К насосам специального назначения условно отнесены дозировочные и шнековые насосы, применяющиеся в системах водоснабжения и канализации, но не описанные в предыдущих разделах.
Дозировочные насосы или насосы-дозаторы предназначены для подачи заданных доз жидкости в напорную систему, открытый поток или в емкость. Чаще всего такие насосы используют для дозирования реагентов в виде растворов, эмульсий или суспензий. Дозировочные насосы объединяют в себе функции насоса, исполнительного органа регулятора и измерительного прибора, так как в процессе работы обеспечивают подачу заданного количества жидкости, плавное изменение дозы, а также возможность точного измерения поданного количества жидкости.
Рис. 7.5. Схема плунжерного насоса-дозатора типа НД (а) и его общий вид (б)
/ — электродвигатель; 2 —полумуфта; 3 —редуктор; 4, 5 — регулировочное кольцо; 6 — кронштейн; 7—плунжер; 8 — сальник; 9 — цилиндр; 10— нагнетательный клапан; 11— предохранительный клапан; 12 — всасывающий клапан
Наибольшее распространение в промышленности получили плунжерные дозировочные насосы типа НД (рис. 7.5). Насос состоит из электродвигателя, червячного редуктора со встроенным механизмом регулирования и гидроцилиндра. Электродвигатель и гидроцилиндр смонтированы на корпусе редуктора. Червячное колесо жестко соединено с эксцентриковым валом, на шейке которого надет эксцентрик, приводящий в действие ползун и плунжер насоса. Вращением эксцентрика относительно шейки вала можно изменять общий эксцентриситет, а следовательно, и длину хода плунжера, от которой зависит доза подаваемой жидкости.
Промышленность выпускает дозировочные насосы трех серий: НД, НД1 и НД0,5. Насосы серии НД обеспечивают точность дозирования 2,5 % номинальной подачи. Насосы серии НД выпускают с подачей: 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 400; 630; 1000; 1600 и 2500 л/ч. Насосы этой серии выпускают с ручной регулировкой подачи при остановленном насосе.
Насосы серии НД1Р обеспечивают точность дозирования 1 % номинальной подачи. Насосы НД1Р выпускают с номинальной подачей: 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600 и 2500 л/ч. Регулировка подачи возможна и при работающем насосе.
Насосы серий НД0,5Р и НД0.5Э обеспечивают точность дозирования 0,5 % номинальной подачи. Насосы этих серий выпускают с номинальной подачей: 2,5; 10; 16; 25; 40; 63 и 100 л/ч. Насосы НД0.5Э укомплектованы электроисполнительными механизмами для дистанционного и автоматического регулирования подачи.
Промышленность на базе насоса НД выпускает дозировочные агрегаты, состоящие из трех или шести дозировочных насосов с одним двигателем, что позволяет одновременно дозировать три или шесть различных компонентов. При этом может быть установлена различная доза на каждом насосе.
Кроме того, выпускаются синхродозировочные агрегаты с двумя, четырьмя и шестью цилиндрами, позволяющие не только точно дозировать компоненты, но и плавно изменять дозы с сохранением заданного соотношения дозируемых компонентов.
В обозначении дозировочных агрегатов первая цифра (3 или 6) обозначает число дозировочных насосов (цифра один не ставится), после букв НД пишется категория точности, затем подача, л/ч, и через черту — напор, м, далее буквой условно обозначается марка стали. Например, трехплунжерный электронасосный дозировочный агрегат с подачей 10 л/ч и напором 50 м при категории точности дозирования 1,0 обозначается ЗНД/1,0 10/50 К.
Рис. 7.6. Сильфонный насос-дозатор 1— червячный редуктор; 2 — электродвигатель;
3 — узел сильфона; 4 — межсильфонная полость
Сильфонные дозировочные насосы (рис. 7.6) предназначены для тех же целей, что и плунжерные. Этот насос герметичный с механическим приводом сильфона. Для повышения надежности узел сильфона изготовлен в виде двух жестко соединенных сильфонов. Межсильфонная полость для осуществления всасывания насоса заполняется сжатым воздухом.
Рис. 7.7. Шнековая насосная установка
1— входной коллектор; 2 — шандоры; 3 — нижняя опора шнека; 4 — ограждение; 5 — шнек;
6 — верхняя опора; 7 — подшипник; 8— рама редуктора; 9 — электродвигатель
Шнековые насосы. При необходимости перекачивать жидкость на сравнительно небольшую высоту (5—7 м) применяют шнековые насосы (рис. 7.7). Основным рабочим органом этих насосов является длинный шнек в виде вала с навитой на него спиралью из полосового металла. Для обеспечения равномерности подачи и прочности шнека его выполняют с многозаходной спиралью (3-, 4-за-ходной). Устанавливают шнек наклонно в лотке из металла или бетона. Частоту вращения шнека в зависимости от его диаметра принимают равной 20—100 об/мин. Угол наклона шнека к горизонту составляет 25—30°. Шнеки изготовляют длиной 10—15 м, что позволяет обеспечивать подъем жидкости на 5—8 м.
В состав шнекового насосного агрегата входят шнек с опорами, редуктор и электродвигатель. Иногда в него включают и лоток. Шнековые насосы просты и надежны в эксплуатации и обладают относительно высоким КПД (0,7—0,75), но металлоемки и громоздки для транспортировки. Они нашли некоторое применение для перекачки сточных вод. За рубежом шнековые насосы выпускают с подачей от 15 до 5000 л/с при высоте подъема 6—7 м.