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:
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.