Пневматический мембранный насос
Что такое пневматический мембранный насос?
Пневматический мембранный насос - это объемный насос, который использует сжатый воздух для перемещения жидкостей с помощью возвратно-поступательного движения и шарового или заслоночного клапана. Название этого насоса происходит от мембраны, используемой для перекачки. Эта мембрана работает по принципу вытеснения воздуха. Мембрана втягивается и вытягивается из насосной камеры, чтобы обеспечить поток жидкости. Этот тип насоса очень универсален, поскольку может транспортировать жидкости с высокой, низкой и средней вязкостью, а также жидкости со взвешенными частицами. Производители пневматических мембранных насосов разрабатывают их для использования даже в агрессивных химических средах, таких как кислоты, поскольку они могут быть сконструированы из различных типов материалов и мембран, устойчивых к коррозии. Этот насос может использоваться для перекачки широкого спектра жидкостей в различных отраслях промышленности, таких как водоснабжение, горнодобывающая, химическая, нефтегазовая, бумажная, целлюлозная и другие.
Рисунок: Пневматический мембранный насос
Компоненты пневматического мембранного насоса
Двигатель
Двигатель используется для получения энергии, которая приводит в действие пневматическую систему для производства сжатого воздуха. Мощность от двигателя передается через вал. Вал приводит в действие поршень для производства сжатого воздуха. Поршень установлен в центральной части мембраны, что заставляет ее колебаться при перемещении жидкости от всасывающего к нагнетательному концу.
Карданный вал
Это вал, передающий энергию от двигателя к насосу, соединяющий шатун и кривошип.
Шатун и кривошип
Шатун и кривошип служат для преобразования вращательного движения в колебательное. Шатун соединяет вал двигателя с поршнем.
Мембрана
Это деталь из резины или термопластичного материала, которая устанавливается над поршнем. Мембрана предназначена для расширения и сжатия объема жидкости в насосной камере, чтобы обеспечить работу насоса. Задача мембраны также состоит в том, чтобы разделять трансмиссионную и насосную части и предотвращать попадание жидкости в другие части насоса. Производители пневматических мембранных насосов учитывают различные факторы при разработке мембраны, чтобы обеспечить долгий срок службы насоса в зависимости от места его использования.
Всасывающие и нагнетательные клапаны
Всасывающий клапан используется для управления потоком жидкости в насосе, а также для предотвращения попыток жидкости течь в обратном направлении. Нагнетательный клапан контролирует поток жидкости из насоса и предотвращает ее возвращение в насос.
Рисунок: Компоненты пневматического мембранного насоса
Как работает пневматический мембранный насос?
Этот насос работает благодаря двум гибким мембранам. Мембраны двигаются вперед и назад, создавая временный вакуум. Этот вакуум предназначен для перемещения жидкости в насос. Мембраны служат перегородками между жидкостью и воздухом. Работа этого насоса включает в себя два хода. В первом случае мембраны соединяются через вал с центральной частью, где расположен воздушный клапан. Этот клапан используется для перемещения сжатого воздуха за первую мембрану и отвода его от средней части. Таким образом, первая мембрана создает ход давления, который перемещает жидкость из насоса. В то же время вторая диафрагма осуществляет процесс всасывания.
Воздух, находящийся за второй мембраной, выходит в атмосферу, и атмосферное давление перемещает жидкость на сторону всасывания. Во время второго хода выпускной клапан выталкивается из своего седла. Когда второй ход завершен, воздушный клапан перемещает воздух за первую мембрану, и весь цикл повторяется.
Рисунок: Работа пневматического мембранного насоса
Типы пневматических мембранных насосов
Инженерный пластиковый пневматический мембранный насос
Это насос, изготовленный из инженерного пластика. Этот материал обладает лучшими тепловыми и механическими свойствами по сравнению с широко используемыми пластиками, такими как ПВХ и полистирол. Однако насосы из этого материала довольно дороги по сравнению с насосами из обычных пластиков, таких как ПВХ. Рабочая температура такого насоса выше, чем у пластикового насоса, поскольку инженерные материалы обладают более высокой термостойкостью по сравнению с пластиком.
Алюминиевый пневматический мембранный насос
Это насос, изготовленный из алюминиевого материала. Этот тип насоса предпочтителен благодаря легкому весу, высокой прочности и устойчивости к высоким температурам, что делает его надежным и безопасным в эксплуатации. Высокая прочность алюминия позволяет этому насосу создавать поток жидкости под высоким давлением, пригодным для транспортировки на большие расстояния. Алюминий обладает и другими преимуществами, такими как нетоксичность и отличная коррозионная стойкость, что делает его пригодным для использования в агрессивных жидкостях. Благодаря алюминиевому материалу насос легко обрабатывать и производить благодаря ковкости алюминиевого материала. Однако этот насос стоит дороже насосов из инженерных пластмасс.
Пневматический мембранный насос из нержавеющей стали
Это пневматический мембранный насос, изготовленный из нержавеющей стали. Этот насос очень прочный по сравнению с насосами, изготовленными из инженерных пластмасс и алюминия. Поэтому этот насос подходит для использования там, где требуется высокое давление. Нержавеющая сталь также устойчива к коррозии и имеет низкое тепловое расширение, подходящее для высоких температур. Однако этот насос тяжелее по сравнению с насосами из инженерного пластика и алюминия.
Факторы, которые необходимо учитывать при выборе пневматического мембранного насоса
Требования к объему
Важно выбрать насос таким образом, чтобы при нормальной эксплуатации он работал на 50% своего наивысшего потенциала. Если насос будет работать при максимальном потенциале 50%, он сможет работать долгое время без технического обслуживания. Производители пневматических мембранных насосов указывают в инструкции их рабочую производительность в галлонах в минуту. Это поможет выбрать насос, оптимально подходящий по производительности 50%.
Материал насоса
Производители пневматических мембранных насосов изготавливают их из различных материалов. Одними из основных материалов, на которые следует обратить внимание, являются материалы шара, седла насоса и корпуса насоса. Выбор материала покрытия определяет тип жидкости, на которой может работать насос. Он также диктует рабочую температуру и выбор твердых частиц, содержащихся в жидкости. Например, материал из нержавеющей стали устойчив к коррозии и износу, но он дорогой. Пластиковый материал, например PTFE, устойчив к коррозии и имеет низкую стоимость, но он не устойчив к абразивному износу.
Кривая производительности насоса
Производители пневматических мембранных насосов разрабатывают каждый насос с определенной кривой производительности. Эта кривая показывает, как насос будет работать при определенном напоре и расходе, а также количество воздуха, необходимое при различных уровнях работы. Это помогает понять, сможет ли рассматриваемый насос обеспечить требуемую нагрузку по жидкости.
Области применения пневматических мембранных насосов
- Горнодобывающая промышленность. Эти насосы используются для осушения подземных и наземных площадок и карьеров, транспортировки шлама и шламовых отходов, а также для транспортировки топлива для тяжелых строительных и других транспортных средств.
- Заводы по переработке химикатов. Пневматические мембранные насосы используются в процессах загрузки и разгрузки, в качестве портативных насосов для бытовых нужд, дозирования или дозирования химических веществ.
- Керамика. Используется в керамических стапелях, формах для заливки, а также для переноса в дневные резервуары.
- Покрытия. Пневматический мембранный насос используется для транспортировки, распределения и дозирования чернил или краски для распылительных пистолетов.
- Гальваника и анодирование. Используется для пополнения химикатов в резервуарах для отделки металла или нанесения покрытия, фильтрации и перемешивания моющих растворов.
- Целлюлозно-бумажная промышленность. Используется для транспортировки клея, печатных красок и сыпучих клеев.
- Вода и водоподготовка. Пневматические мембранные насосы используются для транспортировки бытовой и коммерческой воды, а также взвешенных сред, таких как сточные воды.
- Нефть и газ. Используется в фильтр-прессе, для перекачки отстойников и перекачки сыпучего топлива.
Преимущества пневматических мембранных насосов
- Эти насосы не требуют масла и имеют меньше уплотнений, в отличие от центробежных насосов.
- Он обладает отличной износостойкостью, что позволяет использовать его в абразивных материалах.
- Он может заправляться на высоту около 6 м.
- Пневматические мембранные насосы имеют большой объем вытесняемой жидкости.
- Он имеет простой и компактный дизайн.
- Его легко чистить и ремонтировать.
- Он отличается высокой универсальностью, поскольку может работать практически во всех отраслях промышленности, за исключением тех, которые связаны с высокими температурами.
- Этот насос может перекачивать токсичные, абразивные и коррозионные жидкости.
- Пневматические мембранные насосы могут транспортировать жидкости с высокой вязкостью, такие как смазка и гудрон.
- Эти насосы имеют меньший износ мембраны по сравнению с мембранными насосами с механическим приводом благодаря выравниванию давления сжатого воздуха.
- Конструкция этих насосов позволяет разделить жидкие и чувствительные части насоса и тем самым снизить вероятность ремонта.
Недостатки пневматических мембранных насосов
- Эти насосы имеют низкую рабочую скорость.
- Его энергоэффективность довольно низкая по сравнению с другими насосами.
- Пневматические мембранные насосы не подходят для использования при высоких температурах.
- Они не создают высокого давления по сравнению с центробежными насосами.
Поиск и устранение неисправностей пневматических мембранных насосов
Насос не запускается
- Сломанная диафрагма. Замените диафрагму.
- Низкий расход воздуха. Проверьте соединения труб, размер и расход насоса относительно других устройств, подключенных к той же линии.
- Низкое давление воздуха. Отрегулируйте уровень давления. Также проверьте потребление насоса по сравнению с другими устройствами, установленными на той же линии.
- Недостаток воздуха. Убедитесь в исправности клапанов, воздушных контуров и соединений.
- Поврежден управляющий клапан. Замените регулирующий клапан.
- Всасывающий клапан закрыт. Откройте всасывающий клапан.
- Нагнетательный клапан закрыт. Откройте нагнетательный клапан.
- Пневматический теплообменник поврежден. Замените теплообменник.
- Насос остановился. Перезагрузите насос в соответствии с указаниями производителя пневматического мембранного насоса.
Насос не подает жидкость
- Неправильная посадка шара клапана. Разберите шаровой кран в соответствии с инструкциями производителя пневматического мембранного насоса и очистите седло и шар клапана или замените их, если необходимо.
- Слишком большой подъем всасывания. Уменьшите высоту всасывания.
- Слишком высокая вязкость жидкости. Увеличьте диаметр всасывающей трубы и уменьшите количество циклов работы насоса.
- Засорение всасывающей трубы. Откройте насос и удалите все блокирующие материалы.
Циклы работы насоса сокращаются
- Всасывающая труба заблокирована. Проверьте всасывающую трубу и удалите засоряющий материал.
- Жидкость с высокой вязкостью. Увеличьте диаметр трубы или используйте более мощный насос. Убедитесь, что насос используется для вязкости жидкости, рекомендованной производителем пневматического мембранного насоса.
- Труба подачи заблокирована. Очистите от засоряющих материалов.
Низкая скорость потока жидкости
- Жидкость с высокой вязкостью. Используйте трубы большого диаметра, насос большого размера и работайте на медленной скорости.
- Неправильно подсоединена впускная труба. Подсоедините трубу надлежащим образом.
Резюме
Пневматический мембранный насос - это объемный насос, работающий за счет использования сжатого воздуха. Как следует из названия, в этом насосе используется мембранный компонент из таких материалов, как тефлон, резина или термопластик, для создания возвратно-поступательного движения, которое помогает перемещать жидкость. Производители пневматических мембранных насосов проектируют этот насос таким образом, чтобы две гибкие мембраны, установленные на общем валу, многократно перемещались вперед и назад, закачивая жидкость в камеру насоса и выводя ее из нее. Такое движение создает в насосе вакуум, который помогает всасывать жидкость через впускное отверстие.
Производители пневматических мембранных насосов выпускают различные типы насосов на основе различных материалов, таких как инженерные пластиковые насосы, насосы из нержавеющей стали, алюминиевые насосы и другие. Области применения этих насосов включают в себя горнодобывающую промышленность, водоснабжение, очистку сточных вод, нефтегазовую промышленность, бумажную и целлюлозную промышленность, химическую промышленность, порошковую окраску и т.д. Преимуществами этих насосов являются износостойкость, коррозионная стойкость, простота очистки и ремонта, универсальность, самовсасывание и большой объем перекачиваемой жидкости.