Каковы плюсы и минусы мембранных насосов?

Мембранные насосы являются универсальными устройствами для перекачки жидкости, используемыми во многих промышленных, химических и водоочистных системах. Их конструкция обеспечивает уникальные преимущества, но также и некоторые ограничения по сравнению с другими типами насосов. Мы рассмотрим основные плюсы и минусы диафрагменных насосов, чтобы определить, подходят ли они для ваших нужд.

• Отлично подходит для коррозийных и абразивных применений.
• Возможность самовсасывания и работы всухую
• Пульсацию необходимо демпфировать.
• Ограниченные возможности давления и потока

В мембранных насосах используется гибкая мембрана и обратные клапаны для герметичной перекачки жидкости без контакта между движущимися частями. Это делает их идеальными для сложных жидкостей и ситуаций. Но их принцип работы также ограничивает параметры производительности по сравнению с поршневыми или центробежными насосами. Давайте углубимся в детали.

Преимущества мембранных насосов

Вот некоторые из основных причин инвестировать в воздушный мембранный насос:

Универсальность

Мембранные насосы могут безопасно перекачивать агрессивные жидкости, включая растворители, кислоты, шламы и вязкие жидкости со взвешенными твердыми частицами. Диафрагма изолирует камеру с жидкостью от механизма пневмопривода. Универсальные материалы, такие как ПТФЭ, полипропилен, силикон и резина, армированная тканью, позволяют перекачивать практически любую жидкость. Эта универсальность делает их незаменимыми для решения критически важных задач по транспортировке и дозированию химических веществ.

Возможность самовсасывания

Герметичная мембранная камера создает вакуум во время такта впуска, обеспечивая самовсасывание на глубину до 20 футов и более в зависимости от размера насоса. Это позволяет осуществлять откачку из низкоуровневых отстойников и резервуаров без необходимости предварительного заполнения всасывающей линии. После заливки диафрагменные насосы могут работать всухую неограниченное время без повреждений. Обе возможности упрощают установку и эксплуатацию.

Газонепроницаемая работа

Мембранные насосы содержат жидкость внутри без уплотнения вокруг вращающегося вала. Гибкая мембрана и обратные клапаны обеспечивают газонепроницаемую передачу без утечек и загрязнения жидкости. Это делает их идеальными для работы с летучими жидкостями или опасными химическими веществами. Мембранные насосы одобрены для работы во взрывоопасных газовых средах. Они также позволяют избежать утечек через уплотнение вала, которые могут снизить эффективность перекачки.

Низкие расходы

Мембранные насосы имеют лишь несколько изнашиваемых компонентов, а именно диафрагмы и обратные клапаны. Эти расходные детали недороги и их легко заменить в полевых условиях с помощью простых инструментов. Отсутствие контакта между внутренними движущимися частями также сводит к минимуму техническое обслуживание. Мембранные насосы могут работать годами, прежде чем потребуется какое-либо обслуживание, особенно при работе с чистыми жидкостями.

Возможность сухого хода

Ключевым преимуществом мембранных насосов является их способность работать всухую в течение длительного времени без повреждений. Поскольку диафрагма обеспечивает разделение камер с воздухом и жидкостью, работа насоса без жидкости не повредит внутренние компоненты. Пневматический мембранный насос может включаться и выключаться попеременно или работать непрерывно с пустой всасывающей линией. Это облегчает запуск, обеспечивает гибкость в эксплуатации и позволяет избежать необходимости заправлять системы после простоя. 

Недостатки мембранных насосов

Вот несколько ограничений, связанных с воздушными мембранными насосами:

Ограничение расхода

Возвратно-поступательное движение диафрагмы ограничивает пропускную способность по сравнению с центробежными и объемными насосами. Максимальная скорость потока обычно составляет около 400 галлонов в минуту, хотя для моделей меньшего размера она намного ниже. Поток также скорее пульсирующий, чем плавный. В приложениях, требующих высокого расхода, следует использовать насосы других типов.

Проблемы с пульсацией

Поршневые мембранные насосы создают пульсирующий поток, который меняется при каждом ходе. На более высоких скоростях это может вызвать вибрации и скачки давления, вредные для трубопроводных систем. Демпферы пульсаций часто необходимы для сглаживания потока, что увеличивает стоимость. Также требуется тщательный подбор насоса и его контроль.

Ограничения давления

Обычные диафрагменные насосы малого и среднего размера создают максимальное давление 50–100 фунтов на квадратный дюйм. Хотя сама диафрагма может выдерживать более высокое давление при использовании толстых эластомеров, возможности пневмопривода ограничены. Сжимаемость воздуха не позволяет достичь чрезвычайно высокого давления с помощью пневматического насоса. Максимальный напор нагнетания также ограничен.

Обращение с вязкими жидкостями

Хотя диафрагменные насосы могут перекачивать суспензии и жидкости, чувствительные к сдвигу, их всасывающая способность снижается при работе с очень вязкими жидкостями или высокими концентрациями твердых частиц. В крайних случаях поток может со временем раздвинуть диафрагмы. Насосы объемного действия лучше подходят для работы с густыми вязкими потоками.

Чувствительность к температуре

Хотя мембранные насосы работают в широком диапазоне вязкостей, ключевым ограничением, которое следует учитывать, является температура. Эластомерные диафрагмы, используемые в большинстве насосов, ограничивают рабочие температуры примерно от 10°F на нижнем конце до 140°F на верхнем конце. За пределами этого диапазона материал диафрагмы может затвердеть и растрескаться или размягчиться и деформироваться. Температуры, выходящие за пределы допустимых значений для материала, приведут к преждевременному выходу из строя мембраны и повреждению электрического мембранного насоса.

Специальные материалы диафрагмы, такие как тефлон (ПТФЭ) или силикон, могут обеспечить расширенную выдержку при температуре выше 200°F. Но они стоят дороже и имеют менее гибкий срок службы. Охлаждающие рубашки или теплообменники также могут поддерживать необходимую температуру. Однако стандартная резина, используемая в обычных мембранных насосах, по своей сути ограничивает их эффективный температурный диапазон. Применения с легковоспламеняющимися жидкостями также могут потребовать дополнительных сертификатов для опасных зон при повышенных температурах. При выборе мембранного насоса проверьте температуру технологической жидкости и совместимость конкретных материалов.

Пять ключевых характеристик

Подведем итоги уникальных плюсов и минусов диафрагменных насосов:

1. Универсальность – Отлично подходит для агрессивных химикатов и самовсасывания.
2. Газонепроницаемая работа – Никаких проблем с утечками или загрязнением.
3. Низкие расходы – Только диафрагмы и обратные клапаны требуют обслуживания.
4. Ограниченный поток Ставки – Максимальная производительность около 400 галлонов в минуту в зависимости от размера.
5. Пульсирующий выход – Требуется гашение пульсаций в трубопроводных системах.

Заключение

Мембранные насосы обеспечивают универсальное перекачивание жидкостей с минимальными потребностями в обслуживании. Их самовсасывание и безопасная работа всухую упрощает многие применения. Однако необходимо учитывать такие факторы, как пульсация, пределы вязкости и температурная чувствительность. Критические процессы могут выиграть от их герметичной способности перекачивать агрессивные жидкости. Но транспортировка с высоким расходом может потребовать использования насоса другого типа. Оцените свои конкретные требования к перекачиванию, чтобы определить, является ли диафрагменный насос правильным решением. Для получения экспертных рекомендаций по выбору оптимизированных насосов для ваших промышленных или химических процессов обратитесь к специалистам Aocheng Group. Их опытная команда может подобрать лучшую насосную технологию, отвечающую вашим потребностям. Полагаться на Группа Аочэн за оперативную поддержку от первоначального выбора насоса до многих лет эксплуатации.