Мембранные насосы – виды, устройство, назначение и принцип действия

Мембранный насос предназначен для перекачивания жидких или газообразных материалов. Отличается от аналогичного оборудования достаточно простым устройством. В основе конструкции диафрагма, которая эффективно работает с гидравлическими или пневматическими веществами. Мембранные насосы имеют много преимуществ, среди которых: высокая производительность, надёжность, долговечность, низкое энергопотребление и простота обслуживания. Применяются они для перекачивания химических составов, нефтегазовых продуктов, пищевых жидкостей, фармацевтических эмульсий, а также воды и стоков.  

Назначение и сферы применения

Мембранные насосы предназначены для бытовой и промышленной эксплуатации, где требуется перекачивать эмульсии, пульпы, жидкости, газы и газожидкостные смеси. С их помощью можно прокачивать перечисленные материалы на высоту до 80 м (при самовсасывании от 4 до 9,5 м). Часто используются в комплексах очистки воды, в системах автоматической дозировки химических реагентов, в механизмах орошения и полива растений, в дозировании моющих средств и т.д. Основным преимуществом мембранных насосов является возможность точной дозировки жидкостей и газов без контакта с насосом. Наиболее широко они применяются в таких отраслях промышленности, как:

• Пищевая.
• Химическая.
• Добывающая.
• Строительная.
• Фармацевтическая.

Также диафрагменные насосы используются и в других индустриальных областях, где требуется транспортировка агрессивных жидкостей, густых и абразивных составов. Например, перекачивание дизельного топлива или очистка септиков и выгребных ям.

Виды мембранных насосов

Пневматический. Работает на принципе сжатия воздуха, который перемещает жидкие материалы. Это насос без механических движущихся частей, поэтому очень надёжен и применяется там, где необходима бесшумная или эксплозионобезопасная работа.

Самовсасывающий. Насос способен самостоятельно запускаться без прямого подвода жидкости к корпусу, что позволяет использовать его для перекачивания необработанных жидкостей, включая вязкие и грязные.

Вакуумный. Использует создание разрежения внутри корпуса для перемещения жидкости или газа. Он широко используется в производстве, медицине, вакуумных помпах и других промышленных отраслях.

Устройство

Мембранный насос – относительно простое изделие. Здесь нет редукторов, подшипников и вращающихся деталей. Не нужна и смазка. В подавляющем большинстве конструкция состоит из следующих основных элементов:

• Корпус – металлический или пластиковый блок, который содержит основные элементы насоса.
• Мембраны – эластичные диски, которые интенсивно двигаются вверх и вниз под воздействием электрической энергии.
• Клапаны – круглые пружины или шарики, которые отключают подачу воздуха или жидкости при поднятии мембраны.
• Входной и выходной клапаны – пластиковые или металлические трубы, которые направляют жидкость или газ к нужному месту.
• Мотор – электрический или гидравлический двигатель, который обеспечивает движение насоса.

Мембранная помпа устойчива к агрессивной среде, достаточно эффективна, экономична в расходе энергии. Она может использоваться для перекачки жидкостей, находящихся под давлением, а также для транспортировки газов и насыщенных паров.

Принцип действия

Мембранный насос работает на принципе перемещения жидкости или газа посредством поперечного движения диафрагмы. Этот элемент обычно выполнен из эластичного материала, который может легко деформироваться. В большинстве случаев у насоса две камеры с мембранами, которые сжимаются и расширяются для полноценной работы.
Когда диафрагма расширяется, образуется низкое давление внутри камеры, и жидкость или газ притягивается в насос через входной клапан. При сжатии мембраны жидкость или газ выталкиваются через выходной клапан и направляются в нужное место.

Преимущества и недостатки

Для объективности перечислим основные плюсы и минусы мембранных насосов.

Преимущества:

• Высокий уровень безопасности, поскольку мембранный насос не использует внутренние или внешние уплотнения, как у любого другого типа насосов.
• Мембранные насосы могут работать с вязкими или абразивными жидкостями и газами, которые способны снизить производительность других насосов.
• Мембранные насосы обеспечивают точную и постоянную подачу жидкости без запахов или примесей (эмульсий).
• Могут работать при высоких и низких температурах, что делает их универсальными.

Недостатки:

• Некоторые модели мембранных насосов дороже аналогов.
• Ограниченный ресурс мембранных элементов до 4000–5000 часов.
• Другие типы насосов могут обрабатывать больше объёмов, чем мембранные.

Критерии выбора

Производительность. Выбранная мембранная помпа должна обеспечивать необходимый уровень производительности с учётом требуемого давления и расхода.

Качественные материалы. Материалы, из которых изготовлены части насоса, должны быть хорошего качества и подходить для перекачивания жидкостей, которые используются на промышленном объекте.

Давление. Выбранная модель мембранного насоса должна обеспечивать необходимое давление для перекачиваемых жидкостей.

Надёжность. Насосы должны быть надёжными и ресурсными, чтобы не приводить к простоям и затратам на ремонт. Выбирайте проверенные марки и модели.

Защита от перегрузок. Лучше выбирать мембранные насосы, которые оснащены защитой от перегрузок, чтобы предотвратить поломки и повреждения.

Эффективность. Насос должен быть эффективным и экономичным в использовании, иметь высокую производительность и незначительный расход энергии.

Интерфейсы и контроллеры. Некоторые мембранные насосы оснащаются соответствующими интерфейсами и контроллерами, что позволяет их интегрировать в системы автоматизации.

Гарантия и послепродажное обслуживание. Выбранная мембранная помпа должна иметь гарантийное покрытие и доступ к квалифицированному обслуживанию, чтобы снизить риски поломки и простоя.

Мембранные насосы серии QBY

Пневматические взрывобезопасные насосы с высокой химической стойкостью и самовсасывающей способностью. Предназначены для перекачки легковоспламеняющихся, вязких, абразивных жидкостей t до 150°C. В серию входят модели: QBY-10, QBY-15, QBY-25, QBY-40, QBY-50, QBY-65, QBY-80 и QBY-100. Между собой они различаются расходом и максимальным диаметром твёрдых частиц в перекачиваемых составах. Работают с такими материалами, как:

• Вода.
• Латексы.
• Лак и краски.
• Клейкие средства.
• Осадки нефти и цемента.
• Эмульсия и наполнитель.
• Растворы из керамики и фарфора.
• Токсичная, горючая, летучая жидкость.
• Абразивы, коррозионные средства, нефть и пульпа.
• Концентрированная кислота, щёлочь и коррозионные жидкости.
• Арахисовый джем, картофельное пюре, яблочное пюре, шоколад, сиропы, меласса и т.д.

Конструктивно насосы QBY представляют двухкамерную установку на металлической раме. В соединительных патрубках по три отверстия: для входа сжатого воздуха, для всасывания и выпуска жидкости. Воздушные камеры являются исполнительными элементами изделия. Распределительный механизм предназначен для попеременного направления воздуха в левую или в правую камеру, чем осуществляется работа в два такта.
В каждой камере мембрана выполняет функцию выталкивания жидкости. Шариковые клапаны служат для выбора направления потока жидкости. Конструкция герметичная и не требует уплотнений. Насосы QBY могут выдерживать значительное время «сухого» хода, при условии обеспечения отвода отработанного воздуха. Незначительная масса и несколько вариантов монтажа позволяют оперативно перемещать насос на новое место установки. 

Технические характеристики насосов серии QBY

Заключение

Мембранные насосы снискали широкую популярность в различных отраслях промышленности, где требуется безопасная перекачка жидких и вязких материалов. Они отличаются высокой производительностью, универсальностью применения и низким уровнем шума. Не требуют смазки. Просты в управлении и эксплуатации.