Мембранные насосы – виды, принцип работы и назначение
В производственных цехах и лабораториях для транспортировки жидкостей требуется надежное оборудование. В пищевой, фармацевтической и других отраслях для этих целей используют мембранный насос. Моделей оборудования — большое множество, как выбрать подходящий для ваших задач? В статье подробно расскажем, что это такое, из каких деталей состоит и как работает.
Что такое мембранный насос
Устройство применяет гибкую диафрагму для генерации давления и перемещения жидкости. Основное назначение — устраивать перекачку вязких и агрессивных жидкостей. Кроме того, насосы эффективно работают с газами и с жидкостями, содержащими твердые элементы.
Мембранные насосы выделяются среди других типов благодаря своей высокой герметичности. Могут работать в таких условиях, где производительности других насосов не хватает. Это свойство делает их отличным выбором для использования в фармацевтической, пищевой, химической отрасли. Подходят для работ, где чистота и безопасность процессов имеют первостепенное значение.
Сферы применения
Мембранные насосы используются в различных сферах, среди которых:
- химическую промышленность — перекачивают щелочи, кислоты и агрессивные химикаты. Могут работать с растворителями — ацетоном и толуолом. Защищают от утечек и коррозии, что критично для безопасности.
- пищевую промышленность — перекачивают соки, воду, масла и другие пищевые жидкости. Гарантируют чистоту и безопасность, что важно для соблюдения стандартов качества.
- фармацевтику — перекачивают инъекционные стерильные растворы и активные фармацевтические компоненты. Благодаря высокой степени герметичности, оборудование защищено от загрязнений и функционирует надежно.
- строительство — транспортируют растворы, бетон и другие строительные смеси. Возможность справляться с вязкими и абразивными веществами делает работу мембранного насоса универсальной.
Устройство мембранного насоса
Главные компоненты устройства — диафрагма, камеры, поршни, клапаны и корпус.
Расскажем про каждый из них подробнее:
- Диафрагма — основной рабочий компонент, который создает давление. Изготавливается из резины, полиуретана или тефлона, материал подбирается исходя из типа перекачиваемой жидкости.
- Камера — пространство, где происходит перекачивание жидкости. Камера может быть разделена на две части, чтобы создавать циклическое движение жидкости.
- Поршень — используется в поршневых моделях для управления действием диафрагмы. Может оснащаться пневмоприводом или приводиться в движение электрически.
- Клапаны — обеспечивают одностороннее движение жидкости. Они изменяют свое состояние, открываясь или закрываясь в зависимости от направления потока. За счет этого жидкость поступает в камеру и выходит из нее.
- Корпус — герметично собран и защищает внутренние компоненты от повреждений. Изготавливается из стали, алюминия или пластика, в зависимости от целей использования.
Принцип работы мембранного насоса
Изменение объема камеры является основой принципа, который приводит к образованию разницы давления. При движении диафрагмы вниз объем камеры увеличивается, что позволяет жидкости всасываться через входной клапан. На следующем этапе диафрагма поднимается, уменьшая объем и выталкивая жидкость через выходной клапан. Цикл повторяется, чтобы создать непрерывное перекачивание.
Устройство также функционирует в режиме самовсасывания. В этом режиме он перекачивает жидкости из мест, находящихся ниже его уровня. Поэтому мембранные модели — отличный выбор, когда необходимо перемещать жидкость из труднодоступного места.
Насосы оснащаются датчиками и системами управления, чтобы автоматизировать и повысить эффективность процессов. Например, датчики давления контролируют уровень жидкости и непрерывно регулируют работу насоса.
Основные типы мембранных насосов
Основных типов — три: пневматические, электрические и вакуумные:
- Пневматические. Используя сжатый воздух, прекрасно справляются с перекачиванием агрессивных жидкостей. Используются там, где электрические насосы могут вызвать риск взрыва или короткого замыкания.
- Электрические. Более компактны и используют для транспортировки компонентов электрическую энергию. Высокая эффективность устройств делает их идеальными для использования в фармацевтической и пищевой сферах.
- Вакуумные. Предназначены для создания вакуума и могут эффективно использоваться в лабораторной практике. Популярны для откачки воздуха из контейнеров или для вакуумирования упаковок.
Каждый насос мембранного типа имеет свои технические характеристики, о которых вы должны знать при выборе. Например, пневматические надежнее в условиях повышенной влажности, а электрические — более производительны. Рассмотрим достоинства и ограничения насосов подробнее.
Преимущества и недостатки мембранных насосов
Преимущества:
+ Высокая эффективность перекачивания. Транспортируют жидкости с высокой вязкостью и твердыми частицами, что придает этим моделям универсальность.
+ Работа с агрессивными и вязкими средами. Конструкция позволяет транспортировать химически активные вещества. Поэтому насосы популярны в перекачке химии и фармацевтики.
+ Неприхотливость в обслуживании и использовании. Требуют минимального обслуживания, что снижает траты на их эксплуатацию. В среднем при правильном использовании они работают от 5 до 10 лет. При своевременной замене изношенных деталей срок можно значительно увеличить.
Недостатки:
- Невысокая производительность. Схема производительности мембранных моделей в среднем — от 5 до 1000 литров в час. Центробежные модели перекачивают несколько тысяч литров в час, а винтовые — до 10 000 литров в час и более.
- Чувствительность к загрязнениям в жидкости. Песок, грязь или другие частицы быстро изнашивают диафрагму и другие компоненты. Впоследствии потребуется постоянно обслуживать и менять компоненты. Из-за этого растут расходы на ремонт и время простоя оборудования.
Как выбрать мембранный насос
Подходящая модель для ваших целей должна исправно работать в агрессивных средах и при высоких температурах. Чтобы не ошибиться при выборе, учитывайте несколько факторов:
- Тип транспортируемой жидкости — определите агрессивность, вязкость и наличие твердых частиц. Например, для кислоты лучше выбрать насос с корпусом из ПВХ или PTFE. Если жидкость содержит твердые частицы, выбирайте насос с усиленной диафрагмой.
- Оптимальная производительность — рассчитайте объемную долю жидкости, которую нужно перекачать. Например, для перемещения 500 литров в час подойдут насосы со значением от 600 до 800 литров в час. Это обеспечит запас мощности.
- Условия эксплуатации — учитывайте температуру, давление и условия окружающей среды. Например, для высоких температур выбирайте насосы с термостойкими материалами. Если насос будет работать на улице, выбирайте модели с защитой от влаги.
- Стоимость и доступность запчастей — учитывайте как стоимость оборудования, так и цену за его обслуживание. Например, насосы с распространенными запчастями будут оптимальны для длительной эксплуатации. Также проверьте наличие сервисных центров.
Выбирайте модель мембранного насоса с подходящими характеристиками в нашем каталоге.
г. Челябинск, пос. Шершни, ул. Северная, д. 36
