Ротор насоса — это вращающаяся часть устройства, предназначенная для перемещения жидкости. Он работает за счет преобразования механической энергии вращения в энергию потока, создавая разницу давления, которая способствует перемещению жидкости через систему трубопроводов.
Ротор может иметь различную конструкцию в зависимости от типа насоса, например, центробежные насосы используют крыльчатку, а поршневые — поршень, что определяет их эксплуатационные характеристики и области применения. Эффективность работы насоса во многом зависит от дизайна и работы ротора.
Ротор и статор насоса — что это такое?
Время чтения: 6 минут
Рейтинг статьи:
Героторными называют насосы, в которых перекачка среды происходит внутри замкнутого пространства, создаваемого между корпусом оборудования и основным его рабочим элементом – винтом или валом. Процесс этот обеспечивается наличием в конструкции насоса статора и ротора – героторной пары, в которой форма и размеры каждого элемента идеально подобраны друг к другу. Оглавление:
Вращающийся ротор при захождении в статор позволяет создать цепь замкнутых герметичных «ячеек», внутри которых находится перекачиваемая среды. В процессе оборота ротора вокруг своей оси внутри статора ни объем, ни форма этих ячеек не меняется, а движение среды происходит вдоль оси рабочей камеры по спирали.
В насосном агрегате винтового типа ротор и статор работают в неразделимой связке: именно они определяют весь рабочий процесс оборудования. И если ротор в этой паре выполняет функцию вращающейся части, статор остается неподвижным. Сам по себе статор представляет собой специальную двухзаходную деталь, которая состоит из металлического кожуха и заключенного внутри эластомера.
Если же говорить о роторе , то его базовой деталью является вращающийся вал. На валу располагается соединенное с приводом рабочее колесо, а также уплотнители, защитные втулки, муфты и пр. Рабочее колесо на одном из концов ротора специальным образом фиксируется при помощи обтекателя или гайки в целях предупреждения возможного смещения механизма.
Основные сферы применения роторных насосов
- нефтегазовой;
- пищевой;
- фармацевтической;
- целлюлозно-бумажной;
- лакокрасочной и не только.
Активно применяется оборудование в судостроении, во всевозможных производственных цехах. Винтовые роторные насосы нередко используются и в сферах строительства, жилищно-коммунального хозяйства.
Насосы с мокрым ротором
В насосном оборудовании с «мокрым» ротором транспортируемая среда перемещается непосредственно в полостях, образованных ротором и статором, постоянно контактирует с этими конструктивными элементами. В конструкции подобных агрегатов ротор и статор специально защищают дополнительными «рубашками», изготовленными из прочных марок нержавеющей стали. При этом сама жидкость, перемещаемая насосом, обеспечивает ротору и внутренней поверхности статора достаточный уровень охлаждения, смазывает поверхности конструктивных элементов, препятствует их быстрому износу.
Насосы с «мокрым» ротором имеют определенные преимущества:
- характеризуются повышенной степенью надежности;
- имеют длительный срок эксплуатации;
- функционируют практически бесшумно.
Однако за счет использования в конструкции большого числа перегородок между статором и ротором общий показатель производительности подобных агрегатов снижается. В среднем он составляет около 50% (КПД). Это, в свою очередь, влечет за собой увеличение затрат на электроэнергию, снижению ресурса привода оборудования.
Насосы с сухим ротором
В насосах с «сухим» ротором отсутствует прямой контакт этой части конструкции с перекачиваемыми жидкостями. Между двигателем оборудования и транспортируемой средой присутствуют специальные торцевые (сальниковые) уплотнители, гарантирующие полную или частичную герметичность ротору.
Насосы с «сухим» ротором характеризуются:
- экономичным расходом электроэнергии;
- высокие показатели КПД (в среднем – до 70-80%);
- хороший напор подачи рабочей среды;
- надежность и долговечность даже в работе с химически агрессивными средами.
Важно! Подобные роторные насосы отличаются значительным шумом в работе. По этой причине техника редко используется непосредственно в цехах промышленных и производственных предприятий. Их рекомендуют устанавливать в отдельных помещениях с хорошей звукоизоляцией.
Конструкция
В конструкции ротора основным элементом выступает вал. Именно на нем размещены рабочие колеса и защитные втулки. Мелкие элементы крепятся на валу при помощи шпонок, остальные – с использованием фитингов. Важно, чтобы крепления были максимально плотными во избежание проворачивания отдельных деталей.
В обязательном порядке в процессе сборки выполняется балансировка всех элементов ротора, а впоследствии – собранного ротора в целом. Это позволяет гарантировать отсутствие вибраций в процессе запуска и функционирования насосного оборудования.
В большинстве случаев в насосах устанавливаются неразборные роторы, в которых рабочее колесо насаживается на вал с натягом. Разборные конструкции используются только в том случае, когда частота вращения ротора превышает 3 тыс. оборотов в минуту.
Материалы для производства статора и ротора
Большинство производителей для изготовления ротора насосного оборудования используют:
- конструкционную легированную сталь марок 40Х (или 40ХН);
- углеродистую сталь марок 35 или 45 (отличается высокой степенью прочности);
- нержавеющую сталь марки 3Х13 (при использовании агрегатов в перекачке агрессивных сред, приводящих к коррозии металла).
Статоры для насосного оборудования могут быть жесткими или каучуковыми. Основная задача производителя этих элементов состоит в придании статору стойкости к износу, как детали, подвергаемой постоянному механическому воздействию. Все дело в том, что внутренняя поверхность статора со временем истирается. Это становится причиной потери герметичности зазоров между ним и ротором и, соответственно, приводит к сбою в перекачке жидкостей.
В зависимости от среды, с которой будет контактировать каучуковый статор, могут использоваться каучуки следующих типов:
- бутадиен-нитрильный (обычный NBR или гидрированный HNBR);
- этилен-пропиленовый EPDM;
- синтетический фторированный FKM.
Жесткие статоры могут быть тефлоновыми или металлическими. Их применяют в промышленном оборудовании, эксплуатируемом в особых производственных условиях. К примеру, для транспортировки концентрированных агрессивных щелочей или кислот, разогретых до высоких температур масел, нагретого мазута или пека, жидкостей, в которых в больших количествах присутствуют хлорид-ионы.
Выбрать и купить роторный насос можно в нашем каталоге.
Источник3: tdtechmash.ru
Что такое ротор насоса
Возник вопрос, что такое ротор насоса? Это значимый элемент, от правильности выбора которого зависит экономичность, срок эксплуатации и уровень надежности оборудования. Изделие состоит из нескольких элементов. Но базовой деталью считается вал, к которому прикреплено рабочее колесо, полумуфта, а также другие детали, влияющие в определенной степени на работу всего насоса.
Рабочее кольцо прикреплено к концу ротора. Направление, в котором перемещается рабочее кольцо, зависит от того, какой тип конструкции насоса выбран.
Сейчас можно выбрать центробежные насосы, которые оснащены сухими либо мокрыми роторами. Какая бы конструкция не была выбрана, с его помощью обеспечивается бесперебойное движение воды либо другой жидкости.
Насос с мокрым ротором: особенности
Чтобы проще было сделать выбор, стоит обратить внимание на плюсы и минусы конструкции. Оснащенные мокрыми роторами насосы представляют собой центробежные агрегаты, в которых жидкость перемещается в пространстве, сосредоточенном между статором, а также ротором.
Чтобы снизить вероятность возникновения замыкания, для ротора и статора подготавливают специальные защитные «рубашки». С целью подготовки защиты используется нержавеющая сталь. Все движущиеся части постоянно контактируют со смазкой, что снижает уровень износа. Рабочая жидкость способствует охлаждению.
Среди достоинств, которыми обладают модели насосов с мокрым ротором, можно выделить надежность, длительный срок эксплуатации, а также бесшумность.
Среди минусов можно выделить невысокий уровень КПД (около 50-55%). Обусловлено это тем, что между ротором, а также статором располагается большое количество перегородок. Из-за того, что коэффициент полезного действия насоса с мокрым ротором относительно небольшой, расход электрической энергии стремительно увеличивается.
Насос с сухим ротором: особенности
Отличительная особенность данных моделей – отсутствие контакта между ротором и рабочей жидкостью. Чтобы создать более качественное устройство, разработчики вводят в состав герметичные (подвижные торцевые) и негерметичные (сальниковые) уплотнения.
Основное достоинство насоса с сухим ротором – повышенный уровень КПД (около 70-80%). Это способствует постепенному сокращению затрат энергии.
От насосов с сухим ротором поступает немало шума. Именно поэтому для их установки выбирают помещения, дополненные качественной шумоизоляцией.
Современные модели насосов с сухим и мокрым ротором
Сейчас не только отечественные, но и иностранные компании выпускают такие насосы. Их довольно часто внедряют в состав систем кондиционирования, а также отопительных систем.
С помощью таких насосов можно перекачивать жидкость, которая подогрета до температуры в 100-110 градусов. Давление не должно превышать 10 атм.
Для изготовления корпуса используется чугун. Можно выбрать насосы, которые работают на одной скорости, либо со сменным режимом скорости. Все модели отличаются низким уровнем шума.
Если нужно обеспечить нормальную работу отопления в частном доме, то больше подходит циркуляционный вариант, оснащенным мокрым ротором насоса. Среди всеобщего числа насосов такого типа выделяется Wilo серии Star-RS, а также TOP-RL.
Можно купить и насосы Grundfos таких серий, как ALPHA2, а также ALPHA3. Но подобные устройства отличаются небольшими размерами, относительно невысоким уровнем производительности. Именно поэтому отапливать помещение, отличающееся большой площадью, с их помощью сложно.
Для больших домов стоит выбирать модели, оснащенные сухим ротором насоса. Особо популярны модели Wilo серии BL, а также Grundfos серии TP.
Стоит ли использовать такие насосы?
Многие люди не понимают, следует ли им приобретать циркуляционные модели с сухим либо же с мокрым ротором насоса, чтобы обеспечить комфортные условия в доме. Все агрегаты, которые оснащены роторами, способствуют активному перемещению рабочей среды по трубам. Все это позволяет получить:
- в любой точке дома поддерживать приемлемый уровень температуры;
- быстро ликвидировать воздушные пробки, которые могут образовываться в трубопроводе, а также снижать вероятность возникновения гидравлического удара;
- минимизировать затраты электрической энергии, необходимой для нагрева теплоносителя, а также снижать расходы средств.
Конструкционные особенности ротора центробежного насоса и используемые для изготовления материалы
Специалисты знают, что такие роторы насоса могут комплектоваться одним либо несколькими рабочими колесами. Те агрегаты, в состав которых входит только одно рабочее колесо, называются одноступенчатыми. Модели, которые оснащены несколькими рабочими колесами, — это многоступенчатые насосы.
В консольных моделях на вал, входящий в состав насоса, установлен приводит электрического двигателя, а также рабочее колесо.
Ротор центробежного насоса с рабочим колесом
Промышленные насосы, представленные в данный момент, выделяются своеобразной конструкцией. В них вал двигателя, а Вал насоса объединены посредством полумуфты. Дополнительно в состав введены стальные прорезиненные винты для усиления конструкции.
Большая часть элементов, которые входят в состав ротора центробежного насоса, посажены на вал на специальных шпонках. Если же в процессе установки шпонки не используются, нужно проследить, чтобы они были иным способом прочно прикреплены.
Своеобразная балансировка роторной сборки позволяет снизить уровень вибрации, а также шума. Чтобы реализовать это, выполняется качественная статическая балансировка всех элементов, которые входят в состав ротора. В дальнейшем выполняется динамическая балансировка.
Идеальной конструкцией ротора насоса считается неразборная. Отличительная особенность конструкции заключается в том, что рабочее колесо устанавливается на вал с определенным натягом. Для реализации осуществляется охлаждение всего рота либо же подогрев непосредственно рабочего колеса.
Если выбираются насосы, частота вращения которых не превышает 3000 об/мин, отдают предпочтение моделям с разборной конструкцией ротора. Посадка в этом случае может быть плотной либо же скользящей.
Материалы для ротора
Для конструирования ротора, как правило, используют углеродистую сталь (марки 35 и 45) либо легированную конструкционную сталь. Если же есть риск возникновения коррозии, вал конструируют из нержавеющей стали 3Х13.
Покупайте продукцию только у проверенных поставщиков. При возникновении вопросов обратитесь к нашему консультанту. Он знает, что такое ротор насоса, поможет выбрать оптимальный вариант оборудования.
Источник4: tdtechmash.ru