Мембранные пневматические насосы

Насос, имеющий диафрагму, предназначен для закачивания или перекачивания жидкостей разной плотности. Данный вид насоса не имеет двигателя, что обеспечивает качественную работу даже с вязкими, плотными жидкостями. 

Корпус изготавливается из прочного и легкого металла: обычно из нержавеющей стали или алюминиевых сплавов.

Для комплектующих, используется полипропилен и производные этой группы: полиамид, поливинилхлорид и т.д. Материалы обладают высокими эксплуатационными свойствами и отличаются долговечностью.

Такой тип насоса используется в следующих видах промышленности:

1. Лакокрасочная. Сюда можно отнести лакокрасочные пистолеты, с помощью которых на поверхности наносятся краска.
2. Нефтеперерабатывающая. Используется для закачки химических веществ, для получения нефтепродуктов.
3. Химическая. Используется для получения пластика, латекса.
4. Пищевая. Применяется в заводских условиях.

Виды мембранных насосов

Существует 3 вида мембранных насосов: пневматический или ручной, самовсасывающийся, а так же вакуумный.

Вакуумное оборудование полностью герметично и обладает долговечностью, износостойкостью. Чаше всего, такой вид насоса используется в медицине, пищевой, химической промышленности.

Основная отличительная особенность – 100%  безопасность для людей и животных.

Преимущества:

1. Бесшумность, за счет отсутствия вибрации;
2. Компактность;
3. Экономичность;
4. Препятствие попаданию загрязнений;
5. Отсутствие образования конденсата;
6. Приемлемая цена.

В основном, вакуумное оборудование применяется в виде компрессора,  для перекачки газообразных веществ.

Ручной мембранный насос предназначен, в первую очередь, для бытового использования. Основное преимущество – насос работает без использования электричества, что очень удобно для тех, кто проживает на даче.

Используется для:

1. Откачивания грунтовых вод;
2. Перекачивания дизеля;
3. Очистки септиков и сливных ям;
4. Закачивания воды из погреба, подвального помещения жилого дома.

Преимущества:

1. Очищение шаровых клапанов происходит во время работы насоса, поэтому устройство имеет высокий показатель долговечности;
2. Простота конструкции и отсутствие поршневой системы увеличивает срок эксплуатации.

Для того, что бы привести насос в рабочее положение, необходимо поместить рычаг вниз: напорный патрубок должен располагаться вверху, а нижний патрубок – внизу.

Электрический самовсасывающийся насос, чаще всего применяется в строительстве для откачки воды из траншей, строительных ям, затопленных котлованов. Такой насос можно отнести к группе профессионального оборудования, так как его мощность настолько высока, что он способен закачать грязную воду, наполовину состоящую из твердых примесей.

Дренажный насос бывает 2 видов: вертикальный и горизонтальный. Принцип работы остается тот же, а вот расположение влияет на способ установки оборудования.

Высота самовсасывания варьируется от 4 до 7,6 м – все зависит от мощности агрегата и плотности жидкости.

Преимущества:

1. Насос способен работать от аккумулятора на 12В или 24В;
2. Можно использовать для слабоагрессивных жидкостей;

Недостатки:

1. Привязка к электропитанию;
2. Возможность выхода из строя трущихся деталей системы.

В состав мембранного насоса входит следующая комплектация:

1. Две рабочие камеры;
2. Две воздушные камеры;
3. Пара мембран;
4. Эластичная мембрана;
5. Пара дисков;
6. Шток;
7. Золотник;
8. Воздушный клапан;
9. Обратные шариковые клапаны.

Принцип работы мембранного насоса

Попадая в воздушную замкнутую полость, воздух под давлением начинает перемещаться поочередно из одной камеры в другую. За распределения воздушных потоков отвечает золотник, который присоединен на входной/выходной воздушный клапан.

Рабочие и воздушные камеры, расположенные в корпусе, разделены эластичной мембраной. Между дисками, находятся 2 мембраны, которые соединены между собой штоком. Обратные шариковые клапаны, расположенные внутри рабочей камеры, контролируют процесс перекачивания/закачивания жидкости в определенной последовательности. В стандартном насосе имеется 2 клапана, в каждой камере в отдельности.

Схема подачи воздуха имеет следующий цикличный алгоритм работы:

1. Подается определенная порция воздуха в воздушный клапан.
2. Под давлением, воздух перемещается через каналы к золотнику, который расположен в воздушной камере.
3. Далее, после того, как давление в воздушной камере подойдет до определенного уровня, срабатывает датчик и мембрана изгибается: в другой камере, жидкость проходит по каналу к напорному патрубку.
4. Для восстановления давления, механизм срабатывает автоматически и забрасывает новую порцию воды, а в это время, вторая мембрана, связанная со штоком, которая находилась в статическом положении, перемещается к центру камеры.
5. После этого, происходит регулировка заполнения жидкостью пустых камер. Шариковые клапаны, являющиеся барьером для входа/выхода жидкости, контролируют и не допускают сбой потока в системе.
6. Через некоторое время, центральный шток будет расположен в конечном положении и вся цепочка повторится снова, но только с обратной стороны.

Таким образом, проходя цикл, воздух перемещает внутренние составляющие насоса с одной стороны в другую.

Преимущества и недостатки мембранного оборудования

Насос с мембранной системой закачивания жидкостей, имеет ряд следующих преимуществ:

1. Отсутствие двигателя и редуктора, значительно увеличивают срок эксплуатации насоса.
2. Конструкция отличается долговечностью и надежностью: все комплектующие легко заменимы и ремонтоспособны.
3. Благодаря тому, что внутри корпуса нет вращающихся деталей, уровень шума, исходящий от насоса минимален.
4. Высокая степень безопасности: насос работает даже с горючими и токсичными жидкостями. Устройство свободно всасывает жидкость с твердой фракцией (песком или другой примесью), диаметром от 2 до 63 мм.
5. Пожаробезопасность: запуск привода (гидропривода), осуществляется благодаря подаче определенного объема сжатого воздуха.
6. Насос эргономичен, компактен и имеет небольшой вес, позволяющий установить его даже на кронштейн.
7. Высокий уровень работоспособности, обеспечивается за счет отсутствия быстроизнашивающихся деталей: подшипников, уплотнителей, резиновых или каучуковых прокладок.
8. Наличие автоматической блокировки утечки.
9. Регулирование уровня подачи воздуха, повышающее производительность.
10. Автоотключение насоса, при отсутствии жидкости.
11. Давление на выходе достигает 65 бар, а глубина всасывания жидкости составляет 5 -6 метров.

Из недостатков такого типа насосов, можно выделить следующие пункты:

1. Самой уязвимой частью насоса является мембрана, которая испытывает наибольшие нагрузки во время работы.
2. Так же, клапаны перекачивающие воду, со временем засоряются, что приводит к поломке. Для профилактики, необходимо продувать клапаны несколько раз в год.

Виды мембран

Качество и материал мембраны, напрямую зависят от цены, производителя, цели использования насоса, мощности.

Существуют следующие виды материалов, из которых изготавливают мембрану:

1. Сантопрен или Вил-флекс. Используется для производства мембран в химической промышленности. Отличаются стойкостью к истиранию и бюджетной ценой.
2. Буна-Н. Материал подходит как для пищевой промышленности, так и для технических жидкостей.
3. Геоласт. Универсальный и долговечный материал, который подходит для жидкостей с любым уровнем активного вещества.
4. Витон. Материал предназначен только для химических жидкостей с высоким уровнем активности агрессивного вещества.
5. Полиуретан. Долговечный материал, предназначенный для нейтральных жидкостей.
6. Неопрен. Отличается низкой ценой и универсальностью: подходит как для агрессивных жидкостей, так и для нейтральных.
7. Фторопласт. Применяется в пищевой промышленности и фармацевтике.
8. Эластомер термопластичный. Прочный материал для веществ, средней агрессивности.
9. Этиленовый каучук (пропиленовый). Применяется для низкотемпературных жидкостей.