в том числе с высоким содержанием песчаных примесей:
- коммунальной сфере – удаление паводковых, почвенных и загрязненных вод, ила, жидкой грязи из подвальных помещений или котлованов;
- бытовом секторе – водоснабжение из открытых водоемов, колодцев, резервуаров, скважин.
Центробежные
Перекачиваемые жидкости для насосов этой группы могут иметь меньшую или большую плотность и вязкость, чем среды, с которыми могут работать винтовые агрегаты. Центробежное насосное оборудование применяется:
- в нефтегазовой и нефтеперерабатывающей промышленности – откачка сырой нефти и продуктов ее перегонки, подача и откачка пластовой жидкости в скважину;
- в горнодобывающей и обогатительной отрасли – откачка шламов, транспортировка нерудных полезных ископаемых способом гидротранспорта, перекачка оборотных вод и прочее;
- для общепромышленного использования – прокачка технологических жидкостей, установка в системы пожаротушения и так далее;
- на очистных сооружениях – перегонка воды между полигонами на станциях водоочистки, дренаж и канализация;
- в пищевой промышленности – для подачи воды на технологических участках, перекачки пищевых спиртов, молока и прочих жидкостей;
- в химической и фармацевтической отрасли – прокачка медицинских растворов, агрессивных жидкостей, в том числе кислот и щелочей.
Преимущества и недостатки винтовых насосов
Агрегаты этой конструкции обладают следующими преимуществами:
- перекачиваемый продукт подается без пульсации ровным потоком;
- ровная подача позволяет использовать винтовой насос в качестве дозирующего (при условии дополнительной установки расходометра и питания двигателя от частотного преобразователя);
- возможность обеспечения большого напора;
- вибрация при работе имеет небольшие значения;
- перекачивание разнородных вязких сред без смешивания компонентов и нарушения их структуры;
- возможность работы с высокоабразивными жидкостями;
- простое техобслуживание и неприхотливость в эксплуатации;
- наличие самовсасывающей способности.
Однако при всех достоинствах данные насосы не лишены недостатков. Они сложны в изготовлении, так как требуется точность в соответствии витков ротора и статора, особенно у моделей с двумя и тремя винтами. Кроме того, работа в режиме «сухого хода» неизбежно ведет к поломке агрегата из-за высокого коэффициента трения деталей и отсутствия охлаждения.
Преимущества и недостатки центробежных насосов
Центробежные агрегаты имеют большее распространение, по сравнению с винтовыми механизмами. Это связано со следующими преимуществами этой группы насосов:
- создают постоянный напор и равномерную подачу при неизменяющемся режиме эксплуатации;
- простота конструкции, отсутствие перепускных клапанов;
- возможна регулировка производительности частичным перекрытием задвижки перед впускным патрубком;
- высокая геометрическая высота всасывания у большинства моделей;
- допускается перекачка жидкостей с абразивными и неабразивными включениями, а также агрессивных сред.
К недостаткам центробежных насосов относится обязательное наличие обратного клапана на всасывающей магистрали и необходимость заполнения ее и рабочей камеры перекачиваемой жидкостью перед началом работы. Напорно-расходные характеристики взаимосвязаны между собой, что делает затруднительным создание большей производительности при большой величине напора у агрегатов с одним рабочим колесом. Кроме того, при большой вязкости перекачиваемой среды центробежные агрегаты имеют низкий КПД и малые значения подачи.
Рекомендации по выбору насоса
Одним из главных определяющих требований при этом является плотность перекачиваемой среды: для вязких и сильно загрязненных жидкостей лучше использовать винтовые насосы, так как они показывают лучшие напорно-расходные характеристики. К тому же глубина погружения винтовых насосов больше, чем у агрегатов центробежной группы. Однако, если требуется создать большой напор при значительной производительности, выбор следует сделать в пользу центробежного многоступенчатого агрегата. При подборе нужного типа насоса немаловажное значение имеет размер, который у центробежных устройств намного меньше. В любом случае критерии выбора насоса следует рассматривать в комплексе.