Мембранные насосы

Мембранный насос, он же диафрагменный, относится к типу объемных вакуумных насосов. Питание он получает не от двигателя, а от компрессора. Насос мембранного типа имеет корпус, который внутренняя мембрана делит на две камеры. В одной из них находятся входной и выходной клапаны. Компрессор подает сжатый воздух, который воздействует на мембраны и сообщает им колебания. Мембраны, в свою очередь, передают энергию жидкости, заставляя ее двигаться.

Типы диафрагменных насосов

По типу привода мембранные насосы подразделяются на:

- Насосы с механическим приводом

- Насосы с гидравлическим приводом

- Мембранные насосы с пневмоприводом, наиболее популярные в промышленности. Они имеют простую конструкцию, надежны и безопасны.

- Насосы с электрическим приводом, где на мембрану воздействуют электромагниты

По особенностям конструкции диафрагменные насосы делятся на одно- и двухмембранные. Устройство мембранного насоса с двумя перекачивающими элементами несколько отличается: мембраны соединены валом; когда одна движется от корпуса, всасывая вещество в корпус, вторая, наоборот, создает давление на перекачиваемую среду, проталкивая ее к выходу. Здесь воздушный поток (в случае, если насос диафрагменный пневматический) меняет свое направление и процесс вытеснения-всасывания происходит снова, но мембраны меняются функциями.

Также существует классификация этих насосов по типу материала корпуса. Производиться он может из:

- Алюминия — экономично, используется для перекачки среднеабразивных неагрессивных жидкостей

- Алюминия с покрытием из фторопласта — для агрессивных неабразивных жидкостей

- Нержавеющей стали AISI 316 – актуально для химической промышленности и перекачки кислот и щелочей. Возможен вариант пищевой нержавеющей стали (AISI 316L) для пищевых жидкостей.

- Чугуна — для неагрессивных абразивов

- Полиэтилена — для агрессивных (и абразивных) химических жидкостей

- Фторопласта и токопроводящего фторопласта — для перекачки практически любых веществ, кроме абразивных.

Также существуют другие варианты материалов корпуса. Так, компания Aro предлагает компактные мембранные насосы (диафрагменные), изготовленные из полипропилена, ацеталя, кинара (PVDF) и пр.

 

Сферы применения

Мембранные насосы широко используются в химической промышленности для перекачки и дозировки кислот и щелочей, растворителей, различных суспензий и агрессивных веществ. В лакокрасочной индустрии мембранный насос применяется для перекачки лаков и красок.

Для нужд строительства и керамической промышленности эти насосы работают с грунтовкой, герметиками, керамическим шликером, используются при нанесении покрытий и финишной обработке, пищевой — с крахмалом, сиропами, алкоголем и кремами.

 

Нефтехимическая и газовая промышленность широко применяют мембранные насосы для:

- Дозирования реагентов при добыче

- Очистки природного газа

- Процессов нефтепереработки

- Для перекачки из контейнеров, бочек и других емкостей востребованы бочковые насосы серий Transfer, Dispense и Basic.

Мембранный водяной насос используется как в сельском хозяйстве, так и для водоочистки.

 

В целлюлозно-бумажной промышленности мембранный насос востребован для перекачки силиката натрия, клея, бумажных масс, отбеливающих составов.

Мембранный насос высокого давления нашел самое широкое применение в системах водоснабжения для повышения давления, системах пожаротушения, оросительных установках. Насосы Aro моделей 3:1 RATIO и 2:1 RATIO создают давление в 20.4 и 13.8 бар соответственно, являются самовсасывающими и могут перекачивать частицы почти до 1 см в диаметре.

 

Принцип работы

Устройство мембранного насоса (в случае двух мембран) включает две секции, в каждой из которых имеется воздушная и рабочая камера, отграниченные друг от друга мембраной. Мембранный узел совершает возвратно-поступательные колебания, вытесняя жидкость то из одной воздушной камеры, то из другой.

В каждой из рабочих камер имеется два обратных клапана, не дающих жидкости течь обратно.

Подача сжатого воздуха к той или иной воздушной камере насоса изгибает мембрану, которая проталкивает жидкость к выходу. Через шток движение передается и второй мембране, которая прогибается в противоположном направлении, создавая зону пониженного давления. Это создает приток жидкости в эту зону. После этого сжатый воздух направляется уже в другую камеру, и цикл повторяется. Таким образом, работа мембранного насоса обеспечивается взаимодействием двух его мембран.

Преимущества и недостатки

Основные преимущества мембранного насоса — это:

- Самовсасывание до 4 метров (а у некоторых моделей – до 9.5)

- Изолированная механическая часть насоса

- Меньшая подверженность износу

- Универсальность применения

- Возможность перекачки токсичных, взрывоопасных, агрессивных, высокоабразивных сред (до 90% твердых частиц), а также жидкостей с высокой вязкостью (10 000 — 30 000 сСт)

- Бережная перекачка (сохранение структуры продукта)

- Работа на сухом ходу

- Мобильность и компактность

Однако у этого типа насосов существуют и свои минусы:

- Низкий КПД (требуется двойное преобразование энергии)

- Высокое энергопотребление