Схемы подвода и отвода жидкости для водокольцевого вакуумного насоса

Выходящую из насоса воду проще всего слить в канализацию. В ряде случаев так и поступают, например, если в откачиваемом воздухе есть частички сажи, которые оседают в воде. Поскольку жидкость становится грязной, ее удаляют безвозвратно. Однако такой подход весьма не экономичен, а в ряде случае неудобен. 

На изображении ниже показана простейшая схема рециркуляции воды, в которой используется сепаратор. Воздух с водой выходят из нагнетательного патрубка и попадают в сепаратор. Воздух выходит наружу через отверстие в верхней части сепаратора, а вода оседает и затем повторно возвращается в насос. 

Рисунок 1. Простейшая схема рециркуляции сервисной жидкости с использованием сепаратора. Клапан подачи воды в насос закрыт, когда насос выключен, а при включении насоса реагирует на изменение давления и открывается.  

Недостаток этой схемы в том, что она не решает проблемы нагрева воды. На выходе из насоса вода нагревается, а значит, без охлаждения, эта же теплая вода будет поступать обратно в насос, что отрицательно сказывается на его производительности. Существует несколько вариантов охлаждения жидкости:

• Частичная рециркуляция
• Полная рециркуляция с использованием теплообменника с проточным водяным охлаждением
• Полная рециркуляция с использованием двух теплообменников, второй из которых с принудительным воздушным охлаждением. 

Работа водокольцевого насоса с частичной рециркуляцией воды. В конструкцию добавляются 2 элемента: терморегулирующий клапан и дополнительный канал для отвода воды. При превышении температуры выше определенного уровня терморегулирующий клапан включает подмес холодной воды в сепаратор. Избыток теплой воды удаляется через дополнительный канал. Если система правильно настроена, то подмес воды для охлаждения составит всего 10-20% от общего расхода воды.  

Рисунок 2. Схема работы водокольцевого насоса с частичной рециркуляцией воды.

Схема рециркуляции с использованием теплообменника с водяным охлаждением. На изображении ниже появляется теплообменник и второй внешний контур воды. Жидкость из сепаратора на обратном пути в насос проходит через теплообменинк, где отдает тепло воде из дополнительного контура. Терморегулирующий клапан управляет подачей воды в дополнительный контур.

Рисунок 3. Схема работы с полной рециркуляцией и теплообменником

Наконец, последний вариант также предусматривает полную рециркуляцию воды через теплообменник. Разница в том, что дополнительный контур охлаждения является закрытым. Он, в свою, очередь проходит через второй теплообменник, где установлен вентилятор. Принудительное воздушное охлаждение позволяет добиться отвода нужного количества тепла из системы. Термостат необходим для управлением подачей воды во втором контуре. Этот способ не позволяет добиться полного охлаждения воды, она при входе в насос будет примерно на 20 С выше температуры окружающей среды.

Может возникнуть вопрос, почему нельзя непосредственно охлаждать вентилятором первый теплообменник. Дело в том, что воздушный теплообменник изготавливается из мягких металлов (медь, алюминий), которые могут быть повреждены примесями, присутствующими в сервисной жидкости. 

Рисунок 4. Водокольцевой насос в системе с двумя теплообменниками (водяным и воздушным)