Діафрагмовий або мембранний насос використовується для перекачування різних видів рідини з різною агресивністю і в'язкістю. Вони відрізняються від інших типів насосів тим, що не мають двигуна. Широке застосування отримали в харчовій, хімічній, нафтопереробній, лакофарбової та деяких інших галузях промисловості.
Принцип роботи і пристрій мембранних насосів Корпус агрегату виготовляють з великого переліку матеріалів. В основному, це хімічно стійкі пластики: поліамід, поліпропілен, полівінілденфторид. Також використовується нержавіюча сталь і алюміній. Апарат складається з двох робочих і двох повітряних камер, а також пари мембран, укладених в корпус. Кожна пара камер, робоча і повітряна, поділяються еластичною мембраною.
Дві мембрани, кожна з яких затиснута між парою дисків, з'єднані штоком. Під тиском повітря вони здійснюють зворотно-поступальні рухи, при цьому повітря проникає то в одну, то в іншу повітряні камери по черзі. Повітря перерозподіляється за допомогою золотника, встановленого в повітряному клапані. Робочі камери оснащені зворотними кульковими клапанами. На одну камеру доводиться два клапана. Вони виконують автоматичний контроль за перекачується усередині насоса рідиною в послідовності: впускний колектор - робоча камера - випускний колектор.
Мембранні насоси працюють за такою циклічної схемою: 1. Подача стисненого повітря в повітряний клапан. 2. Повітря проходить через внутріклапанние канали, прямуючи золотником в одну з повітряних камер. 3. Тиск в повітряній камері зростає і згинає мембрану, витісняючи рідину в напрямку напірного патрубка. 4. Друга мембрана, взаємопов'язана з першої штоком, одночасно прогинається до центру пристрою. Відбувається всмоктування нової порції рідини.
5. Почергове відкриття / закриття кулькових клапанів регулює наповнення камер і запобігає протитечія. 6. Коли шток з мембранами знаходиться в крайній точці, золотник повітряного клапана синхронно займає протилежне становище. Пристрій знову готовий до роботи, але з іншого боку. 7. Цикл повторюється.
Переваги та недоліки діафрагменних насосів Дані пристрої мають ряд суттєвих переваг. 1. Проста надійна конструкція не передбачає наявність двигуна і редуктора. Відсутні деталі, що обертаються. 2. Привід здійснюється за допомогою енергії стиснутого повітря, іноді з гідроприводом, що не несе небезпеки іскроутворення. Пристрої повністю безпечні в роботі з горючими рідкими матеріалами. 3. Чи мають компактні розміри і малу вагу. 4. Пристрої універсальні для перекачування будь-яких рідин (агресивних і токсичних), навіть з твердими домішками діаметром 2-63 мм. 5. У пристроях відсутні підшипники і ущільнення, що виключає зношування робочих елементів і витоку.
6. Елементарність регулювання продуктивністю пристрою. Виробляється зміною обсягу подачі повітря. 7. Пристрій не передбачає мастило і обслуговування механізмів. Робота при відсутності рідини не веде до зносу деталей. 8. Створює вихідний тиск до 65 бар і має висоту самоусмоктування до 5 м.
Мембранні насоси не позбавлені і певних недоліків. 1. Основний робочий елемент пристрою - мембрана, відчуває серйозні динамічні навантаження, що призводить до її виходу з ладу. 2. Клапани, передбачені конструкцією пристрою, при засміченні припиняють виконувати свої функції. Необхідна їх прочищення.
Стендова перевірка мембранного насоса (відео) Види і комплектація мембранних насосів За принципи роботи всмоктуючого механізму мембранні насоси підрозділяють на два типи: • вакуумні; • пневматичні (ручні); • зважених.
Мембранні вакуумні насоси Принцип його роботи і пристрій аналогічні розглянутому варіанту. Пристрої мають повну герметичність, що запобігає потраплянню всередину всіляких домішок. З огляду на цю особливість вакуумного мембранного насоса, його застосовують там, де потрібно стерильність процесів і неприпустимі витоку, наприклад: • атомна промисловість; • медицина; • поліграфія; • лабораторні дослідження; • харчова промисловість; • хімічні процеси і ін.
Ці пристрої, через свою конструкції, повністю безпечні для навколишнього середовища, людини і тварин. Тому ними оснащуються індивідуальні доїльні апарати. Позитивними показниками використання таких насосів на молочних тваринницьких комплексах можна вважати: • компактність, робить можливим розміщення апарату на мобільному візку з флягами; • безшумність і відсутність вібрації;
• мале енергоспоживання; • min відсоток механічних забруднень; • стійкість до пароутворенню; • невелика вартість.
Вакуумні насоси мембранні використовують для перекачування газу і створення вакууму в замкнутих системах і ємностях. Застосовують їх і у вигляді компресора. На території країн СНД найпоширенішою моделлю, є мембранний вакуумний насос НВМ (безмасляний) російського виробництва. Мембрани апарату мають підвищений ресурс, 3000 годин безперервної роботи, досягає модернізованим приводом мембран. Вони переміщаються вгору-вниз паралельно, а не як зазвичай хитаючись.
Ручний насос Мембранний пневматичний ручний насос використовують в побутових умовах. Такий агрегат незамінний там, де немає можливості підключитися до електромережі. Служить для відкачування грунтових вод з підвалів, погребів, цокольних поверхів будівель, траншей. Ними можна виробляти відкачування нечистот з зливних ям і перекачувати дизельне паливо. Ручний насос має кульові клапани, які під час роботи безперервно перекочуються і самоочищаються. Відсутність труться в конструкції, як у поршневих агрегатів, обумовлює їх підвищений ресурс.
Робоче положення такого ручного апарату - вертикальне, важелем ручки вниз. Всмоктуючий нижній патрубок спрямований вниз, вгору дивиться напірний патрубок. Зважених мембранні електричні насоси Такі агрегати найбільш широко застосовуються в будівельній галузі та комунальному господарстві. Часто на крупній будівельному майданчику можна зустріти установки, звані Жабою (НДНМ 4). Такий самовсмоктувальний мембранний водяний насос застосовують для відкачування води з котлованів, траншей, затоплених комунікацій. Вони успішно справляються з перекачуванням брудної води, що містить до 50% твердих суспендованих домішок.
Насос Жаба найпопулярніший будівельний дренажний агрегат. Він виготовляється з вертикальним і горизонтальним розташуванням мембрани і володіє висотою самоусмоктування: номінальної 4 м, максимальної 7,6 м. Агрегат для зручності монтується на самохідному візку. Зважених високого тиску мембранні насоси компактних розмірів, здатні працювати від акумулятора на 12 В або 24 В застосовують в побуті. Їх використовують в автоматичних системах водопостачання в кемпінгах, на дачах, для розливу молока і напоїв, добрив, слабоагресивних рідин. Висота самовсмоктування у них до 5м, подача і напір залежать від моделі.
Мембрани для насосів Залежно від сфери використання агрегатів, для виготовлення основного робочого елемента - мембрани, застосовують найбільш підходящий матеріал. Адже від цього залежить довговічність і надійність диафрагменного агрегату. Відштовхуючись від характеристик матеріалу мембрани, вибирають сумісний до рідини, з якої буде працювати насос. Основні сучасні матеріали для виготовлення мембран насосів і їх особливості: 1. Буна-Н - для перекачування пально-мастильних матеріалів, абразивних середовищ і харчових продуктів. Мають середній термін служби. 2. Віл-флекс (сантопрен) -з нього виробляються хімічно стійкі мембрани для перекачування хімічних сполук. Мають підвищену зносостійкість, недорогий вартістю і великим терміном служби.
3. Вітон - для перекачування супер агресивних середовищ. Хімічно стійкі діафрагми мають підвищену термостійкість і зносостійкість. Термін служби середній. 4. Геоласт - підходить для будь-яких середовищ. Виходять універсальні зносостійкі мембрани із середнім терміном служби. 5. Неопрен - для середньо агресивних і нейтральних середовищ. Діафрагми мають низьку вартість і середню зносостійкість до абразивного впливу. Термін служби 10 млн. Циклів. 6. Поліуретан - для нейтральних середовищ, найдешевший з сучасних матеріалів з достатньою витривалістю і великим терміном екслплуатаціі. 7. Термопластичний еластомер - для слабо і середньо агресивних речовин. Мембрани виходять високоміцні і недорогі.
8. Фторопласт - для агресивних субстанцій в фармацевтиці та харчовому виробництві. Діафрагми ізносостойки з великим терміном служби. 9. етилен-пропіленовий каучук - для агресивних середовищ. Мембрани можуть використовуватися в низькому температурному режимі, середньо ізносостойки з великим терміном використання. Продуктивність стандартних мембранних пневматичних насосів варіюється від 0,1 до 72 м3 / год, тиск близько 8,5 бар. Існують моделі спеціальних мембранних насосів високого тиску до 220 бар. Вибір мембранних насосів, представлених у продажу також широкий, як широка сфера їх застосування.
