Почти каждая гидравлическая система, работающая под большим напором, оснащена плунжерным оборудованием. Плунжерный насос высокого давления играет роль привода в такой системе. Данный агрегат используется во многих промышленных сферах, поскольку обладают такими важными качествами, как надежность, эффективность и простота эксплуатации. В быту насосное оборудование плунжерного типа не используется из-за того, что создает слишком высокое давление.
Где применяется плунжерное оборудование?
В переводе с английского «плунжер» означает «погружаться» или «нырять», благодаря данному свойству эти агрегаты используются в гидравлических машинах.
Плунжерным является объемный скальчатый насос простого действия, рабочая часть которого сделана в виде плунжера. Плунжер в свою очередь, как правило, является частью различных гидравлических насосов и многоступенчатых компрессоров для газа.
Основные области использования:
- В химической промышленности, при изготовлении химикатов, не вступающих в химическую реакцию с металлом.
- В нефтедобывающей промышленности, для бурения скважин и транспортировки для последующей переработки нефтепродуктов.
- В энергетике, при изготовлении электроприводов для парогенераторов.
- В машиностроении, для оборудования с гидравлическим приводом.
- В коммунальном хозяйстве, при выполнении ремонта различных гидравлических коммуникаций.
- В пищевой промышленности, в агрегатах выполняющих обратный осмос.
- Гидронасосы также нашли широкое распространение на автомойках.
Исходя из вышеописанного, можно сказать, что плунжерные устройства высокого давления предназначены для работы с водной средой и схожими с водой жидкостями с низкой вязкостью и не вступающими в реакцию с металлическими деталями оборудования. Прибор используется в качестве дозатора воды или других жидкостей. Перекачка жидкости дозировочным насосом осуществляется благодаря высокому давлению.
Как работает прибор высокого давления?
По особенностям работы, конструкции и строению плунжерный насос можно сравнить с поршневым агрегатом. Главная отличительная особенность плунжерных агрегатов от поршневых – наличие особого поршня, выполненного в виде плунжера.
Устройство. Плунжерный насос устроен достаточно просто, он состоит из системы трубопроводов и клапанов. При помощи пружины осуществляется работа плунжерного клапана, тем самым создавая систематическое нагнетание. Во время работы с высоким давлением появляется вероятность пропусков. Для предотвращения подобных недоразумений, все узлы плунжерного насоса высокого давления полностью герметизированы.
Из-за особенностей конструкций и простоты схемы агрегат обладает рядом отличительных свойств:
- В нагнетателе устройства образуется максимально высокое давление.
- Вакуумный агрегат высокого давления способен перекачивать вязкие среды и жидкости с примесями абразивных частиц.
- Устройства могут использоваться в полевых условиях.
Принцип работы. Плунжерные водяные насосы высокого давления и им подобные агрегаты работают согласно возвратно-поступательным действиям, которые обеспечиваются при помощи кулачкового вала.
Во время этого действия, плунжер (поршень) приводится в движение роликовым толкателем. Согласно своей конструкции, плунжер начинает двигаться в правую сторону, благодаря чему рабочее давление падает и со временем падает настолько, что становится меньше, чем в жидкостное давление во всасывающей трубе.
После открывания всасывающего клапана из-за разности давлений, рабочая камера начинает заполняться жидкостью. Во время следующего оборота вала, плунжер движется влево и в рабочей камере давление становится выше, чем в нагнетающем трубопроводе. Благодаря этому происходит открывание нагнетательного клапана, и жидкость выдавливается из рабочей камеры в напорный трубопровод. Данный цикл повторяется на протяжении всего периода работы устройства.
Существуют модели плунжерный насосов отличающихся от большинства своей конструкцией, однако принцип работы остается тем же.
К примеру, насос дизельного двигателя, который создает повышающий эффект, в своей конструкции не имеет нагнетательных клапанов. Функция перекачки и создания давления возложена на форсуночные клапаны.
В аксиально-радиальных насосах эту работу выполняют вращающиеся блоки в рабочих камерах. Аксиально-радиальные агрегаты работают таким образом, что перекачка жидкости происходит благодаря вращению данных блоков. Из-за отсутствия клапанов увеличивается стоимость таких устройств, но именно благодаря этому увеличивается их надежность, что позволяет их использовать в авиации.
Какие бывают погружные гидронасосы?
Эти насосы имеют некоторые конструктивные различия, и из-за этого плунжерные агрегаты подразделяются на:
- объемные;
- необъемные.
Из-за особенностей эксплуатации плунжерные насосы делают герметичными, износостойкими, прочными и способными обеспечить надежное и стабильное функционирование плунжера.
Аксиально-плунжерные насосы классифицируются по пяти главным характеристикам:
По приводу:
- ручной;
- механический, является более эффективным при эксплуатации по сравнению с ручным насосом для воды.
По способу действия:
- одинарный;
- двойной, отличается наличием нескольких рабочих камер;
- дифференциальный, один из типа насосов двустороннего действия с двумя камерами. Благодаря данной особенности жидкость перекачивается более равномерно.
По расположению:
- вертикальный;
- горизонтальный.
По числу плунжеров:
- многоплунжерный;
- многоцилиндровый;
- с герметизированными цилиндрами.
По виду перекачиваемой жидкости:
- кислотный;
- масляной;
- водный;
- и пр.
Трехплунжерный насос – является насосом четвертого поколения типа НПГ. От агрегатов прошлого поколения главными отличиями являются диаметр плунжера, гидравлическая коробка и характеристики клапанных узлов системы.
Все плунжерные устройства являются высокопроизводительными агрегатами с высоким КПД, который достигает 90%.
Какие преимущества перед аналогами?
Плунжерные насосы выгодно отличаются целым рядом положительных качеств по сравнению с аналогами:
- система смазки проработана до мелочей, с легким доступом для пользователя;
- напорные и нагнетательные клапаны с двух сторон особой камеры позволяют обеспечить ритмичную работу механизма;
- конструктивное исполнение позволяет изменять характеристики и параметры под требования заказчика;
- возможность работать с довольно широким спектром продуктов для перекачки отличающимися параметрами консистенции и температуры;
- простота монтажа и управления;
- благодаря компактности аксиально-плунжерных агрегатов есть возможность экономии рабочего пространства;
- благодаря возможности изменять количество групп поршней, можно уменьшать или увеличивать рабочее давление в гидравлической системе;
- возможность менять рабочий объем агрегата;
- долгий срок службы;
- соответствие международным нормативам стандартизации;
- высокий КПД
Кроме плюсов использование аксиально плунжерных агрегатов обладает также и минусами. Они появляются во время интенсивной работы и выражаются в проявлениях вибраций и пульсации. Для того чтобы избежать их негативных последствий к насосу высокого давления необходимо самостоятельно присоединить дополнительные устройства. Это могут быть рабочие плунжеры. Например, у трехплунжерного насоса не бывает вибраций.
Как сделать плунжерный насос своими руками?
Чаще всего, самостоятельно изготавливают ручной насос высокого давления для автомоек. Для этого применяются плунжерные насосы, приводом к которому служит электродвигатель (электронасос). Мощность двигателя должна подходить по характеристикам, а номинальная мощность не должна быть меньше 75% от заданного значения. Чаще всего используется в виде насоса помпа.
В случае если на автомойке не очень много автомобилей, можно установить электродвигатель, работающий от напряжения 220В. Для безопасной работы и чтобы уменьшить расхождение в совпадении валов насоса и двигателя при их соединениях, лучше всего использовать мягкие соединительные муфты. Емкость для жидкости берется из расчетов необходимых объемов воды.
Ее необходимо подключить к источнику подпитки воды и оборудовать фильтров для предотвращения попадания нежелательных инородных тел в насосную систему.
Фильтр можно сделать из нержавеющей сетки с мелкими ячейками. Одним из наиболее важных элементов такого оборудования является регулятор производительности или обратный клапан. Он позволяет предотвратить перегрузку системы, а также не дает возможности создаваться обратному давлению в источнике водоснабжения.
Для монтажа всей этой конструкции необходима прочная рама. Для того чтобы ее было удобно перемещать необходимо установить колеса нужного диаметра, надежный упор для устойчивости и удобная ручка фиксации. Чтобы повысить надежность и производительность рекомендуется использовать армированные резиновые шланги, рассчитанные для работы под высоким давлением.
Одним из ключевых элементов данной конструкции является пистолет с форсункой. Делать его самостоятельно не рационально из-за технически сложного устройства. Его лучше приобрести в магазине. Нужно помнить, что любая работа, которая производится с насосами высокого давления, должна проводиться с использованием чистой жидкости. В случае попадания в систему инородного тела, большая часть оборудования может выйти из строя.
Правила установки и эксплуатации
В случае если планируется станичная установка плунжерного агрегата, это необходимо сделать на ровной поверхности. Это упростит задачу планового осмотра, ухода и в случае необходимости аварийного ремонта оборудования. Поверхность должна быть жесткой и устойчивой к высокому уровню вибрации, который создает установка.
- Работа аппарата без смазки категорически воспрещена, из-за того что это уменьшает его работоспособность.
- Использование агрегата в жарком климате с высоким уровнем влажности без вентиляции запрещается, так как это приведет к его преждевременному выходу из строя.
- В холодное время года нужно предупреждать замерзание или повреждение агрегата. Пуск оборудования с замёрзшей внутри водой недопустим.
Чтобы обеспечить нормальную и непрерывную подачу воды в плунжерный насос высокого давления, необходимо установить гибкие шланги хорошего качества, это позволит предотвратить лишнее напряжение на всех узловых частях оборудования. Не рекомендуется подключение жестких трубопроводов к выходному сливу.
Коленчатый и приводной вал должны быть установлены друг за другом по прямой линии, перед пуском гидравлической системы обязательно нужно в этом убедиться. В случае несоблюдения данного требования, передаточный ремень не будет, как положено, выполнять свою работу, а это может привести к поломке всей системы. Вращение насосного вала должно быть свободным и легким от руки. Необходимо также правильно подобрать режим вращения электропривода насоса, для того чтобы предотвратить обратное давление.
