Мембранный насос: устройство, принцип работы и промышленное применение

Мембранные пневматические насосы объемного типа обеспечивают безопасную перекачку агрессивных, вязких и чувствительных к сдвигу жидкостей.

Принцип действия диафрагменного механизма

Работа пневматического мембранного агрегата основана на возвратно-поступательном перемещении двух эластичных диафрагм. Мембраны жестко зафиксированы на общем центральном штоке внутри разделенных рабочих камер. Пневматический распределительный клапан направляет поток сжатого воздуха поочередно за каждую диафрагму. При движении штока в одной камере создается разрежение, а во второй происходит нагнетание жидкости.

Шариковые или тарельчатые обратные клапаны автоматически регулируют направление движения перекачиваемой текучей среды. Промышленный мембранный насос функционирует без использования электродвигателя и вращающихся механических уплотнений. Это исключает риск утечки токсичных химических веществ и перегрева оборудования при сухом ходе. Агрегат способен работать в режиме самовсасывания с глубины до пяти метров без предварительного залива.

Материалы проточной части и химическая стойкость

Долговечность насосного оборудования определяется правильным подбором конструкционных материалов под конкретную рабочую среду. Корпус и внутренние мембраны должны сохранять устойчивость к коррозии и абразивному износу. Производители используют широкий спектр химически стойких полимеров и металлических сплавов.

• Полипропилен для перекачки щелочей, неорганических кислот средней концентрации и солевых растворов
• Поливинилиденфторид для работы с высококонцентрированными кислотами и агрессивными окислителями
• Нержавеющая сталь марки AISI 316 для пищевых продуктов, спиртов и фармацевтических компонентов
• Алюминиевые сплавы и чугун для перекачки нейтральных масел, красок, лаков и нефтепродуктов
• Фторопласт и этиленпропиленовый каучук для изготовления эластичных химически стойких диафрагм

Сферы промышленного применения и эксплуатационные преимущества

Благодаря универсальности и безопасности мембранные помпы широко востребованы в различных отраслях современной промышленности. Полная герметичность корпуса гарантирует соответствие строгим экологическим стандартам взрывозащиты ATEX. Оборудование легко справляется с перекачкой жидкостей с содержанием твердых абразивных включений размером до десяти миллиметров.

В химическом производстве насосы используются для дозирования кислот, щелочных растворов, растворителей и полимерных клеев. Пищевая промышленность применяет оборудование с гигиеническими соединениями для транспортировки соков, сиропов, паст и молочной продукции. Лакокрасочные заводы используют диафрагменные помпы для циркуляции пигментов и смол без разрушения их структуры.

Порядок ввода в эксплуатацию и регулировка производительности

Подключение пневматического насоса к воздушной магистрали и технологическому трубопроводу требует соблюдения базовых инженерных правил. Управление производительностью и напором осуществляется изменением давления и расхода подаваемого сжатого воздуха.

1. Установка оборудования на жесткое ровное основание с использованием антивибрационных резиновых опор
2. Подключение всасывающего и напорного технологических трубопроводов с установкой компенсаторов вибрации
3. Монтаж блока подготовки воздуха с фильтром-осушителем и манометром на питающей пневмолинии
4. Подача сжатого воздуха с давлением от двух до восьми бар для запуска возвратно-поступательного хода
5. Регулировка скорости потока и объема перекачки с помощью игольчатого воздушного вентиля
6. Промывка проточной камеры нейтральным растворителем или теплой водой после завершения технологического цикла

Критерии подбора насосного оборудования

Выбор типоразмера помпы выполняется на основании физико-химических свойств рабочей среды и гидравлического расчета системы. Специалисты рассчитывают требуемую производительность в кубических метрах в час и суммарные гидравлические потери на трение.

• Показатели кинематической и динамической вязкости перекачиваемой жидкости при рабочей температуре
• Максимальный размер и процентное содержание нерастворимых абразивных частиц в потоке
• Химическая совместимость перекачиваемого продукта с материалом корпуса, клапанов и рабочих диафрагм
• Необходимость работы во взрывоопасных зонах с особыми требованиями к заземлению корпуса
• Требуемая высота самовсасывания при сухом пуске и общее противодавление в напорной линии