Jak vybrat membránové čerpadlo: tipy a recenze. Typy membránových čerpadel

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Čerpadla jsou jednotky, které jsou široce používány v různých průmyslových odvětvích a také při řešení některých problémů v každodenním životě. Existuje mnoho druhů tohoto typu zařízení. Membránová čerpadla patří k nejoblíbenějším a nejpraktičtějším při použití. Jejich popularita v Rusku roste. Jaké jsou jejich konstrukční vlastnosti? Jaké jsou výhody takových čerpadel? Co je třeba vzít v úvahu při jejich provozu?

Jak čerpadlo funguje

Jak funguje membránové čerpadlo? Schéma je toto. Toto zařízení se skládá ze dvou dutin umístěných jedna proti druhé. Odděluje je membrána – velmi pružná, ale zároveň pevná deska. Jedna dutina je naplněna vzduchem, druhá kapalinou. Mezi nimi je zase rozdělovač, který působí na membránu tak, že se pohybuje tam a zpět s malou amplitudou.

V důsledku toho je určitý objem tekutiny vytlačen z jedné dutiny a absorbován do druhé. Když membrána zaujímá opačnou polohu - látka se pohybuje v horizontální rovině - kvůli přítomnosti ve struktuřespeciální ventilová sestava. Membránové čerpadlo tedy pracuje na principu vytlačování látky - jako skutečně zařízení pístového typu. Ale ve druhém z nich zpravidla nejsou žádné pružné části jako membrána. Výrobní schéma jednotky zaručuje vysokou stabilitu zařízení.

Vzhledem k konstrukčním prvkům není komora membránového čerpadla prakticky znečištěna. V tomto ohledu se tento druh zařízení v průběhu praktického provozu chová spolehlivěji než tradiční pístová. Membránová čerpadla jsou nejvhodnější pro čerpání vody, kapalin se zvýšenou hustotou a viskozitou a kalů.

Konstrukční materiály

Membrána čerpadla je obvykle vyrobena z pryže nebo pružné a extra pevné oceli. Tělo zařízení bývá zase vyrobeno z materiálů, které jsou odolné vůči korozi a chemikáliím (pokud se předpokládají příslušná specifika jejich použití). Dodávané kapaliny nebo kaly jsou posílány do tlakového potrubí, které je také nejčastěji vyrobeno z pryže nebo PVC.

Výhody membránových čerpadel

Membránové čerpadlo má řadu výhod. Za prvé je to výjimečně snadnost provedení (ve většině technologických implementací). V jednotkách tohoto typu zpravidla nejsou žádné rotující části a motory. Tyto mechanismy, které uvádějí čerpadla do pohybu, nejsou technologicky sofistikovaná zařízení. Zpravidla moderní membránová čerpadla - selektrický pohon vcelku jednoduché konstrukce, s pneumatickým systémem, nebo i ručním pohybem. Za druhé, tyto jednotky pracují s minimální pravděpodobností selhání - ve skutečnosti je tato jejich vlastnost způsobena právě jednoduchostí konstrukce. Membránové čerpadlo je zařízení, které vydrží dlouho. Za třetí, tato zařízení se velmi snadno instalují a sestavují, nejsou náročné na skladovací a přepravní podmínky. Teplota, vlhkost vzduchu a další faktory prostředí prakticky neovlivňují funkčnost čerpadel.

Technologické provedení

Dotyčné jednotky se liší. Mezi nejčastější patří pneumatické čerpadlo. Membránová jednotka tohoto typu pracuje bez účasti elektrického pohonu, jiných složitých převodových zařízení a prvků zařízení. Takové zařízení je zvláště výhodné z hlediska přepravy. Mezi další pozoruhodné vlastnosti patří absence znatelného zahřívání a také těsnost, která v některých případech umožňuje použití zařízení pod vodou. Jak jsme uvedli výše, existují elektricky poháněná membránová čerpadla. Jsou také zcela běžné díky své všestrannosti (jsou přizpůsobeny většině elektrických systémů používaných v Rusku), vysokému výkonu a přijatelným cenám. Existují také hydraulicky poháněná čerpadla.

Hlavním kritériem pro klasifikaci zařízení je tedy typ motoru. Obecně je princip fungování každého typu zařízení stejný: membrána (nebo, jak se také nazývá, membrána)ohýbá působením mechanického motoru, vzduchu (u pneumatického pohonu) nebo vody (u hydraulického systému), v důsledku čehož je zajištěn pohyb přiváděné látky. Některé konstrukce čerpadel mají dvě membrány. Na jeden působí stlačený vzduch, v důsledku čehož se ohýbá a posouvá dodávanou látku k výstupnímu ventilu. Zároveň v oblasti, kde se nachází druhá membrána, vzniká vakuum, do kterého se vlivem přírodních fyzikálních zákonů látka vstřebává. A tak při každém pohybu pohonu. Dvě membrány jsou v tomto případě spojeny mechanickou hřídelí. Na přenosu látky se podílejí i vzduchové ventily, které fungují automaticky. V čerpadle tak probíhají dva procesy - sání (kdy první membrána zředí vzduch při pohybu od stěn) a vstřikování (kdy druhá membrána přenáší tlak pneumatického proudu na kapalinu, která se podařilo dostat do pouzdra, čímž je zajištěn pohyb látky k výstupu). Indikátory tlaku v oblasti zadní stěny membrány, která uvolňuje kapalinu, a indikátory umístěné v oblasti vstupu jsou tedy stejné. Často má dotyčná jednotka jiný název - "vakuová pumpa". Membránový mechanismus je přítomen ve všech technologických implementacích zařízení. Důvodem je jeho jednoduchost a zároveň vysoká účinnost. Dvojmembránová čerpadla jsou obvykle pneumatická.

Kritéria účinnosti čerpadla

Na základě jakých kritérií se hodnotí membránová čerpadlahledisko efektivity a kvality práce? Odborníci identifikují následující sadu parametrů.

Za prvé, pneumatické membránové čerpadlo (nebo čerpadlo vybavené elektrickým pohonem) musí fungovat hladce bez nutnosti oprav, dodatečného seřizování, mazání a dalších postupů, které vyžadují výrobní zdroje.

Zadruhé, jednotky tohoto typu musí být šetrné k životnímu prostředí. V zásadě je toto kritérium splněno ve vztahu k většině moderních modelů membránových čerpadel. Málokterá zařízení běží například na benzín nebo plyn.

Za třetí, je žádoucí, aby existoval funkční a snadno použitelný systém pro regulaci rychlosti a objemu dodávaných látek. To znamená, že čerpadlo by nemělo pracovat pouze v režimu "zapnuto" a "vypnuto". Intenzitu sání je nutné umět přizpůsobit typu látky a úkolu, který je ve výrobě řešen.

Za čtvrté, konstrukce čerpadel musí být taková, aby vniknutí pevných předmětů do dutin nevedlo k mechanickému poškození zařízení a jeho poruše.

Někteří techničtí experti také považují za důležité, aby čerpadla měla systém přepěťové ochrany (pokud mluvíme o elektrických jednotkách) a také účinnost – pokud jde o stejný typ zařízení.

Rozsah použití

Dotyčný je několik tříd spotřebičů. Existuje dávkovací membránové čerpadlo, ruční, vakuové - a všechny se úspěšně používají v různých průmyslových odvětvích. Zpravidla totoprůmysl - ropa a plyn, potravinářství, barvy a laky. chemie, ale i stavebnictví. Postupně si přístroje osvojují i soukromníci – například na farmách. Miniaturní zařízení se stávají velmi populární. Zejména některé dokážou spotřebovat velmi málo elektřiny (i přes to bude mít uživatel v rukou plnohodnotné membránové čerpadlo) – 12 voltů. Taková zařízení často používají letní obyvatelé k navrhování zavlažovacích systémů nebo malého systému zásobování vodou. Recenze mnoha majitelů domů charakterizují malá membránová čerpadla pro domácnost výhradně na pozitivní straně.

Tyto mechanismy, zejména ty, které jsou uzpůsobeny pro použití v průmyslu, mohou být čerpány různými látkami - vodou, kapalinami s vyšší hustotou a viskozitou, ale i těmi, které umožňují pevné vměstky (v závislosti na úpravě zařízení, jejich přípustná velikost se pohybuje od milimetrů do několika centimetrů). Některé modely jsou uzpůsobeny pro čerpání chemicky agresivních látek.

Dávkovací pumpy

Existuje podtyp jednotek, o kterých uvažujeme – dávkovací čerpadla. Membránové mechanismy v nich jsou v zásadě stejné jako u běžných zařízení tohoto typu, ale rozsah jejich účelu je zpravidla užší. Mnoho modelů zařízení je uzpůsobeno pro stejnou práci s chemicky aktivními látkami – když je potřeba jejich pravidelné dávkování.

Jaké jsou jejich konstrukční prvky? Membránová dávkovací čerpadlazpravidla přesnost, s mimořádnou těsností pouzdra. Jejich produktivita (intenzita čerpání látek) je velmi pružně regulována. Moderní modely zároveň poskytují možnosti s nastavením potřebných parametrů - jak v režimu aktuálního provozu jednotky, tak v procesu předkonfigurace. V závislosti na konstrukci a technologickém typu zařízení to lze provést ručně nebo pomocí pohonných prvků.

Mezi pozoruhodné vlastnosti dávkovacích čerpadel patří jejich obzvláště snadná údržba. Zejména jsou navrženy zpravidla ve formě bloků - to vede k jednoduchosti a minimálním nákladům na práci při montáži nebo instalaci zařízení. Taková čerpadla jsou obvykle vybavena ventily přizpůsobenými nebezpečným médiím. To je obzvláště důležité, protože tyto prvky jsou poměrně citlivé.

Zařízení dávkovacího typu mají poměrně velký počet zdvihů (pohybů) - asi 100-150 za minutu. Zároveň můžete upravit amplitudu - u moderních modelů to lze provést pomocí intervalu 0-100%.

V některých případech specifika výroby zahrnují použití „hybridního“modelu zařízení. Konkrétně: může být vyžadováno membránové pístové čerpadlo. Spojuje v sobě výhody bránice i „klasiky“. Zvažte specifika tohoto typu agregátů.

Vlastnosti pístových membránových čerpadel

Vakuové čerpadlo (membrána) jako takové není kvůli konstrukčním prvkům vždyNavrženo pro práci s materiály s vysokou hustotou. Podle některých technických expertů navíc není jeho účinnost vždy optimální. Proto je vhodné použít čerpadlo, které má vlastnosti jak membrány, tak i pístu. Tento typ zařízení v mnoha případech pracuje s vyšší účinností a nižšími náklady na energii.

Rozsah pístových membránových čerpadel je navíc zpravidla širší než rozsah membránových čerpadel. Zejména je lze použít nejen pro čerpání kapalin, ale také pro přemísťování kalů, ve kalolisech, v rámci konstrukce rozprašovacích sušáren. Některá pístová membránová čerpadla hydraulického typu lze také použít v těžebním průmyslu, v tepelných elektrárnách, v keramickém průmyslu, v metalurgii. Zařízení tohoto typu, mající výhody vlastní jak membránové, tak pístové verzi, jsou tedy v mnoha modifikacích všestrannější. To znamená, že pokud jsou membránová zařízení více uzpůsobena pro čerpání kapalin (s určitým procentem pevných látek), pak si „hybridní“docela poradí s pohybem látek, ve kterých zase může být vyšší koncentrace nerozpustných prvků.

Tento typ jednotek je však obvykle mnohem dražší než pístové nebo membránové jednotky samostatně. Při správné optimalizaci výrobního procesu se však náklady mohou zaplatit samy. Kromě toho jsou náklady na energii díky efektivnější účinnosti „hybridních“čerpadel nižší –alespoň v této části se sníží obchodní náklady. Také kvůli konstrukčním prvkům pístových membránových čerpadel je opotřebení jejich součástí často nižší než při použití membránových zařízení.

Jak vybrat pumpu?

Na základě jakých kritérií by se mělo vybrat membránové čerpadlo (pokud se nejedná o zařízení, které není hybridního typu)? Klíčové parametry, které mohou indikovat výkon zařízení tohoto typu, jsou následující:

- tlak na výstupním ventilu (ve většině případů by minimální hodnota měla být 60 barů - vše však závisí na zamýšlené oblasti použití čerpadla);

- sací výška (nejlépe alespoň 4-5 metrů);

- intenzita dodávky látky (měřeno v metrech krychlových za hodinu - rozsah doporučených parametrů se velmi liší - od 0,5 do desítek jednotek, vše závisí na účelu zařízení);

- vzdálenost přenosu tlaku (doba trvání potrubí, kterým je látka přiváděna - minimálně 50 metrů);

- tlak stlačeného vzduchu (zpravidla v rozsahu 0, 2-0, 6 MPa, ale mohou být i jiné hodnoty);

- přípustný teplotní rozsah čerpaných látek (obvykle 0-80 stupňů);

- průměr otvorů na vstupu a výstupu a také místo, kde je vzduch přiváděn (uváděno v centimetrech nebo palcích - obvykle u dovážených modelů);

- mezní průměr pevných vměstků (může se lišit od několika milimetrů do centimetrů).

Přitom klasifikace čerpadel a rozsah jejich účelu jsou tak rozsáhlé, ževýběr optimálních parametrů při výběru tohoto typu zařízení bude vždy záviset na konkrétním rozsahu jejich použití.

Vady

Dotyčné zařízení má spoustu výhod. To je všestrannost – membránové čerpadlo lze použít pro vodu a velké množství dalších kapalin s různými fyzikálními vlastnostmi. Jedná se o šetrnost k životnímu prostředí - při konstrukci zařízení se zpravidla používají pohony bez emisí a plynů. To je šíře technického výkonu - existuje elektrické, hydraulické, pneumatické, manuální membránové čerpadlo. Je ale třeba říci i o nedostatcích, které jsou charakteristické pro jednotky tohoto typu.

Za prvé, membrána čerpadla nebo membrána je neustále v pohybu. To nakonec vede k opotřebení – stávají se méně vzduchotěsnými, nebo dokonce úplně selžou. Moderní výrobci zařízení však zpravidla připojují k dodané sadě několik náhradních membrán, a pokud dojdou, vždy si můžete objednat nové. Například společnost HBM, dodávající svůj vlajkový produkt – vakuovou membránovou pumpu (HBM se na taková zařízení specializuje), doplňuje sady náhradními díly.

Zadruhé se vlivem intenzity provozu opotřebovávají i ventily zařízení. V některých případech se také mohou ucpat pevnými látkami, které jsou přítomny v dodávaných kapalinách. Lze je však také vyměnit.

Některé potíže při provozu čerpadel mohou být způsobeny periodickým výskytem parních zámků v době sání kapaliny (pokudZpracovávají se látky s vysokým tlakem par, jako je methylchlorid).

Zmíněné tři nedostatky jsou zároveň kompenzovány vysokou udržovatelností čerpadla a také snadnou výměnou opotřebovaných dílů. Kromě toho, aby se minimalizovala pravděpodobnost poškození membrán a ventilů, mohou být současně s jednotkami (a v některých případech jako součást jejich konstrukce) použity různé typy tlumicích zařízení navržených tak, aby vyhladily impulsy vyplývající z pohybu. bránic. V každém případě je použití membránových čerpadel vhodnější než jejich tradičních protějšků. Ekonomická ziskovost mnoha průmyslových odvětví je často předurčena schopností používat právě takové jednotky.