Плунжерный насос — это тип поршневого насоса, предназначенный для перекачивания жидкостей любой плотности и консистенции и создания высокого давления. Они во многом напоминают обычные поршневые насосы, и могут использоваться в тех же сферах промышленности. В первую очередь плунжерные насосы известны своей мощностью и способностью нагнетать высокое давление. Однако они могут создавать и пульсацию давления, обусловленную возвратно-поступательными движениями плунжера.
Принцип действия
Плунжерные насосы состоят из трёх компонентов:
- Силовой привод. Обычно используется электрический, гидравлический, пневматический или паровой привод. Электродвигатели используются чаще других типов. Приводной механизм преобразует вращательное движение в возвратно-поступательное с помощью коленчатого вала и шатуна аналогичного тому, что используется в автомобильном двигателе.
- Плунжерный блок. Он состоит из плунжера, соединенного с приводом с помощью штока. Плунжер движется взад и вперед внутри цилиндра. Цилиндр оснащен уплотнительными кольцами, чтобы жидкость не протекала мимо плунжера при его возвратно-поступательных движениях.
- Насосная камера. Она содержит впускной клапан с одной стороны и выпускной — с другой, для предотвращения изменения направления потока жидкости при её прохождении через насосную камеру. Один клапан открылся — другой закрылся. По мере того, как плунжер удаляется от насосной камеры, создаётся вакуум, втягивающий жидкость через впускное отверстие. Когда плунжер движется к насосной камере, жидкость выталкивается из насосной камеры в систему под большим давлением.
В насосе может использоваться более одного плунжера и набора обратных клапанов.Плунжерный насос с двумя поршнями и двумя наборами обратных клапанов называется сдвоенным, с тремя — трехплунжерным, или триплексом. Есть ещё и квинтиплексы — насосы с пятью плунжерами.
Плунжерные насосы могут создавать большую пульсацию давления. Чем меньше плунжеров — тем неравномернее давление в системе, тем выше пульсация. Многие такие системы оснащены демпферами пульсаций, подключаемыми к выпускному отверстию насоса. Это закрытый резервуар с диафрагмой посередине, причём объём над диафрагмой заполнен воздухом. Поскольку импульсы давления исходят от нагнетания насоса, воздушная полость над диафрагмой в расширительном баке сжимается и расширяется. Это поглощает пульсации и снижает перепады давления ниже по потоку.
Сферы применения
Поскольку плунжерные насосы способны создавать высокие уровни давления и отличаются высокой прочностью, их можно использовать для перекачивания высоковязких и тяжёлых веществ, в том числе — с содержанием твёрдых частиц (до 60% от объёма). Такие насосы используют для перекачивания шлама, нефти, масла, различных суспензий. Небольшие насосы применяются на мойках, чаще всего это трехплунжерные насосы.
