Насосы, вентиляторы, компрессоры

На многих участках пивоваренного производства или солодовни необходимо транспортировать жидкости, пастообразные продукты или газы. В зависимости от вида и объема перемещения этих сред применяются насосы, компрессоры или вентиляторы. (Насосами называют нагнетатели, перемещающие капельные жидкости. Нагнетатели, перемещающие газы и создающие избыточное давление до 0,15 бар, называют вентиляторами, от 0,15 до 3 бар - воздуходувками, свыше 3 бар - компрессорами. Следует отмстить, что разница между воздуходувками и компрессорами во многих случаях может быть установлена с большим трудом. Зачастую отличием компрессора от воздуходувки считают наличие устройства для охлаждения сжимаемого газа. - Прим. ред.)

Насосы

Насосы представляют собой гидравлические машины для перемещения жидкостей в результате преобразования подводимой энергии (потенциальной и кинетической) в энергию потока жидкости. При этом происходят следующие процессы:

· преодоление перепада по высоте;

· повышение давления в системе;

· дозирование жидкости.

В пивоваренном производстве насосы применяются главным образом для транспортировки или дозирования жидких и высоковязких материалов:

· холодных жидкостей - таких, как пиво или вода;

· горячих жидкостей - таких, как сусло или горячая вода;

· вязких жидкостей, например, дрожжей пли кизельгуровой суспензии;

· продуктов густой консистенции типа дробины.

Типов насосов существует очень много. В пивоваренном производстве применяются в первую очередь

· лопастные насосы;

· объемные насосы и, в меньшей степени;

· струйные насосы.

	Лопастные насосы	Объемные насосы	Струйные насосы
роторные	возвратно-поступательные
Принцип действия	Динамический	Статический	Статический	Динамический
Подача продукта	Постоянная	Почти постоянная	Пульсирующая	Постоянная
Способ работы	Поточный	Вытеснение	Вытеснение	Струйный
Конструкция насоса	Центробежный	Экспентриково-винтовой	Поршневой
Вихревой	Коловратный	Диафрагменный	Струйный для жидкостей
Фекальный	Трехлепестковый	Мембранно-поршневой
Полуосевой	Шестеренный Зубчатый с внутренним зацеплением Перистальтический

Лопастные насосы

Наиболее распространенными в пивоваренном производстве являются лопастные насосы разных размеров, применяемые на различных участках производства.

Принцип действия лопастных насосов основан на том, что жидкость, подающаяся вдоль оси лопастей рабочего колеса, подхватывается ими и выбрасывается радиально в напорный трубопровод. Повышение давления образуется за счет радиального ускорения жидкости в лопастях рабочего колеса.

Лопастные насосы имеют целый ряд преимуществ,делающих их незаменимыми в пивоваренном производстве, а именно:

· равномерная подача;

· надежная ипростая конструкция без заслонок и клапанов;

· простота регулирования транспортируемого потока;

· благодаря возможности применения различной конфигурации лопастей рабочего колеса они обладают высокой производственной гибкостью.

Конструктивно различают следующие типы лопастных насосов, используемых впивоваренной промышленности:

· центробежные насосы;

· вихревые насосы;

· фекальные насосы;

· полуосевые насосы.

10.5.1.1.1. Центробежные насосы (рис. 10.28)

Центробежные насосы - нормально всасывающие насосы, то есть у них всасывающий трубопровод не может сам по себе выпускать воздух (он не самовсасывающий). Это означает, что всасывающая способность насоса проявляется только тогда, когда всасывающий трубопровод и насос заполнены жидкостью, и поэтому их, как правило, устанавливают под перекачиваемой средой. По форме и конфигурации различают следующие типы рабочих колес (рис. 10.29):

· закрытое рабочее колесо (а) для чистых жидкостей;

· открытое рабочее колесо (b) для жидкостей с определенным содержанием твердых веществ для щадящей перекачки;

· рабочее колесо со свободным протоком (с);

· рабочее колесо с каналами (d) для специальных целей.

В пивоваренном производстве центробежные насосы монтируются в основном в системах трубопроводов для перекачки сусла и пива. Для транспортировки продукта на большую высоту или для повышенного давления эти насосы могут иметь несколько ступеней (рис. 10.30).

Насос может быть соединен с приводным двигателем (рис. 10.31):

· с помощью жесткой втулочной муфты (а) или

· путем расположения рабочего колеса насоса на удлиненном валу двигателя в одном корпусе (моноблочное исполнение, вал двигателя является валом насоса) (b) или

· с использованием промежуточного подшипника (с). Соединение валов при этом производится через упругую муфту. (Насос имеет отдельную опорную стойку - Прим.ред).

Вихревые насосы

Вихревые насосы внешне мало отличаются от центробежных, однако способны самостоятельно осуществлять всасывание. Поэтому их иногда называют «самовсасывающими лопастными насосами».

Чтобы насос всегда оставался заполненным жидкостью, всасывающий и нагнетательный патрубки должны выходить наверх.

Принцип транспортировки (рис. 10.32) заключается в том, что рабочее колесо (1) вращается в цилиндрическом корпусе с небольшим боковым зазором на стороне, где расположено всасывающее отверстие (2). На другой боковой стенке корпусе расположено выходное отверстие. В боковых стенках имеется вначале углубляющийся и в конце снова сравнивающийся концентричный канал (3) (начинающийся у отверстия всасывающего патрубка и заканчивающийся у нагнетательного патрубка. - Прим. ред.).

При включении насоса заполняющая насос жидкость захватывается рабочим колесом и с ускорением направляется в боковой канал. Давление в насосе возникает главным образом благодаря передаче импульса, при этом жидкость в рабочем колесе, вращающемся с большой скоростью, снова и снова отдает энергию частицам жидкости, медленно протекающей в боковом канале (рис. 10.33). Такие насосы используются для съема дрожжей и лагерных осадков, для отбора проб или в качестве насосов для возврата моющих средств в системах оборотной мойки.

Фекальные насосы

По принципу работы такие насосы аналогичны центробежным насосам. (Рабочее колесо одностороннего входа закрытого типа имеет от 2 до 5 лопастей обтекаемой формы. Благодаря увеличению ширины колеса и малому числу лопастей образуются межлопастные каналы значительных размеров, через которые можно пропускать жидкость с крупными механическими примесями. В отечественном машиностроении фекальные насосы имеют обозначение Ф и относятся к группе центробежных насосов. В последних отечественных каталогах такие насосы получили обозначение СД и название «насосы для сточных жидкостей». - Прим. ред.)

Применяются они в основном для транспортировки густых масс (затора), а также для перекачки замоченного ячменя вместе с водой при производстве солода.