Принцип роботи мембранного (диафрагменного) насоса

Мембранні (вони ж діафрагмові) насоси належать до категорії насосного обладнання так званого об'ємного типу - перекачування рідини в таких агрегатах здійснюється за рахунок циклічного зміни обсягу робочої камери. Якщо у поршневих і плунжерних насосів ці зміни відбуваються при зворотно-поступальних рухах відповідно поршня або плунжера, то у мембранних за це відповідає еластична мембрана (діафрагма), закріплена на одній зі стінок камери.

Замовити по дуже вигідною ціною діафрагмовий насос ви можете на сайті компанії.

Основний принцип

Базовий принцип роботи мембранного насоса будь-якої конструкції полягає в наступному: мембрана, вигинаючись в сторону «від камери», збільшує її обсяг і тим самим створює в камері область зниженого тиску, в результаті чого в насос засмоктується порція рідини. При вигинанні діафрагми в протилежну сторону обсяг камери зменшується, підвищується тиск - і рідина виштовхується назовні.

Клапани

Однак, подібний ефект був би неможливий без ще двох необхідних елементів - впускного і випускного клапанів. Вони працюють в парі, одночасно, але дзеркально:

при всмоктуючому русі мембрани відкривається впускний клапан, дозволяючи прохід рідини з вихідної ємності в робочу камеру - випускний ж при цьому закритий для збереження низького тиску в камері;

при виштовхує ході мембрани відкривається випускний клапан, даючи вихід рідини з камери - при цьому вхідний клапан закривається, щоб рідина не вийшла назад в ємність.

Для спрацьовування клапанів якесь зовнішнє керуючий вплив не потрібно, вони замикаються і відкриваються самостійно, під впливом струму рідини.

Клапани можуть відрізнятися по конструкції (найбільш часто використовуються прості і надійні клапани кулькового типу), але конструкція клапанів не має визначального значення для правильного функціонування мембранного насоса - головне, щоб вони спрацьовували чітко і вчасно. Куди більше значення має тип приводу, безпосередньо забезпечує пульсуючі руху мембрани.

види приводів

Існує кілька видів мембранних насосів, розроблених для застосування в різних технологічних умовах. При однаковому базовому об'ємному принципі дії діафрагмові насоси відрізняються конструкційно - зокрема, типами приводів і способом передачі зусилля від приводу до мембрани.

1. Електромагнітний привід. Найчастіше використовується в конструкції мембранних насосів-дозаторів , не розрахованих на перекачку великих обсягів рідких речовин, але здатних контролювати обсяг цієї перекачування з вкрай високим ступенем точності - від декількох мілілітрів на годину. Така точність досягається за рахунок використання в якості приводу соленоїда - електромагнітної котушки зі вільно рухаються всередині неї сердечником.

При подачі електричного імпульсу до обмотці котушки сердечник виштовхується з неї виникають в обмотці магнітним полем. У свою чергу, сердечник тисне на центральну частину діафрагми, змушуючи її здійснювати рух в сторону робочої камери насоса. При відключенні живлення котушки магнітне поле зникає; сердечник і мембрана разом з ним повертаються в початкове положення під дією поворотної пружини.

Від кількості і частоти імпульсів залежить обсяг рідини, що проходить крізь насос за одиницю часу. У деяких моделях мембранних дозуючих насосів є можливість додаткового регулювання величини ходу сердечника: чим коротше хід, тим менше і точніше подача.

2. Електромеханічний привід з більш складною структурою. Мембранні насоси з таким приводом здатні перекачувати значно більші обсяги, що вимірюються вже в сотнях літрів на годину. У їх конструкції також присутній штовхач, пов'язаний з центром мембрани - але тиск на нього надає не електромагнітне поле, а ексцентрик механічного редуктора. В якості силового агрегату, що обертає механізм редуктора, виступає електромотор.

Зворотний рух штовхача тут так само забезпечує пружина; аналогічно, і хід штовхача може регулюватися. Відповідно, регулюється і подача рідини - але з дещо меншою точністю, так як загальні обсяги досить великі. Максимальна продуктивність насосів цього типу залежить від обсягу робочої камери, робочої частоти редуктора і, природно, від потужності електроприводу.

3. Пневматичний привід. Використовується в промислових мембранних насосах , розроблених для перекачування тисяч і навіть десятків тисяч літрів на годину. Вони мають найбільш оригінальною з точки зору механіки конструкцією: у них не одна робоча камера, а дві, дзеркально розташованих камери, між якими знаходиться основний структурно-функціональний елемент - пневматичний коаксіальний обмінник.

Два кінця штовхача обмінника закріплені на двох протилежних мембранах таким чином, щоб коли в одній робочій камері здійснюється «всмоктує» такт роботи мембрани, в інший одночасно відбувався «виштовхує» такт.

Після досягнення штовхачем крайнього положення в обміннику відбувається автоматичне перемикання регулятора, і штовхач починає рухатися в інший бік; режим роботи камер змінюється на протилежний.

Незважаючи на високі обсяги перекачування і відсутність можливості регулювати величину ходу штовхача, в пневматичних мембранних насосах все ж передбачений контроль подачі. Він здійснюється іншим методом - регулюванням кількості і тиску повітря в повітроводі, що з'єднує пневматичний обмінник насоса і компресор, який виступає в ролі віддаленого приводу.