Войти
Жидкокольцевой насос A Жидкостно-кольцевой насос - это вращающийся поршневой насос .
Обычно они используются как вакуумный насос, но также могут использоваться как газовый компрессор. Функционирование жидкостно-кольцевого насоса аналогично роторно-пластинчатому насосу , с той разницей, что лопатки являются неотъемлемой частью ротора и взбивают вращающееся кольцо жидкости, образуя уплотнение камеры сжатия.. Они изначально имеют конструкцию с низким коэффициентом трения, при этом ротор является единственной движущейся частью. Трение скольжения ограничено уплотнениями вала. Насосы с жидкостным кольцом обычно приводятся в действие от асинхронного двигателя .
Жидкостно-кольцевой насос сжимает газ путем вращения лопастного рабочего колеса расположен эксцентрично внутри цилиндрического корпуса. Жидкость (обычно вода) подается в насос и за счет центробежного ускорения образует движущееся цилиндрическое кольцо на внутренней стороне корпуса. Это жидкостное кольцо создает серию уплотнений в пространстве между лопатками рабочего колеса, которые образуют камеры сжатия. Эксцентриситет между осью вращения рабочего колеса и геометрической осью корпуса приводит к циклическому изменению объема, заключенного между лопатками и кольцом.
Газ, часто воздух, втягивается в насос через впускное отверстие в конце корпуса. Газ улавливается в камерах сжатия, образованных лопатками рабочего колеса и жидкостным кольцом. Уменьшение объема, вызванное вращением рабочего колеса, сжимает газ, который поступает в выпускное отверстие в конце корпуса.
Сжатый газ на выходе из насоса содержит определенное количество рабочей жидкости, которая обычно удаляется в парожидкостном сепараторе.
Самые ранние жидкостно-кольцевые насосы датируются 1903 годом, когда в Германии был выдан патент компании Siemens-Schuckert. Патент США 1 091 529 на вакуумные насосы и компрессоры с жидкостным кольцом был выдан Льюису Х. Нэшу в 1914 году. Они были изготовлены Nash Engineering Company в Норуолке, штат Коннектикут. Примерно в то же время в Австрии компании Siemens-Schuckertwerke был выдан патент 69274 на аналогичный жидкостно-кольцевой вакуумный насос.
Одноступенчатый вакуумный насос. на заводе по производству биоэтанола Жидкостно-кольцевые системы могут быть одно- или многоступенчатыми. Обычно многоступенчатый насос имеет до двух ступеней сжатия на общем валу. В условиях вакуума достижимое снижение давления ограничено давлением пара кольцевой жидкости. По мере того, как создаваемый вакуум приближается к давлению пара кольцевой жидкости, увеличивающийся объем пара, выделяемого из кольцевой жидкости, уменьшает остаточную вакуумную емкость. В результате снижается эффективность системы.
Одноступенчатые вакуумные насосы обычно создают вакуум до 35 Торр (мм рт. Ст.) Или 47 миллибар (4,7 кПа), а двухступенчатые насосы могут создавать вакуум до 25 Торр, при условии наличия воздуха. перекачивается, а кольцевая жидкость представляет собой воду с температурой 15 ° C (60 ° F) или ниже. Сухой воздух и температура герметика и воды 15 ° C являются стандартными рабочими характеристиками, которые большинство производителей используют для своих рабочих характеристик.
Некоторое количество кольцевой жидкости также увлекается выпускным потоком. Эта жидкость отделяется от газового потока другим оборудованием вне насоса. В некоторых системах выпускаемая кольцевая жидкость охлаждается теплообменником или градирней, а затем возвращается в корпус насоса. В некоторых рециркуляционных системах загрязняющие вещества из газа задерживаются в кольцевой жидкости, в зависимости от конфигурации системы. Эти загрязнители концентрируются по мере того, как жидкость продолжает рециркулировать, что в конечном итоге приводит к повреждению и сокращению срока службы насоса. В этом случае необходимы системы фильтрации, чтобы гарантировать, что загрязнение поддерживается на приемлемом уровне.
В системах без рециркуляции отработанная горячая жидкость (обычно вода) обрабатывается как поток отходов. В этом случае для компенсации потерь используется свежая прохладная вода. Из-за экологических соображений такие «прямоточные» системы становятся все более редкими. Эти простые, но высоконадежные насосы имеют множество промышленных применений. Они используются для поддержания вакуума конденсатора на больших паротурбинных генераторных установках путем удаления неконденсируемых газов, где уровень вакуума обычно составляет 30–50 мбар. Они используются на бумагоделательных машинах для обезвоживания пульпы и для извлечения воды из сукон. Другое применение - вакуумное формование формованных изделий из бумажной массы (картонных коробок для яиц и другой упаковки). Другие применения включают восстановление почвы, когда загрязненные грунтовые воды забираются из скважин с помощью вакуума. В нефтепереработке вакуумная перегонка также использует жидкостно-кольцевые вакуумные насосы для создания технологического вакуума. Компрессоры с жидкостным кольцом часто используются в системах улавливания паров.
Вакуумные насосы с жидкостным кольцом могут использовать любую жидкость, совместимую с процессом, при условии, что она имеет соответствующие характеристики давления пара, в качестве герметизирующей жидкости. Хотя самым распространенным герметиком является вода, можно использовать практически любую жидкость. Второй по распространенности - масло. Так как масло имеет очень низкое давление паров, жидкостно-кольцевые вакуумные насосы с масляным уплотнением обычно имеют воздушное охлаждение. Для сухого газообразного хлора используется концентрированная серная кислота.
Возможность использовать любую жидкость позволяет жидкостному кольцевому вакуумному насосу идеально подходить для улавливания растворителя (паров). Если в процессе, например дистилляции или вакуумной сушилке, образуются пары толуола, то можно использовать толуол в качестве герметика, при условии, что охлаждающая вода достаточно холодная, чтобы поддерживать давление паров герметизирующей жидкости на достаточно низком уровне, чтобы создать желаемый вакуум.
Ионные жидкости в жидкостно-кольцевых вакуумных насосах могут понижать давление вакуума примерно с 70 мбар до менее 1 мбар.
 | На Викискладе есть материалы, относящиеся к Жидкостно-кольцевые насосы. |
