Как выбрать винтовой насос для перекачки вязких жидкостей

Перекачивание высоковязких и агрессивных веществ — сложная инженерная задача, требующая специализированного оборудования. Винтовые насосы благодаря уникальному устройству и принципу объёмного вытеснения идеально подходят для этих целей, обеспечивая стабильную и плавную подачу даже самых густых сред — от лёгких масел до практически твёрдых масс (масла, смолы, битум, полимерные пасты, продукты питания вроде кетчупа или теста и т.д.). Благодаря самовсасывающим свойствам и герметичному исполнению, эти насосы эффективно работают с различных консистенциями: жидкие среды, химические растворы, вязкие смолы и пищевые пасты. Доступны в различных типоразмерах и комплектациях: с бочковой установкой для прямого монтажа на тару, дополнительным подогревом для транспортировки застывающих сред, а также с фланцы под стандартные трубопроводы, краны и контрольные точки для интеграции в сложные линии. Такое универсальное исполнение делает их незаменимыми в нефтегазовой, химической, пищевой и перерабатывающей промышленности.

При выборе насоса важно учитывать не только его конструкцию, но и качество вспомогательного оборудования — фильтров, шлангов, соединений. Компания VM-Solutions с 2011 года поставляет комплексные решения для перекачки жидкостей, включая насосы и комплектующие, ориентированные на пищевую, химическую и горнодобывающую промышленность. Подробнее с оборудованием можно ознакомиться на сайте https://vm-s.com/.

В этой статье мы расскажем, как подобрать винтовой насос под конкретную вязкую среду. Разберём типы насосов, ключевые параметры выбора, особенности материалов и эксплуатации. Приведём практические советы, которые помогут не ошибиться при покупке и избежать простоев на производстве.
Назад к оглавлению

Почему винтовые насосы идеальны для вязких жидкостей

Чтобы понять, почему винтовые насосы так хорошо справляются с густыми средами, нужно разобраться, как они работают. Всё дело в их конструкции и принципе действия, которые кардинально отличаются от других типов насосов.

Как устроен процесс перекачки

Винтовой насос создаёт поток не за счёт центробежной силы, как в динамических моделях, а за счёт объёмного вытеснения. Жидкость захватывается между витками винта (или винтов) и стенками корпуса и плавно перемещается от входа к выходу. Этот процесс напоминает движение шнека в мясорубке — мягко, без рывков и сильного давления.

Именно такая подача делает винтовые насосы особенно эффективными для вязких жидкостей. Чем гуще среда, тем лучше она заполняет рабочие камеры и тем выше КПД насоса. В отличие от центробежных моделей, которые «проваливаются» при высокой вязкости, винтовые — наоборот, работают стабильнее.
Назад к оглавлению

Ключевые преимущества для вязких сред

• Стабильная подача без пульсаций — важно для точных технологических процессов, например, в пищевой или фармацевтической промышленности.
• Высокая всасывающая способность — насос легко запускается и может работать с минимальным уровнем жидкости на входе.
• Минимальное разрушение структуры среды — подходит для перекачки продуктов с частицами, эмульсий или паст, которые нельзя разбивать.
• Работа с загрязнёнными жидкостями — винтовые насосы спокойно перекачивают среды с включениями, особенно одновинтовые модели с резиновым статором.
• Низкий уровень шума и вибрации — за счёт плавного вращения и отсутствия ударных нагрузок.

Назад к оглавлению

Сравнение с другими типами насосов

Центробежные насосы при высокой вязкости теряют до 50% производительности и требуют гораздо больше энергии. Шестерёнчатые могут справляться, но часто создают пульсации, изнашиваются быстрее и не подходят для абразивных сред.

Винтовые насосы, особенно многовинтовые и одновинтовые, лишены этих недостатков. Они не только эффективно работают с вязкими жидкостями, но и потребляют меньше энергии, служат дольше и требуют меньше обслуживания.

Если вам нужно перекачивать масло, смолу, шоколад, тесто, битум или любую другую густую среду — винтовой насос не просто хороший выбор. Это, зачастую, единственный правильный выбор.
Назад к оглавлению

Как вязкость среды влияет на выбор параметров насоса

Вязкость — один из главных факторов, который напрямую определяет, какой насос подойдёт для работы, а какой быстро выйдет из строя. Это не просто цифра в техпаспорте, а ключевой параметр, влияющий на производительность, мощность, скорость вращения и даже тип конструкции.

Чем выше вязкость, тем сильнее жидкость сопротивляется течению. Это значит, что насосу нужно прикладывать больше усилий, чтобы её переместить. Но при этом высокая вязкость может быть и на руку — она улучшает герметичность рабочих камер и снижает внутренние перетечки, что повышает КПД. Главное — правильно подобрать режим работы.
Назад к оглавлению

Как вязкость влияет на производительность

У большинства насосов есть паспортная производительность, указанная для воды (вязкость ~1 сПз). Но если вы перекачиваете, например, моторное масло (100–300 сПз) или битум (тысячи сПз), реальный объём подачи может отличаться.

• При умеренной вязкости (до 500 сПз) винтовые насосы работают почти без потерь.
• При высокой вязкости (1000 сПз и выше) снижается скорость потока, особенно если насос работает на высоких оборотах.
• Очень вязкие среды (например, полимеры или пластификаторы) требуют снижения частоты вращения вала — иначе возникает перегрузка двигателя.

Поэтому при выборе насоса нужно учитывать не номинальные, а реальные условия — и брать запас по производительности.
Назад к оглавлению

Скорость вращения: чем гуще — тем медленнее

С увеличением вязкости необходимо снижать частоту вращения винта. Почему:

• Высокие обороты создают чрезмерное трение и перегрев.
• Густая жидкость не успевает заполнять рабочие камеры, что вызывает неполную подачу и кавитацию.
• Повышенная нагрузка на двигатель и редуктор.

Для сред с вязкостью выше 1000 сПз оптимальная скорость — 200–600 об/мин. Некоторые насосы комплектуются частотными преобразователями, чтобы можно было гибко регулировать обороты под текущую задачу.
Назад к оглавлению

Мощность двигателя: не экономьте на запасе

Чем выше вязкость, тем больше мощности нужно для прокачки. Если двигатель слабый, насос просто не запустится или будет работать с перегрузкой.

Рекомендация: при работе с жидкостями выше 500 сПз выбирайте двигатель с запасом мощности 20–30%. Это защитит от перегрева и преждевременного износа.

Тип насоса и вязкость: какие модели подходят лучше

Знание вязкости вашей среды — не просто формальность. Это основа правильного выбора насоса. Если точное значение неизвестно, возьмите пробу в лабораторию или уточните у поставщика. Ошибка в этом параметре может обернуться простоем, ремонтом и потерей продукта.
Назад к оглавлению

Типы винтовых насосов: одновинтовые, двухвинтовые и трёхвинтовые модели

Не все винтовые насосы одинаковы. Существует несколько основных типов, каждый из которых устроен по-разному и предназначен для своих задач. Выбор между ними зависит от вязкости среды, требуемого напора, наличия абразивных частиц и условий эксплуатации. Разберёмся, чем отличаются одновинтовые, двухвинтовые и трёхвинтовые модели — и в каких случаях какая подходит лучше.
Назад к оглавлению

Одновинтовые насосы (шнековые)

Это, пожалуй, самый универсальный тип для перекачки вязких и загрязнённых жидкостей. Устроен просто: один спиральный ротор вращается внутри упругого статора, выполненного из резины или другого эластомера.

• Преимущества: отлично справляется с очень вязкими средами (до 1 млн сПз), прокачивает жидкости с включениями, волокнами и даже твёрдыми частицами.
• Недостатки: статор со временем изнашивается, особенно при высоких температурах или агрессивных средах.
• Где применяется: пищевая промышленность (тесто, пюре), коммунальные отходы, бурение, химия.

Часто используется там, где важна мягкая подача и устойчивость к «грязи».
Назад к оглавлению

Двухвинтовые насосы

Такой насос имеет два синхронно вращающихся винта, которые зацепляются друг с другом. Жидкость перемещается по каналам между винтами от входа к выходу. Часто используется с синхронизирующим редуктором или промежуточными шестернями.

• Преимущества: высокая производительность, способность работать под высоким давлением, низкий износ, подходит для чистых и слабо загрязнённых сред.
• Недостатки: чувствителен к абразивным включениям, требует чистой жидкости на входе.
• Где применяется: перекачка масел, топлива, полимеров, в системах смазки и гидравлики.

Хорошо показывает себя при вязкости от 100 до 10?000 сПз и обеспечивает плавную, беспульсационную подачу.
Назад к оглавлению

Трёхвинтовые насосы

Состоит из одного ведущего винта по центру и двух ведомых, расположенных по бокам. Всё это заключено в стальной корпус. Один из самых компактных и эффективных типов для чистых вязких жидкостей.

• Преимущества: высокий КПД, минимальные перетечки, способность работать при очень высоком давлении (до 100 бар и выше), долгий срок службы.
• Недостатки: не подходит для загрязнённых или агрессивных сред, требует фильтрации на входе.
• Где применяется: нефтегазовая отрасль, судовые системы, промышленные гидроприводы, станки с ЧПУ.

Идеален там, где нужна точная, стабильная подача без пульсаций и потерь.
Назад к оглавлению

Какой тип выбрать — сводная таблица

Выбирая тип насоса, ориентируйтесь не на моду или цену, а на конкретные условия работы. Чем точнее вы учтёте среду, вязкость и требования к подаче — тем надёжнее и дольше будет работать оборудование.
Назад к оглавлению

Материалы конструкции: устойчивость к износу и химическим воздействиям

Даже самый правильно подобранный по производительности и типу насос быстро выйдет из строя, если его детали не выдержат условий эксплуатации. Особенно это касается перекачки агрессивных или абразивных вязких жидкостей. Материалы корпуса, винтов, уплотнений и статора должны соответствовать среде — иначе будет коррозия, износ или разрушение узлов.

Выбор материалов — не второстепенный вопрос, а важная часть подбора оборудования. Ошибки здесь обходятся дорого: замена деталей, простои, риск утечек и аварий.
Назад к оглавлению

Корпус насоса: прочность и химическая стойкость

Корпус воспринимает давление и защищает внутренние узлы. Чаще всего его изготавливают из:

• Чугуна — бюджетный и прочный вариант для нейтральных сред (масла, вода, технические жидкости). Не подходит для кислот и щелочей.
• Сталей (углеродистая или нержавеющая) — улучшенная прочность и устойчивость к коррозии. Нержавейка (например, марки 304 или 316) идеальна для пищевой и химической промышленности.
• Специальных сплавов (Hastelloy, дуплексные стали) — используются в тяжёлой химии и нефтедобыче при работе с сероводородом, кислотами и высокими температурами.

Если жидкость агрессивная — не экономьте на материале корпуса. Лучше переплатить, чем менять насос каждые полгода.
Назад к оглавлению

Винты и роторы: износостойкость и твёрдость

Винты — самые нагруженные детали. От их состояния зависит КПД и срок службы. Материалы зависят от типа насоса:

• Сталь с покрытием (хром, никель) — повышает износостойкость, особенно в двух- и трёхвинтовых моделях.
• Нержавеющая сталь — стандарт для пищевых и химических сред.
• Твёрдые сплавы — применяются при перекачке абразивных паст, суспензий, шламов.

Для одновинтовых насосов ротор делают из нержавеющей или хромированной стали — она должна плотно работать с резиновым статором, не повреждая его.
Назад к оглавлению

Статоры и уплотнения: эластомеры и их совместимость

Особенно важны в одновинтовых насосах. Статор — это «сердце» узла, и его материал должен выдерживать не только износ, но и химическое воздействие.

Распространённые типы резины:

• NBR (нитрил) — устойчив к маслам, жирам, топливу. До 100?°C. Самый частый выбор.
• EPDM — хорош против щелочей, пары и горячей воды, но не подходит для масел.
• FKM (вилка) — высокая стойкость к кислотам, растворителям и температурам до 200?°C. Дороже, но надёжнее в агрессивных условиях.
• Полиуретан — износостойкий, но чувствителен к влаге и высоким температурам.

Перед выбором уточните совместимость эластомера с вашей средой — производители часто предоставляют таблицы химстойкости.
Назад к оглавлению

Сводная таблица: подбор материалов по типу среды

Не пренебрегайте консультацией с поставщиком. Многие компании предлагают индивидуальный подбор материалов под вашу задачу — это сэкономит время и избавит от ошибок. Правильно выбранные материалы — залог долгой и бесперебойной работы винтового насоса.
Назад к оглавлению

Производительность и напор: как рассчитать под конкретную задачу

Даже самый надёжный и правильно собранный насос не справится с работой, если его параметры не соответствуют реальным условиям. Две главные характеристики, на которые нужно ориентироваться, — это производительность (подача) и напор. Их нужно не просто посмотреть в каталоге, а правильно рассчитать под вашу конкретную задачу.

Ошибки в расчётах приводят к тому, что насос либо не справляется с объёмом, либо работает в перегрузке, быстро изнашивается или потребляет слишком много энергии. Ниже — простой и понятный подход к подбору этих параметров без лишней теории.
Назад к оглавлению

Производительность: сколько жидкости нужно перекачать

Производительность — это объём жидкости, который насос должен перекачать за единицу времени. Чаще всего измеряется в м³/ч или л/мин.

Чтобы определить нужную производительность, ответьте на вопросы:

• Сколько жидкости вы перекачиваете за смену или час?
• За какое время должна быть выполнена операция (например, опорожнение ёмкости)?
• Есть ли пиковые нагрузки или необходимость резерва?

Пример: если нужно перекачать 6 м³ за 1 час — нужен насос с производительностью не менее 6 м³/ч. Лучше взять с запасом 10–15% — на случай вязкости, загрязнений или потерь в трубопроводе.
Назад к оглавлению

Напор: преодоление сопротивления системы

Напор — это способность насоса «протолкнуть» жидкость через трубопровод, фильтры, вентили и поднять её на высоту. Измеряется в метрах (м вод. ст.) или барах (1 бар ≈ 10 м).

Общий напор складывается из нескольких составляющих:

• Геометрическая высота подъёма — разница уровней между приёмной и напорной ёмкостью.
• Давление в напорном резервуаре — если жидкость подаётся в закрытую ёмкость под давлением.
• Гидравлические потери — сопротивление труб, поворотов, вентилей, фильтров.

Для вязких жидкостей гидравлические потери особенно велики. Чем выше вязкость — тем больше сопротивление в трубопроводе. Игнорировать это нельзя.
Назад к оглавлению

Как учесть вязкость при расчёте напора

Производители насосов указывают напор для воды. При перекачке густых жидкостей реальный напор будет ниже. Чтобы оценить потери:

1. Определите вязкость среды (в сантистоксах или сПз).
2. Воспользуйтесь графиками пересчёта в каталоге насоса — у большинства производителей они есть.
3. Или примените упрощённое правило: при вязкости выше 200 сПз запас по напору должен быть не менее 20–30%.

Например, если при расчёте получилось 30 м напора для воды — для масла (500 сПз) лучше выбрать насос на 40–45 м.
Назад к оглавлению

Пример расчёта для реальной задачи

Задача: перекачать 5 м³/ч битума (вязкость ~2000 сПз) с земли на высоту 12 метров в резервуар под давлением 2 бара. Длина трубопровода — 50 м, есть 3 поворота и фильтр.

• Геометрическая высота: 12 м
• Давление в резервуаре: 2 бара = 20 м
• Гидропотери (оценочно для вязкой среды): 15 м
• Общий требуемый напор: 12 + 20 + 15 = 47 м

Выбираем насос с подачей 5,5–6 м³/ч и напором не менее 50 м. Учитываем, что он будет работать на пониженных оборотах из-за высокой вязкости.

Не полагайтесь на «примерно подойдёт». Правильный расчёт производительности и напора — основа эффективной и долгой работы винтового насоса. Если сомневаетесь — запросите расчёт у поставщика или воспользуйтесь онлайн-калькуляторами от производителей. Это сэкономит деньги и нервы.
Назад к оглавлению

Области применения: от нефтепродуктов до пищевых паст

Винтовые насосы — универсальное оборудование, которое можно встретить в самых разных отраслях. Их способность работать с вязкими, агрессивными и структурированными жидкостями делает их незаменимыми там, где другие типы насосов бессильны. Ниже — обзор ключевых сфер применения с примерами сред и требований к оборудованию.

Нефтегазовая и химическая промышленность

Одно из самых распространённых применений — перекачка нефтепродуктов, масел, смол и химикатов. Здесь важны герметичность, устойчивость к коррозии и работа под высоким давлением.

• Что перекачивают: моторные и трансмиссионные масла, битум, парафин, сырьё для переработки, полимеры, кислоты.
• Тип насоса: двух- и трёхвинтовые модели из нержавеющей стали или специальных сплавов.
• Особенности: требуется защита от сухого хода, контроль температуры, возможность работы с горячими средами (до 150?°C и выше).

Такие насосы часто входят в состав технологических линий, систем смазки и резервуарных парков.
Назад к оглавлению

Пищевая промышленность

Здесь важна не только эффективность, но и безопасность. Насос должен перекачивать продукты без их повреждения и не загрязнять их.

• Что перекачивают: тесто, кетчуп, майонез, шоколад, пюре, сгущённое молоко, растительные масла.
• Тип насоса: одновинтовые с корпусом из нержавеющей стали и FDA-совместимым статором (EPDM или NBR).
• Особенности: конструкция должна быть легко моющейся (CIP-системы), без зон застоя, с сертификацией для пищевых производств.

Особенно ценится мягкая подача — она не разрушает структуру продукта, что критично для деликатных масс.
Назад к оглавлению

Полиграфия и лакокрасочная промышленность

Перекачка чернил, красок, лаков, клеёв — задача, требующая точности и стабильности.

• Что перекачивают: уайт-спирит, эпоксидные смолы, УФ-чернила, клей ПВА, акриловые составы.
• Тип насоса: одновинтовые или двухвинтовые с химически стойкими материалами (FKM, нержавейка).
• Особенности: важно избегать пульсаций и обеспечивать равномерную подачу для точного дозирования.

Часто такие насосы встраиваются в автоматизированные линии дозирования и смешивания.
Назад к оглавлению

Машиностроение и металлообработка

Винтовые насосы используются в системах смазки, гидравлики и рециркуляции СОЖ (смазочно-охлаждающих жидкостей).

• Что перекачивают: индустриальные масла, гидравлические жидкости, эмульсии, шламы с частицами металла.
• Тип насоса: трёхвинтовые (для чистых масел), одновинтовые (для загрязнённых СОЖ).
• Особенности: высокая надёжность, устойчивость к износу, возможность длительной работы без обслуживания.

Назад к оглавлению

Коммунальное хозяйство и переработка отходов

Среды здесь не просто вязкие — часто они загрязнённые, абразивные и агрессивные.

• Что перекачивают: ил, осадок, биомасса, сточные воды с волокнами, фекальные массы.
• Тип насоса: одновинтовые с усиленным статором и абразивостойким ротором.
• Особенности: способность прокачивать среды с твёрдыми включениями, устойчивость к засорам, простота обслуживания.

Назад к оглавлению

Сводная таблица: применение по отраслям

Выбирая насос, всегда ориентируйтесь на конкретную среду и условия эксплуатации. То, что отлично работает в нефтебазе, может быстро выйти из строя на молочном заводе. Универсальность винтовых насосов — не повод выбирать наугад. Лучше потратить время на анализ, чем менять оборудование каждые полгода.
Назад к оглавлению

Рекомендации по эксплуатации и обслуживанию в тяжёлых условиях

Даже самый правильно подобранный винтовой насос быстро выйдет из строя, если за ним не следить. А в тяжёлых условиях — при высокой вязкости, агрессивных средах, абразивных включениях или экстремальных температурах — требования к эксплуатации и уходу становятся особенно жёсткими. Но при грамотном подходе оборудование может работать годами без серьёзных поломок.

Ниже — практические советы, которые помогут продлить срок службы насоса, снизить простои и избежать аварийных ситуаций.
Назад к оглавлению

1. Правильный запуск — залог долгой работы

Многие поломки происходят в первые минуты работы. Чтобы избежать перегрузки и повреждения узлов:

• Перед пуском убедитесь, что всасывающая линия заполнена жидкостью — особенно важно для вязких сред, которые плохо самовсасываются.
• Открывайте напорную задвижку постепенно, чтобы не создавать гидроудар.
• При высокой вязкости запускайте насос на пониженных оборотах (если есть частотный преобразователь), затем плавно увеличивайте скорость.
• Не допускайте работы «всухую» — это разрушает уплотнения и статор за считаные минуты.

Назад к оглавлению

2. Контроль температуры и давления

Вязкие жидкости сильнее сопротивляются движению, что вызывает нагрев и рост нагрузки. Следите за:

• Температурой корпуса и жидкости — превышение допустимой отметки (часто выше 80–100?°C) ведёт к разрушению уплотнений и старению среды.
• Давлением на входе и выходе — резкие скачки могут указывать на засорение или заклинивание.
• Перепадом давления — если разница между входом и выходом растёт, возможно, идёт износ или засор фильтра.

Установка простых манометров и термометров — дешёвое, но эффективное решение для контроля состояния.
Назад к оглавлению

3. Регулярное техническое обслуживание

Не дожидайтесь поломки. Ведите график обслуживания, даже если насос работает стабильно:

• Каждые 500 часов: проверка уровня смазки в редукторе, подтяжка креплений, осмотр уплотнений.
• Каждые 1000 часов: замена смазки, промывка фильтров, проверка подшипников на люфт.
• При работе с абразивами: чаще проверяйте износ ротора и статора — они изнашиваются быстрее.

Ведите журнал — это поможет прогнозировать замену деталей и планировать простои.
Назад к оглавлению

4. Промывка системы после остановки

Особенно важно при перекачке продуктов, которые застывают при охлаждении (битум, парафин, полимеры) или высыхают (клеи, краски).

• Промывайте насос нейтральной жидкостью (масло, вода, растворитель — в зависимости от среды).
• Если промывка невозможна — оставьте насос заполненным рабочей средой, чтобы избежать «сухого» пуска.
• При длительной остановке — консервируйте оборудование по инструкции производителя.

Назад к оглавлению

5. Используйте защиту от аварийных ситуаций

Автоматика спасает насос от критических повреждений:

• Реле давления — отключает насос при закрытой задвижке или засоре.
• Датчик температуры — предотвращает перегрев.
• Защита от сухого хода — особенно актуальна для одновинтовых моделей.
• Частотный преобразователь — позволяет плавно регулировать обороты под вязкость и нагрузку.

Назад к оглавлению

6. Обучение персонала

Оператор должен понимать, как работает насос и что нельзя делать:

• Не запускать без жидкости.
• Не игнорировать шум, вибрацию или утечки.
• Не превышать допустимые параметры вязкости и температуры.
• Своевременно сообщать о нештатных ситуациях.

Даже в самых сложных условиях винтовой насос может работать надёжно, если соблюдать простые правила. Главное — не экономить на уходе, контроле и качестве обслуживания. Это не расходы, а инвестиции в стабильность производства.