Роторные насосы

Роторные насосы, как и насосы возвратно-поступательного действия, работают по принципу вытеснения при плотном контакте корпуса и подающих элементов.

Возможная перегрузка может привести к разрушению насоса, так как несущая способность деталей рассчитана на определенное максимальное давление. Чтобы избежать неисправностей насосов, следует иметь в виду, что они предназначены и рассчитаны изготовителем для перекачивания определенной жидкости. Поэтому необходимо выполнять указания завода-изготовителя по эксплуатации насосов. Неисправности шестеренных и многовинтовых насосов приведены в табл. 6.

Таблица 6.

Неисправности многовинтовых насосов и способы их устранения.

Многовинтовые насосы можно эксплуатировать с самосмазывающими и несамосмазывающими жидкостями без твердых примесей. Для перекачивания жидкости с твердыми включениями следует отдать предпочтение одновинтовым насосам.

Наличие в перекачиваемой жидкости грубых примесей может привести к заклиниванию многовинтовых насосов.

Учитывая возможность грубого загрязнения перекачиваемой жидкости, следует устанавливать фильтр или сетку во всасывающем трубопроводе. Заклинивание может произойти не только в результате загрязнения, но и в результате затвердения находящейся в корпусе насоса перекачиваемой жидкости. Перекачиваемая жидкость, склонная к образованию кристаллов, также может вызвать заклинивание насоса.

В этих случаях камеру насоса необходимо основательно промыть, прекратив на время подачу. Если во всасывающем и напорном трубопроводе есть запирающие устройства, они должны быть закрыты только при разборке насоса. Чтобы предохранить насос от повреждений, необходимо постоянно держать открытыми запирающие устройства во время эксплуатации.

В большинстве роторных насосов имеются предохранительные клапаны для предотвращения недопустимого повышения давления в напорном трубопроводе. При установке насосов без предохранительного клапана рекомендуется предусмотреть такой клапан в напорном трубопроводе. Отвод перекачиваемой жидкости через предохранительный клапан должен происходить, по возможности, во всасывающий резервуар. При отводе жидкости в насос необходимо учитывать возникновение недопустимого нагрева, который также может вызвать заклинивание ротора насоса.

В табл. 7 приведены типичные неисправности одновинтовых насосов и указаны способы их устранения.

Таблица 7.

Неисправности одновинтовых насосов и способы их устранения

Балансировка вращающихся узлов.

При равномерном вращении ротора в сборе с колесами насоса центробежные силы, вызванные неуравновешенностью, передают на подшипники динамические усилия, вызывающие вибрацию

насоса.

Ротор считается полностью сбалансированным, если он не передает на свои опоры центробежных сил или если эти силы не превышают допустимых значений. Технологический процесс, которому подвергается для снижения дисбаланса новый или отремонтированный ротор, называют балансировкой. Балансировка производится путем изменения или перемещения корректирующих масс в плоскостях коррекции. Дисбаланс, оставшийся в роторе после балансировки, называют остаточным.

Различают статическую и динамическую балансировку. Статическая составляющая неуравновешенности ротора наиболее просто выявляется и устраняется с помощью статической балансировки; моментная составляющая неуравновешенности может быть обнаружена и устранена только при вращении ротора, т. е. динамической балансировкой.

Статическая балансировка. Для статической балансировки предназначены специальные устройства. Наиболее распространены балансировочные параллели, представляющие собой параллельные призматические направляющие, опорные поверхности которых лежат в одной горизонтальной плоскости. На направляющие опираются шейки вала или же цапфы специальных оправок балансируемого ротора, ротора в сборе с дисками и отдельного диска. Оправки применяют в том случае, когда у детали нет пригодных для балансировки опорных поверхностей, например для диска.

Диск, который необходимо уравновесить, устанавливают на параллели. Сторону диска, в направлении которой смещен центр массы, называют «тяжелым местом», диаметрально противоположную сторону - «легким местом». Прежде всего нужно определить «тяжелое место» диска. Неуравновешенный диск под действием нескомпенсированной массы повернется на параллелях так, что центр массы всегда будет находиться в вертикальной плоскости внизу. На поверхность диска наносят вертикальную риску, проходящую через его геометрическую ось, обозначив тем самым направление радиуса, на котором лежит «тяжелое место». Для определения исходного дисбаланса диск поворачивают так, чтобы риска заняла горизонтальное положение, при котором статический дисбаланс будет максимальным.

Динамическая балансировка. Процесс приведения центра массы вращающегося ротора к оси вращения во всех плоскостях, перпендикулярных ей, называют динамической балансировкой. Ее проводят не менее чем в двух плоскостях. Плоскости, в которых устанавливают компенсирующие грузы, называют плоскостями исправления (или коррекции). Плоскости, в которых задают допустимые значения остаточной неуравновешенности (или остаточный дисбаланс), называют плоскостями приведения (обычно это плоскости опор).

Динамический дисбаланс — это момент, появляющийся от совместного действия неуравновешенных инерционных сил и моментов пар инерционных сил на опорах. Приведя дисбалансы опор к центру массы системы и сложив, получают суммарный дисбаланс, или условную общую динамическую неуравновешенность системы.