Дозувальний насос: принцип роботи й особливості пристрою

Дозувальні насоси – це обладнання, що забезпечує точну подачу певної кількості робочого середовища. Вони дозують рідину, але є також моделі, які можуть регулювати швидкість потоку відповідно до поставленого завдання.

Давайте докладніше розглянемо дозувальні насоси: що це таке, як вони функціонують і де використовуються.

Дозувальний насос: пристрій і сфери його застосування

Дозувальні насоси широко використовують у найрізноманітніших галузях. Наприклад, вони можуть застосовуватися в хімічній, харчовій, фармацевтичній, медичній та багатьох інших сферах.

Насоси цього виду можуть дозувати різні речовини:

• хімічні речовини;

• кислоти;

• луги;

• емульгатори;

• загусники;

• пластифікатори;

• барвники;

• консерванти та багато інших.

З огляду на принцип роботи дозувального насоса, таке обладнання часто використовується для очищення і підготовки води. Воно бездоганно справляється з порційною подачею коагулянтів і хлору. Застосовувані для цього завдання насоси можуть оснащуватися датчиками RedOx або рН, а також вимірювачами концентрації хлору.

Дозуючий насос: принцип роботи обладнання

Дозувальні моделі належать до класу об’ємних насосів, оснащених електроприводом або механічним мотор-приводом. Пристрій і принцип дії дозувальних насосів роблять їх незамінним інструментом, якщо потрібне точне й економічне дозування різних речовин.

За типом робочого елемента насоси діляться на мембранні (діафрагмові) і плунжерні (поршневі). Щоб розібратися, як функціонує таке обладнання, давайте розглянемо його детальніше.

Мембранні дозувальні насоси

Обладнання складається з таких компонентів:

• робочої камери, всередині якої розташована еластична діафрагма;

• штока зі спеціальним якорем із металу;

• соленоїдної котушки або мотор приводу;

• напрямних клапанів;

• пружини, що відповідає за повернення штока.

Приводом насоса є соленоїдна електромагнітна котушка або трифазний мотор привід з редуктором, а робочим елементом – мембрана. Якщо вас зацікавило, як функціонує електромагнітний насос, принцип дії обладнання виглядає так:

• На соленоїдну котушку подається живлення. Завдяки цьому утворюється магнітне поле, що висуває шток із мембраною вперед.

• Шток переміщається в цьому напрямку, вигинаючи мембрану всередину камери. За рахунок цього діафрагма витісняє певну кількість робочого середовища.

• Коли магнітне поле пропадає, шток повертається на своє місце завдяки дії пружини. Разом із собою він витягує і мембрану.

• Через це в робочій камері виникає розрідження, завдяки якому в неї засмоктується нова порція рідини.

Дозувальні насоси також називають соленоїдними або електромагнітними, бо шток рухається саме завдяки магнітному полю, що виникає в котушці.

Якщо ж у ролі приводу виступає мотор привід із редуктором, то таке обладнання називають мембранними дозувальними насосами.

Завдяки принципу дії дозувальних насосів, обладнання може з легкістю працювати на холостому ходу (за відсутності рідини в системі).

Плунжерні дозувальні насоси

Устаткування призначене для порційної подачі великої кількості робочого середовища під тиском. Часто використовується під час роботи з хімічно агресивними рідинами.

Такі насоси також називаються поршневими, тому що принцип їхньої дії заснований на рухах поршня (плунжера). Якщо всередині камери виникає підвищений тиск, рідина виштовхується, а якщо знижений – втягується.

З огляду на принцип роботи дозувальних насосів (плунжерних), основними їхніми перевагами є:

• Високий рівень робочого тиску.

• Можливість роботи з в’язкими рідинами.

• Хороша точність дозування. Це досягається за рахунок відсутності зміни витрати, якщо змінюється протитиск у точці дозування.

Типи приводу в дозувальних насосах

У обладнання можуть відрізнятися типи приводу. Існують варіанти з електромагнітним (соленоїдним) і електромеханічним приводом з мотор-редуктором. Кожен із них має свої конструктивні відмінності та особливості, тому розглянемо їх детальніше.

Електромагнітний (соленоїдний) привід

Застосовується в насосах-дозаторах, які не призначені для роботи з великими обсягами рідини, але мають високу точність дозування. У сучасних моделях подача середовища може становити від кількох десятків мілілітрів на годину. Це досягається завдяки тому, що приводом є соленоїд – це електромагнітна котушка, усередині якої розташовано сердечник, що вільно рухається.

Принцип роботи дозувальних насосів заснований на тому, що електричний імпульс подається до обмотки котушки. У цей момент сердечник виштовхується з неї завдяки магнітному полю, що виникає. Потім сердечник впливає на центральну частину мембрани – це змушує її вигинатися всередину камери. Коли живлення котушки вимикається, поворотна пружина повертає діафрагму і сердечник у вихідне положення.

Об’єм рідини, що проходить через дозувальний насос, залежить від кількості і частоти електричних імпульсів, а також діаметра мембрани і розміру робочої камери. У деяких моделях обладнання передбачена можливість зміни довжини ходу сердечника: що він коротший, то меншою, але точнішою буде подача рідини. У виробника SEKO такі моделі є в серіях TEKNA EVO, MAXIMA EVO, TEKBA, KOMBA, INVIKTA і KOMPACT.

Електромеханічний привід із мотор-редуктором

Мембранні та плунжерні дозувальні насоси з таким приводом можуть подавати рідину, об’єм якої вимірюється в сотнях літрів на годину. З конструктивної точки зору обладнання оснащене штовхачем, сполученим із центральною частиною діафрагми.

Принцип роботи дозувального насоса передбачає, що тиск на штовхач виникає завдяки дії ексцентрика. Роль силового механізму виконує електричний двигун. За зворотний рух робочого елемента відповідає пружина.

Хід штовхача в дозувальних насосах із цим приводом може регулюватися. Це дає змогу змінювати подачу рідини, але з меншою точністю (бо загальні об’єми рідини досить великі). Продуктивність такого обладнання залежить від різних чинників:

• об’єму робочої камери;

• робочої частоти редуктора;

• потужності електроприводу.

Як працює дозуючий насос

Принцип роботи дозувального насоса дуже простий. Він включає два цикли:

• Впуску. Поршень або мембрана рухається, збільшуючи об’єм робочої камери і створюючи в ній розрідження. Одночасно з цим відкривається впускний клапан, а випускний – закривається. У цей момент всередину камери надходить деяка кількість робочого середовища.

• Випуску. Поршень або мембрана рухається у зворотному напрямку, підвищуючи тиск усередині камери. Випускний клапан відкривається, а впускний – закривається. Завдяки цьому процесу з камери видавлюється деяка частина рідини.Основные требования к дозирующим насосам

Насоси-дозатори мають відповідати низці певних технічних вимог. Це зумовлено завданнями, для яких використовуються дозувальні насоси: принцип дії обладнання заснований на подачі потрібного обсягу рідини в загальну напірну лінію. Тобто воно встановлюється переважно в системах, в яких потрібна висока точність роботи всіх компонентів.

Залежно від сфери застосування, обладнання має ефективно справлятися з порційною подачею різних типів рідини (залежить від сфери застосування). При цьому не повинно відбуватися втрати працездатності. Мова про:

• токсичні склади;

• розчини, які можуть викликати корозію;

• абразивні середовища;

• рідини з твердими частинками.

Оскільки працює дозувальний насос із високим тиском, підбирати потрібно модель, яка без проблем витримує подібні умови роботи. Обладнання повинно виконувати поставлені завдання без зниження продуктивності.

Насоси-дозатори повинні володіти широким переліком налаштувань і мати великий вибір щодо своїх конструктивних особливостей. Мова про:

• розмір;

• продуктивність;

• типи робочого елемента;

• виконання зворотних клапанів;

• типи приводу, що відповідають за рух робочого елемента;

• способи регулювання довжини ходу;

• матеріали робочої камери;

• функціональні можливості та налаштування обладнання.

Особливості роботи дозувальних насосів

Залежно від моделі насоса-дозатора, витрату обладнання можна регулювати за рахунок зміни:

• Довжини ходу плунжера або мембрани. Регулювання виконується за допомогою мікрометричного гвинта або за допомогою механічних дільників.

• Частоти робочих циклів. Щоб змінити число ходів робочого елемента, в блоці управління обладнанням виставляють відповідні налаштування.

Як правило, дозувальні насоси мають у конструкції спеціальний запобіжний клапан, а також пристрій, що відповідає за викид повітря з робочої камери.

З огляду на будову і принцип роботи дозувальних насосів, у більшості випадків користувач може автоматизувати процес подачі рідини. Це стало можливим, тому що багато сучасних моделей мають спеціальні контролери управління. З їхньою допомогою можна змінювати подачу робочого середовища, а також регулювати її відповідно до електричних сигналів від додаткових приладів.

Основні правила вибору дозувальних насосів

Щоб правильно підібрати обладнання, потрібно звернути увагу на низку характеристик, від яких залежать можливості дозувального насоса. Наприклад, слід враховувати матеріал виготовлення:

• Робочої камери. Вона може виконуватися з кислотостійкої сталі, полівінілхлориду, поліетилену або фторопласту.

• Плунжера. Зазвичай створюється з кераміки або кислотостійкої сталі.

• Мембрани. Найчастіше виготовляється з фторопласту, але потрібно переконатися, що така діафрагма підходить для передбачуваних умов експлуатації обладнання.

На особливу увагу заслуговує потужність дозуючого насоса. Якщо вона недостатня, тоді при надмірному навантаженні обладнання може зламатися або почне працювати на знос. Надто потужний насос-дозатор теж не слід обирати, бо це тягне за собою необґрунтовану витрату коштів.

Звертайтеся до наших експертів, якщо хочете отримати більше інформації про дозувальний насос і принцип роботи цього обладнання.