Мембранный насос - это насос объемного типа, в котором изменение рабочего объема осуществляется за счет деформации упругой диафрагмы, мембранные насосы также называют диафрагменными или диафрагмовыми. Мембрана или диафрагма изготавливается и резины, тефлона или другого упругого, износоустойчивого материала. Разделение лини всасывания и нагнетания в мембранных насосах осуществляется с помощью обратных клапанов.
Цикл работы диафрагменного насоса
Всасывание
При увеличении объема рабочей камеры происходит всасывание жидкости. Клапан в линии нагнетания за счет разряжения в рабочей камере прижимается к седлу и перекрывает проходное сечение канала, клапан в линии всасывания наоборот открывает проходной канал.
Нагнетание
При уменьшении объема рабочей камеры мембранного происходит нагнетание жидкости. По действием давления жидкости клапан в линии нагнетания открывается, а клапан в линии всасывания прижимается к седлу и перекрывает проходное сечение канала. Жидкость под давлением поступает к потребителю.
Особенности мембранных насосов
Мембранные насосы обладают всеми достоинствами объемных гидромашин:
- герметичностью рабочей камеры,
- способностью к самовсасыванию,
- независимостью давления от подачи,
- высоким КПД,
- жесткостью характеристик.
При этом в мембранных машинах отсутствуют прецизионные пары, элементы, установленные с малыми зазорами (поршни плунжеры), это позволяет использовать насосы этого типа для перекачивания агрессивных, загрязненных жидкостей.
Для мембранных носов, характерны и некоторые недостатки объемных гидромашин:
- пульсации подачи
- износ подвижного элемента - мембраны (диафрагмы)
Как работает насос
Данное устройство состоит из двух полостей, размещенных одна напротив другой.
Разделены они мембраной - очень гибкой, но в то же время прочной пластиной.
Одна полость наполняется воздухом, другая - жидкостью.
Между ними, в свою очередь, располагается распределитель, который воздействует на мембрану так, чтобы она двигалась взад и вперед с небольшой амплитудой.
В результате из одной полости вытесняется некий объем жидкости, а в другую - всасывается. Когда мембрана занимает противоположное положение - вещество продвигается в горизонтальной плоскости - благодаря наличию в конструкции агрегата особых клапанов. Мембранный насос, таким образом, функционирует по принципу вытеснения вещества - как, впрочем, и приборы поршневого типа. Но в последнем, как правило, нет гибких деталей наподобие мембраны. Схема изготовления агрегата гарантирует высокую стабильность работы устройства.
В силу особенностей конструкции, камера мембранного насоса практически не загрязняется. В связи с этим данного рода приборы в ходе практической эксплуатации ведут себя надежнее, чем традиционные поршневые. Наилучшим образом мембранные насосы справляются с перекачиванием воды, жидкостей с повышенной плотностью и вязкостью, а также суспензий.
Материалы конструкции
Мембрана насоса, как правило, изготавливается из резины или гибких и особо прочных сортов стали. В свою очередь, корпус устройства обычно выполняется из материалов, устойчивых к коррозии и воздействию химических веществ (если предполагается соответствующая специфика их задействования). Подаваемые жидкости или суспензии направляются в напорный трубопровод, который чаще всего также изготавливается из резины или ПВХ.
Преимущества мембранных насосов
Мембранный насос имеет ряд преимуществ.
Во-первых, это исключительная простота исполнения (в большинстве технологических реализаций). Как правило, в агрегатах данного типа не предусмотрено вращающихся деталей и двигателей. Те механизмы, что приводят насосы в движение, не представляют собой технологически сложных приборов. Как правило, современные мембранные насосы - с электроприводом достаточно простой конструкции, с пневмосистемой, а то и вовсе ручного хода.
Во-вторых, данные агрегаты работают с минимальной вероятностью выхода из строя - собственно, это их свойство обусловлено как раз таки простотой конструкции. Мембранный насос - прибор, который прослужит долго.
В-третьих, данные устройства очень просты в установке и монтаже, не требовательны к условиям хранения и транспортировки. Температура, влажность воздуха и иные факторы окружающей среды практически не влияют на функциональность насосов.
Технологические исполнения
Агрегаты, о которых идет речь, бывают разными. В числе самых распространенных - насос пневматический.
Мембранный агрегат такого типа работает без участия электропривода, иного рода сложных передающих устройств и элементов оснастки.
Такое устройство особенно удобно с точки зрения транспортировки. В числе других примечательных свойств - отсутствие заметного нагрева, а также герметичность, что в некоторых случаях позволяет использовать прибор под водой.
Как мы уже отметили выше, есть мембранные насосы с электроприводом. Они также достаточно распространены в силу универсальности (они адаптированы к большинству элетросистем, применяемых в России), высокой производительности, умеренной цены.
Есть также насосы, приводимые в движение гидравлическим приводом.
Основной критерий классификации приборов - тип моторчика.
В целом, принцип работы устройства каждого вида одинаковый: мембрана (или, как ее еще называют, диафрагма) изгибается под воздействием механического двигателя, воздуха (если речь идет о пневматическом приводе) или воды (при использовании гидравлической системы), вследствие чего обеспечивается движение подаваемого вещества.
В некоторых конструкциях насосов предусмотрено две мембраны. На одну воздействует сжатый воздух, вследствие чего она изгибается, продвигая подаваемое вещество к выходному клапану. Одновременно,на участке, где расположена вторая мембрана, образуется вакуум, в который в силу естественных физических закономерностей вещество всасывается. И так с каждым движением привода. Две мембраны в этом случае соединяет механический вал.
Также в перекачке вещества участвуют воздушные клапаны, действующие автоматически. Таким образом, в насосе происходят два процесса - всасывание (когда первая мембрана разрежает воздух при движении от стенок) и нагнетание (когда вторая диафрагма передает давление пневмопотока на жидкость, что успела попасть в корпус, тем самым обеспечивая движение вещества к выходному отверстию). Показатели давления в области задней стенки той мембраны, которая выпускает жидкость, и той, что расположена на участке входа, таким образом, равны.
Часто агрегат, о котором идет речь, носит иное наименование - "вакуумный насос".
Мембранный механизм при этом есть во всех технологических реализациях прибора. Причина тому - его простота и, в то же время, высокая эффективность.
Что касается двухмембранных насосов - они, как правило, пневматические.
Критерии эффективности насосов
Во-первых, насос пневматический мембранный (или же тот, что оснащен электроприводом) должен бесперебойно работать без необходимости ремонта, дополнительной настройки, смазывания и иных процедур, которые требуют затрат производственных ресурсов.
Во-вторых, агрегаты данного типа должны быть экологичными. В принципе, этот критерий соблюдается в отношении большинства современных моделей мембранных насосов. Не так много устройств функционирует, к примеру, на бензине или газе.
В-третьих, желательно, чтобы имела место работоспособная и простая в пользовании система регулирования скорости и объемов подаваемых веществ. То есть насос не должен работать только в режиме "включено" и "выключено". Необходимо иметь возможность подстраивать интенсивность всасывания под тип вещества и задачу, решаемую на производстве.
В-четвертых, конструкция насосов должна быть такой, что в случае попадания внутрь полостей твердых предметов это не привело к механическим повреждениям устройства и его поломке.
Сфера применения
Как правило, это промышленность - нефтегазовая, пищевая, лакокрасочная. химическая, а также строительство.
Постепенно приборы осваиваются и частными лицами - в фермерских хозяйствах, например.
Достаточно популярными становятся миниатюрные устройства.
В частности, некоторые из них могут потреблять совсем немного электричества (несмотря на это, в руках пользователя будет полноценный мембранный насос) - 12 Вольт. Подобного рода приборы часто используются дачниками для конструирования систем полива или же небольшого водопровода.
Дозирующие насосы
Существует подтип рассматриваемых нами агрегатов - дозирующие насосы.
Мембранные механизмы в них те же, что и в обычных устройствах даного типа, однако спектр их назначения, как правило, более узок. Многие модели устройств адаптированы к работе как раз таки с химически активными веществами - когда есть необходимость в их периодической дозировке.
Мембранные насосы-дозаторы, как правило, прецизионные, обладающие исключительной герметичностью корпуса. Их производительность (интенсивность перекачки веществ) очень гибко регулируется. При этом в современных моделях предусмотрены варианты с заданием нужных параметров - как в режиме текущей работы агрегата, так и в процессе предварительной настройки.
В зависимости от конструкции и технологического типа прибора, это может осуществляться вручную или с помощью элементов привода.
В числе примечательных особенностей насосов-дозаторов - особая легкость обслуживания. В частности, сконструированы они, как правило, в виде блоков - это обуславливает простоту и минимальную потребность в трудозатратах при сборке или монтаже устройств. Такие насосы обычно снабжены клапанами, адаптированными к воздействию вредных сред.
Оставить комментарий: