Мембранный насос

Современное насосное оборудование становиться все более удобным и старается отвечать возрастающему количеству требований потребителя. Не стоит в стороне и мембранный (диафрагменный) насос.

Мембранный насос - это оборудование объёмного типа, рабочим орган которого является гибкая пластина (диафрагма, мембрана). Пластина закрепляется по краям и изгибается под действием рычажного механизма (механического привода), или в результате изменения давления воздуха (пневматического привода) или жидкости (гидравлического привода).

Работа такого оборудования похожа на работу поршневого или плунжерного насоса.

Устройство мембранного насоса

В устройство мембранного насоса в классическом исполнении с механическим приводом включает:

• 1 шариковый клапан
• 2 ограничитель
• 3 гайка
• 4 уплотнительные кольца
• 5 патрубок
• 6 шпилька
• 7 крышка
• 8 мембрана
• 9 тарелка
• 10 поршень
• 11 шатун
• 12 корпус насоса
• 13 эксцентрик
• 14 червячное колесо
• 15 пробка
• 16 гильза поршня.

Шариковый клапан 1 необходим для предотвращения обратного тока жидкости или воздуха.

Ограничители 2 необходимы удерживания шариковых клапанов в пределах седла.

Работа мембранного насоса заключается в следующем. При вращении колеса 14, расположенного в корпусе 12, приходит в движение поршень 10, соединенный с колесом шатуном 11.

Поршень 10 соединен с мембранной 8 с помощью шпильки 6.

Мембрана является одной из стенок рабочей камеры. Под действием нагрузки мембрана изгибается, меняя объем рабочей камеры и жидкость находящаяся в этой камере вытесняется в область нагнетания насоса.

При обратном ходе мембрана выгибается в противоположную сторону, создавая вакуум в рабочей камере и затягивая в неё новую порцию рабочей среды. По принципу работы мембрана схожа с поршневым приводом насоса.

Рассмотрим этот процесс подробнее

Принцип работы мембранного насоса

Перемещаясь вправо поршень втягивает мембрану увеличивая объем рабочей камеры и создавая область разрежения. Жидкость поступает из нижнего патрубка в рабочую камеру насоса за счет возникновения эффекта вакуума.

Перемещаясь влево поршень выгибает мембрану обратно создавая давление и уменьшая объем рабочей камеры.

Нижний клапан закрывается, а верхний открывается и жидкость выдавливается в трассу.

Перемещения поршня обеспечивается движением шатуна, а подача насоса связана с циклом вращения колеса агрегата.

Для того чтобы увеличить подачу некоторые модели насосов оборудуются сразу двумя мембранами (диафрагмами) расположенными друг напротив друга. Эти диафрагмы соединяются между собой посредствам эксцентрикового механизма. Стоимость такого оборудования увеличивается, но его применения становится значительно эффективней.

Типы мембранных насосов

Мембранный водяной насос (мембранный насос для воды)

В мембранных водяных насосах рабочей средой является жидкость. Мембранные насосы для воды являются наиболее часто используемыми. Они применяются в производстве, промышленности, сельском хозяйстве и повседневной жизни.

Достоинствами мембранного водяного насоса, помимо широкого спектра его работы также является:

• Высокая эффективность работы – высокий КПД
• Широкий ассортимент конструкций,
• большой ресурс работы
• высокая точность дозирования жидкости,
• простота конструкции - ремонтопригодность.

Мембранный насос для воды способен создавать большое давление с минимальными затратами. Поэтому такой насос эффективен в областях связанных с водой: подходит для моек, поливочного оборудования и водоснабжения.

По видам воздействия на мембрану выделяют:

• насосы с механическим приводом – мембрана изгибается под действием рычажного механизма;
• насосы с пневматическим приводом – мембрана прогибается под действием давления воздуха;
• насосы с гидравлическим приводом – мембрану приводит в движение давление жидкости.

Мембраны изготавливаются из как из тонкой металлической пластины, обладающей высокой упругостью, так и из неметаллических материалов, таких как резина, полимеры и кожа.

Мембранно поршневой насос

Мембранно поршневой насос предназначен для работы со средой высокой плотности. Такой тип насосов сочетает в себе лучшее и от мембранного и от поршневого типа насосов и используются не только для перекачки жидкостей, но и для перемещения шламов.

Широкое распространение мембранно поршневые насосы получили в горнодобывающей промышленности, на ТЭЦ, в керамическом производстве и металлургии.

Благодаря высокому КПД, при сравнительно большой стоимости насосы этого типа быстро “отбивают” вложения.

Мембранный вакуумный насос (насос мембранный пневматический )

Мембранный вакуумный насос часто называют насос мембранный пневматический, ведь в качестве рабочего тела используется воздух. Работает такой насос по следующему принципу: сжатый воздух проходящий в одну из мембранных пластин, заставляет её изгибаться и сжиматься – это способствует движению жидкости через рабочую часть насоса от входа в сторону нагнетания (выхода). Вместе с этим, параллельным процессом происходит работа второй пластины, в которой создается вакуум, всасывающий жидкость и цикл повторяется.

Мембранный вакуумный насос являются совершенно сухими, не загрязняют окружающую и перекачиваемую среды и очень просты в эксплуатации. Дополнительным плюсом является и большой срок эксплуатации при непрерывной работе.

Мембранный пневматический насос может использоваться в качестве компрессора.

Мембранный вакуумный насос изготавливается из высококачественных материалов. Все комплектующие к насосам производятся с использованием высокотехнологичного оборудования мировых производителей

Насосы получили широкое распространение в медицинской технике, вакуумных печах, печатных машинах, вакуумных массажерах и фильтрах и многих других областях. Мембранный вакуумный насос используется также и на серийном производстве, где главный упор делается на количество изготовленной продукции.

Мембранные насосы дозаторы (мембранный дозирующий насос)

Спектр применения мембранных насосов дозаторов довольно специфичен. Такие насосы адаптированы для работы с химически активными веществами, когда есть необходимость их периодической дозировки.

Мембранный дозирующий насос, как правило, оборудуется герметичным корпусом. Его работа по перекачке среды может быть отрегулирована в широком диапазоне, а в современным моделях предусмотрены варианты с заданием нужным параметров. В зависимости от модели и типа мембранного насоса дозатора величина производительности может быть задана вручную или с помощью элементов привода.

В конструктивном плане насосы отличаются в легкости обслуживания, сборке и монтаже насоса. Кроме того мембранные дозировочные насосы оборудованы клапанами, адаптированными к воздействию вредных сред.

Мембранный насос 12 вольт

Мембранный насос на 12 вольт применяется в домашнем и фермерском хозяйстве, где необходимо малогабаритное устройство для подачи воды под давлением

Благодаря небольшому размеру и малому весу мембранный насос на 12 вольт можно разместить практически в любом месте.

Единственный его недостаток – это шум при работе.

Ещё одна область применения такого оборудования – автомобильная. Насосное оборудование этого типа используется для откачки масла или для создания давления в автомойке. Некоторые модели оборудованы переходниками для автомобильной сети

Самые популярные модели:

Shurflo ProBlaster II Ultimate— используется для перекачивания пресной воды

Технические характеристики:

• подача: 11,3 л./мин.;
• питание: 12 В.;
• давление: 3,1 бар.

SeaFlo — китайский мембранный насос для воды 12 вольт.

Технические характеристики:

• подача - 15 л./м.;
• питание - 12 В.;
• давление: 4,2 бар.

Характеристики и преимущества

Подача мембранного насоса определяется по формуле

Q = V × k

где

• V – изменяющийся объем рабочей камеры насоса
• k – количество рабочих циклов в единицу времени

Подача мембранного насоса зависит от объема рабочей камеры (от размеров самого насоса) и от количества циклов воздействия в единицу времени и составляет от 1 до 150 м³/ч.

Современный насос мембранного типа обеспечивает в зависимости от модели подачу от 27 и до 1060 литров в минуту и максимальное давление до 8 бар

Преимущества и недостатки мембранных насосов.

Преимущества

Мембранные насосы отличаются простотой конструкцией и, как следует из этого высокой надежностью

Поскольку в мембранном насосе нет вращающихся деталей, отпадает необходимость в подшипниках и уплотнениях.

1. Отсутствие подшипников и вращающихся частей позволяет исключить необходимость в смазке.

2. Отсутствие уплотнений позволяет полностью исключить возможность утечки жидкости из насоса.

3. Мембранные насосы обладают компактными размерами и небольшим весом.

Недостатки

Рабочим органом насоса является мембрана, которая при работе постоянно изгибается, что приводит к её быстрому разрушению.

Мембранные насосы обладают сравнительно небольшим напор, а так же особенно большой среди насосов своего типа неравномерностью подачи.

Только зная плюсы и минусы каждого конкретного типа оборудования, можно сделать правильный выбор и заключение о его эффективности и надежности, а если вдруг произошла поломка, то выполнить ремонт вакуумных насосов.

Мембранный насос относится к типу насосов вытеснения. Для составления мнения об этом типе насосов прочитайте статью о винтовых насосах.

Видеоматериалы

Насос мембранного типа на сегодняшний день получил широкое признание. Такие насосы используются в автомобильной, дорожной и сельскохозяйственной технике.

Кроме того насосы используются в строительстве, в обработке отходов, в газодобывающих компаниях, на нефтяных комплексах, в химической и нефтехимической отраслях.