Мембранный насос для воды

В индивидуальных загородных домах, в подсобном или фермерском хозяйстве даже с организованной системой водоснабжения, часто возникает необходимость в простых малогабаритных устройствах для перекачки воды и подачи ее под давлением. Одним из вариантов может быть мембранный насос высокого давления, рассчитанный на питание от сети постоянного тока напряжением 12 В.

Рис.1 Внешний вид диафрагменных насосов

Как и ручные, мембранные малогабаритные электрические насосы могут применяться в бытовом хозяйстве для следующих целей:

• Перекачки жидкостей из одних емкостей в другие — заполнение хозяйственных бочек водой из колодца, пруда, осушение и наполнение природных водоемов и бассейнов.
• Полива огорода из неглубоких источников воды (колодцев, прудов, бочек). Организация полива посредством распылителя.
• Забора чистой питьевой воды из неглубоких колодцев.
• Использования в качестве напорного насоса для мытья техники, хозяйственных построек, помещений для ухода за скотом.

В последнее время стали пользоваться популярностью малогабаритные устройства для мойки автомобилей на основе китайских мембранных электронасосов. В комплекте для мойки автомобилей вместе с электронасосом поставляются:

Рис. 2 Стандартный комплект для мойки машин

• Шланги для подвода воды к мембранному насосу и разбрызгивающему устройству, фитинги.
• Электрический адаптер, преобразующий переменное напряжение сети 220 В. в постоянное — 12 В. Еще одним источником питания может быть автомобильный прикуриватель — в комплект входит шнур питания с разъемом для его подключения.
• Пистолет с регулировкой режима распыления и ручкой включения подачи воды.
• Водяной фильтр на входе всасывающего шланга.
• Кнопка включения насосного оборудования.

Домашнюю бытовую автомойку также можно использовать и в других хозяйственных целях — поливки огорода, перекачки воды, забора чистой воды для бытовых нужд.

Рис. 3 Откачка масла диафрагменным электронасосом

Благодаря своей способности работать с вязкими жидкостями, диафрагменный электронасос ручного или электрического типа может быть использован для откачки масла из автомобильной техники.

Практически во всех видах автомобилей сливное отверстие для масла в силу конструкционных особенностей расположено внизу и сбоку поддона, поэтому при обычном сливе там остается 0,5 — 0,7 л. старого масла. При откачке его ручным или электрическим насосом всасывающий шланг опускается на самое дно — это позволяет полностью освободить поддон от масла и решить данную проблему.

Рис 4.Принцип действия диафрагменной помпы

Как и ручной насос для воды, мембранные электрические виды относятся к насосам объемного типа, в которых работа по перемещению жидкой среды происходит за счет изменения объема рабочей камеры.

В диафрагменных насосах рабочим элементам являются мембраны, осуществляющие втягивание воды из водозаборной емкости и выталкивание ее наружу через выходной патрубок. Устройства отличаются видом привода: мембрану можно изгибать посредством механического воздействия (механический привод), давления воздуха (пневмопривод) или воздействия жидкости на стенки мембраны (гидропривод).

Можно сконструировать и собрать мембранный ручной насос с одной диафрагмой и двумя обратными клапанами. При движении мембраны жидкость будет всасываться через входной клапан, в то время как выходной будет закрыт. Обратное движение диафрагмы приведет к закрытию входного клапана, выходной при этом открывается и жидкость выталкивается наружу мембраной. На практике с целью повышения эффективности работы используется конструкция с двумя или четырьмя мембранами и рабочими камерами.

Основным элементом типового двухкамерного мембранного насоса является двигатель, две диафрагмы и обратные клапаны, каждая мембрана оснащена двумя обратными клапанами. При вращении двигателя при помощи насадки через передаточный узел мембраны приходят в движение. В определенный момент времени одна из них втягивает воду через клапан, в то время как другая выталкивает ее через выходное отверстие. При дальнейшем вращении вала двигателя диафрагмы меняются местами: втянувшая воду через обратный клапан ее выталкивает, а которая выталкивала — втягивает. Благодаря двухкамерной конструкции процесс забора воды происходит непрерывно, что повышает КПД устройства.

Обычный бытовой мембранный насос имеет небольшие габариты и малый вес, благодаря чему его можно разместить практически в любом удобном месте. Единственным его существенным недостатком является высокий шум при работе, поэтому длительное использование в зоне нахождения людей не практикуется.

Рис. 5 Основные узлы диафрагменной помпы:

1. Мембрана с обратными клапанами.
2. Насадка на валу двигателя и узел, передающий движение диафрагмам.
3. Вал двигателя с насадкой.
4. Верхняя мембрана отключения электронасоса.

В стандартном диафрагменном насосе используется бесколлекторный двигатель постоянного тока на напряжение 12 В., сбоку в верхней части корпуса симметрично друг другу расположены две диафрагмы, в каждую из них вмонтированы по два обратных клапана в разных направлениях. Электронасос оснащен защитой от высокого давления — в торце его верхней части встроена диафрагма, связанная с кнопочным выключателем. При повышении давления в системе поверхность диафрагмы выгибается и давит на кнопку выключателя питания — в результате насос останавливается.

На вал электродвигателя насоса насажен эксцентрик в виде сегмента диска. При вращении он воздействует на прямые выступы цилиндрической пластиковой втулки, связанной с диафрагмами. В результате мембраны начинают перемещаться внутри корпуса насоса, втягивая и выталкивая воду через систему обратных клапанов.

На российском рынке в подавляющем большинстве представлены модели электронасосов китайского производства и мексиканские под американскими брендами, отечественный производитель выпускает только промышленные устройства.

Shurflo ProBlaster II Ultimate ( 225 у.е.) — мембранный электронасос бренда США для перекачки пресной воды, производится в Мексике.

vizada.ru

Принцип действия и конструктивные особенности

Основными элементами конструкции мембранного насоса, которые располагаются в его неподвижном корпусе, являются:

• подвижная диафрагма или мембрана;
• рабочая камера устройства;
• шток (поршень), который соединяет мембрану с приводным валом;
• кривошипно-шатунный механизм;
• клапаны, которые предотвращают обратное всасывание перекачиваемой среды;
• входной и выходной патрубки.

В том случае, если диафрагменный насос используется в лабораторных целях, его оснащают вакуумметрами, защитными фильтрами, а также дополнительными элементами автоматики, которые предохраняют такое устройство от возможных перегрузок и связанного с ними перегрева.

В зависимости от модели у мембранных насосов может быть одна или две рабочие камеры. Модели с одной камерой являются типовым вариантом такого оборудования и используются наиболее часто. Двухкамерные диафрагменные насосы, камеры которых могут соединяться между собой по последовательной или параллельной схеме, применяются в тех случаях, когда требуется использование более мощного насосного оборудования.

Принцип работы мембранного или диафрагменного насоса заключается в следующем.

• В момент запуска насоса шток, связанный с эластичной мембраной, начинает выгибать ее в сторону, обратную от рабочей камеры, в результате чего объем данной камеры увеличивается.
• За счет резкого увеличения объема в рабочей камере создается эффект вакуума, и в нее через входной патрубок начинает поступать перекачиваемая среда.
• Посредством кривошипно-шатунного механизма мембране сообщается обратное перемещение, и объем рабочей камеры резко уменьшается, что приводит к выталкиванию из нее перекачиваемой среды через выходной патрубок. В тот момент, когда мембрана начинает совершать обратное движение, входной патрубок автоматически блокируется при помощи специального клапана.

Мембранные насосы отдельных моделей оснащаются сразу двумя диафрагмами, которые располагаются друг напротив друга и соединяются между собой при помощи эксцентрикового механизма. За счет того, что перекачивание среды осуществляется попеременно каждой из мембран, применение таких устройств является более эффективным.

Отдельные производители используют для насосов структурированные мембраны. Наряду с другими преимуществами, мембраны данного типа отличаются увеличенным эксплуатационным сроком, соответственно, реже нуждаются в замене, что делает их использование экономически более выгодным.

Конструктивные элементы мембранных насосов в процессе эксплуатации могут контактировать с различными типами рабочих сред и подвергаться их активному воздействию. Именно поэтому в зависимости от назначения вакуумно-мембранного или диафрагменного насоса следует выбирать модели, которые предназначены для тех типов сред, с которыми будет работать такое устройство. Если пренебречь этим требованием и выбрать оборудование с несоответствующими техническими характеристиками, можно столкнуться с тем, что оно очень быстро выйдет из строя.

Виды мембран для оснащения диафрагменных насосов

Вполне естественно, что от того, какого типа мембраны используются для оснащения диафрагмовых насосов, зависит не только долговечность такого оборудования, но и эффективность его использования. По конструктивному исполнению среди мембран для насосов выделяют три основных типа.

• Наиболее простые по конструкции диафрагмы плоского типа позволяют достигать высокой степени сжатия. Соединение такой диафрагмы со штоком осуществляется за счет отверстия, специально выполненного в ее центральной части. Наличие такого отверстия часто становится причиной ухудшения герметичности мембраны, которая может начать пропускать во вторую камеру насоса перекачиваемую им среду. Кроме того, элементы резьбового соединения, при помощи которых мембрана соединяется со штоком, находятся в постоянном контакте с прокачиваемой средой, что часто нежелательно.


• Формованные мембраны соединяются со штоком насоса при помощи винта, запрессованного в диск выпуклой формы, устанавливаемый с обратной стороны от рабочей камеры. Таким образом, при использовании подобных мембран для насосов исключается контакт перекачиваемой среды с металлическими крепежными элементами. Между тем мембранные насосы, на которых устанавливаются диафрагмы данного типа, характеризуются меньшей производительностью. Объясняется это тем, что, по сравнению с плоскими моделями, выпуклые мембраны отличаются меньшей упругостью.
• Наибольшей производительностью, максимальным сроком службы и минимальными затратами на обслуживание характеризуются насосы мембранные, на которых установлены структурированные диафрагмы. Такие мембраны, кроме специально разработанной формы, отличаются улучшенными механическими характеристиками. При использовании данных мембран практически исключены утечки перекачиваемой среды, кроме того, последняя не контактирует с металлическими крепежными элементами.

Сферы использования

Мембранные насосы за счет особенностей своей конструкции являются абсолютно герметичными устройствами, поэтому среда, которая подвергается перекачке с их помощью, не контактирует с окружающим воздухом. Именно благодаря такому качеству, а также принципу, по которому работают мембранные насосы, их применение особенно актуально в тех случаях, когда важны стерильность и отсутствие утечек перекачиваемых сред. Использование абсолютно герметичных мембранных насосов, что также важно, позволяет защитить людей, которые находятся рядом с ними, а также окружающую среду от вредного воздействия перекачиваемой среды, если она характеризуется высокой токсичностью. Вакуумные устройства в отличие от механических насосов относятся к оборудованию безмасляного типа.

Мембранные вакуумные насосы благодаря перечисленным выше качествам наиболее активно используются в следующих сферах:

• медицинской и фармацевтической промышленности;
• производстве пищевой продукции и напитков;
• атомной промышленности;
• полиграфии;
• лабораториях различной направленности;
• обслуживании химических процессов на различных предприятиях, при котором необходим мембранный дозирующий насос;
• производстве лакокрасочной продукции, где не обойтись без мембранных насосов-дозаторов;
• оснащении различных вакуумных систем – фильтров, присосок, массажеров, манипуляторов и др.

Насосы мембранного типа, как уже было сказано выше, нужны не только для перекачки газа, для воды и других жидких сред. Часто встречается использование мембранных насосов в качестве дозаторов. В частности, мембранные дозировочные насосы успешно применяются на химических предприятиях, где с их помощью выполняют дозировку и смешивание реагентов, в нефтеперерабатывающей отрасли, на опреснительных станциях и т.д.

Мембранный насос высокого давления позволяет создавать чистый вакуум в различных емкостях или других закрытых системах. Кроме того, такое оборудование может быть использовано как пневматический компрессор.

Вакуумные насосы мембранного типа часто применяют для оснащения молочных ферм, где посредством таких устройств приводятся в действие индивидуальные доильные аппараты. Насос диафрагменный отличается компактными размерами, что позволяет легко размещать его на тележках, которые операторы доильных аппаратов транспортируют вместе с бидонами по территории фермы. Немаловажно, что при работе вакуумных мембранных насосов создается минимум шума и вибраций. Это объясняется отсутствием в их конструкции вращающихся деталей. Другими преимуществами использования мембранных насосов для оснащения молочных ферм являются:

• устойчивость к повышенной влажности;
• обеспечение высокой чистоты перекачиваемой среды;
• экономичность устройства с точки зрения энергопотребления;
• доступная стоимость.

Преимущества применения

В чем заключаются преимущества насосов мембранного типа? Такие устройства:

• отличаются долговечностью (которая выше, чем у подобного оборудования других типов из-за отсутствия в конструкции трущихся деталей);
• обладают высокой надежностью;
• не нуждаются в частом техническом обслуживании за счет простоты конструкции;
• не требуют помощи квалифицированных специалистов для замены износившихся деталей;
• характеризуются высокой универсальностью;
• отличаются минимальным уровнем шума и вибрации при работе;
• не нуждаются в смазочных веществах;
• просты и удобны в использовании.

Выбирая мембранные насосы, которые на современном рынке представлены большим разнообразием моделей, следует обращать внимание на следующие параметры таких устройств:

• производительность;
• рабочее давление;
• мощность;
• размеры модели.

met-all.org

Принцип работы

Мембранный или диафрагменный насос относится к насосному оборудованию объемного типа, в котором давление в перемещаемой среде создается за счет изменения объема рабочей полости.

По принципу действия мембранный насос напоминает поршневой, только вместо возвратно-поступательного движения поршня воздействие осуществляется за счет изменения конфигурации гибкой мембраны (диафрагмы).

В конструкцию такого насоса входят:

• рабочая камера;
• герметично закрывающая ее эластичная мембрана;
• всасывающий и напорный патрубки с обратными клапанами.

 
В цикле работы различают 2 стадии:

1. всасывания;
2. нагнетания.

А что вы знаете про принцип работы мембранного расширительного бака для системы отопления? Прочитайте в полезной статье, чем он выгодно отличается от гидроаккумуляторов открытого типа.

Про металлические хомуты с шурупом для крепления трубопроводов написано на этой странице.

Рабочий цикл, например, погружного насоса Малыш выглядит следующим образом:

• перед началом процесса всасывания диафрагма насоса изогнута в сторону камеры так, что объем рабочей камеры оказывается минимальным;
• мембрана приводится в движение, деформируясь «от камеры», за счет чего объем камеры начинает увеличиваться, в ней создается разрежение;
• при уменьшении давления в рабочей камере, надежно запирается выпускной клапан на напорном патрубке и открывается впускной, на всасывающем;
• перемещаемая жидкость поступает в рабочую камеру и далее в мембранный фильтр для очистки воды, на чем стадия всасывания заканчивается;
• на стадии нагнетания мембрана деформируется в обратную сторону – «к камере»;
• в камере за счет уменьшения ее объема растет давление;
• при увеличении давления отпирается выпускной клапан и закрывается впускной;
• находящаяся в камере порция жидкости выдавливается в напорный патрубок через открытый клапан.

 
После окончания движения диафрагмы процессы повторяются.

Такой принцип работы обеспечивает, максимально, простую конструкцию насоса, отсутствие подвижных деталей (кроме деформирующейся мембраны) и трущихся поверхностей.

Достоинства и недостатки

Специфика конструкции диафрагменного насоса:

• высокая степень герметичности;
• изолированность насосной части от окружающей среды;
• минимальное количество движущихся частей;
• отсутствие необходимости смазки — обусловила его многочисленные достоинства.

 
За счет герметичности конструкции, стала возможной перекачка жидкостей со специфическими свойствами:

• изолированность насосной части от внешней среды и приводных механизмов позволяет работать с жидкостями, не допускающими загрязнений (например, особо чистыми для химического, фармакологического, пищевого производства);
• мембранные насосы отлично подходят для транспортировки легковоспламеняющихся и летучих соединений, токсичных веществ;
• при использовании для корпуса и мембраны материалов, устойчивых к различного рода химическим воздействиям (например, из таких полимеров как полипропилен или фторопласт) становится возможной перекачка агрессивных химических соединений;
• за счет использования материалов с высокой степенью устойчивости к механическим воздействиям сфера применения диафрагменных еще более расширяется – становится возможной работа с жидкостями, загрязненными крупными механическими (в том числе твердыми и абразивными) включениями.

А что вы знаете про резервуары для хранения питьевой воды? Из какого материала лучше приобрести емкость для накопления и хранения запасов питьевой и технической воды, написано в полезной статье.

Как сделать ручной труборез для металлических труб, прочитайте здесь.

На странице: http://ru-canalizator.com/vodosnabzhenie/truby-i-furnitura/armatura.html написано про классификацию видов запорной арматуры для трубопроводов.

Минимальное количество подвергающихся износу движущихся деталей конструкции повышает надежность устройств.

Отсутствие трения снижает потери мощности и нагрев узлов, что позволяет даже для насосов высокой производительности не использовать системы принудительного охлаждения.

За счет этого же свойства мембранный насос позволяет эксплуатацию в режиме «сухого хода», который для большинства насосов других типов недопустим.

Не лишена такая конструкция и недостатков.

Основным узлом насоса является мембрана, которая в процессе работы постоянно подвергается деформациям с переменным знаком.

Это приводит к ускоренному ее износу и снижению надежности устройства в целом.

Кроме того, выход из строя мембраны (особенно, при работе со специфическими жидкостями) может привести к значительной утечке перемещаемой среды и разрушению не только насосной, но и приводной части устройства.

Другим элементом ненадежности системы являются впускные и выпускные клапаны.

Разновидности изделий

Производители выпускают десятки моделей мембранных насосов для различных, как бытовых, так и промышленных приложений.

Отличаются они:

• материалом корпуса и мембраны;
• конструкцией клапанов;
• типами привода диафрагмы.

 
Для различного применения насосную часть агрегатов выполняют из:

• чугуна или углеродистой стали;
• нержавеющей стали;
• алюминия и его сплавов;
• медных сплавов;
• полимеров.

 
Насосы из чугуна и углеродистой стали относятся к устройствам, которые используются для перекачки чистых неагрессивных жидкостей.

Именно такие конструкции являются наиболее подходящими для бытового и общепромышленного применения.

К этим же категориям относят и устройства, выполненные из алюминиевых сплавов.

Последние, нередко применяются для транспортировки вязких жидкостей, благодаря низкой адгезионной способности материала.

Из нержавеющей стали и медных сплавов изготавливают насосную часть устройств, предназначенных для работы в условиях повышенной коррозионной опасности.

Кроме того, использование нержавеющей стали позволяет добиться высоких гигиенических показателей, что обуславливает применение таких насосов в пищевой, фармацевтической, косметологической и других отраслях.

Агрегаты с насосной частью из полимерных материалов отличает высокая стойкость к химическим воздействиям, малый вес устройств и низкая цена.

Именно такие мембранные насосы нашли наиболее широкое распространение как в специфических приложениях (при перекачке агрессивных сред), так и при работе в обычных условиях.

Для их срабатывания не требуется внешних управляющих воздействий, отпирание и запирание клапанов осуществляется под действием потока перемещаемой жидкости.

Наиболее часто, в конструкциях используются простейшие клапаны шарикового типа, обеспечивающие высокую надежность запирания каналов и скорость срабатывания.

Основные различия между насосами этого типа определяет привод мембраны.

Все многообразие приводов можно разбить на 4 группы:

• электромагнитные;
• электромеханические;
• пневматические (в качестве воздушного компрессора для пруда);
• гидравлические (насосы для прудов и водоемов — написано здесь).

Мембранные — с электромагнитным приводом

В насосах с электромагнитным приводом мембрана приводится в движение штоком, соединенным с якорем (сердечником) катушки электромагнита.

При подаче напряжения на катушку, якорь втягивается (выталкивается), приводя в движение шток, который, в свою очередь, приводит к деформации мембраны.

После снятия напряжения шток возвращается в исходное положение под действием возвратной пружины.

За счет управления амплитудой или длительностью импульса, подаваемого на катушку напряжения, осуществляется регулирование производительности насоса.

Как правило, электромагнитные диафрагменные насосы не позволяют добиться высокой производительности – ее рост требует значительного увеличения габаритов приводного механизма и приводит к снижению КПД.

В то же время, при простоте управления (воздействовать можно на частоту и амплитуду импульсов, регулировать ход сердечника) достигается высокая точность регулирования.

Соответственно, такие насосы нашли широкое применение в качестве дозирующей аппаратуры.

Диафрагменные с электромеханическим приводом

В устройствах этого типа шток мембраны перемещается кулачковым толкателем, который приводится в движение электродвигателем, напрямую или через редуктор.

Управление производительностью осуществляется за счет регулирования скорости вращения двигателя (плавное или ступенчатое) или изменением передаточного числа редуктора (ступенчатое).

По такому принципу, часто, строят мощные насосы общепромышленного исполнения.

Однако, использование электродвигателя с редуктором нивелирует одно из главных преимуществ диафрагменного насоса – минимальное количество вращающихся механизмов в конструкции.

Пневматические агрегаты

В пневматических мембранных насосах мембрана приводится в действие под давлением воздуха.

Эти устройства наиболее широко применяются в промышленных установках с высокой производительностью (вплоть, до десятков тысяч литров в час) при работе, практически, с любыми средами.

Основная особенность конструкции таких насосов – наличие двух рабочих камер, работающих в противофазе.

Диафрагмы насоса соединены общим штоком, воздух на них поступает через пневматический коаксиальный обменник.

В то время, как давление воздуха деформирует одну диафрагму, обеспечивая работу ее камеры в стадии нагнетания, шток движется и приводит в движение вторую.

В этот момент, во второй камере происходит такт всасывания.

После достижения крайних положений обменник переключает направление воздушного потока, и в обеих камерах, одновременно, происходит смена стадий рабочего цикла.

Поскольку напорные патрубки обеих камер объединены, жидкость на выход поступает непрерывно.

Регулирование производительности насоса осуществляется за счет изменения уровня давления на выходе компрессора.

Аналогичным образом работают и диафрагменные насосы с гидравлическим приводом.

Варианты подключения

Мембранные насосы оказались наиболее универсальным типом насосного оборудования.

Они допускают несколько видов подключения:

• с самовсасыванием — располагаются выше уровня перемещаемой жидкости (манометрическая глубина всасывания достигает 6 м);
• под залив — уровень жидкости находится выше уровня установки насоса (применяется при обустройстве пруда на даче своими руками — написано на этой странице);
• погружной – вся конструкция насоса, кроме выхода напорного патрубка, находится в объеме жидкости.

 
Герметичность и надежность, простой монтаж, например, при помощи трубореза из болгарки (как сделать своими руками, написано здесь) и ремонтопригодность, широкий диапазон регулирования производительности при минимальных дополнительных затратах — позволяют использовать мембранные насосы, практически, во всех отраслях хозяйства:

• нефтяной и химической промышленности,
• пищевой,
• фармакологической и косметической отраслях,
• в лабораторных установках,
• устройствах для перекачки особо чистых средств.

Посмотрите небольшой анимационный фильм, в котором показан принцип работы мембранных насосов.

ru-canalizator.com

Мембранный дозирующий насос: принцип действия

Мембранные дозирующие насосы отличаются от прочих систем тем, что всасывание, вытеснение состава из рабочей камеры дозирующей головки здесь осуществляется с помощью вынужденного колебания мембраны, то есть одной из стенок камеры. Последняя, по аналогии с поршневыми насосами-дозаторами, имеет клапаны на линиях засоса, нагнетания.

Необходимые колебания могут создаваться посредством электромагнитных, электромеханических, пневматических приводов.

Однако чаще всего применяются электромагнитные (соленоидные) мембранные дозирующие насосы, где колебание переходит к мембране через присоединенный к ней шток, движущийся в электромагнитном поле соленоида.

Дозирование регулируется через воздействие на амплитуду, частоту хода штока. Благодаря подобному строению удается добиться практически совпадающей продолжительности периодов всасывания, нагнетания за рабочий цикл. Отметим, что такие периоды являются относительно короткими.

Но так как привод отличается небольшой мощностью, соленоидные мембранные дозирующие насосы используются при невысоком противодавлении. То есть в ситуациях, когда нет необходимости в большом напоре и высокой производительности. Большая часть таких устройств компактна, обладает производительностью до 50 л/ч, а давлением до 20 бар.

Теперь перейдем к применяемым материалам. Дозирующую головку производят из пластмассы, клапаны – из керамики либо специальной стали. Выбор конкретного материала зависит от среды, в которой насос будет использоваться. Почти все типы таких приборов оснащаются мембраной из фторопласта, поскольку он является наиболее химически стойким, а также имеет хорошую устойчивость к изгибу. Такая особенность позволяет добиться большого срока работы основного элемента мембранного дозирующего насоса. Нормой считают бесперебойное функционирование мембраны при частоте до нескольких сотен колебаний в минуту на протяжении минимум года в условиях почти безостановочной подачи раствора. Отметим, что дорогие немецкие модели оснащаются композиционными мембранами, которые имеют несколько слоев, а значит, они надежнее, у них выше срок службы.

Корпуса дозирующих головок выпускают из полипропилена, ПВХ, метилметакрилата (оргстекла), ПВДФ. Если требуется дозировка сильных окислителей, таких как реагенты, содержащие концентрированный хлор, выбирают варианты из ПВХ, оргстекла, ПВДФ. С не такими агрессивными растворами способны справиться доступные по цене полипропиленовые варианты.

Большинство мембранных дозирующих насосов снабжаются электронными блоками управления, задачей которых является установка частоты, реже амплитуды, импульсов. С такими блоками можно изменять производительность насоса в рамках 10–100 % от максимума.

Но самым интересным является дистанционное управление подобными мембранными дозирующими насосами. Отметим, что в качестве управляющего может выступать импульсный сигнал, исходящий, допустим, от водяного расходомера, или стандартный токовый сигнал 0,4–20 мА.

Если говорить о системах с импульсным управлением, дозирующий насос подает состав, получая внешний сигнал от замыкающегося контакта. При включенном режиме пропорционального дозирования после каждого импульса водосчетчика насос осуществляет определенное количество дозирующих импульсов, выдавая необходимый объем состава.

Представим, требуется поддерживать в фиксированных границах одну из величин: рН, концентрации активного хлора или редокс-потенциала. Для этого устанавливается контроллер, в импульсном/токовом режиме, управляющий мембранным дозирующим насосом.

Отметим, что здесь используются стандартные/малогабаритные устройства, позволяющие отслеживать характеристики среды и производимые специально для подобных насосов. Иногда они представляют собой моноблок, а это для работы более удобно.

Мембранный дозирующий насос: новые разработки

Производители не перестают дорабатывать устройство мембранных (диафрагменных) дозирующих насосов, вносят поправки в состав эластомеров, вводят наполнители, способные повысить прочность мембран, пр. Так были созданы насосы со сдвоенной диафрагмой. Новая конструкция дает возможность проверять состояние мембраны, даже передавать владельцу информацию о ее разрушении. Но всем изменениям свойственна узконаправленность, поскольку они не затрагивают ключевой принцип работы и строения мембранного дозирующего насоса.

Мы уже упоминали, что в таких мембранных насосах чаще всего используется электромагнитный привод. Шток движется в электромагнитном поле соленоида, его колебания переходят к мембране. Дозирование регулируется изменением амплитуды, частоты хода штока. Повторим, что благодаря конструкции привода можно получить равную продолжительность коротких временных отрезков всасывания, нагнетания за рабочий цикл.

Вторым по частотности применения считается привод с передачей вращательного момента электродвигателя на возвратно-поступательное движение поршня посредством кривошипно-шатунного механизма.

Не так часто используется гидравлический привод для мембранных дозирующих насосов. Системы с этим типом привода имеют очень точное дозирование, хотя немного уступают плунжерным насосам. Их выбирают при работе с коррозионными, токсичными, абразивными, загрязненными либо вязкими составами. Данные приборы могут оснащаться одинарной/двойной диафрагмой, причем подача реагентов при высоком давлении может быть до 2500 л/ч.

Колебательные движения мембраны возникают из-за колебаний жидкости по другую сторону данного элемента. Иначе говоря, колебания вызывает сокращение/увеличение объема жидкости при помощи обычных приводов, пневматических устройств. Главное преимущество такой системы заключается в воздействии не штока (поршня), а жидкости на мембрану. Благодаря чему удается равномерно распределить нагрузку на всю поверхность этого элемента, то есть увеличить продолжительность работы эластомера.

Мембранный дозирующий насос: преимущества и недостатки

К плюсам подобных устройств стоит отнести такие:

• Легкая сборка. В мембранных дозирующих насосах нет сложных вращающихся деталей, двигателей. Основным элементом, управляющим работой системы, является несложный агрегат, то есть пневмопривод, электросистема либо просто ручное управление.

• Низкая вероятность поломки. Такой прибор долговечен, поскольку все неисправности мембранных дозирующих насосов легко устраняются.

• Легкие монтаж и транспортировка, прибор не требует большого пространства для хранения.

• Они применимы при любых условиях внешней среды.

• Они универсальны, так как подходят для работы с любыми жидкостями.

• Не выделяют вредных выхлопов.

• Большой выбор (электрический мембранный насос, пневматический или ручной).

Но у мембранных дозирующих насосов есть и некоторые минусы:

• Из-за непрерывной работы мембрана утрачивает эластичность и в результате приходит в негодность. Неэластичная мембрана станет причиной протечек. Но с таким недостатком легко бороться, так как насосы с мембранным баком имеют в комплекте запасные мембраны.

• Частое использование провоцирует изнашивание/засорение клапанов. Однако их можно заменить на новые. В целом, ремонт мембранных дозирующих насосов не сложен.

Как применяется мембранный дозирующий насос

Такие системы используются:

• на химических предприятиях при смешивании, дозировке, растворении химических компонентов, присадок, например, огнеопасных, токсичных веществ;

• на нефтеперерабатывающих предприятиях НД для внесения, дозировки цветных добавок в топливо и в разного рода расходники, необходимые в транспортных средствах;

• на нефтегазовых вышках НД для впрыска добавок, присадок в устье скважины;

• на опреснительных станциях для обработки всевозможных систем, например, в многокаскадных испарителях;

• в электростанциях, паровых генераторах для обработки химикатных систем;

• в водоочистных сооружениях – это наиболее распространенная сфера применения; здесь дозируются химикаты, необходимые для обработки жидкости: гипохлорит натрия, сульфат железа, двуокись хлора, известь, пр.;

• в пищевой индустрии для добавления жировых кислот, майонеза, томата, фруктовых пюре, соусов, сиропов, масел и пр. в упаковки;

• при производстве напитков для грамотной подачи химических компонентов, красителей либо консервантов и остальных составляющих;

• при изготовлении пластика для дозировки, перемешивания определенных видов сырья, присадок, добавок, приводящих итоговый продукт в соответствие с правилами, нормами;

• во время производства керамики либо посуды, чтобы использовать необходимое количество красителей, подать массу основы в распылительное устройство;

• в сталелитейном производстве для прочистки систем от окалин.

Из всего перечисленного видно, что отраслей, где мембранные дозирующие насосы необходимы, немало. Без подобных устройств теперь сложно вообразить любое производство. Кроме того, такие насосы приносят пользу и в быту.

Мембранный дозирующий насос: показатели эффективности

Если нам требуется понять, насколько прибор эффективен и надежен, необходимо обратить внимание на несколько характеристик:

1. Если речь идет о мембранных дозирующих насосах с электроприводом, то высокую эффективность и большой срок службы обеспечивает их возможность непрерывно функционировать без добавления смазки, ремонта, настройки.

2. Гарантией высоких эксплуатационных качеств станет экологичность прибора.

3. Полезным фактором будет наличие удобной системы регулировки скорости, объемов перекачиваемой жидкости.

4. При попадании внутрь мелких твердых частиц насос не должен сломаться, поэтому важно проверить его конструкцию.

5. И еще две полезных особенности – экономичность и присутствие системы стабилизации напряжения.

Как выбрать мембранный дозирующий насос

Выбор мембранного дозирующего насоса – сложный вопрос, с ним рекомендуем обратиться к специалистам. Но если вы решили сделать все сами, стоит выделить основные факторы, которые необходимо учитывать.

Начните с того, что установите для себя необходимые вам ключевые показатели: производительность (л/ч) и рабочее давление (МПа). Также важно определить планируемое для перекачивания вещество: название реагента, концентрацию основного вещества, в % или г/л, если речь идет о растворе, вязкость (сПз или м²/с), плотность (кг/м³), температуру (°С), присутствие взвешенных веществ (% или мг/л). И решите, какими характеристиками должен обладать ваш мембранный дозирующий насос: взрывозащищенность, класс защиты корпуса (IP), управление прибором (ручное, пропорциональное по основному расходу воды (определите основной расход, м³/ч), пропорциональное по стандартному внешнему аналоговому сигналу (0..20 мА, 4..20 мА), нужно ли недельное программирование, оснащение ЖКИ, пр.).

Решив остановиться на схеме управления мембранным дозирующим насосом по стандартному внешнему аналоговому сигналу (0..20 мА, 4..20 мV) обязательно укажите, какой показатель качества жидкости станет определяющим для агрегата. Сегодня в большинстве случаев насосы управляются посредством таких контролирующих приборов (датчиков):

• величины водородного показателя рН;

• содержание активного хлора (органического, неорганического);

• величины Red-Ox (окислительно-восстановительного) потенциала;

• величины удельной электропроводности (удельного сопротивления);

• степень мутности.

Перечисленные показатели считаются определяющими на ряде этапов обработки воды. По этой причине на приборах, контролирующих вторичные показатели, задаются верхний и нижний предел значения выбранного параметра. Мембранный дозирующий насос отвечает за поддержание данной нормы в заданных рамках.

Где купить мембранные дозирующие насосы

Купить такой насос можно в интернет-магазине Biokit.

Все модели мембранных дозирующих насосов условно можно разделить на две части: аналоговые и цифровые. Каждая из них также делится на насосы постоянного и пропорционального дозирования.

Также важно понимать, что по производительности устройства бывают четырех серий: 600, 603, 800, 803. Все представленные на портале варианты произведены из ПВДФ и с керамическими шариковыми клапанами, что позволяет гарантировать стабильное функционирование системы практически со всеми химическими растворами.

biokit.ru

Другие статьи по теме:

Сделать скважину Ручные насосы для скважин и колодцев Труба пнд для скважины Фильтр для воды с повышенным содержанием железа Фильтр от железа в воде для дачи Обезжелезиватель воды из скважины