В авторемонтной практике и на различных предприятиях часто возникает необходимость розлива топлив, масел и других технических жидкостей из бочек и еврокубов в малые емкости — для этого используются бочковые насосы, о существующих типах которых, их устройстве, выборе и применении рассказано в статье.
Что такое бочковый насос
Насос бочковый (насос бочковой, насос для бочек) — жидкостный насос, предназначенный для перекачки топлив и технических жидкостей из большой емкости в малые или непосредственно в бак транспортных средств и различных машин.
Автомастерские и станции технического обслуживания, автобазы, промышленные, химические и иные предприятия часто закупают горюче-смазочные материалы и различные технические жидкости в стандартных бочках объемом 20-200 литров и еврокубах емкостью 1040 или 1250 литров. Извлечь жидкость из таких емкостей без применения технических средств сложно, а для стандартных бочек и еврокубов — практически невозможно. Для работы с такими емкостями созданы специальные агрегаты — бочковые насосы.
Бочковые насосы являются эффективным средством механизации различных процессов в сфере ремонта и технического обслуживания автомобилей, а также в различных отраслях промышленности. Однако достичь высокой эффективности можно только при верном выборе насоса — сделать такой выбор поможет информация о существующих типах агрегатов, их конструктивных особенностях, характеристиках и применяемости.
Обратите внимание: в статье идет речь о бочковых насосах для химически нейтральных и слабоагрессивных жидкостей; специальные химические насосы для перекачки кислот, щелочей и других химически активных жидкостей, а также насосы для пищевой промышленности здесь не рассматриваются.
Типы, конструкция и принцип работы бочковых насосов
Бочковые насосы можно классифицировать по физическому принципу, заложенному в основу их работы, типу привода и некоторым конструктивным особенностям.
По принципу действия насосы бывают:
- Шиберные (роторно-лопастные, часто их называют просто роторными);
- Поршневые;
- Крыльчатые;
- Центробежного типа с различными по конструкции крыльчатками;
- Винтовые (шнековые, героторные).
В основе насоса каждого типа лежат различные физические принципы создания перепада давления на входе и выходе, за счет чего и производится перекачка жидкости.
Общая конструкция шиберного (пластинчато-роторного) насоса
Поршневой бочковый насос
Роторный бочковый насос с ручным приводом
Шиберный (роторный) насос. Основу агрегата составляет цилиндрический ротор с выполненными по радиусу прорезями, в которые на пружинах установлены лопатки (шиберы). Ротор установлен в герметичный корпус, причем ось ротора не совпадает с осью корпуса, поэтому с одной стороны лопатки выступают из ротора сильнее, чем с другой. Пружины прижимают лопатки к стенкам корпуса, поэтому между соседними лопатками образуются замкнутые камеры. В корпусе насоса выполнены входное и выходное отверстия сложной формы, причем входное отверстие располагается в зоне расширения промежутка между ротором и корпусом, а выходное — в зоне его сужения. Работает шиберный насос просто: при вращении ротора у входного отверстия за счет расширения камер между соседними пластинами создается разрежение воздуха, поэтому сюда поступает жидкость; эта жидкость захватывается лопатками, переносится в зону сужения пространства между ротором и корпусом, что приводит к росту ее давления и последующему выпуску через выходное отверстие.
Поршневой насос. Основу агрегата составляет цилиндрический корпус, внутри которого располагается поршень на штоке. В поршне установлен клапан, который открывается при движении поршня вниз. Шток поршня может выходить вверх в виде рукоятки, либо соединяться с рычагом. В верхней части корпуса располагается выпускное отверстие, в нижней — впускное, закрытое клапаном. Функционирует насос так: при движении поршня вниз клапан в нем открывается и воздух перетекает из подпоршневого пространства в надпоршневое. При движении поршня вверх клапан закрывается и под поршнем создается разрежение воздуха — за счет чего сюда поступает жидкость. При очередном движении поршня вниз клапан в нем вновь открывается, а нижний клапан закрывается — жидкость перетекает верх, и при следующем подъеме поршня выталкивается через выпускное отверстие. Так при возвратно-поступательном движении поршня создается прерывистый поток жидкости.
Общая конструкция крыльчатого насоса
Крыльчатый насос. Основу конструкции составляет цилиндрический корпус, внутри которого расположена качающаяся крыльчатка с двумя клапанами, а нижнее впускное отверстие закрыто двумя стенками с клапанами. Такая конструкция образует два поршневых насоса, работающих попеременно при отклонении крыльчатки в одну и другую сторону.
Конструкция бочкового насоса центробежного типа
Центробежные насосы. Существует два типа насосов — радиальные (их называют просто центробежными), в которых жидкость подается к центру крыльчатки и отводится от ее периферии, и осевые, в которых поток жидкости движется параллельно оси крыльчатки. В радиальных насосах используются плоские роторы с расположенными на одной стороне лопастями. В осевых насосах применяются цилиндрические роторы с расположенными по радиусу лопастями и спиральные роторы, представляющие собой отрезок шнека (винта Архимеда). Радиальные насосы выигрывают у осевых в давлении и производительности, однако осевые имеют более компактные габариты.
Общая схема винтового (шнекового, героторного) бочкового насоса
Шнековые (героторные) насосы — более сложные конструктивно, однако они позволяют перекачивать жидкости с высокой вязкостью. Агрегат состоит из шнекового (спирального) ротора, который вращается в неподвижном корпусе аналогичной формы. При вращении ротора между ним и корпусом создается ряд движущихся замкнутых камер, которые и переносят жидкость с повышением ее давления.
Бочковый насос с электрическим приводом
Бочковый насос с пневматическим приводом
По типу привода бочковые насосы делятся на три группы:
- Ручные;
- Электрические
- Пневматические.
Ручной привод имеют шиберные, поршневые и крыльчатые насосы. В агрегатах с электрическим приводом используются компактные электромоторы с питанием 12, 24, 36 и 220 В, такой привод имеют центробежные и шнековые насосы. В агрегатах с пневматическим приводом используются пневмодвигатели, обычно они тоже работают в паре с центробежными насосами.
Все бочковые насосы имеют принципиально одинаковую конструкцию. Основу агрегата составляет насосная секция, соединенная с приводом — рукояткой, рычагом, электромотором или пневмодвигателем. В нижней части секции располагается подающая труба, которая опускается в емкость, длина трубы стандартно составляет 900, 1000 или 1200 мм. В электрических и пневматических насосах крыльчатка часто располагается на конце трубы, а ее привод обеспечивается пропущенным чрез трубу валом. В верхней части трубы может располагаться винтовая стальная пробка, которая наворачивается на горловину бочки, удерживая насос в рабочем положении, и предотвращая попадание в емкость загрязнений.
Также насосы могут комплектоваться другими вспомогательными деталями: пластиковыми крышками большого диаметра, счетчиками и т.д.
Характеристики бочковых насосов
К основным характеристикам бочковых насосов относятся производительность, допустимая вязкость жидкостей и создаваемый на выходе напор.
Ручные насосы имеют производительность не более 25 л/мин или 300-500 мл/ход (поршневые), электрические и пневматически насосы — до 3,5 куб. м/ч (некоторые — почти до 10 куб. м/ч).
Диапазон вязкостей жидкостей, с которыми могут работать ручные насосы, лежит в пределах от 3 до 800 сСт (сантистокс), что позволяет перекачивать практически все виды топлива, масел и технических жидкостей, используемых в авторемонтной практике. Мощные механизированные насосы могут перекачивать жидкости вязкостью 1000 сСт и более, фактически — вплоть до зимних моторных масел, мазута и других нефтепродуктов при температуре ниже ноля.
Ручные шиберные и осевые центробежные электрические насосы создают давление не более 3-5 м вод. ст. (водного столба, около 0,3-0,5 атм.), более мощные центробежные и винтовые насосы создают давление 1,1-6 атм., а самые мощные (для вязких жидкостей) — до 50 атм.
Подбор, эксплуатация и обслуживание бочковых насосов
При выборе бочкового насоса следует учитывать тип и вязкость жидкостей, с которыми приходится работать, объемы емкостей и наличие в месте перекачки электричества или пневматической системы.
Если жидкости приходится перекачивать в небольших объемах или нерегулярно, то отличным решением станет ручной роторный насос. Если же перекачку требуется выполнять регулярно, то лучше обратиться кэлектрическому или пневматическому агрегату. Причем при работе со взрывоопасными жидкостями имеет смысл отдать предпочтение пожаробезопасным пневматическим насосам.
Большинство насосов позволяет работать с топливами (бензином, дизтопливом) и различными маслами, а также антифризами, гидравлическими жидкостями и иными техническими жидкостями с широким диапазоном вязкостей. Однако если приходится перекачивать вязкие жидкости (мазута, моторные масла при низкой температуре и другие), то лучше воспользоваться специализированными насосами винтового типа.
Эксплуатация и ТО бочковых насосов должны соответствовать приложенной к ним инструкции и требованиями техники безопасности при работе с горючими или опасными жидкостями. При соблюдении всех рекомендаций и при правильном подборе насоса перекачка жидкостей будет выполняться быстро и безопасно в самых разных условиях.
