Чем отличается насос от компрессора

Бытует мнение, что компрессор — это тот же самый насос, который используется для перекачки газов, а не жидкостей. Насосы и компрессоры действительно схожи по принципу работы и конструкции. Они могут использоваться в составе различных технологических сооружений и производственных линий. Но оба устройства сильно отличаются по особенностям работы, внутреннему устройству и другим параметрам. Рассмотрим подробнее сходства и различия компрессорных и насосных установок.

Насос и компрессор: в чем сходства

Принцип действия

Общий принцип работы устройств схож, именно поэтому существует путаница с понятиями и считается, что между компрессором и насосом нет разницы. И тот и другой аппарат используется для перекачки веществ, а по принципу работы делятся на объемные и динамические (лопастные). И компрессорные, и насосные установки способны обеспечить нужные показатели производительности и давления. Например, поршневые насосы и компрессоры нужны при низкой производительности и высоком давлении. Центробежные механизмы подходят при высокой производительности, но с низким напором, а винтовые устройства — при средних показателях.

Устройство и комплектация

Внутреннее устройство компрессоров и насосов очень похоже: они имеют корпус, двигатель, рабочие ступени (колеса). В них используются уплотнения, подшипники и смазки.

Сфера применения

Компрессорное и насосное оборудование используют на предприятиях: перерабатывающей, химической, легкой, пищевой и других отраслей промышленности. Также насосы и компрессоры являются частью конструкции автомобилей, кораблей, самолетов, железнодорожного и другого транспорта. Ими комплектуются системы охлаждения, подачи масла и топлива, другие механизмы.

Компрессоры и насосы встречаются в комплектации бытовой техники, например, в устройстве холодильника, стиральной или посудомоечной машины.

Отличия компрессора от насоса

Принцип работы

Насос преобразует мехническую энергии в энергию рабочей жидкости, компрессор — в энергию сжатого воздуха. Насосная установка работает преимущественно на перекачку, тогда как компрессорная — на повышение температуры и давления в рабочей камере, что приводит к сжатию газа.

Существенная разница между компрессорной установкой и насосом — в объеме перекачиваемого вещества. Количество жидкости, поступившей во впускной клапан насоса и вышедшей из выпускного, не меняется. Объем газа, обработанного компрессором, уменьшается, так как в рабочей камере происходит сжатие вещества.

Процесс сжатия газа всегда сопровождается повышением температуры и давления, тогда как в случае с перекачкой любой жидкости повышение давления не обязательно, а температура рабочей среды может оставаться неизменной.

Рабочая среда

Насосы способны перекачивать жидкости и газы, а компрессорное оборудование работает с газообразными веществами. Это связано с физическими свойствами разных сред и принципом работы установок, описанном в предыдущем пункте. Многие жидкости не поддаются сжатию и преобразованию, их плотность остается постоянной.

Устройство и комплектация

Каждая группа устройств имеет отличия. Например, поршневой, вихревой, ротационный, центробежный, мембранный и осевой компрессоры отличаются в первую очередь видом главного рабочего элемента. Роторные, вихревые, мембранные, струйные и другие насосы также имеют разную конструкцию.

Компрессор и насос одного вида также будут отличаться. Например, основные элементы поршневого насоса — это поршень, шток, кривошип, впускной и выпускной клапаны. Рабочие компоненты поршневого компрессора: поршень, шатун, вал, впускной и нагнетательный клапаны.

Надежность

Компрессор имеет более сложную конструкцию, которая требует точной настройки и своевременного обслуживания. Тем не менее, при использовании качественных комплектующих, смазочных материалов, систем дополнительной защиты он способен прослужить 5 лет и более. Средний срок службы насоса — около 10 лет. При этом насосные установки обычно нетребовательны к условиям эксплуатации.

Стоимость покупки и обслуживания

Насосы обычно обходятся дешевле и более экономичны в использовании. Компрессор стоит дороже, требует затрат на установку дополнительных механизмов и систем, например, теплообменников, осушителей между уровнями многоступенчатых установок, датчиков вибрации, фильтров и других компонентов. В процессе эксплуатации необходимо своевременно менять масло и фильтры, проверять работоспособность основных узлов, заменять изношенные компоненты. Насосным установкам тоже нужно ТО, но оно требуется не так часто и, как правило, включает в себя меньший перечень работ.

Безопасность

Насосы потенциально менее травмоопасны, так как работают с жидкой средой, имеющей меньшую потенциальную энергию в сравнении со сжатым газом. Компрессоры требуют аккуратного обращения. Устройства, работающие с взрывоопасными и токсичными газами несут смертельную опасность. Проектирование, выбор, монтаж, техобслуживание компрессорных установок должен выполнять только специалист.

Резюме

Компрессор — это не просто насосная установка, которая перекачивает газ. Оборудование имеет несколько принципиальных отличий от насосов:

Если вам нужно подобрать качественный насос или компрессор, изучите каталог компании «Дюпад». В наличии большой выбор промышленных и бытовых насосных установок, компрессоров для решения разных задач. Напишите в чат на сайте — консультанты помогут с выбором модели.

Принципиальные отличия компрессора от насоса

Существует мнение, что компрессоры – это те же самые насосы, которые нагнетают газ вместо жидкости. В какой-то степени так и есть, однако между ними существуют значительные различия. Разбираемся в деталях.

Для начала рассмотрим их сходства: 

И те и другие по принципу действия подразделяются на объемные и динамические (лопастные).

И насосы и компрессоры способны обеспечить широкий диапазон производительности и давления.

Поршневые насосы и компрессоры используются при низкой производительности и высоком давлении.

Центробежные насосы и компрессоры хороши при высокой производительности, но низком напоре. Центробежный компрессор по другому называется воздуходувкой.

И, наконец, винтовые насосы и компрессоры используются для обеспечения средних значений производительности и давления.

В компрессорах, как и в насосах, может использоваться несколько рабочих ступеней (рабочих колес) при необходимости обеспечить высокое давление.

И там и там используются уплотнения, подшипники, системы смазки. Однако на этом сходства заканчиваются.

Слово на букву T (Термодинамика)

Основное различие между насосами и компрессорами связано с термодинамической природой газов. Из-за несжимаемости жидкости ее поведение может быть объяснено относительно простым уравнением Бернулли, в котором плотность жидкости предполагается постоянной в течение всего технологического процесса.

Газ, напротив, весьма хорошо сжимаем. Из-за этого   работа компрессора представляет собой гораздо более сложный процесс по сравнению с работой насоса по перемещению жидкости.

Конструкция головки динамического компрессора определяется такими свойствами газа, как его плотность, молекулярная масса и отношение удельных теплоемкостей на входе каждого рабочего колеса. Еще одним существенным отличием является то, что энергия накапливается в газах при увеличении давления и физического сжатия молекул газа.

Кроме того, по мере увеличения давления газовой смеси, жидкие фракции могут отделяться в зависимости от степени сжатия и фактического состава (влажности) газа. Компрессорная линия при необходимости должна содержать осушитель, ибо попытка сжать жидкость приведет к выходу компрессора из строя.

Эффект Джоуля-Томсона

Интересным побочным эффектом является то, что сжатие газа приводит к увеличению его температуры, а его расширение, напротив, к охлаждению. Эффект обычно наблюдается в аэрозольной упаковке (например, дезодоранта или краски), но также используется в холодильниках, кондиционерах и при сжижении газов. При обычных температурах и давлениях все реальные газы, кроме водорода и гелия, нагреваются при сжатии. Британские физики Джеймс Джоуль и Уильям Томсон исследовали это явление во второй половине 19 века.

В целях повышения эффективности работы компрессора требуется понизить температуру сжимаемого газа. Для этого используют теплообменники, жидкостные или воздушные.  Возможным побочным эффектом охлаждения сжатого воздуха является выделение из него жидкой фракции (по сути, выпадение росы). Жидкость мгновенно выводит компрессор из строя. По этой причине, большинство компрессоров требуют установки осушителей на всасывающей линии, а также между уровнями многоступенчатых компрессоров.  Чрезмерное попадание влаги в центробежных компрессорах может привести к коррозии рабочего колеса, перегрузки двигателя и даже к отказу подшипников. В поршневых компрессорах попадание жидкости ведет к немедленному повреждению головки из-за отсутствия внутренних зазоров в поршневой камере.

Надежность

В технологических линиях надежность и непрерывность работы компрессоров, как правило, более критична по сравнению с насосами. Они имеют более высокие затраты на приобретение и обслуживание при равной мощности. Настройка работы компрессоров более сложная, они часто являются наиболее уязвимым звеном во всей системе. Для инженеров настройка компрессорной линии может стать настоящей головной болью.

В большинстве случаев надежность компрессоров имеет первостепенное значение, поскольку в соответствиями с требованиями технологических процессов их выход из строя недопустим. Они должны непрерывно работать в течение 5 лет между ремонтами. Для достижения этой цели, компрессоры требуют высокотехнологичных вспомогательных компонентов, таких как смазка подсистем, уплотнений и подшипников. Дополнительная защита в виде контроля помпажа для центробежных компрессоров и датчиков вибрации, как правило, интегрирована в высокоскоростных компрессорных установках.

Безопасность

Компрессоры потенциально гораздо более травмоопасны. Сжатый газ заключает в себе большую потенциальную энергию, к которой всегда следует относиться с должным уважением. Добавьте сюда вероятность возгорания, если Вы имеете дело с горючими газами, и получите гремучую смесь технологических рисков, возникающих при эксплуатации компрессоров. По этой причине, проектирование, подбор и монтаж компрессоров требует большого мастерства, знаний и опыта по сравнению с использованием насосов.

Резюмируем: компрессоры – это не просто насосы, которые перекачивают газ. Это самостоятельный класс оборудования, имеющего дело с другими физическими процессами и требующими другого подхода и знаний для их грамотной эксплуатации.

В чем разница между насосом и компрессором?

Для перемещения гидравлической жидкости по системе требуется либо насос, либо компрессор. Оба достигают этой цели, но с помощью разных методов работы. Насосы имеют возможность перемещать жидкости или газы. Компрессоры обычно перемещают газ только из-за его естественной способности к сжатию. Насосы и компрессоры имеют очень высокие подъемы давления.

Типы компрессоров

Существуют различные типы компрессоров, которые перемещают воздух в камеру. Большинство компрессоров представляют собой объемные компрессоры, в которых за счет нагнетания воздуха в камеру объем уменьшается для сжатия воздуха. Воздушные компрессоры поршневого или поршневого типа нагнетают воздух с помощью поршней и односторонних клапанов для направления воздуха в камеру цилиндра. Большинство коммерчески доступных компрессоров представляют собой одно- или двухступенчатые компрессоры. Одноступенчатые компрессоры используются для диапазонов давления от 70 до 100 фунтов на квадратный дюйм. Для больших диапазонов давления от 100 до 250 фунтов на квадратный дюйм используются двухступенчатые компрессоры. Компрессоры одностороннего действия используют только одну сторону поршня, а компрессоры двойного действия используют обе стороны поршня. Компрессоры имеют предел давления, при достижении которого компрессор отключается. Воздух будет храниться до тех пор, пока не будет использован для получения кинетической энергии.

1. Компрессоры преобразуют мощность электрического или газового двигателя в потенциальную энергию, хранящуюся в виде сжатого воздуха. Компрессор нагнетает воздух в резервуары для хранения, повышая давление. (Изображение предоставлено Air Compressor Geeks)

Ротационно-винтовые компрессоры используют спиральные винты для направления воздуха в камеру. Винт действует подобно поршню, вытесняя и сжимая воздух. Наиболее распространенными винтовыми компрессорами являются одноступенчатые винтовые или спирально-лопастные маслозаполненные воздушные компрессоры. Эти компрессоры не имеют клапанов и охлаждаются маслом. Масло герметизирует внутренние зазоры, и, поскольку охлаждение осуществляется внутри компрессора, рабочие температуры не достигают экстремальных температур.

2. Роторно-винтовые компрессоры создают трение, вызывающее тепловые недостатки. Эффективное использование винтовых компрессоров требует регулярного охлаждения компрессора. (Изображение предоставлено Air Compressors Guru)

Воздушные компрессоры с отрицательным рабочим объемом или динамические компрессоры обычно представляют собой центробежные компрессоры. С помощью вращающейся крыльчатки создается центробежная сила для ускорения и замедления захваченного воздуха, в результате чего он оказывается под давлением. Для регулирования производительности центробежного компрессора входные направляющие лопатки регулируются. Закрытие направляющих лопаток снижает объемный расход и производительность.

3. Центробежные компрессоры безмасляные, ходовая часть и механические части отделены от воздуха уплотнениями вала и вентиляционными отверстиями. (Изображение предоставлено Direct Industry)

Типы насосов

Два основных типа классифицируют насосы: объемные насосы и центробежные насосы. Насосы прямого вытеснения перемещают жидкость, перемещая фиксированное ее количество и нагнетая фиксированное количество в нагнетательную трубу. Они могут производить один и тот же поток при заданной скорости независимо от давления нагнетания, что делает их машинами с постоянным расходом. Для предотвращения разрывов трубопроводов поршневые насосы прямого вытеснения обычно имеют предохранительный или предохранительный клапан на стороне нагнетания. Если поршневой насос работает при закрытом нагнетательном клапане, давление внутри нагнетания возрастает, что приводит к разрыву трубопровода и повреждению насоса. Насосы прямого вытеснения можно разделить на поршневые (поршневые, плунжерные и диафрагменные), силовые, паровые и роторные (шестеренные, кулачковые, винтовые, лопастные, регенеративные или периферийные, кавернозные).

Поршневые насосы состоят из цилиндра с плунжером, в котором ход втягивания заставляет всасывающие клапаны открывать всасывающую жидкость в цилиндр. Прямой ход выталкивает жидкость в нагнетательный клапан. Когда используется только один цилиндр, расход жидкости изменяется от максимального расхода в среднем положении до нулевого расхода в конечных положениях. Значительные потери энергии преодолеваются за счет использования двух или более цилиндров, работающих в противофазе друг с другом. Напротив, диафрагменные насосы создают давление гидравлического масла через поршень, который изгибает диафрагму в насосном цилиндре. Как правило, диафрагменные насосы предназначены для опасных и токсичных жидкостей.

4. Вышеупомянутый диафрагменный насос имеет регуляторы выходного давления, которые предотвращают перегрузку насоса. Секции следующие: приводной вал (1), роликовые подшипники (2), угловой кулачок (3), гидравлические ячейки (4), диафрагмы (5), впускной клапан (6), выпускной клапан (7) и давление. регулирующий клапан (8). (Изображение предоставлено Sprayflo)

В ротационном шестеренчатом насосе отверстие между зубьями шестерни и корпусом насоса на стороне всасывания задерживает жидкость. Жидкость выдавливается со стороны нагнетания, когда зубья двух шестерен вращаются друг против друга. Лопастные насосы работают аналогично шестеренчатым насосам, за исключением того, что два кулачка, приводимые в действие внешними синхронизирующими шестернями, управляют им, в котором кулачки никогда не соприкасаются. В шнековом насосе используется металлический ротор, который вращается внутри упругого статора. По мере вращения ротора между ротором и статором образуются прогрессивные камеры от всасывающего конца к нагнетательному концу, что приводит к перемещению жидкости.

5. Шестеренчатые насосы обычно используются на химических установках. Они часто используются для перекачивания жидкостей с высокой вязкостью.

Центробежный насос преобразует входную мощность в кинетическую энергию за счет ускорения жидкости в рабочем колесе. Центробежные насосы относятся к машинам с постоянным напором. Спиральный насос является наиболее распространенным центробежным насосом. Здесь жидкость поступает в насос через проушину рабочего колеса, вращающегося с высокой скоростью. По мере того, как жидкость ускоряется в радиальном направлении наружу от корпуса насоса, в проушине рабочего колеса создается вакуум. Этот вакуум создает большее всасывание и всасывает больше жидкости в насос. Максимальный напор определяется внешним диаметром рабочего колеса насоса и частотой вращения вала.

6. Спиральный насос является наиболее распространенным центробежным насосом. На изображении выше показаны общие области центробежного насоса.

Напор используется для измерения кинетической энергии центробежного насоса. Напор — это мера высоты столба жидкости, которую насос может создать за счет энергии, которую насос передает жидкости. Вместо использования давления для измерения энергии используется напор, поскольку давление может меняться при изменении удельного веса. Голова не изменится в цене. Ниже приведен список различных типов головок насоса. Если вал центробежного насоса вращается с одинаковыми оборотами в минуту, насос будет качать на одинаковую высоту независимо от типа жидкости. Единственная разница заключается в количестве энергии, необходимой для перекачивания различных типов жидкостей. Как правило, чем выше удельный вес, тем больше требуется мощности.

• Общий статический напор — Общий напор при выключенном насосе
• Общий динамический напор (Общий напор системы) — Общий напор при включенном насосе
• Статический напор на всасывании — Напор на стороне всасывания при выключенном насосе, если напор выше рабочего колеса насоса
• Статическая высота всасывания — Напор на стороне всасывания при выключенном насосе, если напор ниже рабочего колеса насоса
• Статический напор нагнетания — Напор на стороне нагнетания насоса при выключенном насосе
• Dynamic Suction Head/Lift — Напор на стороне всасывания с насосом на
• Динамический нагнетательный патрубок — Напор на стороне нагнетания с насосом на
• Запорная головка — Высота напора перекачиваемой жидкости, когда нагнетание центробежного насоса направлено прямо в воздух

Напор насоса выражается следующим уравнением:

ч = (p ₂  — p ₁ ) / (ρÎg) + v ₂ ²  / (2g)         (1)

напор = 30 м (0 00023 90

P ₂ = давление на выходе (N/M ² )

P ₁ = давление на входе (N/M ² )

ρ = плотность (кг/м ³ )

ρ = плотность (кг/м ³ )

. g = ускорение свободного падения (9,81) м/с ²

v ₂  = скорость на выходе (м/с)

Как работают насосы и воздушные компрессоры?

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 30 июля 2021 г.

Некоторые изобретения
гламурные — микрочипы и оптоволоконные кабели
приходит на ум. Другие тише и скромнее, но не менее
важный. Насосы и компрессоры, безусловно, попадают в эту категорию.
Попробуйте представить себе жизнь без них, и вы далеко не уйдете. Брать
насосы, и вам нечем будет прокачивать горячую воду через
трубы центрального отопления дома, и никоим образом
для отвода тепла от холодильника. Мог бы и начать
пешком тоже, потому что вы не сможете взорвать шины на своем велосипеде
или залейте бензин в машину. От отбойных молотков до кондиционеров, всех видов машин
использовать насосы и компрессоры для перемещения жидкостей и газов с места на место. Давайте
поближе посмотри как они работают!

Фото: Насосы — незамеченные инженеры-герои, перемещающие жидкости и газы с места на место.
Это роторный насос с дизельным двигателем, который используется для бурения скважин на воду в Южной Америке.
Фото Бритни Кэннади предоставлено ВМС США.

Содержание

1. Как перемещать твердые тела, жидкости и газы
2. В чем разница между насосом и компрессором?
3. Как работают насосы?
   • Поршневые насосы
   • Ротационные насосы
   • Что лучше, вращающееся или поршневое?
4. Использование насосов и компрессоров
5. Узнать больше

Как перемещать твердые тела, жидкости и газы

Предположим, вы хотите переместить твердый металлический блок. Там мало
выбор в том, как это сделать: вы должны взять его и нести.
Но если вы хотите переместить жидкости или газы, вам понадобится много всего.
Полегче. Это потому, что они двигаются с небольшим
небольшая помощь от нас. Мы называем жидкости и газы жидкостями
потому что они текут по каналам и трубам из одного места в другое. Они
однако не двигайтесь без посторонней помощи. Это требует энергии
чтобы переместить вещи, и обычно мы должны обеспечить это сами. Иногда
жидкости и газы имеют запас потенциальной энергии, которую они могут использовать
передвигаться (например, реки текут
вниз по склону от истока к морю под действием силы тяжести), но часто мы
хотят переместить их в места, куда они обычно не пошли бы, и для
что нам нужны насосы и компрессоры.
(Подробнее о твердых телах, жидкостях и газах вы можете прочитать в нашей статье о
состояния вещества.)

Работа: Как люди перемещали жидкости до изобретения насосов? Одним из вариантов было использование водоподъемного крана со встроенным противовесом, известного как шадуф, который датируется примерно 2000 годом до нашей эры. Другим методом был винтовой насос, изобретенный Архимедом в Древней Греции около 250 г. до н.э., который использует спиральную резьбу медленно вращающегося винта для подачи воды с нижнего уровня на высокий. Изображение современного винтового насоса типа Архимеда из патента США 4 239 449: Конструкция винтового насоса.
Уильям Дж. Бауэр, 16 и 19 декабря.80, любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

В чем разница между насосом и компрессором?

Иногда используются слова «насос» и «компрессор».
взаимозаменяемы, но есть разница:

• Насос — это машина, которая перемещает жидкость (жидкость или газ) из
  одного места в другое.
• Компрессор — это машина, которая сжимает
  газ в меньший объем и (часто) перекачивает его куда-то еще в то же время.

Фото: Насос или компрессор? Если на нем есть манометр, и давление увеличивается, когда вы накачиваете,
технически он также работает как компрессор. С этим ножным насосом, когда вы накачиваете автомобильные шины, вы накачиваете и
сжимая при этом. Тем не менее, вы бы не назвали это воздушным компрессором, потому что его работа на самом деле заключается в перемещении воздуха из
атмосферу в ваши шины. Компрессор обычно предназначен для использования сжатого воздуха каким-либо образом, например, для приведения в действие отбойного молотка (пневматической дрели).

В то время как насосы могут работать как с жидкостями, так и с газами, компрессоры обычно работают
только на газах. Это потому, что жидкости очень трудно сжимать.
Атомы и молекулы, из которых состоят жидкости
сделаны так плотно, что вы не можете сжать их ближе друг к другу (важный
часть науки, которая очень хорошо используется в гидравлических машинах).
Мойки высокого давления, которые производят
мощная струя воды для
чистки вещей, являются исключением: они работают, выжимая жидкости до
более высокие давления и скорости. Кофемашины тоже выжимают воду
к высокому давлению, чтобы сделать крепче и вкуснее напитки.

Сжатые газы имеют встроенные насосы

Когда вы сжимаете газ в меньшее пространство, вы увеличиваете его давление и накапливаете в нем энергию,
которые вы можете использовать через некоторое время. Мы называем эту энергию потенциальной, потому что она имеет
возможность сделать что-то полезное в будущем. Сжатый газ хранится в герметично закрытом
контейнер снова будет расширяться и течь, когда вы позволите ему, например, открыв
клапан. Вот что происходит, когда вы надуваете воздушный шар и завязываете узел на шее: вы сжимаете воздух и храните его внутри. Когда вы развязываете воздушный шар, это похоже на открытие клапана. Сжатый газ внутри высвобождается и вытекает под собственным давлением. Давление и запасенная потенциальная энергия сжатого газа позволяют ему течь самостоятельно, без помощи насоса. Другими словами, сжатый газ немного похож на газ со своим встроенным насосом.

Анимация: Когда вы надуваете воздушный шар, воздух внутри него сжимается. Когда вы отпускаете баллон, газ «выкачивается» под собственным давлением.

Как работают насосы?

На самом деле существует только два разных типа насосов:
поршневые насосы (которые качают, двигаясь попеременно
вперед-назад) и роторные насосы (которые вращаются).

Поршневые насосы

Фото: Ножные насосы — знакомые примеры поршневых насосов: они перемещают воздух, когда вы толкаете ногу вверх и вниз. С этим насосом вы ставите ногу на черный рычаг вверху и качаете ногу вверх и вниз, заставляя красный цилиндр двигаться вперед и назад. Клапан внутри цилиндра впускает воздух (когда вы поднимаете ногу), который затем откачивается через черный шланг справа (когда вы опускаете ногу). Манометр в верхней части насоса (справа) показывает давление воздуха в шине в имперских единицах (бары и фунты на квадратный дюйм или фунты на квадратный дюйм).

Велосипедные насосы, пожалуй, самые известные примеры поршневых насосов. у них поршень
который движется вперед и назад внутри цилиндра, попеременно втягивая
воздух снаружи (при вытягивании рукоятки) и проталкивание его в
резиновая шина (когда вы нажимаете на ручку
снова зайти). Один или несколько клапанов гарантируют, что воздух, который вы всасываете в насос, не
идите прямо обратно снова, как он пришел. Кстати, стоит отметить, что велосипедные насосы на самом деле воздушные.
компрессоры , потому что они нагнетают воздух из атмосферы в замкнутое пространство резиновой шины, уменьшая его объем и повышая давление.

Роторные насосы

Фото: Типичный роторный насос, используемый в пожаротушении.
Рабочее колесо находится внутри серебристого корпуса под черным круглым корпусом. Фото Мелроуз Афаезе любезно предоставлено
ВМС США.

Ротационные насосы работают совершенно по-другому, используя вращающуюся
колесо для перемещения жидкости от входа к выходу. Устройства, такие как
это иногда называют центробежными насосами
потому что они выбрасывают жидкость наружу, заставляя ее вращаться (что-то вроде того, как
стиральная машина сушит джинсы
вращая их на высокой скорости). Роторные насосы работают прямо противоположно турбинам. Где
турбина захватывает энергию жидкости или газа, которые движутся сами по себе
аккорд (например, ветер в воздухе вокруг нас или вода
течет в реке), насос использует энергию (обычно подаваемую через
электродвигатель или компактный
бензиновый двигатель или дизельный двигатель) для перемещения жидкости
с места на место.

Художественное произведение: роторный насос может использовать зацепляющие шестерни или винты для перемещения жидкости, как гидравлический двигатель.

Роторные насосы снаружи выглядят одинаково: герметичный круглый или цилиндрический корпус
с входом с одной стороны и выходом с другой. Однако внутри они могут работать по-разному.
способы. В лопастных насосах используются лопасти (плоские лопасти), которые скользят внутрь и наружу при вращении, перемещая жидкость из впускного отверстия.
к розетке и выбросив его на скорости. Импеллерные насосы используют колесо с изогнутыми лопастями, называемое импеллером, которое немного похоже на многолопастный пропеллер, плотно закрепленный в середине закрытой трубы. Рабочее колесо всасывает жидкость через впускное отверстие, вращает ее со скоростью, а затем выталкивает ее через выпускную трубу, обычно направленную в противоположном направлении. Иногда крыльчатки изготавливаются из жесткого металла или пластика (как на фотографии ниже), хотя они также могут иметь гибкие резиновые лопасти, длина которых меняется при вращении (аналогично скользящим лопастям лопастного насоса). всегда делайте плотное уплотнение. В еще одной конструкции лопасти и крыльчатки заменены двумя или более большими винтами или шестернями, которые зацепляются и вращаются в противоположных направлениях, притягивая жидкость вокруг себя. 9В шнековых насосах 0137 используется один длинный шнек, который транспортирует материал по мере его вращения, подобно шнеку, установленному внутри трубы.

Что лучше, вращающееся или поршневое?

Роторный насос работает намного быстрее, чем поршневой, потому что жидкость постоянно входит и выходит; в поршневом насосе он входит в половину времени и выходит из другой половины времени. С ним также легче питаться.
электродвигатель, чем поршневой насос, потому что двигатель тоже вращается; легко управлять одним вращающимся
машина с другой, и несколько сложнее использовать вращающуюся машину (двигатель) для привода возвратно-поступательного механизма (насоса, который нужно перемещать вперед и назад). Как правило, роторные насосы механически проще и надежнее, чем поршневые, потому что они не имеют подвижных клапанов, которые постепенно изнашиваются.

Анимация: Сравнение поршневого и роторного насосов. Слева: простой возвратно-поступательный поршневой насос работает в двухступенчатом цикле. Во время впуска поршень (темно-синий) движется вправо. Впускной клапан (зеленый) открывается, а клапаны поршня (красные) закрываются. Поршень втягивает жидкость из впускного отверстия и выталкивает ее через выпускное отверстие. При обратном ходе поршень перемещается влево. Теперь впускной клапан закрывается, а клапаны в поршне открываются, поэтому жидкость проходит через поршень, готовая к перекачиванию к выпускному отверстию при следующем такте.

Справа: роторный насос перемещает жидкость от входа к выходу, как гребное колесо. Наблюдая за тем, что происходит с одним сегментом, мы можем видеть, что он наполняется жидкостью в один момент, а через некоторое время выталкивается к выходу. Это очень упрощенный пример того, что называется лопастным насосом: лопасти — это «лопасти», которые вращают колесо. Вы можете видеть, что половина камер (верхние) будут все время пустыми, что делает помпу менее эффективной. По этой причине практичные насосы, как правило, имеют колесо, установленное не по центру, что создает большую камеру в форме полумесяца внизу, что позволяет перекачивать больше жидкости за то же время.

Использование насосов и компрессоров

Насосы есть практически в любой машине, которая использует жидкости, от автомобильных двигателей (которые должны перекачивать топливо) до посудомоечных машин (где насос циркулирует горячую воду).
вокруг ванны) и личное судно
(приводится в действие через воду струей воды под высоким давлением, толкающей
назад).

Фото: Типичное рабочее колесо насоса. Фото предоставлено NASA Marshall Image Gallery.

В отличие от машин с насосами, машины с компрессорами
не работают, просто перемещая жидкость: они также используют энергию, которая была
хранится внутри жидкости, когда она была первоначально сжата. Требуется энергия, чтобы
сжать газ, но эта энергия не исчезает
в воздух, и это не впустую. Он хранится внутри газа, и вы
можете использовать его снова позже, когда захотите, позволив газу двигаться
в других местах (газовые пружины, используемые в офисных стульях и
петли, которые держат открытыми задние двери автомобилей, являются хорошим примером этого).

Многие машины (например, отбойные молотки)
сжатый воздух из компрессора для выполнения полезной работы — мы говорим, что они
пневматический (слово, которое обычно означает
пневматическая машина ). В
отбойный молоток, например, сжатый воздух толкает сверло назад
и вперед, когда он выпущен через длинную трубу. (Ты можешь иметь
заметил, что отбойный молоток прикреплен к большой машине воздушного компрессора
большим воздушным шлангом.) Сжатый воздух также используется для очистки вещей
как каменные блоки. Другое действительно важное применение — питание
пневматические тормоза в поездах, грузовиках и автобусах. К
остановить очень большой автомобиль быстро, вы не можете полагаться на давление, оказываемое водителем
ногу, как можно в машине (где тормоза гидравлические).
Вместо этого тормоза грузовиков и поездов приводятся в действие сжатым воздухом.
отпускается, когда водитель нажимает на педаль. Возможно, вы услышали внезапно
свистящий звук после внезапной остановки грузовиков.