Импеллерные насосы. Характеристики и параметры

Один из популярных типов нагнетающего оборудования – это импеллерные насосы. Так называют устройства, которые имеют рабочий орган в виде лопастного (ламельного) ротора, сделанного из эластичного материала. Одно из их основных достоинств – это универсальность. Такой аппарат – один из видов роторно-пластинчатых насосов.

С чего все началось

Такой тип насоса придумал некто Арт Бриггс (Art Briggs) из города Бербанк, что в штате Калифорния. В 1938 году американец получил соответствующийпатент. Есть и другая информация, согласно которой в этом году механизм был лишь сконструирован. А патент был получен примерно на два года позже. Отмечается и то, что у Бриггса нашелся компаньон – Джек Стритер (Jack Streeter).

С самого начала импеллеры устанавливали в системы кондиционирования для того, чтобы можно было удалять конденсат. Первой фирмой, которая начала изготавливать такую продукцию, стала JABSCO. Ее основали сами изобретатели. Название фирмы – это незатейливая аббревиатура, которая представляет собой первые буквы имен и фамилий основателей. 

С годами сфера использования устройств расширялась. Например, такие агрегаты устанавливали для того, чтобы охлаждать судовые двигатели. Устройства год от года совершенствовались. Для изготовления ротора и корпуса применяли самые разные материалы. В начале 60-х годов минувшего века на рынке уже была модель для пищевой промышленности, в которой удалось улучшить гигиенические свойства.

Значит, импеллер – это лопастная поточная динамическая машина, которая заключена в кольцо. Иначе говоря, импеллер – это турбина в кольце.

Сегодня в категории нагнетательного оборудования импеллером принято называть широкий эластичный пластинчато-кулачковый ротор, который находится в корпусе из металла. 

Как устроен импеллерный насос

Простая конструкция – отличительная черта импеллерного насоса. Жестко закрепленный импеллер вращается на валу. Он представляет собой широкий цилиндр с лопастями, выполненными из гибкого материала. На концах лепестков – утолщения. 

Диаметр рабочего органа несколько больше по сравнению с величиной рабочей камеры. Вот почему, когда его надевают на вал, ламели подгибаются в направлении вращения. Когда устройство только начинает работать, кулачки притираются к металлической поверхности. Тем самым обеспечивается герметизация объемов.

Впускной и выпускной патрубки расположены на корпусе. С торцов корпус закрыт крышками. Под крышками стоят уплотнительные прокладки. Для того чтобы рабочая среда по валу не попадала на привод, используются полимерные сальники с пружиной.

Как оказалось, даже такой простой импеллер можно усовершенствовать. Это сделали российские ученые несколько лет назад. И получили соответствующий патент. Они предложили толщину лопасти изменять по закону балки равного сопротивления. Именно так удалось обеспечить равные напряжения во всех сечениях. 

Именно так можно повышать усталостный порог разрушения. Но не только. И долговечность рабочего органа тоже. Есть еще один плюс. На производство такого устройства расходы материала намного меньшие.

Потом она проходит по участку транспортировки. Лопасти, еще не пройдя окончательно выпускное окно, опять попадают на утолщение. Они сжимаются, а потом и выталкивают жидкость в напорный патрубок.

Базовые характеристики устройств

На рынке напорного оборудования есть немало самых разных марок девайсов этого типа. Какую модель выбрать? Это первым делом зависит от того, каковы условия ее эксплуатации. Характеристики находятся в довольно широких пределах. 

Плюсы таких агрегатов:

- Можно работать с вязкими жидкостями (гели, густые пасты), у которых есть твердые включения.
- Импеллерный насос является самовсасывающим агрегатом. Он способен брать воду с глубины 5-7 метров, и при этом ее не нужно предварительно заливать. Точное значение зависит от материала, из которого выполнен рабочий орган, и от модели.
- Нет необходимости в предварительном нагнетателе. Вакуума, который образуется между лопастями, достаточно для того, чтобы образовывался поток.
- Аппарат отличается компактностью. У него простая конструкция. Количество деталей небольшое. В результате цена низкая. Ее не сравнишь с насосами иных типов, у которых подобные же характеристики.
- Обслуживать нетрудно. Работает надежно и долго. Ремонтопригодность высокая.
- Насос можно быстро переключить на реверсный режим. Необходимо только произвести запуск электродвигателя в обратном направлении.
- Насос вполне пригоден в качестве дозатора, поскольку подача прямо пропорциональна скорости вращения импеллера. 
- Устройство работает в любых условиях: и в промышленности, и в быту. Эксплуатация – безопасная для персонала.

Минусы тоже есть. Так, при слишком долгой работе импеллера вхолостую (свыше 20-30 сек.) придется менять либо рабочий орган, либо полностью аппарат. Тому есть простое объяснение: рабочая среда при прохождении через камеру смазывает и охлаждает крыльчатку. 

Без нее ротор, который выполнен из эластичного материала, перегревается. Это ведет к появлению трещин. Лопасти оплавятся. Это ведет к их частичному разрушению. На поверхности камеры оседает нагар. Возможно появление даже механических повреждений.

Где используют такие насосы

В быту импеллерные насосы используют для того, чтобы: 

- снабжать водой,
- поливать земельные участки;
- откачивать талые воды, для дренажа;
- подавать дизельное топлив, антифриз и т. п.;
- проводить санитарную обработку.

Благодаря тому, что импеллерный насос перекачивает вязкие жидкости с твердыми включениями, данные девайсы широко используются в самых разных отраслях промышленности: косметической, нефтеперерабатывающей, фармакологической пищевой, легкой, химической и прочих. 

Невозможно их чем-либо заменить в виноделии. Лишь аппаратами этого типа предоставляется возможность безотказно транспортировать мезгу. Так называется давленый виноград. Импеллер также широко используется в производстве молокопродуктов. Ведь такие насосы способны перекачивают молоко, не вспенивая его, а также не разлагая на фракции. 

Данные приборы применяются для того, чтобы транспортировать пресную или морскую воду, антифриз, дизельное топливо. Нередко используется, когда обустраиваются трейлеры, яхты, станции техобслуживания. Данные установки отличаются тем, что у них компактные размеры при достойном уровне мощности.