Насос, устройство (машина, аппарат, прибор) для принудительного перемещения жидких и вязких продуктов за счет сообщения им внешней энергии.
Рис. 1. Вертикальный поршневой насос Н-21
Насосы классифицируются по принципу действия, конструкции, перекачиваемой жидкости, области применения. Насосы можно разделить на 2 группы: насос-машины, приводимые в действие от двигателей, и насос-аппараты, которые не имеют движущихся рабочих органов. К первой группе насосов относятся: поршневые (плунжерные), лопастные (центробежные, осевые, вихревые), роторные (зубчатые, винтовые, коловратные, шиберные). К насосам второй группы относятся: струйные (жидкостно-жидкостные и газожидкостные), эрлифты, вытеснители и др. В винодельческой промышленности насосы входят в основное оборудование. Применяются насосы поршневые, центробежные, винтовые, шестеренчатые, горизонтальные, вертикальные, одинарного и двойного действия, одно- и двухцилиндровые, одно- и многоступенчатые, передвижные и стационарные и др.; насосы для винограда, мезги, сусла, спирта; дозировочные, лабораторные. Для перекачки вина и сусла в основном используется (рис. 1) одноцилиндровый вертикальный поршневой передвижной насос двойного действия Н-21 (модернизированный вариант Ж6-ВПН), который состоит из редуктора, цилиндра, клапанной коробки, воздушных колпаков и электродвигателя, установленных на станине 19, имеющей для передвижения колеса 18, ручку 11, лапы 20 и скобу 15, предохраняющую насос от опрокидывания. Вращательное движение от электродвигателя 10 через муфту 9, приводной вал 8, шевронную (для насоса Ж6-ВПН — косозубую) пару зубчатых колес 7, промежуточный вал 6, прямозубую пару 4 передается коленвалу 5 и затем при помощи ползуна 2 и крейцкопфа 3 преобразуется в возвратно-поступательное движение штока поршня 16. Поршень находится в цилиндре 17, сообщающемся с клапанной коробкой 14, к которой крепятся тройник 13 со всасывающим и нагнетательным патрубками. Тройник имеет трехходовой кран, поворотом которого при помощи ручки 12 можно поменять местами всасывающий и нагнетательный патрубки. Для уменьшения пульсаций на обоих патрубках установлены воздушные колпаки 1. Для перекачки мезги, дрожжевой гущи, клеевых осадков наибольшее распространение получил насос поршневой, горизонтальный, одноцилиндровый, двойного действия ПМН-28 (рис. 2). Состоит из рабочего цилиндра 2, закрытого крышкой 1, направляющего цилиндра 21 с крышкой 13, кривошипно-шатунного механизма 10, 11 с приводным шкивом 9. Внутри цилиндров, закрытых крышкой 12, перемещаются рабочий 4 и направляющий 7 поршни, жестко связанные штоком 5, проходящим через сальник 6. Клапанная коробка 19 разделена на 2 камеры — нагнетательную и всасывающую и имеет 4 шаровых клапана 17. Нагнетательная и всасывающая камеры сообщаются каналом с краном 75, поворотом которого ручкой 14 можно регулировать производительность насоса. Клапанная коробка имеет легкосъемную крышку 18 для очистки клапанных гнезд. Для обеспечения плавной равномерной подачи на нагнетательной камере установлен воздушный колпак 3. Кривошипно-шатунный механизм расположен внутри картера 22, куда наливается масло для смазки. Направляющий цилиндр 21 смазывается масленкой 8. Мезга поступает в насос через один из всасывающих патрубков 20 и выходит через нагнетательный патрубок 16. В зависимости от условий монтажа насоса всасывающая труба крепится к одному из всасывающих патрубков, причем другой обязательно закрывается заглушкой. Привод насоса состоит из электродвигателя, который монтируется на отдельном фундаменте, и клиноременной передачи. Все детали насоса соприкасающиеся с мезгой, выполнены из кислотостойких материалов. Кроме насоса ПМН-28 для комплектации линий переработки винограда разработаны и осваиваются марки насосов: ВДГН-10, ВДГН-20, ВПМН-10, ВПМН-20, ВПМН-50.
Производительность поршневых насосов — величина постоянная, она практически не зависит от напора.
Рис. 2. Поршневой насос ПМН-28
Рис. 3. Центробежный насос ВЦН-40
Для перекачки вина, сусла, спирта широкое применение нашли также центробежные насосы марки ВЦН-10, ВЦН-20, ВЦН-40, вихревые H-HM3, МЦН-10 и др. Для перекачки воды и др. нейтральных жидкостей используют насосы консольного типа общего назначения К и КМ. Центробежные и вихревые насосы компактны, просты по устройству, их рабочие органы имеют непосредственный привод от электродвигателя; эти насосы обычно передвижные. В центробежных насосах перемещение жидкости происходит за счет центробежных сил, возникающих при вращении рабочего колеса, заключенного в спиралеобразный канал корпуса. В вихревых насосах жидкость перемещается за счет энергии вихрей, образующихся при вращении рабочего колеса. Вихревые насосы создают более высокий напор, обладают способностью самовсасывания, но не могут перекачивать жидкости, содержащие твердые частицы, и имеют низкий кпд. Центробежный насос ВЦН-40 (рис. 3) — консольно-моноблочный, одноступенчатый, самовсасывающий, передвижной передвигается при помощи ручки 3. Насосы включают при помощи двигателя 4 после залива самовсасывающего устройства 2 при закрытом вентиле на напорном патрубке и открытом переточном клапане. После выхода из режима самовсасывания переточный клапан закрывают вручную. Кроме рассмотренных насосов в винодельческой промышленности могут быть использованы центробежные насосы из др. отраслей промышленности, например, центробежный ступенчатый насосный агрегат Х72/20Д (ТН-70), предназначенный для перекачки химически агрессивных жидкостей с температурой до 60°С.
Рис. 4. Винтовой насос
Из роторных насосов некоторое применение нашли зубчатые насосы (в системах гидрорегуляторов давления), большее — винтовые — для перекачки мезги, сусла, вина. Винтовой насос (рис.4) состоит из рабочей части, опорной части 7, привода и рамы 11. Рабочая часть содержит всасывающий 1,2 и нагнетательный 5 патрубки, нагнетательную камеру 6, стальной (одно- или двухзаходный) винт 3 и резиновую обойму 4 со стальным кожухом. Приводом служат электродвигатель 8, карданный вал 9, муфта 10. Винтовые насосы сочетают в себе многие положительные качества центробежных (непосредственный привод от электродвигателя, малые габариты, отсутствие клапанов, плавность подачи) и поршневых насосов (высокий кпд, независимость производительности от напора, самовсасывание), однако у них происходит быстрый износ резиновой обоймы, что приводит к снижению производительности и напора. В последнее время при проектировании новых и реконструкции старых винзаводов начали создаваться насосные станции, оснащенные разными типами насосов. Это позволяет более рационально эксплуатировать насосные хозяйства и обходиться меньшим количеством насосов.
Литература: Зайчик Ц. Р. Оборудование предприятий винодельческой промышленности. — 2-е изд. — Москва, 1997.
