Ako si vybrať membránové čerpadlo: tipy a recenzie. Typy membránových čerpadiel

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Čerpadlá sú jednotky, ktoré sú široko používané v rôznych priemyselných odvetviach, ako aj pri riešení niektorých problémov každodenného života. Existuje veľa druhov tohto typu zariadenia. Membránové čerpadlá patria medzi najobľúbenejšie a najpraktickejšie pri používaní. Ich popularita v Rusku rastie. Aké sú ich dizajnové vlastnosti? Aké sú výhody takýchto čerpadiel? Na čo treba myslieť pri ich prevádzke?

Ako funguje čerpadlo

Ako funguje membránové čerpadlo? Schéma je takáto. Toto zariadenie pozostáva z dvoch dutín umiestnených oproti sebe. Sú oddelené membránou - veľmi pružnou, no zároveň pevnou doskou. Jedna dutina je naplnená vzduchom, druhá kvapalinou. Medzi nimi je zasa rozdeľovač, ktorý pôsobí na membránu tak, že sa pohybuje tam a späť s malou amplitúdou.

V dôsledku toho sa určitý objem tekutiny vytlačí z jednej dutiny a absorbuje sa do druhej. Keď membrána zaberá opačnú polohu - látka sa pohybuje v horizontálnej rovine - kvôli prítomnosti v štruktúrešpeciálna ventilová zostava. Membránové čerpadlo teda pracuje na princípe vytláčania látky - ako v skutočnosti zariadenia piestového typu. Ale v druhom z nich spravidla nie sú žiadne flexibilné časti ako membrána. Výrobná schéma jednotky zaručuje vysokú stabilitu zariadenia.

Vďaka konštrukčným prvkom nie je komora membránového čerpadla prakticky znečistená. V tomto smere sa tento druh zariadení v priebehu praktickej prevádzky správa spoľahlivejšie ako tradičné piestové. Membránové čerpadlá sú najvhodnejšie na čerpanie vody, kvapalín so zvýšenou hustotou a viskozitou a kalov.

Konštrukčné materiály

Membrána čerpadla je zvyčajne vyrobená z gumy alebo flexibilnej a extra pevnej ocele. Telo zariadenia je zasa zvyčajne vyrobené z materiálov odolných voči korózii a chemikáliám (ak sa predpokladajú vhodné špecifiká ich použitia). Dodávané kvapaliny alebo kaly sa posielajú do tlakového potrubia, ktoré je tiež najčastejšie vyrobené z gumy alebo PVC.

Výhody membránových čerpadiel

Membránové čerpadlo má množstvo výhod. Po prvé, je to výnimočná jednoduchosť vykonávania (vo väčšine technologických implementácií). V jednotkách tohto typu spravidla nie sú žiadne rotujúce časti a motory. Mechanizmy, ktoré uvádzajú čerpadlá do pohybu, nie sú technologicky sofistikované zariadenia. Spravidla moderné membránové čerpadlá - selektrický pohon pomerne jednoduchej konštrukcie s pneumatickým systémom alebo aj ručný pohyb. Po druhé, tieto jednotky pracujú s minimálnou pravdepodobnosťou zlyhania - v skutočnosti je táto ich vlastnosť spôsobená jednoduchosťou konštrukcie. Membránové čerpadlo je zariadenie, ktoré vydrží dlho. Po tretie, tieto zariadenia sa veľmi ľahko inštalujú a montujú, nie sú náročné na skladovacie a prepravné podmienky. Teplota, vlhkosť vzduchu a ďalšie faktory prostredia prakticky neovplyvňujú funkčnosť čerpadiel.

Technologické prevedenie

Uvedené jednotky sú odlišné. Medzi najbežnejšie patrí pneumatické čerpadlo. Membránová jednotka tohto typu pracuje bez účasti elektrického pohonu, iných zložitých prevodových zariadení a prvkov vybavenia. Takéto zariadenie je obzvlášť výhodné z hľadiska prepravy. Medzi ďalšie pozoruhodné vlastnosti patrí absencia viditeľného zahrievania, ako aj tesnosť, ktorá v niektorých prípadoch umožňuje použitie zariadenia pod vodou. Ako sme uviedli vyššie, existujú elektricky poháňané membránové čerpadlá. Sú tiež celkom bežné vďaka svojej všestrannosti (sú prispôsobené väčšine elektrických systémov používaných v Rusku), vysokému výkonu a prijateľným cenám. Existujú aj hydraulicky poháňané čerpadlá.

Hlavným kritériom na klasifikáciu zariadení je teda typ motora. Vo všeobecnosti je princíp činnosti každého typu zariadenia rovnaký: membrána (alebo, ako sa tiež nazýva, membrána)sa ohýba vplyvom mechanického motora, vzduchu (pri pneumatickom pohone) alebo vody (pri hydraulickom systéme), v dôsledku čoho je zabezpečený pohyb privádzanej látky. Niektoré konštrukcie čerpadiel majú dve membrány. Na jeden pôsobí stlačený vzduch, v dôsledku čoho sa ohýba a posúva dodávanú látku k výstupnému ventilu. Zároveň v oblasti, kde sa nachádza druhá membrána, vzniká vákuum, do ktorého sa vplyvom prírodných fyzikálnych zákonov látka absorbuje. A tak pri každom pohybe pohonu. Dve membrány sú v tomto prípade spojené mechanickým hriadeľom. Na prenose látky sa podieľajú aj vzduchové ventily, ktoré fungujú automaticky. V čerpadle tak prebiehajú dva procesy - sanie (keď prvá membrána riedi vzduch pri pohybe od stien) a vstrekovanie (keď druhá membrána prenáša tlak pneumatického prúdu na kvapalinu, ktorá sa stihla dostať do puzdra, čím sa zabezpečí pohyb látky k výstupu). Indikátory tlaku v oblasti zadnej steny membrány, ktorá uvoľňuje kvapalinu, a indikátora umiestneného v oblasti vstupu sú teda rovnaké. Často má príslušná jednotka iný názov - "vákuová pumpa". Membránový mechanizmus je prítomný vo všetkých technologických implementáciách zariadenia. Dôvodom je jeho jednoduchosť a zároveň vysoká účinnosť. Dvojmembránové čerpadlá sú zvyčajne pneumatické.

Kritériá účinnosti čerpadla

Na základe akých kritérií sa hodnotia membránové čerpadláaspekt efektivity a kvality práce? Odborníci identifikujú nasledujúci súbor parametrov.

Po prvé, pneumatické membránové čerpadlo (alebo čerpadlo vybavené elektrickým pohonom) musí fungovať hladko bez potreby opráv, dodatočných úprav, mazania a iných postupov, ktoré si vyžadujú výrobné zdroje.

Po druhé, jednotky tohto typu musia byť šetrné k životnému prostrediu. V zásade je toto kritérium splnené vo vzťahu k väčšine moderných modelov membránových čerpadiel. Nie je veľa zariadení, ktoré bežia napríklad na benzín alebo plyn.

Po tretie, je žiaduce, aby existoval funkčný a ľahko použiteľný systém na reguláciu rýchlosti a objemu dodávaných látok. To znamená, že čerpadlo by nemalo pracovať iba v režime "zapnuté" a "vypnuté". Intenzitu sania je potrebné vedieť prispôsobiť druhu látky a úlohe riešenej vo výrobe.

Po štvrté, konštrukcia čerpadiel musí byť taká, aby vniknutie pevných predmetov do dutín neviedlo k mechanickému poškodeniu zariadenia a jeho poruche.

Niektorí technickí experti tiež považujú za dôležité, aby čerpadlá mali systém ochrany proti prepätiu (ak hovoríme o elektrických jednotkách), ako aj účinnosť – pokiaľ ide o rovnaký typ zariadení.

Rozsah aplikácie

Týka sa niekoľkých tried spotrebičov. Existuje dávkovacia membránová pumpa, ručná, vákuová - a všetky sa úspešne používajú v rôznych priemyselných odvetviach. Spravidla totopriemysel - ropa a plyn, potravinárstvo, farby a laky. chemický, ako aj stavebný. Postupne si prístroje osvojujú súkromníci – napríklad na farmách. Miniatúrne zariadenia sa stávajú veľmi populárnymi. Niektoré z nich dokážu spotrebovať najmä veľmi málo elektriny (napriek tomu bude mať používateľ v rukách plnohodnotné membránové čerpadlo) – 12 voltov. Takéto zariadenia často používajú letní obyvatelia na navrhovanie zavlažovacích systémov alebo malého vodovodného systému. Recenzie mnohých majiteľov domov charakterizujú malé membránové čerpadlá pre domácnosť výlučne z pozitívnej stránky.

Tieto mechanizmy, najmä tie, ktoré sú prispôsobené na použitie v priemysle, môžu byť čerpané rôznymi látkami - vodou, kvapalinami s vyššou hustotou a viskozitou, ako aj tými, ktoré umožňujú pevné inklúzie (v závislosti od modifikácie zariadenia, ich prípustná veľkosť sa pohybuje od milimetrov po niekoľko centimetrov). Niektoré modely sú prispôsobené na čerpanie chemicky agresívnych látok.

Dávkové pumpy

Existuje podtyp jednotiek, o ktorých uvažujeme – dávkovacie čerpadlá. Membránové mechanizmy v nich sú v zásade rovnaké ako v bežných zariadeniach tohto typu, ale rozsah ich účelu je spravidla užší. Mnohé modely zariadení sú prispôsobené na rovnakú prácu s chemicky aktívnymi látkami - keď je potrebné ich pravidelné dávkovanie.

Aké sú ich dizajnové prvky? Membránové dávkovacie čerpadláspravidla presnosť, s výnimočnou tesnosťou puzdra. Ich produktivita (intenzita čerpania látok) je veľmi flexibilne regulovaná. Moderné modely zároveň poskytujú možnosti s nastavením potrebných parametrov - ako v režime aktuálnej prevádzky jednotky, tak aj v procese predkonfigurácie. V závislosti od konštrukcie a technologického typu zariadenia je to možné vykonať ručne alebo pomocou pohonných prvkov.

Medzi pozoruhodné vlastnosti dávkovacích čerpadiel patrí najmä jednoduchá údržba. Predovšetkým sú navrhnuté spravidla vo forme blokov - to vedie k jednoduchosti a minimálnym nákladom na prácu pri montáži alebo inštalácii zariadení. Takéto čerpadlá sú zvyčajne vybavené ventilmi prispôsobenými pre nebezpečné médiá. Toto je obzvlášť dôležité, pretože tieto prvky sú dosť citlivé.

Zariadenia dávkovacieho typu majú pomerne veľký počet zdvihov (pohybov) – približne 100 – 150 za minútu. Zároveň môžete upraviť amplitúdu - v moderných modeloch to možno vykonať pomocou intervalu 0-100%.

V niektorých prípadoch špecifiká výroby zahŕňajú použitie „hybridného“modelu zariadení. Konkrétne: môže byť potrebné membránové piestové čerpadlo. Spája v sebe výhody bránice, ako aj „klasiky“. Zvážte špecifiká tohto typu agregátov.

Vlastnosti piestových membránových čerpadiel

Vákuové čerpadlo (membrána) ako také nie je vzhľadom na konštrukčné prvky vždyNavrhnuté na spracovanie materiálov s vysokou hustotou. Navyše, podľa niektorých technických expertov nie je jeho účinnosť vždy optimálna. Preto je vhodné použiť čerpadlo, ktoré má vlastnosti membrány aj piesta. Tento typ zariadení v mnohých prípadoch pracuje s vyššou účinnosťou a nižšími nákladmi na energiu.

Okrem toho rozsah piestových membránových čerpadiel je spravidla širší ako rozsah membránových čerpadiel. Predovšetkým ich možno použiť nielen na čerpanie kvapalín, ale aj na presun kalov, vo filtračných lisoch, ako súčasť konštrukcie rozprašovacích sušičiek. Niektoré piestové membránové čerpadlá hydraulického typu možno použiť aj v ťažobnom priemysle, v tepelných elektrárňach, v keramickom priemysle, v hutníctve. Zariadenia tohto typu, ktoré majú výhody spojené s membránovou aj piestovou verziou, sú teda všestrannejšie v mnohých modifikáciách. To znamená, že ak sú membránové zariadenia viac prispôsobené na čerpanie kvapalín (s určitým percentom pevných látok), potom si „hybridné“celkom poradia s pohybom látok, v ktorých môže byť zase vyššia koncentrácia nerozpustných prvkov.

Tento typ jednotiek je však zvyčajne oveľa drahší ako samostatné piestové alebo membránové jednotky. Pri správnej optimalizácii výrobného procesu sa však náklady môžu zaplatiť samé. Okrem toho sú náklady na energiu vďaka efektívnejšej účinnosti „hybridných“čerpadiel nižšie –aspoň v tejto časti sa znížia obchodné náklady. V dôsledku konštrukčných prvkov piestových membránových čerpadiel je opotrebenie dielov na nich často nižšie ako pri použití membránových zariadení.

Ako vybrať pumpu?

Na základe akých kritérií by sa malo vybrať membránové čerpadlo (ak nejde o zariadenie, ktoré nie je hybridného typu)? Kľúčové parametre, ktoré môžu naznačovať výkon zariadení tohto typu, sú nasledovné:

- tlak na výstupnom ventile (vo väčšine prípadov by minimálna hodnota mala byť 60 barov - všetko však závisí od zamýšľanej oblasti použitia čerpadla);

- sacia výška (najlepšie aspoň 4-5 metrov);

- intenzita dodávky látky (meraná v metroch kubických za hodinu - rozsah odporúčaných parametrov je veľmi rozdielny - od 0,5 do desiatok jednotiek, všetko závisí od účelu zariadenia);

- vzdialenosť prenosu tlaku (trvanie potrubia, ktorým je látka privádzaná - najmenej 50 metrov);

- tlak stlačeného vzduchu (spravidla v rozsahu 0, 2-0, 6 MPa, ale môžu existovať aj iné hodnoty);

- prípustný teplotný rozsah čerpaných látok (zvyčajne 0-80 stupňov);

- priemer otvorov na vstupe a výstupe, ako aj miesto prívodu vzduchu (uvedené v centimetroch alebo palcoch - zvyčajne pre dovážané modely);

- limitný priemer pevných inklúzií (môže sa líšiť od niekoľkých milimetrov po centimetre).

Klasifikácia čerpadiel a rozsah ich účelu sú zároveň také rozsiahle, ževýber optimálnych parametrov pri výbere tohto typu zariadenia bude vždy závisieť od konkrétneho rozsahu ich použitia.

Chyby

Príslušné zariadenie má množstvo výhod. Ide o všestrannosť – membránové čerpadlo je možné použiť na vodu a veľké množstvo iných kvapalín s rôznymi fyzikálnymi vlastnosťami. Ide o šetrnosť k životnému prostrediu - pri navrhovaní zariadení sa spravidla používajú pohony bez emisií a plynov. Toto je šírka technického výkonu - existuje elektrické, hydraulické, pneumatické, manuálne membránové čerpadlo. Treba však povedať aj o nedostatkoch, ktoré sú charakteristické pre jednotky tohto typu.

Po prvé, membrána čerpadla alebo membrána je neustále v pohybe. To nakoniec vedie k opotrebovaniu - stávajú sa menej vzduchotesnými, alebo dokonca úplne zlyhajú. Spravidla však výrobcovia moderných zariadení pripájajú k dodanej súprave niekoľko náhradných membrán a ak sa minú, vždy si môžete objednať nové. Napríklad spoločnosť HBM, dodávajúca svoj vlajkový produkt – vákuovú membránovú pumpu (HBM sa na takéto zariadenia špecializuje), dopĺňa súpravy náhradnými dielmi.

Po druhé, v dôsledku intenzity prevádzky sa opotrebúvajú aj ventily zariadení. V niektorých prípadoch sa môžu tiež upchať pevnými látkami, ktoré sú prítomné v dodávaných kvapalinách. Dajú sa však aj nahradiť.

Niektoré ťažkosti pri prevádzke čerpadiel môžu byť spôsobené periodickým výskytom parných uzáverov v čase nasávania kvapaliny (akSpracovávajú sa látky s vysokým tlakom pár, ako je metylchlorid).

Uvedené tri nedostatky sú zároveň kompenzované vysokou udržiavateľnosťou čerpadla, ako aj jednoduchou výmenou opotrebovaných dielov. Okrem toho, aby sa minimalizovala pravdepodobnosť poškodenia membrán a ventilov, môžu byť súčasne s jednotkami (a v niektorých prípadoch ako súčasť ich konštrukcie) použité rôzne typy tlmiacich zariadení, ktoré sú určené na vyhladenie impulzov vyplývajúcich z pohybu. membrán. V každom prípade je vhodnejšie použiť membránové čerpadlá ako ich tradičné náprotivky. Ekonomická ziskovosť mnohých odvetví je často predurčená schopnosťou používať práve takéto jednotky.