Новини, статті

Що таке насос-дозатор?

Що таке насос-дозатор?

Насос-дозатор - це насос об'ємного типу, 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 насоси-дозатори поділяються на:


Перистальтичний насос дозатор

Перистальтичний насос в русі  Двороликова головка перистальтичного насосу з встановленою трубкою
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).

Основні характеристики

  • Подача насосу (л/год): 0-17000
  • Напор (МПа): 0.3-1.3
  • Висота подачі (м): 0-30
  • Потужність (кВт): 0.25-7.5

Переваги перистальтичного насосу:

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 перистальтичного насосу:

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°С.
  • Обмеження по тиску (для трубкового перистальтичного насоса максимальний тиск 7 атм., Для шлангового перистальтичного насоса - до 16 атм).
  • Обмеження по перекачуючих середовищах. Трубки для високоагресивних середовищ, наприклад для мінеральних концентрованих кислот дорогі.
  • Падіння продуктивності при роботі з високов'язкими середовищами.

Застосування перистальтичного насосу:

Завдяки своїм перевагам, перистальтичні насоси знайшли своє застосування в 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 дозаторАнімація роботи мембранного насоса

Анімація роботи мембранного насоса

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 мембраного насосу:

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 мембранного насосу:

  • 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 мембранного насосу:

  • 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 мембранного насосу:

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

Плунжерний насос дозатор

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

ис.1. Конструктивна схема найпростішого поршневого насоса односторонньої дії
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 плунжерного насосу:

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
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.

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

  1. Диафрагмовый насос — статья из Большой советской энциклопедии.
  2. 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.
  3. Гейер В. Г., Дулин В. С., Заря А. Н. Гидравлика и гидропривод: Учеб для вузов. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Недра, 1991.