Jak zvolit membránové čerpadlo: tipy a zpětná vazba. Typy membránových čerpadel

Čerpadla jsou agregáty, které najdou nejširší aplikace v různých odvětvích, stejně jako při řešení některých úkolů v každodenním životě. Existuje mnoho druhů tohoto druhu nástroje. Mezi nejoblíbenější a praktické použití - membránové čerpadla. Jejich popularita v Rusku roste. Jaké jsou vlastnosti jejich designu? Jaké jsou výhody těchto čerpadel? Co je třeba vzít v úvahu při procesu jejich fungování?

Jak funguje čerpadlo

Jak funguje membránové čerpadlo? Schéma je následující. Toto zařízení se skládá ze dvou dutin umístěných proti sobě. Jsou od sebe odděleny membránou - velmi pružnou, ale současně pevnou deskou. Jedna dutina je naplněna vzduchem, druhá - kapalinou. Mezi nimi je rozdělovač, který působí na membránu tak, že se pohybuje tam a zpět s malou amplitudou.

Výsledkem je, že objem kapaliny je vytlačován z jedné dutiny a druhá je nasávána. Když membrána zaujímá opačnou polohu - látka se pohybuje v horizontální rovině - díky přítomnosti speciálních ventilů v konstrukci jednotky. Membránové čerpadlo tedy funguje na principu přemístění látky - jako skutečně zařízení typu pístu. V druhém případě však neexistují žádné pružné části jako membrána. Výrobní schéma jednotky zaručuje vysokou stabilitu zařízení.

Díky konstrukčním vlastnostem není komora membránového čerpadla prakticky kontaminována. V tomto ohledu se tento typ zařízení v průběhu praktického provozu chová spolehlivěji než tradiční píst. Membránové čerpadla jsou nejvhodnější pro čerpání vody, kapaliny se zvýšenou hustotou a viskozitou, jakož i suspenzí.

Stavební materiály

Membrána čerpadla je obvykle vyrobena z pryžové nebo ohebné a extra silné oceli. Na druhé straně tělo zařízení je obvykle vyrobeno z materiálů, které jsou odolné vůči korozi a chemickým činitelům (pokud se předpokládá příslušná specifičnost jejich použití). Přiváděné kapaliny nebo suspenze jsou posílány do tlakové linky, která je také často vyrobena z pryže nebo PVC.

Výhody membránových čerpadel

Membránové čerpadlo má několik výhod. Za prvé, je to výjimečná jednoduchost provedení (ve většině technologických implementací). Zpravidla v jednotkách tohoto typu nejsou rotující části a motory. Mechanizmy, které pohánějí čerpadla, nejsou technologicky sofistikovaná zařízení. Moderní membránová čerpadla - s elektrickým pohonem poměrně jednoduchého provedení - s pneumatickým systémem, nebo dokonce s manuálním zdvihem. Za druhé, tyto agregáty pracují s minimální pravděpodobností selhání - ve skutečnosti je tato vlastnost způsobena velmi jednoduchým designem. Membránové čerpadlo je zařízení, které vydrží dlouhou dobu. Za třetí, tato zařízení jsou velmi snadná instalace a instalace, nejsou náročné na podmínky skladování a přepravy. Teplota, vlhkost a další okolní faktory prakticky neovlivňují funkčnost čerpadel.

Technologické výkony

Dané agregáty jsou různé. Mezi nejběžnější - čerpadlo je pneumatické. Membránová jednotka tohoto typu funguje bez účasti elektrického pohonu, jiného druhu složitých vysílacích zařízení a manipulačních prvků. Takové zařízení je obzvláště výhodné z hlediska přepravy. Mezi další pozoruhodné vlastnosti patří nedostatek zřetelného ohřevu a také těsnost, která v některých případech umožňuje používat zařízení pod vodou. Jak již bylo uvedeno výše, existují membránové čerpadla s elektrickým pohonem. Jsou také velmi běžné kvůli jejich všestrannosti (jsou přizpůsobeny většině elektronických systémů používaných v Rusku), vysoké produktivitě, rozumným cenám. K dispozici jsou také čerpadla poháněná hydraulickým pohonem.

Hlavním kritériem klasifikace přístrojů je tedy typ motoru. Obecně platí, že princip funkce každého typu zařízení stejné: membrána (nebo, jak se tomu říká, membrána) je ohnuta pod vlivem mechanického motoru, vzduchu (v případě pneumatického pohonu) nebo vody (při použití hydraulického systému), čímž se umožní pohyb krmiva látky. U některých návrhů čerpadel jsou k dispozici dvě membrány. Jeden se týká stlačený vzduch, v důsledku čehož se ohýbá a tlačí dodávanou látku k výstupnímu ventilu. Současně se v oblasti, kde je umístěna druhá membrána, vytvoří vakuum, do něhož je látka v důsledku přirozených fyzikálních zákonů absorbována. A tak s každým pohybem pohonu. Dvě membrány v tomto případě spojují mechanickou hřídel. Také při čerpání látky se jedná o vzduchové ventily, které působí automaticky. V čerpadle tedy existují dva postupy - sání (při první membráně zředí vzduch při odchodu ze stěn) a vstřikování (když druhá membrána přenáší tlak pneumatického toku na kapalinu, která se dostala do těla a tím zajistila pohyb látky do výstupu). Tlakové indexy v oblasti zadní stěny membrány, která vypouští kapalinu, a to, které jsou umístěny na vstupním místě, jsou tedy stejné. Často se dotyčná jednotka nazývá "vakuové čerpadlo". Membránový mechanismus je přítomen ve všech technologických implementacích zařízení. Důvodem je jeho jednoduchost a zároveň vysoká účinnost. Pokud jde o dvoubodové pumpy - jsou obvykle pneumatické.

Kritéria účinnosti čerpadel

Na základě jakých kritérií jsou čerpadla membránového typu vyhodnocována z hlediska efektivity a kvality práce? Odborníci identifikují následující sadu parametrů.

Za prvé, čerpadlo pneumatické membrána (nebo ten, který je vybaven elektrickým pohonem) musí pracovat plynule bez potřeby opravy, další konfigurace, mazání a další postupy, které vyžadují náklady na vstupy.

Za druhé, jednotky tohoto typu by měly být šetrné k životnímu prostředí. V zásadě platí toto kritérium pro většinu moderních modelů membránových čerpadel. Ne tak tolik zařízení funguje například na benzinu nebo plynu.

Za třetí, je žádoucí, aby existoval funkční a snadno použitelný systém pro regulaci rychlosti a objemů dodávaných látek. To znamená, že čerpadlo by nemělo fungovat pouze v režimu "zapnuto" a "vypnuto". Je nutné, aby byla schopna upravit intenzitu absorpce na typ látky a problém vyřešen ve výrobě.

Za čtvrté, konstrukce čerpadel by měla být taková, aby v případě, že do dutin vstupují pevné předměty, to nevede k mechanickému poškození zařízení a jeho selhání.

Někteří odborníci také považují za důležité, aby čerpadla měly systém, který chrání před přepětím napětí (pokud jde o jednotky na elektrickém pohonu), stejně jako ekonomika - pokud jde o stejný typ zařízení.

Rozsah aplikace

Existuje několik kategorií nástrojů. Existuje dávkovací membránové čerpadlo, ruční, vakuové - a všechny jsou úspěšně používány v nejrůznějších průmyslových odvětvích. Tento průmysl zpravidla platí - ropa a plyn, potraviny, barvy a laky. chemické a také konstrukční. Postupně jsou zařízení zvládnutá a soukromí - například v zemědělských podnicích. Miniaturní přístroje se stávají velmi populárními. Zejména některé z nich mohou spotřebovat velmi málo elektřiny (navzdory tomu bude mít uživatel plnohodnotné membránové čerpadlo) - 12 voltů. Takové nástroje jsou často využívány obyvateli letní výstavby zavlažovacích systémů nebo malého zásobování vodou. Recenze mnoha majitelů pozemků pro domácnosti jsou charakterizována malými membránovými čerpadly pro domácnost, a to výlučně z pozitivní strany.

Čerpání těchto mechanismů, zejména těch, upravené pro použití v průmyslu, mohou různé látky - voda, kapalina s vyšší hustotou a viskozitou, stejně jako ty, které umožňují pevné inkluze (v závislosti na zařízení, modifikace jejich povolená velikost se pohybuje v rozmezí milimetrů až několik centimetrů). Některé modely jsou přizpůsobeny pro čerpání chemicky agresivních látek.

Dávkovací čerpadla

Existuje podtyp agregátů, o kterých uvažujeme - dávkovací čerpadla. Membránové mechanismy v nich jsou v zásadě stejné jako v konvenčních zařízeních daného typu, ale dosah jejich účelu je zpravidla užší. Mnoho modelů zařízení je přizpůsobeno tomu, aby fungovalo stejně jako chemicky účinné látky - pokud je potřeba jejich pravidelné dávkování.

Jaké jsou vlastnosti jejich designu? Membránové dávkovací čerpadla jsou zpravidla přesné, s mimořádně těsným krytem. Jejich produktivita (intenzita čerpacích látek) je velmi flexibilní. Moderní modely současně nabízejí možnost nastavení požadovaných parametrů - a to jak v aktuálním provozním režimu jednotky, tak při předběžném nastavení. V závislosti na konstrukci a typu procesu zařízení lze toto provést ručně nebo pomocí prvků pohonu.

Mezi významné vlastnosti dávkovacích čerpadel patří mimořádná údržba. Zejména jsou navrženy zpravidla ve formě bloků - což způsobuje jednoduchost a minimální potřebu práce při montáži nebo instalaci zařízení. Taková čerpadla jsou obvykle vybavena ventily přizpůsobenými vlivu škodlivých médií. To je zvláště důležité, protože tyto prvky jsou velmi citlivé.

Dávkovací zařízení mají poměrně velký počet pohybů (pohybů) - přibližně 100-150 za minutu. V tomto případě můžete nastavit amplitudu - u moderních modelů to lze provést s použitím intervalu 0-100%.

V některých případech specifičnost výroby zahrnuje použití "hybridního" modelu zařízení. Jmenovitě: může být vyžadováno membránový píst čerpadla. Kombinuje výhody membrány a "klasiky". Vezměme v úvahu specifika agregátů tohoto typu.

Vlastnosti membránových pístových čerpadel

Jako takové, vakuové čerpadlo (membrána) na základě konstrukčního znaku není vždy určeno pro zpracování látek s vysokou hustotou. Navíc podle některých technických odborníků není jeho účinnost vždy optimální. Proto je vhodné používat čerpadlo s vlastnostmi jak membrány, tak pístového čerpadla. Tento typ zařízení v mnoha případech pracuje s vyšší účinností a nižší spotřebou energie.

Kromě toho je oblast použití membránově-pístových čerpadel zpravidla širší než oblast membránových čerpadel. Zejména mohou být použity nejen pro čerpání kapalin, ale také pro přemísťování kalů ve filtračních listech, jako součást konstrukce sušicích zařízení. Mohou být použity také některé čerpadla membránových pístů hydraulického typu důlní průmysl, v tepelné elektrárně, v keramickém průmyslu, v metalurgii. Zařízení tohoto typu, která mají výhody, které jsou v obou variantách membrán a pístů, jsou v mnoha modifikacích univerzálnější. To znamená, že jestliže jsou membránová zařízení více přizpůsobena čerpání tekutin (s určitým procentním podílem pevných inkluzí), pak se "hybridní" zařízení mohou vyrovnat s pohybem látek, u kterých může být koncentrace nerozpustných prvků vyšší.

Tento typ agregátů je však obvykle mnohem dražší než samostatný píst nebo membrána. Při správné optimalizaci výrobního procesu se však mohou náklady vrátit. Kromě toho jsou náklady na energii kvůli efektivnější účinnosti "hybridních" čerpadel méně - přinejmenším v této části se sníží náklady na podnikání. Také díky konstrukčním vlastnostem čerpadel s membránovými písty je opotřebení dílů často nižší, než při použití membránových zařízení.

Jak vybrat čerpadlo?

Na základě jakých kritérií byste si měli zvolit membránové čerpadlo (pokud je to nehybridní zařízení)? Klíčové parametry, které mohou hovořit o výkonu zařízení tohoto typu, jsou následující:

- tlak na odtokový ventil (ve většině případů by minimální hodnota měla činit 60 barů - záleží však na předpokládaném použití čerpadla);

- sací výška (nejlépe nejméně 4-5 metrů);

- intenzita dodávky látky (měřeno v kubických metrech za hodinu - rozptyl doporučených parametrů je velmi odlišný - od 0,5 do deseti jednotek, vše závisí na účelu zařízení);

- vzdálenost přenosu hlavy (délka trubky, přes kterou je látka podávána, není menší než 50 metrů);

- tlak stlačeného vzduchu (zpravidla v rozsahu 0,2-0,6 MPa, ale mohou existovat i jiné hodnoty);

- přípustný teplotní rozsah čerpaných látek (zpravidla 0-80 stupňů);

- průměr otvoru na vstupu a výstupu a také místa, kde je vzduch přiváděn (udává se v centimetrech nebo palcích - obvykle u importovaných modelů);

- omezující průměr pevných inkluzí (může se pohybovat od několika milimetrů do centimetrů).

Současně je klasifikace čerpadel a rozsah jejich účelu tak rozsáhlé, že výběr optimálních parametrů pro volbu tohoto typu zařízení bude vždy záviset na konkrétní oblasti jejich použití.

Nevýhody

Výhody dotyčného zařízení jsou bohaté. Tato univerzálnost - membránové čerpadlo může být použito pro vodu a velké množství dalších kapalin s různými fyzikálními vlastnostmi. Je to šetrné k životnímu prostředí - zpravidla se pohony používají při konstrukci zařízení bez výfuku a plynů. Jedná se o šíři technického výkonu - je zde elektrická, hydraulická, pneumatická, manuální membránová pumpa. Měli bychom ale také říct o nedostatcích, které jsou pro agregáty tohoto druhu typické.

Nejprve je membrána nebo membrána čerpadla neustále v pohybu. To nakonec vede k jejich opotřebení - stávají se méně utěsněnými a dokonce úplně mimo řád. Výrobci moderních zařízení zpravidla připevňují k dodávané sadě několik náhradních membrán, a pokud skončí, vždy si můžete objednat nové. Například firma HBM dodávající své vlajkové lodi - vakuové membránové čerpadlo (HBM se specializuje na tato zařízení) doplňuje sady náhradních dílů.

Za druhé, kvůli intenzitě provozu se ventily přístroje také opotřebovávají. V některých případech mohou být i ucpané pevnými látkami, které se vyskytují v kapalinách, které se krmí. Mohou být však nahrazeny.

Některé obtíže při provozu čerpadel mohou být způsobeny pravidelným vzhledu parních uzávěrů v okamžiku absorpce tekutiny (pokud se provádí zpracování látek charakterizovaných vysokými tlaky par - například methylchloridem).

Tyto tři nedostatky jsou však kompenzovány vysokou udržovatelností čerpadla a snadnou výměnou opotřebovaných dílů. Kromě toho, aby se minimalizovala pravděpodobnost poškození membrán a ventilů současně s jednotkami (a v některých případech jako součást jejich konstrukce), lze použít různé druhy tlumicích zařízení pro vyhlazení impulzů vyplývajících z pohybu membrán. Tak či onak, membránová čerpadla jsou vhodnější než jejich tradiční protějšky. Ekonomická ziskovost mnoha průmyslových odvětví je často předurčena možností použití přesně takových agregátů.