Мембранные насосы: существующие виды, принцип работы и основные достоинства устройств

Мембранный насос принцип работы

Принцип работы мембранного насоса

Мембранный насос – это насос объемного типа, в котором изменение рабочего объема осуществляется за счет деформации упругой диафрагмы, мембранные насосы также называют диафрагменными или диафрагмовыми.

Мембрана или диафрагма изготавливается и резины, тефлона или другого упругого, износоустойчивого материала. Разделение лини всасывания и нагнетания в мембранных насосах осуществляется с помощью обратных клапанов.

Цикл работы диафрагменного насоса

Всасывание

При увеличении объема рабочей камеры происходит всасывание жидкости. Клапан в линии нагнетания за счет разряжения в рабочей камере прижимается к седлу и перекрывает проходное сечение канала, клапан в линии всасывания наоборот открывает проходной канал.

Нагнетание

При уменьшении объема рабочей камеры мембранного происходит нагнетание жидкости. По действием давления жидкости клапан в линии нагнетания открывается, а клапан в линии всасывания прижимается к седлу и перекрывает проходное сечение канала. Жидкость под давлением поступает к потребителю.

Особенности мембранных насосов

Мембранные насосы обладают всеми достоинствами объемных гидромашин:

  • герметичностью рабочей камеры,
  • способностью к самовсасыванию,
  • независимостью давления от подачи,
  • высоким КПД,
  • жесткостью характеристик.

При этом в мембранных машинах отсутствуют прецизионные пары, элементы, установленные с малыми зазорами (поршни плунжеры), это позволяет использовать насосы этого типа для перекачивания агрессивных, загрязненных жидкостей.

Для мембранных носов, характерны и некоторые недостатки объемных гидромашин:

  • пульсации подачи
  • износ подвижного элемента – мембраны (диафрагмы)

Как работает насос

Данное устройство состоит из двух полостей, размещенных одна напротив другой.

Разделены они мембраной – очень гибкой, но в то же время прочной пластиной.

Одна полость наполняется воздухом, другая – жидкостью.

Между ними, в свою очередь, располагается распределитель, который воздействует на мембрану так, чтобы она двигалась взад и вперед с небольшой амплитудой.

В результате из одной полости вытесняется некий объем жидкости, а в другую – всасывается. Когда мембрана занимает противоположное положение – вещество продвигается в горизонтальной плоскости – благодаря наличию в конструкции агрегата особых клапанов. Мембранный насос, таким образом, функционирует по принципу вытеснения вещества – как, впрочем, и приборы поршневого типа. Но в последнем, как правило, нет гибких деталей наподобие мембраны. Схема изготовления агрегата гарантирует высокую стабильность работы устройства.

В силу особенностей конструкции, камера мембранного насоса практически не загрязняется. В связи с этим данного рода приборы в ходе практической эксплуатации ведут себя надежнее, чем традиционные поршневые. Наилучшим образом мембранные насосы справляются с перекачиванием воды, жидкостей с повышенной плотностью и вязкостью, а также суспензий.

Материалы конструкции

Мембрана насоса, как правило, изготавливается из резины или гибких и особо прочных сортов стали. В свою очередь, корпус устройства обычно выполняется из материалов, устойчивых к коррозии и воздействию химических веществ (если предполагается соответствующая специфика их задействования). Подаваемые жидкости или суспензии направляются в напорный трубопровод, который чаще всего также изготавливается из резины или ПВХ.

Преимущества мембранных насосов

Мембранный насос имеет ряд преимуществ.

Во-первых, это исключительная простота исполнения (в большинстве технологических реализаций). Как правило, в агрегатах данного типа не предусмотрено вращающихся деталей и двигателей. Те механизмы, что приводят насосы в движение, не представляют собой технологически сложных приборов. Как правило, современные мембранные насосы – с электроприводом достаточно простой конструкции, с пневмосистемой, а то и вовсе ручного хода.

Во-вторых, данные агрегаты работают с минимальной вероятностью выхода из строя – собственно, это их свойство обусловлено как раз таки простотой конструкции. Мембранный насос – прибор, который прослужит долго.

В-третьих, данные устройства очень просты в установке и монтаже, не требовательны к условиям хранения и транспортировки. Температура, влажность воздуха и иные факторы окружающей среды практически не влияют на функциональность насосов.

Технологические исполнения

Агрегаты, о которых идет речь, бывают разными. В числе самых распространенных – насос пневматический.

Мембранный агрегат такого типа работает без участия электропривода, иного рода сложных передающих устройств и элементов оснастки.

Такое устройство особенно удобно с точки зрения транспортировки. В числе других примечательных свойств – отсутствие заметного нагрева, а также герметичность, что в некоторых случаях позволяет использовать прибор под водой.

Как мы уже отметили выше, есть мембранные насосы с электроприводом. Они также достаточно распространены в силу универсальности (они адаптированы к большинству элетросистем, применяемых в России), высокой производительности, умеренной цены.

Есть также насосы, приводимые в движение гидравлическим приводом.

Основной критерий классификации приборов – тип моторчика.

В целом, принцип работы устройства каждого вида одинаковый: мембрана (или, как ее еще называют, диафрагма) изгибается под воздействием механического двигателя, воздуха (если речь идет о пневматическом приводе) или воды (при использовании гидравлической системы), вследствие чего обеспечивается движение подаваемого вещества.

В некоторых конструкциях насосов предусмотрено две мембраны. На одну воздействует сжатый воздух, вследствие чего она изгибается, продвигая подаваемое вещество к выходному клапану. Одновременно,на участке, где расположена вторая мембрана, образуется вакуум, в который в силу естественных физических закономерностей вещество всасывается. И так с каждым движением привода. Две мембраны в этом случае соединяет механический вал.

Также в перекачке вещества участвуют воздушные клапаны, действующие автоматически. Таким образом, в насосе происходят два процесса – всасывание (когда первая мембрана разрежает воздух при движении от стенок) и нагнетание (когда вторая диафрагма передает давление пневмопотока на жидкость, что успела попасть в корпус, тем самым обеспечивая движение вещества к выходному отверстию). Показатели давления в области задней стенки той мембраны, которая выпускает жидкость, и той, что расположена на участке входа, таким образом, равны.

Часто агрегат, о котором идет речь, носит иное наименование – “вакуумный насос”.

Мембранный механизм при этом есть во всех технологических реализациях прибора. Причина тому – его простота и, в то же время, высокая эффективность.

Что касается двухмембранных насосов – они, как правило, пневматические.

Критерии эффективности насосов

Во-первых, насос пневматический мембранный (или же тот, что оснащен электроприводом) должен бесперебойно работать без необходимости ремонта, дополнительной настройки, смазывания и иных процедур, которые требуют затрат производственных ресурсов.

Во-вторых, агрегаты данного типа должны быть экологичными. В принципе, этот критерий соблюдается в отношении большинства современных моделей мембранных насосов. Не так много устройств функционирует, к примеру, на бензине или газе.

В-третьих, желательно, чтобы имела место работоспособная и простая в пользовании система регулирования скорости и объемов подаваемых веществ. То есть насос не должен работать только в режиме “включено” и “выключено”. Необходимо иметь возможность подстраивать интенсивность всасывания под тип вещества и задачу, решаемую на производстве.

В-четвертых, конструкция насосов должна быть такой, что в случае попадания внутрь полостей твердых предметов это не привело к механическим повреждениям устройства и его поломке.

Сфера применения

Как правило, это промышленность – нефтегазовая, пищевая, лакокрасочная. химическая, а также строительство.

Постепенно приборы осваиваются и частными лицами – в фермерских хозяйствах, например.

Достаточно популярными становятся миниатюрные устройства.

В частности, некоторые из них могут потреблять совсем немного электричества (несмотря на это, в руках пользователя будет полноценный мембранный насос) – 12 Вольт. Подобного рода приборы часто используются дачниками для конструирования систем полива или же небольшого водопровода.

Дозирующие насосы

Существует подтип рассматриваемых нами агрегатов – дозирующие насосы.

Мембранные механизмы в них те же, что и в обычных устройствах даного типа, однако спектр их назначения, как правило, более узок. Многие модели устройств адаптированы к работе как раз таки с химически активными веществами – когда есть необходимость в их периодической дозировке.

Мембранные насосы-дозаторы, как правило, прецизионные, обладающие исключительной герметичностью корпуса. Их производительность (интенсивность перекачки веществ) очень гибко регулируется. При этом в современных моделях предусмотрены варианты с заданием нужных параметров – как в режиме текущей работы агрегата, так и в процессе предварительной настройки.

В зависимости от конструкции и технологического типа прибора, это может осуществляться вручную или с помощью элементов привода.

В числе примечательных особенностей насосов-дозаторов – особая легкость обслуживания. В частности, сконструированы они, как правило, в виде блоков – это обуславливает простоту и минимальную потребность в трудозатратах при сборке или монтаже устройств. Такие насосы обычно снабжены клапанами, адаптированными к воздействию вредных сред.

Мембранные (диафрагменные) насосы: принцип работы, разновидности, применение

Благодаря развитию технологий на современном рынке регулярно появляются новые виды оборудования и технических средств, отвечающих более высоким требованиям потребителей. Именно к такому оборудованию можно отнести и мембранный насос, который также называют диафрагменным. Основным рабочим органом данного насоса является мембрана (диафрагма), на возвратно-поступательном движении которой и основан принцип работы данного механического объемного устройства. Принудительно и с определенной цикличностью изменяя размеры рабочей камеры такого насоса, с его помощью можно выполнять перекачку как жидких, так и газовых сред.

Мембранный вакуумный насос во взрывозащитном исполнении

Принцип действия и конструктивные особенности

Основными элементами конструкции мембранного насоса, которые располагаются в его неподвижном корпусе, являются:

  • подвижная диафрагма или мембрана;
  • рабочая камера устройства;
  • шток (поршень), который соединяет мембрану с приводным валом;
  • кривошипно-шатунный механизм;
  • клапаны, которые предотвращают обратное всасывание перекачиваемой среды;
  • входной и выходной патрубки.

Мембранный насос с механическим приводом

В том случае, если диафрагменный насос используется в лабораторных целях, его оснащают вакуумметрами, защитными фильтрами, а также дополнительными элементами автоматики, которые предохраняют такое устройство от возможных перегрузок и связанного с ними перегрева.

В зависимости от модели у мембранных насосов может быть одна или две рабочие камеры. Модели с одной камерой являются типовым вариантом такого оборудования и используются наиболее часто. Двухкамерные диафрагменные насосы, камеры которых могут соединяться между собой по последовательной или параллельной схеме, применяются в тех случаях, когда требуется использование более мощного насосного оборудования.

Внутреннее устройство мембранного насоса

Принцип работы мембранного или диафрагменного насоса заключается в следующем.

  • В момент запуска насоса шток, связанный с эластичной мембраной, начинает выгибать ее в сторону, обратную от рабочей камеры, в результате чего объем данной камеры увеличивается.
  • За счет резкого увеличения объема в рабочей камере создается эффект вакуума, и в нее через входной патрубок начинает поступать перекачиваемая среда.
  • Посредством кривошипно-шатунного механизма мембране сообщается обратное перемещение, и объем рабочей камеры резко уменьшается, что приводит к выталкиванию из нее перекачиваемой среды через выходной патрубок. В тот момент, когда мембрана начинает совершать обратное движение, входной патрубок автоматически блокируется при помощи специального клапана.

Мембранные насосы отдельных моделей оснащаются сразу двумя диафрагмами, которые располагаются друг напротив друга и соединяются между собой при помощи эксцентрикового механизма. За счет того, что перекачивание среды осуществляется попеременно каждой из мембран, применение таких устройств является более эффективным.

Рабочие такты двухмембранного насоса

Отдельные производители используют для насосов структурированные мембраны. Наряду с другими преимуществами, мембраны данного типа отличаются увеличенным эксплуатационным сроком, соответственно, реже нуждаются в замене, что делает их использование экономически более выгодным.

Конструктивные элементы мембранных насосов в процессе эксплуатации могут контактировать с различными типами рабочих сред и подвергаться их активному воздействию. Именно поэтому в зависимости от назначения вакуумно-мембранного или диафрагменного насоса следует выбирать модели, которые предназначены для тех типов сред, с которыми будет работать такое устройство. Если пренебречь этим требованием и выбрать оборудование с несоответствующими техническими характеристиками, можно столкнуться с тем, что оно очень быстро выйдет из строя.

Виды мембран для оснащения диафрагменных насосов

Вполне естественно, что от того, какого типа мембраны используются для оснащения диафрагмовых насосов, зависит не только долговечность такого оборудования, но и эффективность его использования. По конструктивному исполнению среди мембран для насосов выделяют три основных типа.

  • Наиболее простые по конструкции диафрагмы плоского типа позволяют достигать высокой степени сжатия. Соединение такой диафрагмы со штоком осуществляется за счет отверстия, специально выполненного в ее центральной части. Наличие такого отверстия часто становится причиной ухудшения герметичности мембраны, которая может начать пропускать во вторую камеру насоса перекачиваемую им среду. Кроме того, элементы резьбового соединения, при помощи которых мембрана соединяется со штоком, находятся в постоянном контакте с прокачиваемой средой, что часто нежелательно.
  • Формованные мембраны соединяются со штоком насоса при помощи винта, запрессованного в диск выпуклой формы, устанавливаемый с обратной стороны от рабочей камеры. Таким образом, при использовании подобных мембран для насосов исключается контакт перекачиваемой среды с металлическими крепежными элементами. Между тем мембранные насосы, на которых устанавливаются диафрагмы данного типа, характеризуются меньшей производительностью. Объясняется это тем, что, по сравнению с плоскими моделями, выпуклые мембраны отличаются меньшей упругостью.
  • Наибольшей производительностью, максимальным сроком службы и минимальными затратами на обслуживание характеризуются насосы мембранные, на которых установлены структурированные диафрагмы. Такие мембраны, кроме специально разработанной формы, отличаются улучшенными механическими характеристиками. При использовании данных мембран практически исключены утечки перекачиваемой среды, кроме того, последняя не контактирует с металлическими крепежными элементами.

Мембраны для насосов. Верхний ряд – мягкие сантопреновые (похожие на резиновые), нижний ряд – тефлоновые (более жесткие)

Сферы использования

Мембранные насосы за счет особенностей своей конструкции являются абсолютно герметичными устройствами, поэтому среда, которая подвергается перекачке с их помощью, не контактирует с окружающим воздухом. Именно благодаря такому качеству, а также принципу, по которому работают мембранные насосы, их применение особенно актуально в тех случаях, когда важны стерильность и отсутствие утечек перекачиваемых сред. Использование абсолютно герметичных мембранных насосов, что также важно, позволяет защитить людей, которые находятся рядом с ними, а также окружающую среду от вредного воздействия перекачиваемой среды, если она характеризуется высокой токсичностью. Вакуумные устройства в отличие от механических насосов относятся к оборудованию безмасляного типа.

Читайте также:  Как избавиться от запаха пластмассы в чайнике?

Мембранные вакуумные насосы благодаря перечисленным выше качествам наиболее активно используются в следующих сферах:

  • медицинской и фармацевтической промышленности;
  • производстве пищевой продукции и напитков;
  • атомной промышленности;
  • полиграфии;
  • лабораториях различной направленности;
  • обслуживании химических процессов на различных предприятиях, при котором необходим мембранный дозирующий насос;
  • производстве лакокрасочной продукции, где не обойтись без мембранных насосов-дозаторов;
  • оснащении различных вакуумных систем – фильтров, присосок, массажеров, манипуляторов и др.

Мембранные пневматические насосы для отраслей химической промышленности выпускаются в полипропиленовых или алюминиевых корпусах

Насосы мембранного типа, как уже было сказано выше, нужны не только для перекачки газа, для воды и других жидких сред. Часто встречается использование мембранных насосов в качестве дозаторов. В частности, мембранные дозировочные насосы успешно применяются на химических предприятиях, где с их помощью выполняют дозировку и смешивание реагентов, в нефтеперерабатывающей отрасли, на опреснительных станциях и т.д.

Мембранный насос высокого давления позволяет создавать чистый вакуум в различных емкостях или других закрытых системах. Кроме того, такое оборудование может быть использовано как пневматический компрессор.

Мембранный насос высокого давления Triplex применяется в системах распыления, фильтрации, охлаждения или дозирования

Вакуумные насосы мембранного типа часто применяют для оснащения молочных ферм, где посредством таких устройств приводятся в действие индивидуальные доильные аппараты. Насос диафрагменный отличается компактными размерами, что позволяет легко размещать его на тележках, которые операторы доильных аппаратов транспортируют вместе с бидонами по территории фермы. Немаловажно, что при работе вакуумных мембранных насосов создается минимум шума и вибраций. Это объясняется отсутствием в их конструкции вращающихся деталей. Другими преимуществами использования мембранных насосов для оснащения молочных ферм являются:

  • устойчивость к повышенной влажности;
  • обеспечение высокой чистоты перекачиваемой среды;
  • экономичность устройства с точки зрения энергопотребления;
  • доступная стоимость.

Преимущества применения

В чем заключаются преимущества насосов мембранного типа? Такие устройства:

  • отличаются долговечностью (которая выше, чем у подобного оборудования других типов из-за отсутствия в конструкции трущихся деталей);
  • обладают высокой надежностью;
  • не нуждаются в частом техническом обслуживании за счет простоты конструкции;
  • не требуют помощи квалифицированных специалистов для замены износившихся деталей;
  • характеризуются высокой универсальностью;
  • отличаются минимальным уровнем шума и вибрации при работе;
  • не нуждаются в смазочных веществах;
  • просты и удобны в использовании.

Промышленный мембранный насос, предназначенный для гидравлической транспортировки твердых материалов (рудничных вод, породных шламов и т. п.)

Выбирая мембранные насосы, которые на современном рынке представлены большим разнообразием моделей, следует обращать внимание на следующие параметры таких устройств:

  • производительность;
  • рабочее давление;
  • мощность;
  • размеры модели.

Насосы мембранного типа

пневматические мембранные насосы

пищевые мембранные насосы

мембранные насосы гигиеническая серия

горизонтальные центробежные насосы

центробежные насосы с магнитной муфтой

полупогружные центробежные насосы

Насосы DEBEM мембранного типа используются для перекачки агрессивных, взрывоопасных и токсичных жидкостей, которые несовместимы с другим насосным оборудованием. Эта особенность делает их незаменимыми в химической, строительной, нефтегазовой и пищевой промышленности. Оборудование универсально – с его помощью можно обрабатывать как небольшие объемы жидкостей, так и несколько десятков тысяч литров рабочей среды в час.

Распространение диафрагменных насосов обусловлено конструктивными особенностями оборудования:

  • полной изоляцией рабочей части агрегатов от внешней среды;
  • отсутствием быстровращающихся и, следовательно, легко изнашивающихся элементов;
  • самовсасыванием;
  • возможностью прокачки токсичных и высокоагрессивных жидкостей, а также абразивных и крупноразмерных составов.

Насосы мембранного типа компактны и нетребовательны в обслуживании.

Серии мембранных насосов DEBEM

  • CUBIC & BOXER. Пневматические мембранные насосы, которые отлично подходят для перекачивания жидкостей с высокой вязкостью и наличием твердых взвешенных частиц. Они обладают способностью к самозакачиванию даже при большой высоте всасывания и работают без повреждений в «сухом» режиме. Конструкция насосов позволяет эксплуатировать их в тяжелых условиях, например при повышенной влажности или во взрывоопасных средах.
  • FOODBOXER. Пищевые мембранные насосы, предназначенные для перекачивания питьевой воды, соков, подсолнечного масла, молока, алкогольных напитков и других продуктов. Благодаря использованию специально обработанных материалов данное оборудование полностью отвечает требованиям FDA. Проточная часть производится из нержавеющей стали AISI 316 с полированной поверхностью и средней шероховатостью не более 2,7 микрон.
  • SANIBOXER. Мембранные насосы предназначены для перекачивания вязких пищевых и непищевых продуктов. Отличаются специальным гигиеническим исполнением, соответствием стандартам FDA и 3-A SANITARY STANDARDS, запатентованной системой клапанов EASY-CLEAN. Помимо пищевой индустрии, применяются в фармацевтической и косметологической промышленности, сельском хозяйстве и других отраслях.

Сфера применения

  • Нефтехимическая и газовая промышленность. Незаменимы при очищении природного газа, правильной дозировке реагентов, необходимых для добычи, переработки нефти и перекачки жидкостей между резервуарами.
  • Химическая промышленность (перекачивание или дозирование кислот и щелочей, растворителей, агрессивных суспензий и композитов).
  • Производство лакокрасочной продукции.
  • Строительная отрасль (работа с герметиками, грунтовочными составами и керамическими шликерами, нанесение различных покрытий для финишной обработки).
  • Системы водоснабжения, тушения пожаров и орошения.
  • Пищевое производство (перекачка кремов, сиропов, шоколада и молочных продуктов).

Также насосы востребованы в целлюлозно-бумажной, авиационной, кораблестроительной, автомобильной, металлургической промышленности и сельском хозяйстве.

Конструктивные особенности

Основным элементом мембранных насосов является пневматический коаксиальный теплообменник. Компания DEBEM разработала инновационную конструкцию данного узла, которая отличается повышенной надежностью и износостойкостью. Пневматический теплообменник с помощью сжатого воздуха обеспечивает изменение равенства давлений мембран. Бесперебойная работа узла даже в критических условиях достигается за счет системы предотвращения остановок.

Рабочий элемент мембранных насосов — мембрана — подвержена наиболее интенсивному износу при эксплуатации. Она испытывает воздействие высокого давления, химически активных реагентов, повышенных температур. В связи с этим для обеспечения надежной работы оборудования и сокращения издержек необходимо очень тщательно подойти к выбору данного элемента. Компания большое внимание уделяет разработкам высококачественных мембран.

Компоненты мембранных насосов создаются на основе современных материалов, уникальных проектно-конструкторских решений, многочисленных тестов и испытаний. Одним из наиболее совершенных продуктов производителя является новое поколение долговечных мембран LONG LIFE. Они характеризуются улучшенным перераспределением нагрузки, максимальной рабочей поверхностью, специальным составом резиновой смеси, который увеличивает износостойкость и химическую устойчивость.

Принцип работы мембранных насосов

Конструктивно оборудование состоит из двух отсеков, в каждом из которых имеются рабочая и воздушная камеры, разделенные мембраной, и по два обратных клапана, предотвращающих возврат жидкости в противоположном направлении. Воздух, который поступает в воздушные камеры, изгибает мембрану, что проталкивает рабочую среду к выходу. Посредством штока движение передается на вторую мембрану, которая создает зону пониженного давления. Затем сжатый воздух подается в другую камеру, и цикл повторяется.

Существует несколько разновидностей диафрагменных насосов, каждая из которых разработана для эксплуатации в разных условиях. Принцип работы у всех типов аналогичен, отличаются они между собой только некоторыми конструктивными нюансами, в частности, типом привода. Например, электромагнитные обычно применяются в дозаторах, которые рассчитаны на невысокие нагрузки и при этом способны контролировать объемы перекачки. Оборудование с электромеханическими приводами более сложное, но зато справляется с серьезными задачами, например перекачкой нескольких сотен литров в час. Однако из-за большого объема подача жидкости регулируется не так точно. В промышленных насосах мембранного типа обычно используется пневматический привод, способный перекачивать несколько десятков тысяч литров в час. В них, несмотря на высокие нагрузки, также можно контролировать подачу рабочей среды.

Химическая совместимость

Мембранные насосы DEBEM поставляются в нескольких исполнениях, различающихся материалом проточной части. Его необходимо подбирать исходя из типа перекачиваемой жидкости или реагента, области применения и температурного диапазона эксплуатации. Возможные варианты материалов проточной части представлены в таблице:

Типы мембранных насосов

Развитие современных технологий в различных сферах промышленности приводит к модификации оборудования, улучшению его рабочих характеристик, расширению сферы применения за счет использования новых материалов, а также за счет внесения изменения в конструкцию. Аналогичное развитие происходит и в сфере разработки и производства дозирующего насосного оборудования.

Новые способы обработки и очищения жидкостей с помощью химических реагентов требуют использования соответствующего дозирующего оборудования, которое будет совместимо с этими химическими веществами, то есть не будут подвергаться разрушению при контакте с ними. Одними из самых наиболее используемых насосов дозаторов для перекачки химических реагентов являются мембранные насосы. Они относятся к классу объемных насосов по принципу действия. По нюансам конструкции мембранные насосы также разделяются на подтипы.

Преимущества мембранных насосов

Перед тем как перейти к рассмотрению типов мембранных насосов, перечислим некоторые ключевые преимущества, благодаря которым мембранные насосы получили широкое применение в технологических процессах различных отраслей промышленности.

К достоинствам мембранных насосов дозаторов мы относим прежде всего следующие:

  • перекачка жидкостей повышенной вязкости;
  • дозирование абразивных веществ;
  • дозирование агрессивных химических сред;
  • большой рабочий ресурс;
  • высокая износостойкойсть;
  • способность к самовсасыванию жидкости;
  • герметичность перекачиваемой жидкости;
  • работа «в сухую» без ущерба для дозирующего оборудования;
  • простота технического облуживания;
  • простота установки;
  • единственная расходная деталь – мембрана;
  • компактные размеры.

Специальное предложение

Нужны насосы? Получите индивидуальное коммерческое предложение, заполнив форму.

Также проектируем и производим системы дозирования и водоподготовки в соответствии с вашим техническим заданием и/или на основе выбранного оборудования и комплектующих.

Конструкция и принцип работы мембранных насосов

Достоинства мембранных насосов обусловлены их конструкцией и принципом работы. Мембрана, или диафрагма, – это сердце насоса дозатора. В зависимости от типа мембранного насоса диафрагма может либо крепко присоединена к корпусу дозирующего насоса, либо к подвижным деталям, в случае если речь идет о мембранных насосах с механическим приводом. Мембрана разделяет рабочую камеру от системы создания давления, изменения которого приводят в движение мембрану. В системе создания давления есть отверстия для входа и выхода сжатого воздуха. Каждое отверстие имеет клапан, который работает только на вход или выход воздуха соответственно. Транспортировка среды через мембранный насос происходит за счет колебательных движений мембраны. Мембрана выгибается в одну и другую сторону. Вследствие этого, происходит изменение давления в рабочей камере насоса дозатора, что приводит жидкость в движение.

Классификация мембранных насосов дозаторов

Широта применения мембранных насосов говорит о разнообразии модификаций этого дозирующего оборудования. Существует несколько основных параметров, по которым можно классифицировать мембранные насосы:

  1. Привод мембранных насосов:
    • мембранные насосы дозаторы с механическим приводом;
    • мембранные дозирующие насосы с гидравлическим приводом;
    • мембранные насосы с пневматическим приводом;
    • мембранные дозировочные насосы с электрическим приводом.
  2. Способ размещения мембранных насосов:
    • погружные мембранные насосы;
    • самовсасывающие мембранные насосы дозаторы;
    • мембранные насосы, работающие под заливом.
  3. Материал корпуса и проточной части мембранных насосов:
    • алюминиевые мембранные насосы;
    • пластмассовые мембранные насосы;
    • стальные мембранные насосы.

Мембранные насосы дозаторы с механическим приводом

В мембранных насосах с механическим приводом диафрагма приводится в действие штоком, с которым она надежна соединена. Шток осуществляет возвратно-поступательные движения – мембрана прогибается то в одну, то в другую сторону. Движения мембраны изменяют объем рабочей камеры мембранного насоса. Цикличность движений штока и мембраны обеспечивают работу насоса дозатора.

Мембранные дозирующие насосы с гидравлическим приводом

Конструкция и принцип работы мембранных дозирующих насосов с гидравлическим приводом схожа с мембранными пневматическими насосами дозаторами. С одной стенки диафрагмы располагается рабочая камера, по которой проходит перекачиваемая жидкость. С другой стороны мембраны – камера, в которую подается и из которой выбрасывается вода. За счет этого процесса создается изменение давления внутри мембранного насоса, и мембрана начинает сокращаться и дозировать жидкость.

Мембранные насосы с пневматическим приводом

Мембранные насосы с пневматическим приводом являются наиболее распространенным типом мембранных насосов дозаторов. Конструкция и принцип работы пневматических мембранных насосов заключается в следующем. Мембрана герметично разделяет рабочую камеру и воздушную/газовую камеру. В воздушную/газовую камеру нагнетается сжатый воздух (газ) и затем откачивается из нее. Движение воздуха заставляет сокращаться мембрану. Когда мембрана изогнута в сторону рабочей камеры, происходит всасывание жидкости. При обратном движении рабочая камера мембранного насоса опорожняется через выходное отверстие.

Мембранные дозировочные насосы с электрическим приводом

Диафрагма в мембранных дозировочных насосах с электрическим приводом приводится в движение за счет действия электромагнитов. Стоимость электрическим мембранных насосов дозаторов выше. Однако они более эффективны, чем механические мембранные насосы. Мембранные дозировочные насосы с электроприводом могут выпускаться во взрывоопасном исполнении и работать при больших нагрузках. Кроме того, современные технологии позволили разработчикам создать модели мембранных насосов с энергоэффективным потреблением электричества.

Погружные мембранные насосы

Погружные мембранные насосы устанавливаются непосредственно в перекачиваемую жидкость. Такая работа мембранного насоса возможна при наличии в нем пневматического или гидравлического привода. В конструкции мембранного насоса отсутствуют движущиеся детали, за исключением мембраны. Благодаря этому не необходимости дополнительной герметизации мембранного погружного насоса дозатора.

Самовсасывающие мембранные насосы дозаторы

Мембранные насосы обладают способностью к самовсасыванию жидкости на высоту до шести метров. Эта характеристика позволяет устанавливать мембранные насосы дозаторы над резервуаром со средой.

Читайте также:  Магниты для холодильника ручной работы

Мембранные насосы, работающие под заливом

Расположение мембранного насоса под заливом заключается в помещении мембранного насоса ниже резервуара с перекачиваемой жидкостью. Насос дозатор не повреждается, даже если жидкость в резервуаре закончится. Работа «в сухую» не имеет негативного влияние на износ деталей мембранного насоса и этого дозирующего оборудования в целом.

Алюминиевые мембранные насосы

Алюминий считается довольно восприимчивым материалом. Алюминиевые мембранные насосы поэтому не применяют для перекачки агрессивных сред. Этот тип мембранных дозирующих насосов работает с нейтральными или умеренно агрессивными средами. Также алюминиевые мембранные насосы хорошо перекачивают вязкие продукты, поскольку они не прилипают к алюминию.

Пластмассовые мембранные насосы

Мембранные насосы, изготовленные из пластмасс, более устойчивы к воздействию химических веществ. Использование в производстве мембранных насосов таких полимерных сплавов, как тефлон, фторопласт, полипропилен, полиэтилен и другие, снижают стоимость дозирующего оборудования, по сравнению с насосами из стальных сплавов. Таким образом, полимерные мембранные насосы, сменные детали и аксессуары для них получают все большую популярность.

Стальные мембранные насосы

Для изготовления стальных мембранных насосов чаще всего используют сплавы нержавеющей стали. Это объясняется тем, что дозировочные насосы имеют дело с перекачкой жидкости. А постоянный контакт с жидкостью, в свою очередь, зачастую становится причиной образования коррозии. Стальная проточная часть достаточно коррозостойкая, чтобы обеспечить эффективное использование мембранного насоса, его долговечность и большой рабочий ресурс. Однако стальные мембранные насосы стоят дороже своих аналогов из полимерных пластмасс или алюминия.

Выбрать подходящую модель мембранного насоса Вам помогут наши специалисты. Просто свяжитесь с нами по телефону или напишите нам по электронной почте. Мы также готовы дать сиюминутную консультацию по дозирующему оборудованию в чате.

Виды и классификация насосов

Насос – тип гидравлической машины, который перемещает жидкость путем всасывания и нагнетания, используя кинетическую или потенциальную энергию. Насос необходим для использования в противопожарных технических средствах, для отвода жидкостей в жилых кварталах, при подаче топлива и многих других целях. По области применения, конструкции, принципу действия существует разные виды и типы насосов. При использовании насосов для различных целей необходимо знать, какие виды бывают и чем они отличаются.

Общая классификация

В первую очередь насосы делятся по области применения на бытовые и промышленные. Бытовые насосы используются в домашних хозяйствах, промышленные — на предприятиях и в специальных службах (пожарная). Отдельная классификация насосов по типу рабочей камеры предполагает деление на динамические и объемные насосы.

Виды насосов и их классификация

Различные классификации насосов основаны на понимании того, какие типы насосов существуют и чем они отличаются. Насосы делятся на несколько видов, те, в свою очередь, делятся на категории.

По техническим характеристикам:

  • в зависимости от объема жидкости, перемещаемой в единицу времени;
  • давление и напор;
  • КПД.

По области применения:

  • бытовые;
  • промышленные.

Разделение насосов по сферам применения

Область применения насосов очень широкая. Сегодня их используют практически во всех сферах: строительстве, промышленности, при добыче полезных ископаемых, при разработке систем пожаротушения. В малых масштабах также используются различные типы насосов, и область их применения варьируется от бытового использования для полива, до установки в системах водоснабжения и теплопередачи. В зависимости от сферы применения выделяют типы и виды насосов. Ниже представлены описания, их характеристики и разновидности.

Типы насосов

По целевому назначению:

  • погружные насосы;
  • поверхностные насосы.

По способу энергопитания:

  • электрические насосы;
  • жидкотопливные насосы.

В зависимости от типа воды:

  • для чистой воды;
  • для воды средней степени загрязненности;
  • для воды высокой степени загрязненности.

Типы бытовых насосов и область их применения

По области применения насосы делятся на бытовые и промышленные. Бытовые насосы бывают поверхностными и погружными. Для бытового использования чаще используют первый тип. Поверхностные насосы применяются для автономного водоснабжения частных домов, полива прилежащей территории, откачки воды из подвалов и прудов, повышения давления при автономной подаче воды в частный дом.

Существует четыре типа бытовых насосов:

  • садовые;
  • насосные станции;
  • дренажные;
  • глубинные.

Описание и характеристики насосов

Существует 2 вида насосов: поверхностные и погружные. Поверхностные насосы устанавливаются на уровне земли, в скважину или яму опускается шланг. Если насос оборудован автоматической системой включения-выключения при подаче воды, то он называется станцией. Насосы погружного типа включают в себя: дренажные насосы, фекальные, циркуляционные, насосы, установленные в колодцах и скважинах.

Разновидности насосов по конструкции

По конструкции все насосы различаются между собой. Они могут быть вертикальные и горизонтальные. Все насосы отличаются своей сборкой, в зависимости от модели в них могут быть использованы лопатки, лопасти, винты.

Классификация по принципу действия — по типу рабочей камеры

Различают типы насосов по принципу действия и конструкции. Они делятся на объемные и динамические насосы.

  1. Объемные насосы — такие, в которых жидкость перемещается за счет изменения объема камеры с жидкостью под действием потенциальной энергии.
  2. Динамические насосы – механизмы, в которых жидкость перемещается вместе с камерой под действием кинетической энергии.

Динамические насосы, в свою очередь, делятся на лопастные и струйные.

Отдельно выделяют виды объемных насосов по принципу действия в зависимости от конструкции:

  1. Роторные насосы – это цельный корпус, с определённым числом лопаток/лопастей, приходящих в движение при помощи ротора.
  2. Шестеренные насосы – самый простой тип механизма, состоящий из сцепленных между собой шестерен, приходящих в движение под принудительным изменением полости между шестернями.
  3. Импеллерные – в эксцентрический корпус заключены лопасти, при вращении выдавливающие жидкость.
  4. Кулачковые – насосы, в корпус которых заключены 2 ротора, которые при вращении перекачивают жидкости разной степени вязкости.
  5. Перистальтические – корпус включает эластичный рукав, в котором находится жидкость. При вращении дополнительных валиков жидкость перемещается по рукаву.
  6. Винтовые – насосы, состоящие из ротора и статора. При вращении ротора жидкость начинает перемещаться по оси насоса.

Существует также деление динамических насосов по принципу действия:

  1. Центробежные – включает в себя рабочее колесо, внутри которого находится жидкость, при вращении колеса, частицы приобретают кинетическую энергию, начинает действовать центробежная сила, под действием которой жидкость переходит в корпус мотора.
  2. Вихревые насосы – по принципу действия аналогичны центробежным, но менее габаритны и имеют более низкий КПД.
  3. Струйные – основаны на переходе потенциальной энергии в кинетическую.

Вихревый тип насоса является наиболее часто используемым за счет легкости установки. В бытовых нуждах такой агрегат устанавливают в загородных домах для обеспечения подачи воды. Циркуляцию воды обеспечивает жидкость, подаваемая на лопатки, расположенные в корпусе насоса. Ключевым элементов здесь является колесо, на которое вода подается через входное отверстие. Также такой насос используют для скважин, так как создают высокое давление. Они обладают способностью самовсасывания и могут перерабатывать не только жидкость, но газо-водную смесь.

Насосы центробежного типа часто применяют в бытовых и промышленных целях:

  • для организации систем водоснабжения на промышленных предприятиях;
  • для организации систем водоснабжения жилых кварталов;
  • для систем полива.

Эти насосы отличаются простотой эксплуатации, так как принцип работы достаточно прост. Основную нагрузку принимает колесо с лопатками, на которое и подается жидкость, однако если жидкости внутри не будет, то насос выйдет из строя. Чаще такие насосы бывают поверхностными. За счет этого снижается их производительность. Погружные насосы центробежного типа требуют герметичность корпуса высокого качества.

Классификация по назначению

По назначению различные виды насосов используют в промышленных целях (в пищевой, химической, бумажной промышленности). В бытовых целях насосы используются при строительстве, откачке воды из скважин и колодцев, для бурения колодца, для теплоснабжения. Бурение колодца требует использования насосной станции или насоса погружного типа. Насос обеспечивает подачу воды из скважины под небольшим давлением.

В автомобилях и промышленных машинах насосы являются вспомогательными устройствами.

При добыче полезных ископаемых используют различные типы насосов для бурения скважины, обустройства прилежащей к скважине территории, откачки жидкости, для переработки жидкостей. В промышленности насосы устанавливаются на предприятиях для гидроудаления отходов производства.

Насосы, применяемые в пищевой индустрии, часто имеют устройства для измельчения материалов (кроме камня и металлов), чтобы предотвратить засорение трубопровода.

Отдельно выделяют насосы для пожаротушения. Конструкция таких насосов предусматривает подачу воды под сильным давлением.

Дренажные насосы относятся к погружным, они характеризуются наличием системы измельчения и фильтрации.

Насосы, нагнетающие давление используются в системах, где требуется повышение давления при работе (теплоснабжение, водоснабжение).

Выделяют виды водяных насосов по назначению:

  1. Водоподъемные.
  2. Циркуляционные.
  3. Дренажные.

В зависимости от сферы использования существует классификация водяных насосов по принципу действия.

  1. Водоподъемные насосы используются для экстракции жидкости из скважин или колодцев.
  2. Циркуляционные виды насосов используют для перемещения жидкости в системах отопления, кондиционирования и подачи воды.
  3. Дренажные насосы используют для откачивания жидкости из подвалов и канализации.

Классификация по виду перекачиваемой среды

В зависимости от того, какого типа жидкость будет проходить через насос, конструктивные и другие особенности будут различаться.

Насосы используют для перекачивания:

  • чистой жидкости и жидкости малой загрязненности;
  • жидкостей средней степени загрязненности с примесями легкой взвеси;
  • не сильно загазованных жидкостей;
  • смесей газа и жидкости;
  • агрессивных жидкостей;
  • жидких металлов.

Для работы с разными типами жидкости используют насосы объемного типа. Этот вид насосов работает по принципу изменения объема камеры, что приводит к переходу энергии двигателя в энергию субстанции. Такие насосы способны работать с любыми средами, однако следует учитывать высокий уровень вибрации.

Динамические насосы могут также работать с любыми типами жидкостей, однако они не обладают способностью к самовсасыванию. В зависимости от конструктивных особенностей насосов существуют различные способы переработки перемещаемой жидкости. Например, вихревые насосы динамического типа не предназначены для работы с загрязненной жидкостью, включающей абразивные вещества. Для таких агрегатов жидкость с примесями является разрушающей, приводя к истончению стенок насоса.

Виды промышленных насосов

В промышленности используются насосы разных типов. Основные виды насосов, используемые на различных предприятиях:

  • многоступенчатые;
  • маслонасосы шестеренные;
  • насосы химические погружные;

Промышленные насосы используются в различных областях

  • в легкой промышленности;
  • в химической промышленности;
  • в строительстве;
  • в машиностроении;
  • при добыче полезных ископаемых.

Вид и тип насоса выбирается в зависимости от нужд предприятия, свойств и качества перекачиваемой жидкости.

К наиболее популярным относятся глубинные насосы, так как широко используются в бытовых и промышленных целях. Их легко монтировать при установке систем водоснабжения и отопления, они используются для забора воды из скважин, в отопительных системах.

Основные виды насосов по типу подводимой энергии:

  • насосы, работающие за счет механической энергии;
  • водоструйные насосы;
  • насосы, работающие за счет сжатого пара или газа.

К насосам, работающим за счет механической энергии, относятся поршневые насосы, пропеллерные, винтовые, центробежные и ротационные. Несмотря на одинаковый принцип действия, эти насосы сильно отличаются по конструкции. Водоструйные насосы – элеваторы, эжекторы, работают за счет подачи жидкости на лопасти колеса.

Насосы для систем пожаротушения

Основным требованием к насосам системы пожаротушения является подача воды под высоким давлением. Наиболее часто используемыми являются центробежные насосы, так как они позволяют быстро закачать воду за счет центробежной силы. Важными пунктами при выборе насоса для пожаротушения являются:

  • напор;
  • частота вращения колеса;
  • КПД;
  • высота всасывания;
  • объем перемещаемой воды.

В зависимости от количества колес с лопастями насосы бывают одноступенчатыми и многоступенчатыми. Многоступенчатые агрегаты позволяют создать более высокое давление, что в свою очередь, влияет на напор и высоту подаваемой жидкости. При установке систем пожаротушения в зданиях стоит учитывать, что оборудование необходимо периодически проверять, так как застой может вызвать затруднения при запуске. На пожарных машинах устанавливают центробежные насосы и вспомогательные агрегаты. Вспомогательные насосы заполняют корпус центробежного насоса жидкостью и отключаются автоматически.

Масляные и топливные насосы

Среди промышленных типов насосов выделяют масляные и топливные устройства, устанавливаемые на двигателях автомобилей и машин и двигателях внутреннего сгорания.

Масляные насосы обеспечивают снижение силы трения между взаимодействующими частями двигателя. Они бывают регулируемыми и нерегулируемыми. В двигателях автомобиля устанавливаются роторные или шестеренные насосы для перекачивания масла.

Топливные насосы устанавливаются в автомобилях в обязательном порядке. Они обеспечивают доставку топлива из бака в камеру сгорания. В зависимости от конструкции топливные насосы бывают: механические и электрические.

Погружные насосы

Погружные насосы применяются при работе на глубине более восьми метров. Все типы погружных насосов обладают системой охлаждения, а также выполнены из прочного материла, помогающего избежать деформации под давлением. Погружные насосы бывают центробежными и вибрационными. В насосах второго типа жидкость всасывается с помощью вибрационного или электромагнитного механизма.

При выборе насоса важно учитывать большое количество факторов:

  • цель использования;
  • место использования;
  • необходимость установки вспомогательных агрегатов;
  • габариты насоса;
  • способ работы насоса.

Центробежные насосы: устройство и принцип действия

Насосное оборудование получило самое широкое распространение во многих областях промышленности и коммунального хозяйства. Центробежный насос является одной из наиболее востребованных модификаций, обеспечивающих высокую производительность и отличающихся длительным сроком службы, надежностью, простотой эксплуатации и технического обслуживания.

В данной статье будет подробно рассмотрена конструкция, принцип работы центробежных насосов, применение и преимущества различных моделей. А также наиболее распространенные неисправности и способы их устранения.

Сферы применения

Благодаря простоте конструкции, неприхотливости, высокой производительности и надежности в работе, центробежные насосы широко применяются для:

  • Обеспечения водоснабжения в коммунальной и производственной сферах;
  • Транспортировки жидкой рабочей среды в рамках технологических производственных процессов;
  • Орошения сельскохозяйственных угодий;
  • Обеспечения циркуляции теплоносителя в различных отопительных системах;
  • Очистки септиков.
Читайте также:  Ламинат Brilliant: плюсы и минусы

Такое широкое применение центробежных насосов обусловлено их универсальностью и простотой монтажа.

Устройство и принцип работы

Прежде чем перейти к изучению принципа работы центробежного насоса, следует проанализировать конструкцию насосных агрегатов. Устройство состоит из следующих основных элементов:

  1. Приводного электродвигателя;
  2. Первичного вала, соединенного через муфту с валом электродвигателя;
  3. Рабочего колеса с лопатками;
  4. Подшипниковых узлов;
  5. Системы манжетных и лабиринтных уплотнений;
  6. Корпуса с входным и выходным патрубками.

В зависимости от конкретного места использования в конструкцию насосной установки могут входить некоторые дополнительные элементы, повышающие эффективность работы устройства:

  • Шланги для транспортировки;
  • Обратный клапан, исключающий возврат перекачанной жидкости;
  • Систему фильтрации;
  • Манометр;
  • Запорную арматуру, регулирующую размер проходного сечения.

Использование этих элементов повышает производительность насоса и увеличивает срок службы.

Принцип действия центробежного насоса состоит в следующем:

  1. Попавшая в корпус насоса жидкость, под воздействием центробежной силы подхватывается лопастями рабочего колеса и отбрасывается к стенкам, создавая тем самым избыточное давление в корпусе устройства;
  2. Вследствие увеличения давления внутри корпуса, рабочая среда попадает в напорный патрубок, откуда транспортируется по назначению;
  3. Благодаря возникающему таким образом разряжению, через заборный патрубок всасывается новая порция рабочей среды.

Данный принцип лежит в основе работы как поверхностных, так и погружных агрегатов.

Отсутствие рабочей среды при включенном электродвигателе может привести к преждевременному выходу из строя всего агрегата.

Рабочие характеристики

К основным рабочим характеристикам центробежных насосных агрегатов относятся:

  • Производительность , обозначается латинской литерой « Q », единицы измерения м3/ч. Этот показатель определяет количество рабочей среды, перекачанной за единицу времени;
  • Напор характеризует механическую работу, переданную агрегатом рабочей среде. В технической документации соответствует литере « Н », единицы измерения – метр водяного столба;
  • Рабочая характеристика представляет собой график зависимости напора насоса и расходом рабочей среды в рабочем диапазоне;
  • КПД установки « η ». У центробежных насосов полный КПД определяется произведением КПД силовой установки и КПД самого насоса.

Указанные выше характеристики центробежного насоса определяются во время заводских испытаний и приводятся в паспорте изделия.

Классификация

Промышленностью выпускается широкий спектр центробежных насосов, которое классифицируется в зависимости от назначения и конструктивных особенностей.

По параметрам потока:

  • Высоконапорные установки;
  • Агрегаты с большой подачей;
  • Насосы для рабочей среды с повышенным уровнем загрязнения;

По типу установки:

  • С консольным монтажом;
  • Агрегаты с двухсторонним входом;
  • Центробежные насосы с двумя и более рабочими колесами (многоступенчатые);

По типу силовой установки:

  • С электрическим приводом;
  • С приводом от ДВС.

По условиям всасывания:

  • С самостоятельным всасыванием рабочей среды;
  • С эжекторно-вакуумным всасыванием;
  • С электронно-емкостным всасыванием;

По степени автоматизации:

  • Автоматические установки;
  • Полуавтоматические системы;

По степени мобильности:

  • Стационарные агрегаты;
  • С креплением на салазки.

Кроме этого, различают погружные и поверхностные модификации агрегата. Погружные устройства нередко используются в качестве фекальных насосов и используются для очистки септиков, сливных ям и т.д. Поверхностные модификации получили широкое распространение в промышленном производстве и бытовой сфере.

Достоинства и недостатки

Использование данных устройств в промышленном производстве и бытовой сфере обусловлено рядом значительных преимуществ, которыми они обладают:

  • Особенности конструкции и в сочетании с принципом работы обеспечивают максимальную эффективность использования центробежных насосных агрегатов;
  • Параметры рабочей среды на выходе из нагнетающего патрубка отличаются высокой стабильностью;
  • Устройства отличаются малой массой и небольшими габаритными размерами;
  • Техническое обслуживание и текущий ремонт насосных установок может быть проведено своими силами без использования специальных инструментов;
  • Срок службы агрегатов нередко превышает 15 лет без капитального ремонта.

Однако, несмотря на существенные достоинства центробежного насоса, существуют и некоторые недостатки:

  • Отсутствие рабочей среды в рабочей камере насоса в момент запуска может привести к преждевременному выходу из строя всей гидромашины;
  • Применение агрегатов с одним рабочим колесом не позволяет добиться высокого давления на выходе. Для обеспечения необходимых параметров приходится использовать многоступенчатые центробежные насосы.

Несмотря на высокую надежность, как и любое другое оборудование центробежный насос может выйти из строя.

Наиболее распространенные неисправности агрегата и способы их устранения

Для обеспечения исправной работы насоса, перед началом эксплуатации необходимо полностью заполнить рабочую камеру рабочей средой.

В таблице приведены возможные неисправности центробежных насосных установок, причины их возникновения и способы устранения.

Неисправность

Возможные Причины

Способы устранения

Снижение номинального напора

Засорение фильтра грубой очистки, подающего трубопровода или лопаток рабочего колеса. Неправильная установка или реверсивное вращение рабочего колеса.

Замена фильтра, промывка трубопровода, очистка лопастей рабочего колеса. Установить рабочее колесо в правильное положение. Заменить обратный клапан.

Резкое увеличение расхода электроэнергии в момент запуска

Заслонка напорного трубопровода находится в открытом положении. Неправильная установка рабочего колеса или разгрузочного диска. Выход из строя предохранителя электродвигателя. Засорение трубки отвода рабочей среды.

Уменьшить проходное сечение напорного трубопровода на время запуска. Устранить дефекты сборки. Заменить предохранители силовой установки.

Повышенная нагрузка на электродвигатель

Увеличенная частота вращения. Превышение допустимого значения подачи. Выход из строя элементов насоса или электродвигателя вследствие механических повреждений.

Осмотреть силовую установку, при необходимости, устранить повреждения. Уменьшить проходное сечение напорного трубопровода. Провести ревизию элементов насоса, при необходимости, заменить поврежденные детали.

Значительный нагрев подшипниковых узлов

Засорение смазочной системы. Попадание в масло мелкодисперсных загрязнителей. Увеличенное радиальное биение.

Промыть систему смазки дизельным топливом. Заменить масло в системе смазки. Осмотреть подшипники на предмет механических повреждений, при необходимости–заменить. Обеспечить центровку рабочего колеса. Увеличить зазоры для поступления масла в подшипниковые узлы.

Повышенный уровень шума и наличие вибрации

Недостаточная балансировка ротора. Чрезмерные смазочные зазоры. Наличие посторонних частиц в рабочей камере агрегата. Заклинивание вращающихся деталей. Кавитация

Провести балансировку ротора. Отрегулировать масляные зазоры в подшипниковых узлах. Очистить детали агрегата в случае загрязнения и наличия различных отложений на лопатках рабочего колеса. Уменьшить проходное сечение подающего трубопровода. Устранить вибрацию трубопроводов.

Несмотря на то что в большинстве случаев ремонт можно произвести своими силами, предпочтительнее доверить техническое обслуживание центробежного насоса профессионалам, имеющим соответствующее оборудование и опыт работы.

Универсальность, высокая производительность и надежность в работе обеспечили центробежным насосам самую широкую популярность. Такие системы могут эффективно использоваться как в бытовой сфере, так и в промышленном производстве. Кроме этого, большинство моделей имеют вполне доступную цену.

Топливный насос: назначение, виды, устройство, принцип действия

Ключевым устройством любой топливной системы бензинового ДВС является топливный насос (ТН), основным назначением которого является подача топлива под определенным давлением к топливным форсункам или карбюратору (в зависимости от типа двигателя).

Топливные насосы различаются по типу привода на механические и электрические устройства.

Топливный насос механический

Топливный насос механического типа или бензонасос используется на двигателях, оснащенных карбюраторами. Работа насоса обеспечивается механическим приводом от распредвала ДВС, как правило, через вспомогательные устройства, например, привод может быть осуществлен через вал масляного насоса. В любом случае насос находится на двигателе.

Механический насос является одним из видов поршневого насоса.

Конструкция механического топливного насоса

Конструкция механического топливного насоса

Насос подобного типа имеет достаточно сложную конструкцию, состоящую из следующих механизмов и элементов:

  • корпуса с защитной крышкой;
  • диафрагмы – располагается в средней части корпуса;
  • штока – соединяется с диафрагмой;
  • возвратной пружины – устанавливается на шток;
  • клапанов – всасывающего и нагнетательного, которые расположены в верхнем отсеке корпуса;
  • фильтра сетчатого – устанавливается в защитной крышке;
  • привода механического

Основным конструкционным элементом механического ТН является диафрагма, которая состоит из 2-3 мембран, уплотненных между собой прокладками. Как уже было сказано выше, диафрагма насаживается на шток, который с обратной стороны соединен с механическим приводом ТН.

На разных марках автомобилей может быть установлен механический привод разной конструкции – двуплечный рычаг (коромысло) или толкатель с рычагом и балансиром (чаще применяется на отечественных автомобилях).

Механический привод осуществляется при помощи эксцентрика распредвала. Совершая вращательные движения эксцентрик воздействует на шток, который толкает диафрагму, преодолевая воздействия пружины.

Полость, расположенная над диафрагмой увеличивается в размере, при этом происходит поступление топлива (бензина) в насос из бака через клапан всасывания. В этот момент нагнетательный клапан полностью закрыт.

Далее эксцентрик освобождает приводной рычаг, вместе с тем диафрагма возвращается в исходное положение под воздействием пружины. В полости над диафрагмой возрастает рабочее давление и происходит открытие нагнетательного клапана, благодаря чему топливо попадает в карбюратор. В этот момент закрывается всасывающий клапан.

Рабочие циклы топливного насоса повторяются при совершении очередного оборота эксцентрика, расположенного на приводном валу.

Бензин поступает в поплавковую камеру карбюратора. При ее заполнении топливом запорная игла перекрывает доступ бензина.

Диафрагма при этом стопорится на места, а насос работает вхолостую до того момента, пока не потребуется очередная порция топлива для заполнения карбюратора.

Регулировка производительности топливного механического насоса осуществляется путем автоматического изменения амплитуды перемещения диафрагмы.

Топливный насос электрический

Топливный электронасос используется в бензиновых ДВС, оснащенных системой распределенного впрыска топлива.

Кроме этого данный тип насосов может также применяться как на дизелях, так и на бензиновых двигателях с системой прямого впрыска топлива. В этом случае электрический ТН встраивается в контур низкого давления для того чтобы обеспечить подачу топлива к ТНВД.

Электрический ТН способен создавать рабочее давление в диапазоне 0,3 – 0,7 МПа. Топливный электронасос может устанавливаться как в топливопроводе, так и непосредственно в топливном баке.

Чаще всего насос устанавливается внутрь бака, что обеспечивает более быстрое охлаждение насоса, за счет его погруженности в топливо.

Конструкция электрического топливного насоса

Конструкция электрического топливного насоса

Электрический насос состоит из:

  • привода электрического типа (электрический двигатель);
  • металлического корпуса;
  • датчика расхода топлива;
  • топливного заборника;
  • топливного фильтра сетчатого;
  • клапанов – обратного и редукционного

Конструктивно топливный электронасос можно разделить на две части: электродвигатель и, непосредственно, насос. Обе части объединены в одном металлическом корпусе. Все элементы насоса находятся в постоянном контакте с топливом.

Это возможно благодаря высокому электрическому сопротивлению бензина, который выступает в роли изолятора и предотвращает короткое замыкание.

Работа насоса обеспечивается двумя клапанами: редукционным и обратным. Обратный клапан обеспечивает запирание топливной системы при остановке двигателя.

А редукционный клапан необходим для поддержания в топливной системе необходимого давления, что обеспечивается отсеканием излишков топлива.

Виды электрических ТН

Существует три основных вида топливных электронасосов – шестеренный, центробежный и роликовый.

Шестеренный насос

В шестеренном насосе топливо подается при помощи ротора (внутренней шестерни, подвижной), который располагается эксцентрично относительно статора (внешней шестерни, неподвижной). При вращении ротора боковые части его зубьев образуют небольшие камеры, которые меняют свой размер в зависимости от того, в каком месте проходят статор.

На входе камеры имеют максимальный размер и засасывают за счет разряжения в себя топливо. По мере вращения относительно статора камера уменьшается в размерах, за счет чего обеспечивается подача и нагнетание топлива на выходе из насоса.

Роликовый насос

Аналогичный принцип используется в роликовом насосе, в котором подача топлива осуществляется также благодаря эксцентричному расположению вращающегося ротора с подвижными роликами и неподвижного статора. Ролики перемещаются в специальных углублениях в роторе. Пространство, возникающее между ротором и роликом, полностью заполняется топливом в момент, когда ролик под действием центробежной силы максимально стремится вырваться из ротора.

Продолжая вращаться, ротор перемещает ролики относительно статора, форма которого меняется, заставляя ролики прижиматься к центру оси вращения ротора и сжимая тем самым топливо. На выходе создается дополнительное условие, при котором открывается отверстие выпуска, и топливо под высоким давлением удаляется из насоса.

Центробежный насос

В центробежном насосе подача топлива обеспечивается при помощи крыльчатки, которая оснащается специальными лопатками по всему периметру. Вращение крыльчатки происходит внутри полости, оснащенной двумя каналами – всасывающим и нагнетательным. Вращательные движения лопаток обеспечивают вихревой поток топлива, за счет чего достигается повышение давления.

Если шестеренный и роликовый насосы в силу особенностей конструкции монтируются непосредственно в топливопровод, то центробежный насос размещается в топливном баке. В современных топливных системах предпочтение отдается центробежному насосу, который значительно менее шумный, обеспечивает более ровный (без пульсаций) поток подаваемого топлива, хотя при этом и имеет ограничения по производительности и создаваемому давлению.

Управление работой электрического ТН обеспечивается благодаря блоку управления ДВС. Топливный насос начинает свою работу параллельно с включением зажигания, однако существуют автомобили, в которых насос активируется при открытии водительской двери (еще до того, как будет вставлен ключ зажигания или нажата кнопка пуска).

Электрический насос способен поддерживать довольно узкий, но достаточный для нормальной работы двигателя, диапазон рабочего давления, которое регулируется за счет изменения напряжения и при помощи предохранительного клапана, ограничивающего максимально допустимое давление в системе.

Оцените статью
Добавить комментарий