Мембранный насос: виды и конструкция диафрагменных насосов

Мембранный насос является одним из наиболее эффективных и надежных типов насосов, используемых в различных областях промышленности. Он работает по принципу перемещения жидкости при помощи гибкой мембраны. В данной статье мы рассмотрим различные виды мембранных насосов и основные принципы их работы.

Диафрагменный насос является наиболее распространенным типом мембранных насосов. Он состоит из двух гибких мембран, разделенных воздушной или жидкостной камерой, которые сжимаются и расширяются под воздействием двигателя. Диафрагменные насосы обладают высокой производительностью, точностью дозировки и способностью перекачивать жидкости различной плотности и вязкости.

Существуют различные виды диафрагменных насосов, включая электрические, пневматические и гидравлические насосы. Электрические насосы оснащены электродвигателем, который отвечает за движение мембраны. Пневматические насосы используют сжатый воздух для перемещения мембраны, что позволяет им работать без электрического питания. Гидравлические насосы работают на основе давления жидкости и часто используются в гидравлических системах.

Важно отметить, что мембранный насос обладает повышенной устойчивостью к агрессивным и вязким жидкостям, что делает его незаменимым во многих отраслях промышленности, включая химию, нефтепереработку, пищевую и фармацевтическую промышленности.

В заключение, мембранный насос является важным и надежным устройством, которое нашло широкое применение в различных сферах деятельности. Благодаря разнообразию видов и конструкций диафрагменных насосов, можно выбрать наиболее подходящий вариант для решения конкретных задач. Они позволяют эффективно перемещать различные жидкости без риска их загрязнения или разбавления. Мембранные насосы обеспечивают безопасность и надежность в работе, что делает их незаменимыми инструментами для многих предприятий и производств.

Виды мембранных насосов

Мембранные насосы относятся к группе объемных насосов с переменным давлением. Они используются в различных промышленных и бытовых сферах для перекачки различных жидкостей и газов.

Существует несколько видов мембранных насосов, включающих:

Различные типы мембранных насосов имеют свои преимущества и области применения, поэтому выбор конкретного типа зависит от требований и условий конкретного процесса.

Пневматические мембранные насосы

Основными преимуществами пневматических мембранных насосов являются:

• Высокая эффективность и надежность работы;
• Возможность перекачки различных жидкостей, в том числе агрессивных и вязких;
• Отсутствие дополнительных приводов и электрических компонентов;
• Возможность плавной регулировки производительности и давления;
• Возможность работы в условиях высоких температур и агрессивной среды.

Пневматические мембранные насосы состоят из следующих элементов:

1. Корпуса, в котором располагаются мембраны и камеры для жидкости;
2. Мембран, которые выполняют функцию перекачки жидкости и разделяют рабочую и сжатую сторону насоса;
3. Клапанов, контролирующих направление движения жидкости;
4. Воздушного клапана, регулирующего нагнетание и выкачивание сжатого воздуха для привода мембран;
5. Жидкостного входа и выхода, через которые осуществляется перекачка жидкости.

Пневматические мембранные насосы широко применяются в различных отраслях промышленности, включая химическую, нефтехимическую, пищевую, фармацевтическую и другие. Они используются для перекачки различных жидкостей, включая вязкие, агрессивные и труднозагруженные. Благодаря своей конструкции и простоте обслуживания, пневматические мембранные насосы позволяют эффективно и безопасно осуществлять перекачку жидкости без риска утечки или загрязнения окружающей среды.

Электрические мембранные насосы

Электрические мембранные насосы представляют собой разновидность диафрагменных насосов, которые позволяют перекачивать жидкости и газы с помощью взаимодействия мембраны и электрического сигнала. Они широко применяются в различных отраслях промышленности, медицины и бытовой сфере благодаря своим высоким эксплуатационным характеристикам.

Популярные статьи Универсальный вертикальный сверлильный станок – идеальное решение для точных и профессиональных работ

Основными элементами электрического мембранного насоса является электрический двигатель, мембрана и клапаны. Двигатель создает электрический сигнал, который передается на мембрану. Под действием сигнала мембрана начинает двигаться вверх и вниз, создавая разрежение и давление в рабочей камере насоса.

Преимущества электрических мембранных насосов включают:

В заключение, электрические мембранные насосы являются надежным и эффективным решением для перекачивания жидкостей и газов. Они широко применяются в различных отраслях благодаря своим уникальным характеристикам и преимуществам.

Гидравлические мембранные насосы

ГМН состоит из двух главных компонентов: корпуса насоса и диафрагмы. Корпус насоса обычно сделан из прочных материалов, таких как нержавеющая сталь или чугун, чтобы обеспечить длительный срок службы и надежность работы насоса. Диафрагма служит для разделения подкрепляющей жидкости и рабочей жидкости, что позволяет ей двигаться вверх и вниз внутри насоса.

Принцип работы ГМН основан на использовании давления, создаваемого гидравлической жидкостью. При работе насоса, гидравлическая жидкость подается в одну половину корпуса, что приводит к смещению диафрагмы в противоположную сторону. Это создает разрежение в другой половине корпуса, что привлекает рабочую жидкость из её источника через клапан на впуске. Когда диафрагма двигается обратно, она выталкивает рабочую жидкость через клапан на выходе насоса.

Одна из ключевых особенностей ГМН является возможность работы без воздушных камер, что позволяет избежать пульсации и создать плавный поток рабочей жидкости. Это делает ГМН идеальным выбором для задач, где требуется точное и безопасное дозирование жидкости.

ГМН широко используются в различных отраслях, включая пищевую, фармацевтическую, химическую и нефтегазовую промышленность. Они могут быть применены для перекачки жидкостей с высокой вязкостью, агрессивных сред, а также для перекачки смесей с различными компонентами.

В заключение, гидравлические мембранные насосы представляют собой надежные и эффективные устройства для перекачивания различных типов жидкостей. Они обладают преимуществами в управлении, безопасности, долговечности и точности дозирования, что делает их незаменимыми во многих отраслях промышленности.

Конструкция мембранного насоса

• Корпус – это оболочка насоса, которая содержит все его внутренние части и служит для защиты и установки устройства.
• Мембрана – это гибкий материал, обычно изготовленный из резины или полимера, который разделяет рабочую камеру на две части и герметично запирает жидкость.
• Клапаны – это устройства, которые контролируют поток жидкости через насос и предотвращают обратное течение. Они расположены на входе и выходе насоса.
• Привод – это механизм, обеспечивающий движение мембраны. В разных типах насосов может использоваться различные приводы, такие как электрический, поршневой или пневматический.
• Клапаны подачи и слива – это устройства, которые контролируют поток жидкости из и в насос. Они обычно расположены на корпусе и соединены с помощью трубок.

Мембранные насосы могут иметь различные размеры и конфигурации в зависимости от их применения. Они широко используются в различных отраслях, таких как химическая промышленность, нефтедобывающая промышленность, пищевая промышленность и другие.

Мембрана

Мембраны в диафрагменных насосах выполняют следующие функции:

1. Герметизация: Мембрана обеспечивает герметичность насоса, предотвращая проникновение рабочей среды из одной полости в другую. Благодаря герметичности мембраны, насос может работать без утечек и потерь давления.
2. Передача движения: Мембрана передает движение от привода насоса на рабочую среду. При сжатии и разжатии мембраны происходит перекачка жидкости из одной полости в другую.
3. Стойкость к агрессивным средам: Мембраны в диафрагменных насосах обычно выполнены из химически инертных материалов, которые стойки к воздействию агрессивных и коррозионных сред.

Популярные статьи Как правильно рассчитать количество арматуры для стен – подробное руководство 2021

Мембраны могут быть изготовлены из различных материалов, таких как резина, полиэстер, полиуретан и другие. Выбор материала мембраны зависит от конкретных условий эксплуатации насоса и характеристик перекачиваемой среды.

Преимущества использования мембранного насоса с диафрагменной мембраной включают высокую надежность, возможность работы в широком диапазоне давлений и химическую стойкость. Кроме того, мембранные насосы не требуют смазки и обслуживания маслом, что снижает затраты на эксплуатацию.

Клапаны

Мембранные насосы, включая диафрагменные насосы, оснащены клапанами, которые играют важную роль в их работе. Клапаны предназначены для регулирования потока жидкости, обеспечивая одностороннее движение жидкости через насос.

Основная функция клапанов в мембранных насосах заключается в предотвращении обратного потока жидкости. Когда напряжение сжимает диафрагму, клапан над диафрагмой закрывается, блокируя обратное движение жидкости. Когда напряжение снимается и диафрагма возвращается в исходное положение, клапан под диафрагмой открывается, позволяя жидкости проходить только в одном направлении.

Клапаны в мембранных насосах могут быть выполнены в различных формах, включая шаровые клапаны, затворные клапаны и мембранные клапаны. Шаровые клапаны имеют форму полусферы, которая может перемещаться внутри насоса, открываясь или закрываясь в зависимости от направления потока. Затворные клапаны, как правило, имеют плоскую конструкцию, которая открывается или закрывается при помощи подключенной к ней мембраны или пружины. Мембранные клапаны состоят из тонкой гибкой мембраны, которая отражает поток жидкости.

Клапаны мембранных насосов являются важными компонентами, поскольку они обеспечивают правильное и эффективное функционирование насоса. Неправильное функционирование или повреждение клапанов может привести к утечке жидкости, снижению производительности насоса или полной его неисправности. Поэтому важно регулярно проверять и обслуживать клапаны насоса, чтобы обеспечить их надлежащую работу и продлить срок службы насоса.

Корпус

Корпус мембранного насоса может быть изготовлен из различных материалов, таких как пластик, металл или композитные материалы. Выбор материала зависит от конкретных требований к насосу, его рабочих параметров и условий эксплуатации.

Основная функция корпуса мембранного насоса — обеспечить герметичность и надежность работы насоса. Внутри корпуса располагается мембрана — гибкая упругая пластина, которая осуществляет движение жидкости. Корпус предотвращает протекание жидкости изнутри насоса и обеспечивает правильное направление движения мембраны.

Корпус мембранного насоса может иметь различные конструктивные особенности, включая наличие отверстий для подключения входного и выходного шлангов, крепежных отверстий для крепления насоса к поверхности и других элементов, облегчающих его эксплуатацию и монтаж.

Манометры и регуляторы

Регулятор давления – это устройство, предназначенное для контроля и регулировки давления, которое подается на мембрану насоса. Регулятор давления может быть установлен как на входе в насос, так и на его выходе. Он позволяет установить и поддерживать необходимое давление в системе, обеспечивая оптимальную работу насоса.

Важно выбрать манометры и регуляторы, которые подходят для конкретного типа мембранного насоса и его характеристик. Неправильно подобранные или некачественные манометры и регуляторы могут снизить эффективность работы насоса и ускорить износ его элементов.

При выборе манометров и регуляторов следует обратить внимание на следующие факторы:

• Диапазон измерения давления – необходимо убедиться, что манометр имеет достаточный диапазон для измерения давления в системе. Регулятор давления должен иметь возможность задания необходимого давления и обеспечивать его стабильность.
• Точность – желательно выбрать манометры, которые обладают высокой точностью измерений. Регулятор давления должен обеспечивать точное поддержание заданного давления.
• Надежность – манометры и регуляторы должны быть надежными и долговечными, чтобы обеспечить стабильность и безопасность работы насоса.
• Совместимость – манометры и регуляторы должны быть совместимы с выбранным типом мембранного насоса, его характеристиками и потоками рабочей среды.

Заблаговременная замена изношенных манометров и регуляторов является важным аспектом проведения регулярного технического обслуживания мембранного насоса. Правильный выбор и установка манометров и регуляторов помогут поддерживать эффективность работы насоса на высоком уровне и продлить срок его службы.

Популярные статьи Золотистая молотковая краска для обработки металла – эффективная защита и стильный внешний вид

Применение мембранных насосов

Мембранные насосы широко применяются в различных отраслях промышленности и техники благодаря своим уникальным характеристикам и преимуществам.

Основные области применения мембранных насосов:

1. Химическая промышленность: мембранные насосы используются для перекачки различных химических веществ, таких как кислоты, щелочи, растворители и т.д. При этом, материалы мембран и корпуса насоса должны быть совместимы с перекачиваемыми жидкостями и газами, чтобы предотвратить их коррозию или загрязнение.
2. Нефтегазовая промышленность: диафрагменные насосы применяются для перекачки нефти и газа, а также для оборудования и систем контроля и замера в нефтегазовой отрасли.
3. Пищевая промышленность: мембранные насосы используются для перекачки пищевых продуктов, например молока, сока, пива, масла, желе и других продуктов пищевой промышленности. Важным требованием в данной отрасли является соблюдение всех стандартов гигиены и безопасности пищевого производства.
4. Фармацевтическая промышленность: мембранные насосы широко используются для перекачки лекарственных средств, а также для различных процессов в производстве фармацевтических препаратов. В данной отрасли особенно важно иметь возможность точной дозировки и поддержания стерильности при перекачке препаратов.
5. Водоподготовка и водоочистка: мембранные насосы применяются для перекачки воды, очистки воды от загрязнений и фильтрации. Они также используются для обратного осмоса и процессов дезинфекции в системах водоподготовки.
6. Автомобильная промышленность: мембранные насосы применяются в автомобилях для перекачки топлива, охлаждающей жидкости и других жидкостей, а также для подачи воздуха в пневматические системы автомобилей.

Это лишь некоторые из областей применения мембранных насосов, и их потенциал в других отраслях постоянно расширяется.

Преимущества и недостатки мембранных насосов

Одним из главных преимуществ мембранных насосов является их высокая степень герметичности. Засчет использования диафрагмы, между рабочей камерой и окружающей средой создается полная герметичность, что позволяет мембранным насосам успешно работать с агрессивными и опасными жидкостями без риска утечек.

Также мембранные насосы характеризуются возможностью работы с различными жидкостями, даже с теми, которые содержат твердые частицы или волокна. Это делает их универсальными инструментами применения в различных сферах промышленности.

Еще одним значимым преимуществом мембранных насосов является их низкое энергопотребление. Благодаря особенностям конструкции и принципу работы, эти насосы потребляют меньше энергии по сравнению с другими типами насосов при выполнении тех же задач.

Однако у мембранных насосов также имеется недостатки. Они обладают ограниченной производительностью и не могут обеспечивать высокую высоту подачи. Также мембрана насоса может быть загрязнена, особенно при работе с жидкостями, содержащими твердые частицы.

Высокая стоимость обслуживания и ограниченный срок службы мембраны также являются недостатками мембранных насосов, которые следует учитывать при планировании эксплуатации и обслуживания насосной системы.

Мембранные насосы – конструкция и применение

По классификации насосного оборудования по принципу действия мембранные насосы относятся к насосам объемного действия. Перекачивание жидкости достигается за счет колебания эластичной мембраны под воздействием сжатого воздуха. Основными преимуществами мембранных насосов являются:

• герметичность перекачиваемой среды,
• отсутствие быстро вращающихся деталей и, как следствие, легко изнашиваемых,
• самовсасывание,
• возможность перекачивания сред с крупноразмерными частицами и высоко-абразивных взвесей.

Насосы объемного принципа действия способствуют сохранению структуры перекачиваемой жидкости, поэтому применяются для жидкостей чувствительных к сдвигу: пищевых продуктов, ингредиентов косметических и фармацевтических производств.

Основное сходство этих насосов с бочковыми и контейнерными насосами, заключается в следующем:

• простота конструкции
• удобная транспортировка и легкий монтаж
• универсальное применение
• легкое обслуживание.

Перечень материалов, из которых изготавливаются мембранные насосы IpexPump, довольно обширен. Прежде всего, это химически стойкие пластики: полипропилен (PP), полипропилен со стекловолокном (PB), поливинилденфторид (PVDF); а также металлы: алюминий (AL) и нержавеющая сталь (SS).
Пластмассовые мембранные насосы найдут свое место в химической и бумажной промышленности, алюминиевые мембранные насосы идеальны для перекачивания нефтепродуктов, жиров, красок, растворителей. Подобрать оптимальный вариант можно для широкого круга задач и сред.

Принцип действия мембранного насоса

Насос имеет две рабочих камеры, две воздушных камеры и две мембраны. В каждой паре камер, рабочая и воздушная камеры разделены между собой гибкой мембраной.

Каждая мембрана зажата двумя опорными тарелками и прикручена к общему штоку. Этот узел в сборе (две мембраны на штоке) двигается вперед и назад под воздействием воздуха, который поочередно наполняет то правую, то левую воздушные камеры. Перераспределение воздуха происходит за счет движения золотника в воздушном клапане.

Каждая рабочая камера имеет по два обратных шариковых клапана, которые автоматически контролируют прохождение перекачиваемой жидкости внутри насоса: (впускной коллектор — рабочая камера — выпускной коллектор).

1. Сжатый воздух подается в воздушный клапан.
2. Внутри клапана, проходя через систему каналов, воздух направляется в правую или левую воздушную камеру насоса, в зависимости от положения золотника.
3. Рост давления в воздушной камере заставляет изгибаться мембрану, тем самым выталкивая перекачиваемую жидкость в сторону напорного патрубка.
4. Так как мембраны соединены между собой штоком, вторая мембрана в этот момент изгибается к центру насоса, тем самым засасывая новую порцию перекачиваемой жидкости.
5. Обратные шариковые клапаны открываются и закрываются поочередно для наполнения камер и предотвращения противотока.
6. При перемещении штока мембран в крайнюю точку, золотник воздушного клапана автоматически сдвигается в положение, противоположное предыдущему, тем самым, обеспечивая готовность насоса к повторению цикла, только с противоположной стороны.

Т. е. механизм работы насоса — возвратно-поступательный.

Давление, создаваемое насосом напрямую связано с давлением подачи воздуха: 6,8 бар сжатого воздуха = 6,8 бар в напорном трубопроводе.

В таблице показаны варианты монтажа для мембранного насоса.

Основные преимущества мембранных насосов с точки зрения эксплуатации:

• сухой ход
• самовсасывание «под заливом» и «на сухую»
• простота регулировки производительности
• отсутствие уплотнений
• конструкция, абсолютно не требующая смазки
• непрерывная эксплуатация длительное время
• непрерывная работа даже при низких давлениях
• быстрый пуск после вынужденной остановки

Диапазон выпускаемых размеров от ¼” до 3″.

• насосы ¼” и ⅜”: перекачивание в лабораториях и цехах, при небольшой производительности и относительно высоком давлении, особенно для небольших предприятий и производств.
• насосы ½” и ¾”: перекачивание из 200-литровых бочек, рециркуляция типографских красок, перекачивание химикалий, растворителей, кислот, дозирование моющих средств.
• насосы 1″: перекачивание из емкостей и небольших резервуаров травильных растворов, подача реагентов.
• насосы 1½”: пресс-фильтры, системы очистки цистерн и контейнеров, перекачивание красителей и смол.
• насосы 2″ и 3″: краски, латекс, керамический шликер, пастообразные, полимеры, наполнение и опорожнение резервуаров, пищевые жидкости.

Области применения в промышленности

• Стекло и стекловолокно: перекачивание полировочной пасты для оптических линз, отработанных стоков со станков механической обработки и резки стекла.
• Кораблестроение: очистка судов, осушение трюмов, днищ, кессонов для подводных работ, систем пожаротушения, резервуаров, содержащих сточные воды. Песчаные взвеси для пескоструйных аппаратов для прибрежного бурения.
• Металлургическая промышленность: вторичная окалина, химикалии для травления резервуаров, смеси для литья в песчано-глинистые формы, пальмовые масла, масла для станков механической обработки. Шахты, стройплощадки, кессоны, туннели.
• Лакокрасочная промышленность: краска, стеклоцемент, эмаль, растворители, латекс, красящие вещества, добавки, химические стабилизаторы, смолы, абсорбенты.
• Целлюлозно-бумажная промышленность: грунтовки, шпаклевки, сточные воды, антисептики и лаки для древесины, белая вода, клей, клейкие компоненты ламината.
• Авиационная промышленность: дренаж стоков, перекачивание стоков из покрасочных камер, промышленные отходы
• Гальванопокрытие / поверхностная обработка: фильтрование и перекачивание кислот и щелочных растворов из ванн, перекачивание сильнозагрязненных сточных вод и глинистых суспензий, дозирование концентрированных щелочных растворов или кислот.
• Пищевая промышленность и производство напитков: перекачивание джемов, желе, соусов, шоколада, крема, орехового масла, соков, сиропов, вина, переработка пищевых отходов, отработанного сусла, дрожжевых заквасок, стоки бутыломоечных машин с содержанием бумажных примесей (от этикеток).
• Автомобилестроение: масло из поддонов гидравлических прессов и другого металлообрабатывающего оборудования, консистентные смазки, масла, краски, СОЖ, сточные воды…
• Нефтехимическая: абразивные и коррозионные химикалии, взвеси, нефтяные масла, бентонитовая глина, растворители, смазки, мыло, косметика, очищающие масла, отходы нефтепереработки, покрытия, связующие материалы, клеи, полировочные пасты и взвеси окислов железа.
• Производство керамики: керамический шликер и лаки, припои и стеклоцемент, глина.