Принцип работы и устройство перистальтических насосов дозаторов

Перистальтический насос дозатор — оборудование для перекачивания воды и жидкостей повышенной вязкости, которое кардинально отличается в конструктивном плане от других типов насосов. Серийное производство таких устройств было налажено в 50-х годах, и с тех пор эта техника стала незаменима во множестве сфер промышленности.

В данной статье мы рассмотрим область применения, устройство и принцип действия перистальтических дозирующих насосов. Также будет изучены наиболее их производители и наиболее распространенные модели, приведены рекомендации по выбору и эксплуатации такой техники.

1 Устройство и принцип работы

Перистальтический (шланговый) насос дозатор специально проектировался для перекачки вязких веществ, абразивных и химически агрессивных жидкостей. Такое оборудование может выполнятся в моноблочном либо модульном (сборном) корпусе. Моноблочный вариант предполагает расположение всех конструктивных элементов внутри монолитного корпуса, тогда в модульной конструкции корпус отсутствует.

От насосного оборудования других типов перистальтические агрегаты отличаются тем, что при перекачке жидкости с рабочей средой контактирует исключительно шланг, по которому она движется. Типовая конструкция шлангового насоса состоит из следующих элементов:

• электропривод, позволяющий настраивать частоту оборотов рабочего вала;
• шланг из синтетического каучука либо других эластомеров (может быть армированным стекловолокном либо кордом);
• валик (головка) — устанавливается на валу с помощью кольца самосмазывающегося типа, является сменным механизмом (обычно в комплекте с насосом идет несколько валиков разных диаметров, замена которых позволяет регулировать давление подачи жидкости). Головка перистальтического насоса может быть прямой — движется по прямой траектории и прижимает шланг к жесткому основанию корпуса, либо поворотной — перемещается по С-образной траектории;
• направляющая шланга — фиксирует шланг в рабочем положении.

Оборудование моноблочного типа выполняется в герметичном корпусе из чугуна либо нержавеющей стали. Корпус является маслонаполненным, в него закачиваются смазочные материалы, которые замедляют механический износ шланга и отводят тепло, выделяющееся при трении шланга с валиком.

На корпусе предусмотрена крышка для обслуживания и контроля за состоянием внутренних узлов, отверстие для заливки масла сверху и сливная пробка снизу. В современных насосах предусмотрено смотровое окошко для отслеживания уровня масла, в старых образцах это производится с помощью щупа.

Перистальтический насос имеет достаточно простой принцип работы. Жидкость, поступающая внутрь шланга, перекачивается за счет сдавливания шланга вращающимся валиком, который прижимает эластичную трубку к корпусу. В оборудовании модульного типа шланг может сжиматься двумя параллельно движущимися роликами.

Производительность и напор, которую может развить насос, непосредственно зависит от степени сжатия шланга, скорости вращения валиков и их количества. В оборудовании повышенной мощности может быть установлено до 8 валиков.
к меню ↑

1.1 Как работает перистальтический насос? (видео)

к меню ↑

1.2 Сфера применения, преимущества и недостатки

В современной промышленной практике перистальтические насосы дозаторы используются для перекачивания вязких, абразивных, химически агрессивных и пищевых жидкостей. Основными сферами использования такого оборудования являются:

• медицина;
• биотехнологическая промышленность;
• фармацевтика;
• водоподготовка, очистка сточных вод;
• целлюлозное и текстильное производство;
• горнорудная промышленность;
• строительство;
• пищевая промышленность.

Перистальтический насос дозатор позволяет полностью изолировать перекачиваемую по шлангу жидкость от воздействия окружающей среды, что дает возможность поддерживать высочайший уровень ее стерильности. Такие агрегаты также применяются в медицине для принудительного перекачивания крови пациентов с поврежденным сердцем.

Рассмотрим эксплуатационные преимущества шланговых насосов:

1. Отсутствие вспомогательных уплотнительных элементов, подвергающихся износу. В процессе эксплуатации в негодность приходит исключительно шланг, который можно заменить в течении 5-минут без демонтажа прибора.
2. Агрегат не требует сервисного обслуживания, его не нужно чистить, так как перекачиваемая жидкость не контактирует с элементами конструкции.
3. Такие установки отлично зарекомендовали себя как насосы для вязких жидкостей, воды и сухих порошкообразных веществ. Они универсальны и подлежат разноплановому использованию.
4. Насос не боится работы в режиме сухого хода, которая выводит из строя большинство аналогов. Оборудование обеспечивает эффективное само всасывание, высота которого может достигать 7-8 метров.
5. Шланговый насос обеспечивает равномерное усилие перекачивания, благодаря чему он может работать с жидкостями, выделяющими при толчках газ.
6. В промышленности широко используется перистальтический насос-дозатор, так как конструкция агрегата дает высочайшую (отклонения не более 5%) точность дозирования.

Также выделим такие преимущества как минимальных уровень шума при работе и низкие затраты на техническое обслуживания. Однако на практике ключевым преимуществом оборудования данного типа является реверсивность — насос может качать жидкость в обеих направлениях, что достигается вращением валика в противоположную сторону.

Есть у такой насосной техники и ряд недостатков, ограничивающих возможность ее применения. Так, нельзя применять перистальтический насос для перекачивания жидкостей температурой более 90 градусов, так как трубки и шланги, по которым циркулирует рабочая среда, не обладают достаточной термостойкостью. Также данное оборудование не рассчитано на высокое давление подачи, которое редко превышает 10 Атм даже у самых производительных моделей.

Читайте также: рекомендации по выбору насосов для полива.

к меню ↑

2 Как выбрать шланговый насос?

Как уже говорилось, производительность и сфера применения перистальтического насосного агрегата непосредственно зависит от параметром шланга, по которому циркулирует рабочая среда. Вторым фактором влияния выступает частота вращения ротора.

Трубки для перистальтических дозирующих насосов чаще всего изготавливают из таких материалов как каучук, буна и ЭПДМ, эксплуатационные характеристики которых кардинально отличаются:

• шланги из синтетического каучука предназначены для перекачивания абразивных жидкостей, размер которых может доходить до 1/3 внутреннего диаметра трубки (абразивные частицы могут быть твердыми, но не острыми);
• шланги из буны (NBR) используются для перекачки вязких пищевых жидкостей с высоким содержанием жиров, максимальная вязкость зависит от диаметра трубки и может достигать 40000 сП3;
• шланги из ЭПДМ предназначены для работы с химически агрессивными веществами, кислотами и спиртами.

Учитывайте, что для перекачивания жидкостей с жесткими включениями (сточных вод, строительных растворов) лучше выбирать армированные шланги, они стоят дороже стандартных вариантов, но при этом отличаются на порядок большим сроком службы. Также современное оборудование может комплектоваться вспомогательными системами автоматического контроля и учета расхода, значительно расширяющими их функциональные возможности.

Ведущими производителями перистальтических насосов являются компании Etatron (Италия), Seko (Италия), Delasco (Франция), Abaque (Италия) и Watson-Marlow (Англия).