Водокольцевые вакуум-насосы

Водокольцевые вакуум-насосы широко используются на насосных станциях водоснабжения и водоотведения для создания вакуума в центро-бежных насосах при заливе их водой перед пуском, и в других случаях, когда требуется удалить воздух из системы и создать вакуум. Они также используются как воздуходувки для подачи сжатого воздуха на очистные сооружения.

Принципиальная схема водокольцевого вакуум-насоса приведена на рис. 1.28. Основным рабочим органом является ротор 1 с радиальными ло-патками, закрепленный на валу насоса, и расположенный эксцентрично по отношению к цилиндрическому корпусу 2. Возле ступицы ротора имеются два серповидных отверстия 6 и 5, которые сообщаются соответственно со всасывающим и нагнетательным патрубками. Перед пуском корпус насоса заполняется водой примерно до оси вала. При вращении ротора его радиальные лопатки захватывают воду, и под действием центробежных сил она отбрасывается к стенке корпуса, образуя водяное кольцо 3 и серповидную полость 4. Эта полость разделена лопатками на отдельные ячейки, объем которых за первую половину оборота ротора (до вертикального диаметра) увеличивается. При увеличении объема ячеек в них возникает вакуум и по всасывающему патрубку через серповидное отверстие 6 поступает воздух в серповидную полость 4.

При дальнейшем вращении ротора объем ячеек уменьшается, воздух сжимается и при достижении выходного серповидного отверстия 5 под действием избыточного давления выталкивается в нагнетательный патрубок.

Для предотвращения перегрева воды и поддержания постоянного объема водяного кольца в корпус насоса непрерывно подается свежая вода из водопровода или циркуляционного бачка. Свежая вода нагнетается в корпус насоса через полость гидравлического выхода лопаток ротора из водяного кольца. При подаче вакуум-насосом 1 м³/мин воздуха расход свежей воды составляет 0,2…0,3 м³/ч.

Теоретическую подачу воздуха, подаваемого (или откачиваемого) вакуум-насосом определяют по формуле, м³/с,

(1.72)

где		- внешний диаметр ротора, м;
		- диаметр ступицы ротора, м;
	Z	- число лопаток;
		- толщина водяного кольца в сечении I – I, м;
		-толщина лопатки, мм;
		- частота вращения ротора, мин-1.

Действительная подача воздуха, направляемого вакуум-насосом будет меньше на величину объемных потерь, которые оцениваются объемным КПД ( ).

Водокольцевые вакуум-насосы выпускают двух типов: В – простого действия (ВВН) и ДВ – двойного действия (ДВВН).

Для работы в качестве воздуходувных машин выпускаются водокольцевые воздуходувки (компрессоры) ВК и ДВК.