Насос-дозатор

Насос-дозатор - насос, призначений для точного дозування заданого обсягу продукту.

Застосовуються в харчовій, косметичній, фармацевтичній, хімічній та інших галузях промисловості. При виборі насоса для дозування необхідно враховувати обсяг дози, точність дози, необхідну швидкість наповнення.

Продуктивність насоса-дозатора зазвичай вимірюється в мл/год або л/год.

За типами поділяються на:

• Перистальтичні (шлангові / трубкові);
• Мембранні (діафрагмові);
• Плунжерні (поршневі ).

Перистальтичний насос

Перистальтичний насос в русі

Двороликова головка перистальтичного насосу з встановленою трубкою

Перистальтичний насос - різновид насоса для перекачування в основному, рідин і пастоподібних речовин.

Принцип дії заснований на переміщенні еластичною трубки будь-яким механічно органом, наприклад, що котяться по колу роликами, які проштовхують рідину на вихід насоса.

Конструктивно зазвичай складається з еластичної трубки або шланга, двох або більше роликів або черевиків, і треку еластичною трубки, до якого ролики притискають трубку, звужуючи її прохідний перетин.

Існують конструкції і без опорної поверхні, в них трубка пережимається роликами завдяки її натягу.

Перистальтичні насоси також можна розділити на трубкові (деформується елемент - однорідна трубка) і шлангові (деформується елемент - багатошаровий шланг, для міцності посилений кордом).

Переваги

Перистальтичні насоси відносяться до насосів об'ємного типу і мають кілька переваг, відсутніх в насосах іншого принципу дії.

• Відсутність тертьових пар метал по металу.
• Працює на рідинах контактує тільки з матеріалом еластичною трубки.
• Високий коефіцієнт готовності, мінімальний час простою і сервісного обслуговування.
• Низька трудомісткість на установку, обслуговування, чищення.
• Висока ремонтопридатність, найбільш схильна до зносу деталь, - легко замінна еластична трубка.
• Хороша відтворюваність залежності витрати від швидкості обертання ротора, краще ніж ± 0,5%.
• Щодо низький рівень шуму.

Недоліки

Поряд з перевагами, перистальтичні насоси мають і недоліки до яких можна віднести:

• Обмеження по температурі перекачується середовища, обумовленого термостійкість матеріалу еластичною трубки, для поширених силіконових гум від 0 до 90 & nbsp; ° С.
• Обмеження по тиску (для трубкового перистальтичного насоса максимальний тиск 7 атм., Для шлангового перистальтичного насоса - до 16 атм).
• Обмеження по перекачується середах. Трубки для високоагресивних середовищ, наприклад, мінеральних концентрованих кислот дорогі.
• Падіння продуктивності при роботі з високов'язкими середовищами.

Застосування

Завдяки своїм перевагам, перистальтичні насоси знайшли своє застосування в самих різних сферах: медицині, фармацевтиці, біотехнології, дозуванні і транспортування рідин в хімічному виробництві і лабораторіях, підготовка проби (подача і відкачування реагентів і компонентів) перед аналізом, водопідготовки і водоочистці, при фарбуванні волокнистих матеріалів, в целюлозно-паперовому виробництві, гірничій справі, на збагачувальних фабриках, будівництві, пивоварінні, поліграфії і виробництві упаковки, виготовленні харчових продуктів і напоїв, на молочних заводах, пекарнях, в харчовому виробництві, в текстильній промисловості, виробництві чистих хімічних реактивів.

Також перистальтичні насоси застосовуються в медицині, для перекачування крові пацієнта з штучно зупиненим серцем, оскільки такий насос рівномірно прокачує кров з малою швидкістю, то не руйнує клітини крові і легко стерилізується.

Мембранний насос

Мембранний насос - об'ємний насос, робочий орган якого - гнучка пластина (діафрагми, мембрани), закріплена по краях; пластина згинається під дією важеля механізму (механічний привід), або в результаті зміни тиску повітря (пневматичний привід), або рідини (гідравлічний привід), виконуючи функцію, еквівалентну функції поршня в поршневому насосі.

Принцип роботи

Принцип роботи

Анімація роботи мембранного насоса

Стиснене повітря, що проникає за одну з мембран, змушує її стискатися і просувати рідина в отвір виходу. В цей час друга мембрана навпаки створює вакуум, всмоктуючи рідину.

Після проходження імпульсу пневматичний коаксіальний обмінник змінює напрямок стисненого повітря за другу мембрану і процес повторюється з іншого боку.

Основні характеристики

Подача насосу (л/год): 1.6-16000

Потужність насосу (кВт): 0.25-7.5

Виробіток до відказу - 3 300 годин

Ресурс насосу до капітального ремонту, не меньше - 24 000 годин

Середній ресурс до капітального ремонту, не меньше - 40 000 годин

Середній строк служби, не меньше - 10 років

Переваги мембранних насосів

• Надійна проста конструкція - відсутність двигуна і редуктора, немає обертових деталей
• В якості приводу - енергія стисненого повітря, відсутність іскроутворення, абсолютна безпека при роботі з горючими рідинами
• Компактні розміри і мала вага
• Універсальність застосування насосів - перекачування води, в'язких рідин, рідин з твердими включеннями від 2 мм до 63,5 мм в діаметрі
• У насосах немає ущільнень і підшипників - гарантія відсутності витоків і зносу основних деталей
• Простота регулювання продуктивності від нуля до максимуму за допомогою зміни кількості повітря, що подається
• Для роботи насоса не потрібно змащення механізмів і обслуговування
• Тиск на виході до 65 бар
• Висота самовсмоктування до 5 метрів
• Робота без рідини не завдає шкоди деталям насоса

Недоліки мембранних насосів

• Мембрана при роботі значно згинається, що призводить до її швидкого руйнування.
• Конструкція мембранного насоса передбачає використання клапанів, які можуть вийти з ладу при їх забрудненні.

Застосування

• Хімічна промисловість
• Нафтохімічна промисловість (перекачування кислот, лугів, нафтопродуктів)
• Лакофарбова промисловість (фарби, лаки, розчинники, тощо)
• Харчова промисловість.

Плунжерний насос

Поршневий насос (плунжерний насос) - один з видів об'ємних гідромашин, в якому витискувачами є один або кілька поршнів (плунжерів), що здійснюють зворотно-поступальний рух.

Рис.1. Конструктивна схема найпростішого поршневого насоса односторонньої дії

Рис.2. Диференціальна схема включення поршневого насоса. Під час руху поршня вліво, частина рідини відводиться в штокову порожнину об'єм якої менше обсягу рідини витісняється за рахунок того, що частина обсягу штоковой порожнини займає шток

На відміну від багатьох інших об'ємних насосів, поршневі насоси не є оборотними, тобто, вони не можуть працювати в якості гідродвигунів через наявність клапанної системи розподілу.

Поршневі насоси не слід плутати з роторно-поршневими, до яких відносяться, наприклад, аксіально-поршневі і радіально-поршневі насоси.

Принцип роботи

Принцип роботи такий: за рахунок поступального руху поршня створюється розрядження в порожнині під ним, і туди засмоктується рідина з підводить (всмоктувального) трубопроводу. При зворотному русі поршня на всмоктуючому трубопроводі закривається клапан, що запобігає витоку рідини назад, і відкривається клапан на нагнітальному трубопроводі, який був закритий при всмоктуванні. Туди витісняється рідина, яка перебувала під поршнем, і процес повторюється. Недолік такого насоса в тому, що рідина рухається по трубопроводу з різною швидкістю (стрибками). Цей момент зазвичай обходять створенням насосів, в яких кілька поршнів. Основна перевага в тому, що він здатний закачувати рідина, будучи в момент пуску незаповненим нею (сухе всмоктування), і тому застосовується зазвичай там, де цією перевагою необхідно скористатися.

Рис. 3.Принцип роботи поршня

Однією з різновидів поршневого насоса є діафрагмовий насос.

Основні характеристики

Подача насосу (л/год): 0.4-16000

Потужність насосу (кВт): 0.25-7.5

Виробіток до відказу - 3 350 годин

Ресурс насосу до капітального ремонту, не меньше - 25 000 годин

Середній ресурс до капітального ремонту, не меньше - 40 000 годин

Середній строк служби, не меньше - 10 років

Боротьба з пульсацією

Одним з недоліків поршневих насосів, як і інших об'ємних насосів, є пульсації подачі і тиску. Пульсації можна зменшити, розташувавши кілька поршнів в ряд і з'єднавши їх з одним валом таким чином, щоб цикли їх роботи були зрушені один щодо одного по фазі на рівні кути. Іншим способом боротьби з пульсацією є використання диференціальної схеми включення насоса (рис. 2), при якій нагнітання рідини здійснюється не тільки під час прямого ходу поршня, а й під час зворотного ходу.

Також широко застосовують насоси двосторонньої дії, у яких як поршнева, так і штокова порожнину мають (на відміну від диференціальної схеми включення) свою клапанну систему розподілу. У таких насосів коефіцієнт пульсацій нижче, а ККД вище, ніж у насосів однобічної дії (рис. 1).

Для боротьби з пульсацією також застосовують гідроакумулятори, які в момент найбільшого тиску запасають енергію, а в момент спаду тиску віддають її.

Застосування

Поршневі насоси використовуються з глибокої давнини. Відомо їх застосування для цілей водопостачання з II століття до нашої ери. В даний час поршневі насоси використовуються в системах водопостачання, в харчовій і хімічній промисловості, в побуті. Діафрагмові насоси використовуються, наприклад, в системах подачі палива в двигунах внутрішнього згоряння.

Посилання

Диафрагмовый насос — статья из Большой советской энциклопедии.

Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т. М. Башта, С. С. Руднев, Б. Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.

Гейер В. Г., Дулин В. С., Заря А. Н. Гидравлика и гидропривод: Учеб для вузов. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Недра, 1991.