Жидкости и реагенты играют важную роль в производственных процессах, особенно в химической, пищевой и фармацевтической промышленности. Для обеспечения качества и стабильности продукции крайне важен точный контроль над подачей этих веществ. Дозирующие насосы являются необходимым оборудованием для решения этой задачи.
Что такое дозирующий насос
Дозирующий насос — особый вид насосного оборудования, который используется для добавления точного количества жидкого вещества в основной раствор. Особенность такого насоса-дозатора заключается в его способности взаимодействовать с агрессивными или вязкими средами. В конструкцию устройства входят следующие комплектующие:
- привод — отвечает за движение рабочих частей техники;
- клапаны — с их помощью осуществляется регулировка потока рабочей среды;
- система управления — управляющим блоком задаются параметры работы прибора;
- рабочая камера — пространство, куда всасывается и откуда вытесняется рабочая среда;
- дозирующий элемент — измеряет объем подаваемой жидкости.
Дозирующий насос работает циклами: сначала камера заполняется жидкостью через впускной клапан, потом выталкивается через выпускной. Точность подачи зависит от настройки объёма камеры и скорости работы привода.
Устройства применяются в химической промышленности для дозирования и смешивания рабочих составов, включая токсичные вещества. В нефтепереработке они обеспечивают точную подачу присадок в топливо. В газодобыче используются для введения пеногасителей и других добавок в скважины. В установках по опреснению и водоочистке дозировочные механизмы добавляют в воду необходимые реагенты, такие как сульфит натрия и гипохлорит натрия.
Дозирующие насосы способны перекачивать различные жидкости, включая токсичные, коррозийные, абразивные вещества, а также суспензии с твердыми частицами. Они обеспечивают надежную работу даже в условиях высокого давления и интенсивной эксплуатации.
Преимущества
Благодаря высокой точности дозирования (погрешность не превышает ±0,5%), дозирующие насосы являются оптимальным выбором для процессов, где важна максимальная аккуратность. Стабильная подача жидкости сохраняется даже при наличии противодавления, обеспечивая надежность работы системы в различных условиях эксплуатации.
Возможность плавной регулировки производительности позволяет гибко адаптироваться под нужды конкретного технологического процесса. Оборудование подходит для работы с жидкостями разной степени вязкости и химической агрессивности, включая кислоты, щелочи и другие активные среды.
Главные характеристики
Основные параметры насосов с дозировочным механизмом:
- Производительность (л/ч, мл/мин). Данная характеристика определяет объём жидкости, подаваемый за единицу времени.
- Давление (бар, атм). Максимальный напор, который создаёт прибор.
- Точность дозирования. Отклонение от заданного объёма (обычно ±0,5-3%).
- Материалы исполнения. Корпус, мембраны, клапаны должны быть стойкими к химическим реагентам.
- Тип привода. Определяет, какой именно привод используется для осуществления движения поршневой группы.
- Размеры. Габариты устройств зависят от конкретной модели и подбираются с учетом особенностей места установки и применения.
- Регулировка подачи. Механическая или электронная (с возможностью программирования).
Эти параметры непосредственно определяют эффективность работы устройства и детально разъясняются в руководстве. Они играют ключевую роль, т.к. задают сферу применения насосного оборудования. Неправильный выбор механизма может привести к перегрузке и ускоренному износу компонентов, а также к полной поломке техники.
Виды дозирующих насосов
Существует несколько видов дозирующих насосов, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы. Обычно устройства классифицируют с учетом их конструкции.
Мембранные (диафрагменные)
Принцип работы таких агрегатов заключается в том, что жидкость подаётся за счёт колебаний гибкой мембраны, которая создаёт перепад давления. Мембрана чаще всего изготавливается из фторопласта и отличается гибкостью.
К плюсам относят герметичность, устойчивость к агрессивным средам, а также отсутствие контакта жидкости с механическими частями, что позволяет исключить попадание в нее металлических загрязнений. Благодаря этому, они востребованы в фармацевтической отрасли для дозирования сверхчистых реагентов или суперочищенной воды.
Слабыми сторонами диафрагменных моделей являются ограниченный ресурс мембраны, а также пульсирующая подача жидкости.
Плунжерные
Работают за счет поршня (плунжера), который функционирует в цилиндре, создавая точную дозировку. Сначала в цилиндре создаётся разрежение, клапан открывается, жидкость затягивается. Затем, под воздействием давления, клапан закрывается, и жидкость выталкивается. Такие насосы способны создавать давление до 30 МПа и выше.
Преимущества агрегатов:
- высокая точность;
- возможность работы под большим давлением;
- стойкость к агрессивным, токсичным, абразивным жидкостями (плотность до 2000 кг/м³).
Для защиты плунжера используются сильфоны из нержавеющей стали и фторопластовые мембраны. Объем подачи: от 0,1 мл до 3000 л/ч.
Перистальтические (шланговые)
Жидкость перемещается внутри гибкой трубки благодаря механическому сдавливанию, которое обеспечивается роликами (башмаками). Принцип работы имитирует мышечные сокращения, выполняя перемещение среды без прямого контакта с металлическими элементами насоса.
Основные преимущества включают высокую точность дозирования, возможность регулировки объёма подачи, самовсасывающую способность. Конструкция отличается простотой и надежностью в эксплуатации, минимизирует износ деталей. Замены требуют лишь шланги, что значительно упрощает процесс.
Шестеренные
Эти насосы обеспечивают равномерную подачу жидкости благодаря синхронному вращению двух шестерен, создающих замкнутые камеры переменного объема. Принцип работы основан на чередовании зон низкого и высокого давления, что обеспечивает всасывание и нагнетание среды. Основные преимущества — стабильный поток, компактность и способность перекачивать вязкие жидкости.
Однако, шестеренные насосы чувствительны к абразивным частицам и имеют ограниченную точность дозирования. Чаще всего их применяют для подачи смазочных материалов, полимеров и других вязких сред. Надежность и простота конструкции сочетаются с необходимостью подбора под конкретные условия эксплуатации.
Виды приводов насосов-дозаторов
Основные разновидности приводов, применяющихся в агрегатах:
- Электромагнитный. Легкий в использовании, имеющий регулировку частоты хода. Типичный для мембранных моделей. Такие насосы работают с равными фазами всасывания и нагнетания.
- Механические. Кривошипно-шатунная передача от двигателя.
- Гидравлический. Встречается реже двух других типов. Насосное оборудование с таким приводом отличается высокой точностью дозирования. Гидравлика мягко нагружает мембрану, увеличивая её срок службы.
Современные насосы постоянно совершенствуются за счет внедрения новых технологий. В частности, используются новые материалы, разрабатываются модели со сдвоенными мембранами, проводятся эксперименты с различными типами приводов.
Нюансы выбора
Чтобы приобрести необходимое насосное оборудование, советуем учесть следующие рекомендации:
- Определите тип жидкости. Вязкость, агрессивность, наличие твёрдых частиц.
- Рассчитайте требуемую производительность. Объём подачи в час или минуту.
- Учтите давление в системе. Насос должен создавать достаточный напор.
- Выберите материал корпуса и уплотнений. Для химических реагентов нужен PTFE (политетрафторэтилен), нержавеющая сталь.
- Оцените способ управления. Ручная или автоматическая регулировка с контроллером.
- Проверьте совместимость с существующим оборудованием. Подключение, габариты, питание.
Для квалифицированной помощи при выборе оборудования обратитесь к специалистам компании «ТТК».
Заключение
Дозирующие насосы — ключевое оборудование для точной подачи жидкостей. Правильный выбор зависит от характеристик среды, требуемой производительности и условий эксплуатации. Мембранные и плунжерные модели подходят для химических процессов, перистальтические — для стерильных сред, а шестерённые — для вязких веществ.