Шнековый насос, он же винтовой или эксцентриково-шнековый, работает принципиально иначе, чем привычный центробежный. Он не разгоняет среду, а вытесняет её порциями — и это меняет всё: от поведения на вязких жидкостях до реакции на закрытую задвижку. Разберём принцип, сильные стороны и ограничения.

Как это работает

Внутри статора с двухзаходной винтовой полостью вращается однозаходный винтовой ротор. При вращении ротор обкатывается по статору, и между ними образуются замкнутые полости, которые перемещаются от входа к выходу. Каждая полость несёт свою порцию среды.

Это объёмная машина: за оборот перекачивается фиксированный объём независимо от того, какое давление на выходе. Отсюда все её свойства — и достоинства, и опасности.

Чем отличается от центробежного

ПризнакШнековый (объёмный)Центробежный
ПринципВытеснение фиксированного объёмаРазгон среды колесом
Подача при росте давленияПочти не меняетсяПадает по кривой
Вязкие средыРаботает уверенноКПД резко падает
ПотокРавномерный, без пульсацийРавномерный
Сухой ходКатегорически недопустимНедопустим, но менее катастрофичен
Закрытая задвижкаРазрушение обвязкиПерегрев, но давление ограничено
ОборотыНизкиеВысокие

Где он выигрывает

Слабые места

Сухой ход убивает мгновенно. Статор обычно эластомерный, и без смазки перекачиваемой средой пара трения перегревается за десятки секунд. Защита по сухому ходу здесь не рекомендация, а условие эксплуатации, см. защиту от сухого хода.

Абразив изнашивает пару. Песок работает между ротором и статором как притирочная паста. На сильно абразивных пульпах ресурс пары падает быстро — здесь центробежный шламовый насос с износостойкой проточной частью обычно выгоднее, см. абразивность среды.

Нельзя перекрывать напор. Объёмная машина продолжит нагнетать до разрушения трубопровода. Предохранительный клапан обязателен — см. обвязку и трубопровод.

Статор — расходник. Эластомер стареет и изнашивается; замена пары ротор-статор входит в плановое обслуживание.

Чувствителен к температуре среды. Эластомер имеет ограничения по нагреву и по химической стойкости.

Шнековый или центробежный: как выбрать

Практическое правило простое. Если среда текучая и абразивная — центробежный шламовый насос. Если среда вязкая, плотная или требует дозирования — шнековый. Если и вязкая, и абразивная — считать по стоимости владения: ресурс пары против ресурса проточной части, см. стоимость владения насосом.

Отдельно стоит развести понятия. «Винтовой» иногда употребляют и в отношении скважинных насосов с винтовым рабочим органом — это тот же объёмный принцип, но другая конструктивная задача. А «шнековым» в обиходе называют и растворонасосы, и оборудование для инъектирования.

Типичные ошибки

Пускают всухую при заполнении системы. Самая частая и самая дорогая.

Не ставят предохранительный клапан. Закрытая задвижка — разрыв обвязки.

Ставят на абразивную пульпу. Пара ротор-статор стачивается там, где центробежный проработал бы кратно дольше.

Выбирают по максимальной подаче. Смотреть надо на режим и на вязкость среды при рабочей температуре.

Экономят на статоре. Неподходящий эластомер разрушается от химии среды.

Как подбирают шнековый насос

Подбор идёт не по одной цифре производительности, а по совокупности свойств среды, и в этом главное отличие от центробежных машин. Вязкость здесь — параметр номер один, причём вязкость при рабочей температуре, а не при комнатной: у многих осадков и растворов она меняется в разы при остывании на десяток градусов.

Дальше смотрят на содержание твёрдой фазы и размер частиц. Пара ротор-статор работает с натягом, и крупное включение либо застрянет, либо процарапает эластомер по всей длине. Если в среде возможны посторонние предметы, на входе ставят защитную решётку или измельчитель.

Третий блок вопросов — химия и температура. Статор подбирается по стойкости эластомера к конкретной среде: нитрил, ЭПДМ, фторкаучук ведут себя по-разному в контакте с нефтепродуктами, щелочами и кислотами. Ошибка здесь проявляется не износом, а разбуханием или растрескиванием статора за недели.

И только после этого считают режим: требуемую подачу, давление на выходе с учётом всей трассы и допустимые обороты. Низкие обороты продлевают ресурс пары, высокие увеличивают подачу — компромисс ищут исходя из того, что дороже: ресурс или производительность.

Что спросить у поставщика

Короткий перечень, который отделяет корректную поставку от продажи по каталогу. Ответы стоит получить письменно, до заказа.

Отдельно уточните схему монтажа. Объёмные насосы чувствительнее центробежных к перекосам и натяжениям в трубопроводе: несоосность передаётся на карданный узел и сокращает его ресурс. Общие требования к обвязке — в статье про обвязку и трубопровод насоса, а вопросы регулирования оборотов — в материале про частотный преобразователь.

Частые вопросы

Можно ли качать шнековым насосом пульпу с песком?

Можно, но ресурс пары ротор-статор будет ограничен. На абразивных пульпах чаще выбирают центробежный шламовый насос, см. насос для перекачки пульпы.

Почему подача не падает с ростом давления?

Потому что это объёмная машина: за оборот переносится фиксированный объём. Растёт только нагрузка на привод — и именно поэтому нужна защита по давлению.

Что изнашивается первым?

Статор, реже ротор. Признак износа — падение подачи при неизменных оборотах: полости перестают быть герметичными.

Наш профиль

Мы поставляем центробежные погружные насосы — шламовые, грязевые и дренажные. Если ваша задача про абразивную пульпу, они будут выгоднее шнековых по ресурсу; если про вязкий осадок и дозирование — честно скажем, что нужен объёмный насос. Ассортимент — в каталоге.

Подобрать насос →

Или позвоните — +7 (499) 397-84-51. Инженер подберёт модель по вашим исходным данным за один рабочий день.

Справочно о терминологии: Пульпа — энциклопедическая статья с общей классификацией и терминами.