Мембранні пневматичні насоси та їх переваги

В’язкі, агресивні, легкозаймисті, забруднені абразивними частинками і чутливі до збовтування рідини можна перекачувати вибухозахищеними мембранними пневматичними насосами.

Інше насосне обладнання з такими завданнями справляється з серйозними обмеженнями в роботі і коштує набагато дорожче. Це пов’язано як із самим принципом всмоктування та нагнітання рідкого середовища, так і з особливостями механізму, включаючи іскрову небезпеку та чутливість конструкційних матеріалів до хімічно активних речовин, що перекачуються.

Мембранний пневматичний насос у порівнянні з іншим насосним обладнанням

Для кожного технологічного процесу, де використовується перекачування рідких середовищ, застосовують різні за принципом дії насоси, однак кожен із них призначений для вирішення певних завдань, маючи серйозні обмеження.

• Центробіжні не працюють з в’язкими рідинами і руйнують структуру чутливих до збовтування рідких середовищ, а також не допускається сухий хід.
• Кулачкові, шестерні та гвинтові не можна використовувати для забруднених твердими включеннями рідин та на сухому ходу.
• Сухе всмоктування неможливо практично з жодним з видів насосів, крім шестерного, перистальтичного та відцентрового зі спеціальною конструкцією, але й у них є серйозні обмеження.
• Всі види перерахованого насосного обладнання не допускаються для роботи у вибухонебезпечних середовищах, крім дорогого вибухозахищеного виконання. Пневматичні спочатку мають вибухозахищену конструкцію.

Мембранні пневматичні насоси позбавлені перерахованих недоліків. Крім того, в них немає електромотора та інших електричних конструктивних елементів, що дозволяє використовувати їх у занурювальному стані.

Відсутність електроприводу робить пневматичний мембранний насос вибухозахищеним. На відміну від інших видів насосного обладнання, немає нічого, що могло б дати іскру.

Особливості конструкції та сфери застосування

Конструктивно діафрагмовий механізм набагато простіший у порівнянні з іншими видами промислового насосного обладнання. Розберемо конструкцію на прикладі пневматичного мембранного насоса Seko, який складається з п’яти основних частин:

• дві або чотири робочі камери (залежно від моделі);
• дві або чотири мембрани, з’єднані одним штоком (гумова сприймає механічне навантаження, тефлонова захищає від хімічного впливу);
• пневматичний привід;
• клапани;
• патрубки.

На відміну від інших видів насосних агрегатів, привід пневматичних мембранних насосів здійснюється не від електродвигуна, а від пневмоприводу. Енергія повітряного потоку з тиском до 8 бар призводить до дії пневматичного приводу, який змушує працювати мембрани діафрагмового насоса, перекачуючи воду або іншу рідину незалежно від її в’язкості, забрудненості, хімічної активності або наявності в ній бульбашок.

Використання хімічно стійких полімерів (PP, PVDF, PTFE, PE, POM та ін.), а також корозійностійких сплавів алюмінію та нержавіючої сталі дозволяє застосовувати мембранні насоси для перекачування:

• кислот та лугів;
• нафтопродуктів, включаючи в’язкі паливно-мастильні матеріали;
• лаків та фарб, в т.ч. та розчинників для них;
• харчових продуктів, жирів та напоїв;
• косметичних засобів;
• фармакологічних субстанцій;
• паперової пульпи.

Мембранні насоси для харчових продуктів активно використовують у косметологічній, фармакологічній та харчопереробній галузях. Внутрішня поверхня всіх елементів помпи, включаючи самі мембрани, патрубки та клапани, інертна до більшості харчових та медичних агресивних середовищ. Матеріали не виділяють токсичних сполук у рідину та не змінюють її запаху.

На рекомендовану сферу використання пневмо-мембранних насосів впливають їх основні конструкційні матеріали:

• електрополірована сталь SS316 – харчопереробка, фармакологія, косметична, паперова та хімічна галузі;
• алюмінієві сплави – нафтопродукти та синтетичні ПММ, лакофарбові матеріали, розчинники, кислоти, луги та інші агресивні рідини.

Пневматичні мембранні насоси ідеальні для перекачування в’язких рідин, будь то косметичні засоби, ПММ або продукти харчування, за будь-якої зі схем підключення:

• самовсмоктування з ємності;
• занурення помпи в рідину;
• установка під затоку.

Мембранний насос легкий та мобільний, що дозволяє переносити його від однієї стаціонарної ємності до іншої або організовувати перекачування рідин у «польових умовах» за наявності автономного пневматичного компресора.

Принцип дії мембранного насоса

Пневмо-мембранні насоси приводять у дію стисненим повітрям від пневмокомпресора. Робочий цикл пневматичної частини помпи складається із чотирьох етапів.

1. Подача повітряного потоку під праву мембрану, яка вигинається у бік відповідної робочої камери та видавлює з неї рідину.
2. Скидання стисненого повітря в атмосферу з-під правої мембрани при досягненні нею крайнього правого положення.
3. Подача повітря під ліву мембрану, що призводить до її вигинання у бік відповідної робочої камери та видавлювання з неї рідини.
4. Скидання стисненого повітря в атмосферу з-під лівої мембрани при досягненні нею крайнього лівого положення.

Нагнітання стисненого повітря під одну мембрану та скидання тиску в протилежній повітряній камері мембранного насоса відбувається одночасно завдяки роботі золотника та пневматичного приводу. Напрямок потоку рідини, що перекачується, контролюється чотирма гравітаційними клапанами.

Такий простий циклічний принцип роботи діафрагмового мембранного насоса дозволяє перекачувати воду з твердими суспензією, оскільки рідина не проходить через шестірні, гвинти, лопаті та інші робочі органи, які використовуються в інших видах насосного обладнання.

Мембранний принцип дії дає можливість працювати на сухому ходу без шкоди діафрагмовому насосу та його пневматичному приводу. Крім того, це дозволяє помпі самостійно всмоктувати рідину будь-якої в’язкості при сухому запуску.

Переваги насосів пневмо-мембранного типу

Підсумувавши всі переваги конструкції та принципу дії пневматичних мембранних насосів, можна виділити кілька найбільш важливих з практичної та сервісної точок зору.

• Безпечний сухий хід.
• Самовсмоктування.
• Перекачування рідин з твердими та абразивними включеннями.
• Робота з дуже в’язкими та неоднорідними рідкими середовищами.
• Харчова безпека.
• Утримання тиску статичного напору.
• Занурення в рідину.
• Стабільність структури чутливих до збовтування сумішей.
• Вибухозахисність та можливість роботи в шахтах.
• Легкість та мобільність.

Пневматичні мембранні насоси за своєю конструкцією вкрай прості, що в рази скорочує ймовірність поломок. При цьому їх ремонтопридатність та простота техобслуговування суттєво зменшує експлуатаційні витрати порівняно з іншими видами насосного обладнання аналогічного класу.

Перед тим, як купити мембранний пневматичний насос, що підходить для вашого виробничого процесу, ми рекомендуємо проконсультуватися з інженерами нашої компанії. Це допоможе вам підібрати оптимальну модель, враховуючи всі тонкощі технологічного процесу на вашому підприємстві та не переплачувати за невиправдано більшу потужність.