Дозировочные насосы. Характеристики. Виды.вернуться к списку

0
0 руб.
В вашей корзине

Дозировочные насосы. Характеристики. Виды.

Дозировочные насосы. Характеристики. Виды.

Дозировочные насосы – это специализированные насосные агрегаты, которые предназначаются для объемного дозирования под напором различных чистых, химически нейтральных, агрессивных или токсичных жидкостей, а также эмульсий и суспензий.


Популярность дозирующих агрегатов обуславливается общепринятой технологией очистки воды. Например, ни коагуляция, ни флотация, ни дезинфекция, ни коррекция химического состава обрабатываемой воды или другой жидкости не может обойтись без внесения в неё растворов реактивов. Главным фактором при химической обработке воды реагентами является точность их дозирования.


Первыми дозировочными насосами стали поршневые насосы, поскольку они обладали тремя основополагающими преимуществами:

- высокая точность дозировки перекачиваемой воды или другой жидкости.

- небольшое рабочее пространство камеры нагнетания. Это сокращает потери дорогостоящих химических реагентов при их дозировании, к тому же позволяет изготавливать корпус камеры нагнетания из стойких к коррозии материалов, которые способны выдерживать контакт практически с любой агрессивной средой, при незначительном удорожании.

- возможность увеличения или уменьшения рабочего пространства камеры нагнетания путем регулировки длины хода поршня.


Широкий спектр возможностей для применения дозировочных насосов вызвал настоящий шквал идей в умах конструкторов, что не могло не привести к появлению дозирующих насосов различных типов, мощностей и модификаций. Однако, при всем многообразии видов, все насосы дозаторы принято классифицировать по двум признакам:


1. В зависимости от конструкции поршня:

- плунжерные;

- диафрагменные или мембранные.


2. В зависимости от типа привода различают:

- насосы с механическим приводом;

- насосы с гидравлическим приводом.


Стоит отметить, что в последнее время, все большее распространение получают насосы перистальтические серии НП, для дозирования абразивных, вязких, коррозийных и кристаллизующихся жидкостей, включая эмульсии содержащие твердые частицы размером до 10% от внутреннего диаметра шланга насоса. Это связано с тем, что обычные дозировочные плунжерные насосы не могут справиться с перечисленными перекачиваемыми средами. В перистальтических дозировочных насосах подача изменяется прямо пропорционально изменению скорости вращения ротора.


Вне зависимости от типа, все насосы-дозаторы характеризуются такими параметрами, как: скорость подачи дозируемой жидкости, максимальное рабочее давление, тип рабочей камеры (плунжерный или диафрагменный), материал изготовления рабочей камеры. Так, например, большинство плунжерных дозаторов имеют рабочую камеру, изготовленную либо из кислотоупорной стали или пластика (фторопласт, ПВХ либо полиэтилен), а сам плунжер изготавливается либо из той же стали либо из керамики. Мембрана диафрагменного дозировочного насоса изготавливается обычно из фторопласта.


Регулировать подачу реагентов в дозирующих насосах можно либо изменением длины хода поршня, либо изменением количества полных рабочих циклов. Изменять длину хода поршня можно либо при помощи микрометрического винта, либо используя специальные механические делители, которые ограничивают ход поршня. Изменять число ходов поршня можно путем регулирования настроек в электросхеме блока управления насосом.


Обычно, дозировочные насосы оснащаются предохранительным клапаном и устройством, предназначенным для стравливания воздуха из рабочей камеры. Большинство современных моделей оборудованы электронными контроллерами управления, благодаря которым можно не только изменить подачу присадки или реагента, непосредственно с панели управления, но и отрегулировать скорость дозирования по сигналам, от подсоединенных контрольно-измерительных приборов. Таким образом процесс дозирования можно полностью автоматизировать.

Итак, рассмотрим два основных вида дозировочных насосов более подробно.

1. Дозирующие насосы плунжерного типа.

Плунжерные дозировочные насосы применяются для создания сильного напора дозируемой среды (до 20-30 Мпа и выше), либо для дозировки большого объема реагента или присадки. Плунжерные дозировщики предназначаются для объемного напорного дозирования нейтральных или агрессивных, токсичных или ядовитых жидкостей, эмульсий или суспензий, обладающих высокой вязкостью и плотностью до 2000 кг/м3. В зависимости от типа и характеристик насоса, подача может лежать в пределах, начиная от десятой доли миллилитра до трех тысяч литров в час. К плунжерным дозировочным насосам относят насосы серии: НД (НД-2,5Р, НД-2,5, НД-0,1, НД-1,0Р ), НДР, а также насосные агрегаты ЗНД-1,0-Р.

Дозирующие насосы плунжерного типа

Принцип действия плунжерных дозировочных насосов строится на возвратно-поступательном движении поршня внутри корпуса, представляющего собой пустотелый цилиндр, в результате чего, внутри этого цилиндра создается попеременно то разрежение, то избыточное давление (нагнетание). При разряжении наблюдается процесс всасывания, при нагнетании – создается избыточное давление, которое выталкивает реагент или другую жидкость из насоса. При этом, весь процесс регулируется при помощи слаженной работы системы всасывающих и нагнетательных клапанов.

Дозирующие насосы

Выбирая материалы, из которых изготовлены рабочая камера насоса и поршень, особое внимание следует обратить на химическую совместимость материалов рабочих органов с перекачиваемой средой и содержание в ней абразивных веществ, поскольку неправильный подбор материала может привести к повышенному износу механических частей дозатора, и даже вывести его из строя. Чтобы защитить поршень от агрессивных реагентов, плунжерные насосы могут быть оснащены сильфоном из высоколегированной стали, а также мембранами из фторопласта, которые будут разделять проточную часть насоса и приводную часть.

Привод плунжерных насосов обычно механический, с передачей крутящего момента электродвигателя через кривошипно-шатунный механизм на возвратно-поступательное движение поршня.

2. Диафрагменные или мембранные дозировочные насосы.

В диафрагменных дозировочных насосах весь процесс всасывания и дозировки веществ из рабочей камеры происходит благодаря вынужденному колебанию мембраны, которая по-факту, является стенкой рабочей камеры. При этом, использование вместо поршня эластичной мембраны из фторопласта обуславливает как преимущества, так и недостатки мембранных дозировочных насосов. В качестве примера можно привести Блок дозировочный БНДР-Р-ПГ, который по желанию может оснащаться как мембранными, так и плунжерными дозаторами.

Диафрагменные или мембранные дозировочные насосы

Преимущества диафрагменных дозирующих насосов:

- Отсутствие движущихся частей и механизмов в рабочей камере, благодаря чему, попадание в перекачиваемую среду каких-либо механических частиц и примесей при работе дозировщика исключено. Как правило, мембранные дозировщики применяются для дозации сверхчистых реагентов или суперочищенной воды в электротехнической промышленности и фармацевтике.

- Возможность изготовления рабочей камеры полностью из коррозионностойких, устойчивых к агрессивным средам материалов. Именно поэтому, диафрагменные дозаторы так востребованы в химической промышленности.

- Отсутствие «застойных» зон в рабочей камере насоса. Это позволяет перекачивать, помимо остальных, еще и абразивные жидкости. Такая универсальность делает мембранные дозирующие насосы одними из самых востребованных на рынке.


Недостатками диафрагменных насосов являются:

- По сравнению с плунжерными насосами, мембранные обладают относительно невысокой точностью дозирования. Это связано с невозможностью предугадывания режима растяжения/сжатия эластомерной мембраны, в зависимости от температуры перекачиваемой среды. Также, сильное влияние на точность дозирования оказывает «усталость» материала (растягивание, появление трещин) мембраны, возникающая от возраста и эксплуатации.

- Низкая механическая прочность мембран, т.е. крупные механические включения в перекачиваемых средах могут вызывать разрушение мембраны, и потерю герметичности рабочей камеры.

- Низкая производительность и низкое рабочее давление, что опять же обусловлено физическими свойствами рабочей мембраны.

Однако, прогресс не стоит на месте, и поэтому производители постоянно вносят изменения и дополнения в конструкцию таких насосов. Изменяется состав мембранного эластомера, путем добавления присадок и наполнителей, появляются насосы со сдвоенной мембраной, изменяют тип привода диафрагменного насоса.

Диафрагменные или мембранные дозировочные насосы

Наиболее часто встречаемый привод на мембранных насосах – электромагнитный. Здесь, колебательное движение штока, который движется в электромагнитном поле соленоида, передается на саму мембрану. При этом, регулировка дозирования может быть осуществлена посредством изменения длины и частоты хода штока. Насосы с таким приводом имеют равную продолжительность коротких периодов всасывания и нагнетания за один полный цикл.

Также, часто встречаются привод с передачей крутящего момента электродвигателя через кривошипно-шатунный механизм на возвратно-поступательное движение поршня. А самым редким является гидравлический привод. Однако, диафрагменные насосы, оборудованные гидравлическим приводом отличаются очень точным дозированием. Основное достоинство такого привода состоит в том, что на рабочую мембрану воздействует не шток или поршень, а жидкость, поэтому, нагрузка на мембрану распределяется по всей поверхности. Это позволяет продлить срок службы мембраны и самого насоса в целом.