Мембранные пневматические насосы и их преимущества

Вязкие, агрессивные, легковоспламеняющиеся, загрязненные абразивными частицами и чувствительные к взбалтыванию жидкости перекачивать можно взрывозащищенными мембранными пневматическими насосами.

Другое насосное оборудование с такими задачами справляется с серьезными ограничениями в работе и стоит гораздо дороже. Это связано как с самим принципом всасывания и нагнетания жидкой среды, так и с особенностями механизма, включая искровую опасность и чувствительность конструкционных материалов к перекачиваемым химически активным веществам.

Мембранный пневматический насос в сравнении с другим насосным оборудованием

Для каждого технологического процесса, где используется перекачивание жидких сред, применяют различные по принципу действия насосы, однако каждый из них предназначен для решения определенных задач, имея серьезные ограничения.

• Центробежные не работают с вязкими жидкостями и разрушают структуру чувствительных к взбалтыванию жидких сред, а также не допускается сухой ход.
• Кулачковые, шестеренчатые и винтовые нельзя использовать для загрязненных твердыми включениями жидкостей и на сухом ходу.
• Сухое всасывание невозможно практически ни с одним из видов насосов, кроме шестеренчатого, перистальтического и центробежного со специальной конструкцией, но и у них есть серьезные ограничения.
• Все виды перечисленного насосного оборудования не допускаются для работы во взрывоопасных средах, кроме дорогостоящего взрывозащищенного исполнения. Пневматические же изначально имеют взрывозащищенную конструкцию.

Мембранные пневматические насосы лишены перечисленных недостатков. Кроме того, в них нет электромотора и других электрических конструктивных элементов, что позволяет использовать их в погружном состоянии.

Отсутствие электропривода делает пневматический мембранный насос взрывозащищенным. В отличие от других видов насосного оборудования, в нем нет ничего, что могло бы дать искру.

Особенности конструкции и сферы применения

Конструктивно диафрагменный механизм гораздо более прост в сравнении с другими видами промышленного насосного оборудования. Разберем конструкцию на примере пневматического мембранного насоса Seko, который состоит всего из пяти основных частей:

• две или четыре рабочие камеры (в зависимости от модели);
• две или четыре мембраны, соединенные одним штоком (резиновая воспринимает механическую нагрузку, тефлоновая защищает от химического воздействия);
• пневматический привод;
• клапаны;
• патрубки.

В отличие от других видов насосных агрегатов, привод пневматических мембранных насосов осуществляется не от электродвигателя, а от пневмопривода. Энергия воздушного потока с давлением до 8 бар приводит в действие пневматический привод, который заставляет работать мембраны диафрагменного насоса, перекачивая воду или иную жидкость вне зависимости от ее вязкости, загрязненности, химической активности или наличия в ней пузырьков.

Использование химически стойких полимеров (PP, PVDF, PTFE, PE, POM и др.), а также коррозиестойких сплавов алюминия и нержавеющей стали позволяет применять мембранные насосы для перекачки:

• кислот и щелочей;
• нефтепродуктов, включая вязкие горюче-смазочные материалы;
• лаков и красок, в т.ч. и растворителей для них;
• пищевых продуктов, жиров и напитков;
• косметических средств;
• фармакологических субстанций;
• бумажной пульпы.

Мембранные насосы для пищевых продуктов активно используют в косметологической, фармакологической и пищеперерабатывающей отраслях. Внутренняя поверхность всех элементов помпы, включая сами мембраны, патрубки и клапаны, инертна к большинству пищевых и медицинских агрессивных сред. Материалы не выделяют токсичных соединений в жидкость и не изменяют ее запах.

На рекомендованную сферу использования пневмо-мембранных насосов влияют их основные конструкционные материалы:

• электрополированная сталь SS316 – пищепереработка, фармакология, косметическая, бумажная и химическая отрасли;
• алюминиевые сплавы – нефтепродукты и синтетические ГСМ, лакокрасочные материалы, растворители, кислоты, щелочи и другие агрессивные жидкости.

Пневматические мембранные насосы идеальны для перекачки вязких жидкостей, будь то косметические средства, ГСМ или продукты питания, при любой из схем подключения:

• самовсасывание из емкости;
• погружение помпы в жидкость;
• установка под залив.

Мембранный насос легок и мобилен, что позволяет переносить его от одной стационарной емкости к другой или организовывать перекачку жидкостей в «полевых условиях» при наличии автономного пневматического компрессора.

Принцип действия мембранного насоса

Пневмо-мембранные насосы приводятся в действие сжатым воздухом от пневмокомпрессора. Рабочий цикл пневматической части помпы состоит из четырех этапов.

1. Подача воздушного потока под правую мембрану, которая выгибается в сторону соответствующей рабочей камеры и выдавливает из нее жидкость.
2. Сброс сжатого воздуха в атмосферу из-под правой мембраны при достижении ею крайнего правого положения.
3. Подача воздуха под левую мембрану, что приводит к ее выгибанию в сторону соответствующей рабочей камеры и выдавливанию из нее жидкости.
4. Сброс сжатого воздуха в атмосферу из-под левой мембраны при достижении ею крайнего левого положения.

Нагнетание сжатого воздуха под одну мембрану и сброс давления в противоположной воздушной камере мембранного насоса происходит одновременно благодаря работе золотника и пневматического привода. Направление потока перекачиваемой жидкости контролируется четырьмя гравитационными клапанами.

Такой простой цикличный принцип работы диафрагменного мембранного насоса позволяет перекачивать воду с твердыми взвесями, поскольку жидкость не проходит через шестерни, винты, лопасти и прочие рабочие органы, используемые в иных видах насосного оборудования.

Мембранный принцип действия дает возможность работать на сухом ходу без ущерба самому диафрагменному насосу и его пневматическому приводу. Кроме того, это позволяет помпе самостоятельно всасывать жидкость любой вязкости при сухом запуске.

Преимущества насосов пневмо-мембранного типа

Подытожив все преимуществ конструкции и принципа действия пневматических мембранных насосов, можно выделить несколько наиболее важных с практической и сервисной точек зрения.

• Безопасный сухой ход.
• Самовсасывание.
• Перекачка жидкостей с твердыми и абразивными включениями.
• Работа с крайне вязкими и неоднородными жидкими средами.
• Пищевая безопасность.
• Удерживание давления статического напора.
• Погружение в жидкость.
• Стабильность структуры чувствительных к взбалтыванию смесей.
• Взрывозащищенность и возможность работы в шахтах.
• Легкость и мобильность.

Пневматические мембранные насосы по своей конструкции крайне просты, что в разы сокращает вероятность поломок. При этом их ремонтопригодность и простота техобслуживания существенно уменьшает эксплуатационные издержки в сравнении с другими видами насосного оборудования аналогичного класса.

Перед тем, как купить подходящий для вашего производственного процесса мембранный пневматический насос, мы рекомендуем проконсультироваться с инженерами нашей компании. Это поможет вам подобрать оптимальную модель, учитывая все тонкости технологического процесса на вашем предприятии и не переплачивать за неоправданно большую мощность.