Меню
Каталог
смотреть
все товары
Закрыть
+38 (067) 442-30-58
Киев
Принимаем звонки

с 9:00 до 20:00 


ул. Якова Гниздовского,
д. 1, оф. 114

Пн.-Пт.

9:00 - 20:00

Сб, Вс

10:00 - 20:00

Что такое мембранный насос: принцип работы и особенности устройства

Насосы мембранного типа представляют собой оборудование, предназначенное для перекачивания различных жидкостей. Эти пневматические насосы также называют диафрагменными. Они работают от сжатого воздуха и могут справиться со средами, которые не по силам традиционным центробежным моделям — вязкими, химически агрессивными, абразивными.

Мембранные насосы — это устройства, получающие энергию для своей работы от компрессора, а не электрического двигателя. В корпус поступает сжатый воздух, энергия которого приводит мембраны в движение за счет золотникового механизма — пневмодвигателя. Диафрагмы поочередно втягивают жидкость через впускной коллектор, затем выбрасывая ее через выпускной. Благодаря этому происходит перекачивание жидкости в нужном направлении.

Применение мембранных насосов: сферы использования

Существует большое количество сфер промышленности, в которых могут применяться пневматические насосы мембранного типа. Рассмотрим несколько отраслей, в которых они используются:

  • Химическая и нефтехимическая — в этой области для работы с агрессивными средами часто применяется диафрагменный насос. Он легко справляется с сильными кислотами, щелочами, растворителя, смазочными материалами, отходами нефтепереработки и так далее.

  • Пищевая — насосы применяются для перекачивания различных масел, карамели, джема, ореховых паст и других жидкостей.

  • Керамическая — пневматические мембранные устройства легко справляются с керамическими шликерами, лаками.

  • Лакокрасочная — оборудование подходит для перекачивания паст, затирок, лаков и других материалов. Кроме того, мембранный насос — устройство, соответствующее всем нормам касательно взрывобезопасности.

  • Стекольная — устройства могут применяться для работы с полировочными пастами и другими подобными жидкостями.

Как работает насос мембранный пневматический: принцип действия

Правильно подобранное устройство легко справляется со своими задачами, но как именно оно функционирует? Давайте подробнее рассмотрим, как работает мембранный насос и в чем его особенности.

Заметим, что модель пневматического типа нуждается в сжатом воздухе. Его генерирует компрессор. Он подает воздух внутрь насоса через специальное отверстие.

Затем сжатый воздух поступает в золотниковый механизм пневмопривода. Этот механизм нужен для того, чтобы воздух попадал сначала в одну, а затем в другую рабочую камеру. Благодаря этому происходит поочередное перемещение каждой диафрагмы. Все это способствует созданию разрежения и давления, необходимых для перекачивания среды.

Дополнительные особенности

Разобравшись, как работает диафрагменный насос, мы понимаем, что этот процесс состоит из 2 тактов:

  • Воздух попадает в правую камеру, перемещая мембрану. За счет этого жидкость выталкивается в выходной коллектор. Диафрагма во второй камере изгибается, возвращаясь в исходное положение. Благодаря этому в левой камере создается разрежение, а среда поступает внутрь через всасывающее отверстие.

  • На втором такте шток снова двигается, но теперь рабочая среда вытесняется из левой камеры, а всасывается — в правой.

Не будем забывать и про шариковые клапаны, отвечающие за управление током среды:

  • В каждой камере расположено по 2 шариковых клапана со стороны впускного и выпускного коллекторов.

  • На такте всасывания верхний клапан закрывается, создавая разрежение, а нижний клапан поднимается, втягивая жидкость через впускной коллектор.

  • На такте нагнетания уже нижний клапан закрывается, и жидкость выбрасывается через выпускной коллектор, открывая при этом верхний клапан.

  • Работа шариковых клапанов в каждой рабочей камере выполняется поочередно в соответствии с тактом движения мембран.

Узнав, как работает пневматический насос, мы понимаем, что диафрагменная модель имеет как ряд преимуществ, так и некоторые недостатки.

Пневматический мембранный насос: выбор материалов

Различные элементы оборудования могут контактировать с разными типами рабочих сред в процессе эксплуатации. Этот фактор нужно учитывать при выборе моделей пневматических насосов, чтобы они могли эффективно и долго справляться со своими задачами. В противном случае оборудование может выйти из строя, не справившись с нагрузкой или воздействием химически агрессивных жидкостей.

Материалы изготовления мембран

Диафрагма пневматического насоса является гибким компонентом, который непосредственно контактирует с перекачиваемой средой. Элемент имеет углубление (сквозное или глухое резьбовое) в середине, предназначенное для крепления соединительного штока.

Если отверстие сквозное, обычно используются двойные мембраны:

  • Внутренняя — со стороны центрального блока. Изготавливается из эластичного материала, но не взаимодействует с перекачиваемой средой если есть вторичная накладная мембрана.

  • Внешняя — со стороны рабочей камеры. Создается из химически устойчивого материала, потому что постоянно контактирует с перекачиваемой жидкостью.

Устройство мембранных насосов допускает использование диафрагм, выполненных из разных материалов. Обычно используются:

  1. Резиновые.

Доступные по цене изделия, обладающие оптимальной самовсасывающей способностью. Имеют умеренную стойкость к химически активным средам с включением твердых частиц:

  • Neoprene — подходит для хладагентов и химически нейтральных сред.

  • NBR — отличается устойчивостью к нефтепродуктам, спиртам, маслам и так далее. Подходит для перекачивания солевых растворов с незначительной кислотностью.

  • EPDM — может применяться для работы при очень низких температурах. Справляется с ацетоном, кетонами, гудроном, щелочами и многими кислотами (с концентрацией серы до 65%). Не может использоваться для перекачивания азотной кислоты и нефтепродуктов.

  • Viton — характеризуется широким диапазоном рабочих температур. Имеет отличную химическую стойкость, но не выдерживает воздействия органических кислот. Не очень подходит для работы с щелочами.

  1. Термопластичные.

У таких мембран средняя гибкость и самовсасывающая способность, но неплохая устойчивость к абразивным средам. Химическая устойчивость варьируется в зависимости используемого материала:

  • Hytrel — отличные прочность и абразивная стойкость, но небольшая устойчивость к химически активным средам.

  • Santoprene — сохраняет свои свойства в широком диапазоне температур. Характеризуется средней устойчивостью к химически активным и абразивным жидкостям. Не подходит для работы с нефтепродуктами.

Оснащенные такими мембранами мембранные насосы — это оборудование, которое может продолжительное время справляться со своими задачами. Средний ресурс диафрагм составляет 15 миллионов циклов.

  1. Мембраны из фторопласта (PTFE).

Материал обладает наиболее высокой химической устойчивостью. Неплохо выдерживают воздействие абразива, но имеют небольшую гибкость и самовсасывающую способность. Диафрагмы из фторопласта считаются универсальными, потому что могут работать практически с любыми жидкостями. Их ресурс зависит от типоразмера оборудования и может варьироваться от 30 (небольшие насосы) до 3 (крупные модели) миллионов циклов.

Материалы изготовления корпуса

Мембранные насосы — это оборудование, в котором нагрузкам подвергается не только мембрана, но и корпус. Он может контактировать с различными средами и постепенно изнашивается в процессе работы. Корпус может создаваться из металла или пластика:

  • Алюминия — не боится нейтральных жидкостей, включая легковоспламеняющиеся. Материал имеет гладкую поверхность, к которой слабее прилипают вязкие вещества.

  • Нержавеющей стали — обладает хорошей коррозионной стойкостью. Подходит для задач, в которых важна гигиеничность процесса.

  • Чугуна — долговечный материал, который не боится шлама и сред с большим содержанием абразивных частиц.

  • Полипропилена — имеет хорошую химическую устойчивость, подходит для работы со взрывоопасными средами.

  • PVDF — характеризуется отличной химической стойкостью.

  • PTFE — имеет экстремально высокую устойчивость к химически агрессивным жидкостям, но умеренную устойчивостью к абразивному воздействию.

  • Ацеталя — доступный по цене полимер, обладающий стойкостью к растворителям и абразиву. Разрешен для использования во взрывоопасных задачах.

  • HDPE — имеет неплохую химическую стойкость. Отличается невероятно высокой устойчивостью к абразиву.

Мембранный насос: достоинства и недостатки

У любого оборудования есть сильные и слабые стороны, поэтому пневматический диафрагменный насос — не исключение. Давайте подробнее рассмотрим особенности таких устройств, их преимущества и недостатки.

Плюсы оборудования

Для начала рассмотрим ключевые преимущества мембранных пневматических моделей:

  • Пневматические насосы — это устройства, у которых нет электродвигателя. Благодаря этому они могут эксплуатироваться во взрывоопасных средах, а также перекачивать жидкости, которые могут легко воспламеняться. Однако корпус у такого взрывозащищенного оборудования должен быть изготовлен из алюминия, нержавейки или кондуктивного полимера.

  • Обладают отличной химической стойкостью, если выполнены из подходящих материалов. Например, корпус может быть из полипропилена, а диафрагма — из сантопрена.

  • Самовсасывающая способность у мембранных насосов может составлять до 10 метров в зависимости от параметров перекачиваемой жидкости. Причем этот показатель достигается без предварительной заливки всасывающей линии.

  • Учитывая принцип действия пневматического насоса, они совершенно не боятся работы “по-сухому” (без жидкости). Это отличает их от центробежных и многих других моделей.

  • Отличаются мобильностью, поэтому их можно переносить с одного места на другое в случае необходимости.

  • Полностью исправные пневматические диафрагменные насосы являются абсолютно герметичными.

Минусы оборудования

Выделим два основных недостатка таких моделей:

  • Пневматические виды мембранных насосов не отличаются высоким коэффициентом полезного действия. Это связано с тем, что в них происходит двойное преобразование энергии. Оно влечет за собой потери эффективности.

  • Нельзя применять оборудование при очень высоких температурах. Они не выдерживают нагрев свыше +100…+120° C (в зависимости от модели).

Основные преимущества, ради которых следует выбирать пневматический мембранный насос

Существует ряд причин, почему для перекачивания жидкостей выбирают оборудование именно этого типа:

  • Диафрагменный насос — это оборудование, которое подходит для перекачивания рабочих сред с твердыми частицами разных размеров. Их содержание в жидкости может достигать 90%. Процесс перекачивания не оказывает существенного влияния на структуру включений. Важно учитывать, что из-за воздействия абразивных частиц диафрагмы могут изнашиваться быстрее. Решением может стать использование мембран, изготовленных из износостойких материалов.

  • Мембранные пневматические насосы герметичны и могут выполняться с применением химически стойких материалов. Оптимальной химической стойкостью обладает полипропилен. Тефлон (PTFE), в свою очередь, выдерживает воздействие наиболее сильных кислот, но имеет умеренную износостойкость. Полиэтилен, наоборот, обладает отличной стойкостью к износу, но его химическая устойчивость находится на уровне полипропилена. Все это позволяет подобрать оборудование, которое сможет легко перекачивать агрессивные, а также пожаро- или взрывоопасные среды.

  • Диафрагменные насосы превосходно справляются с высоковязкими средами. Они могут перекачивать жидкости с вязкостью до 30 000 стокс. По этому параметру они значительно эффективнее центробежных моделей, которые справляются со средами с вязкостью до 1000 стокс. Отдельно следует выделить тот факт, что наиболее мощные пневматические мембранные насосы справляются с веществами, плотность которых сопоставима с самым густым промышленным клеем.

  • Одна из причин, почему выбирают диафрагменный насос — принцип работы, позволяющий оборудованию перекачивать продукт без нарушения его структуры. В отличие от насосов других типов, пневматические мембранные модели не имеют вращательных элементов, таких как крыльчатка. Это особенно важно при работе с пищевыми продуктами, которые нельзя вспенивать или нарушать их структуру (йогурты, вино и так далее).

Мембранный насос: особенности обслуживания

Как правило, мембранные насосы не нуждаются в сложном и специфическом обслуживании. Зачастую такие модели выходят из строя по причине разрыва диафрагмы или некорректной эксплуатации оборудования. Однако квалифицированный оператор может заменить изношенный компонент на новый всего за 15-20 минут.

Мембранный насос — это не самое простое устройство, однако даже при поломке воздушного пневмопривода заменить эту деталь не сложно. Это связано с тем, что зачастую меняют внешнюю силовую часть, не разбирая при этом проточную. Но если пневмопривод состоит из одного элемента, тогда нужно будет разбирать всю гидравлическую часть.

При поломке пневмопривода, если он состоит из одной детали, для ремонта потребуется 1-2 часа. Если меняют только внешний элемент, для замены понадобится 10-20 минут. Ремонт внутренней части пневмопривода потребует больше времени, однако она достаточно редко ломается, поэтому обычно служит столько же, сколько и сам диафрагменный насос.

Если рассмотреть, чем отличается мембранный насос от поршневого насоса, можно сделать ряд выводов. Например, диафрагменные устройства содержат меньше движущихся элементов, поэтому их легче чистить и чинить.

Если вы хотите узнать больше про мембранные пневматические насосы, обращайтесь за персональной консультацией к нашим экспертам.