Мембранные насосы

Основным рабочим элементом мембранного насоса является мембрана (диафрагма), на возвратно-поступательном движении которой и строится принцип работы механизма. С помощью мембранного (или диафрагменного) насоса осуществляют перекачку как различных жидкостей, так и газов.

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

• подвижная мембрана или диафрагма;
• 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.

В случае необходимости мембранные насосы оснащают вакуумметрами, защитными фильтрами, а также дополнительными элементами автоматики, которые предохраняют такое устройство от возможных перегрузок и связанного с ними перегрева (например, если насос планируют использовать в лабораторных целях).

В зависимости от модели у мембранных насосов может быть одна или две рабочие камеры. Более простой и распространенной моделью является мембранный насос с одной камерой. Камеры двухкамерных мембранных насосов соединяются между собой по последовательной или параллельной схеме. Такие насосы применяются в случаях необходимости применения более мощного насосного оборудования.

Принцип работы мембранного насоса

В момент запуска мембранного насоса шток, связанный с эластичной мембраной, начинает выгибать ее в сторону, обратную от рабочей камеры, в результате чего происходит увеличение объема данной камеры.

Вследствие резкого увеличения объема в рабочей камере создается вакуум, и в нее через входной патрубок начинает поступать перекачиваемая среда.

Посредством кривошипно-шатунного механизма мембране сообщается обратное перемещение, и объем рабочей камеры резко уменьшается. Это приводит к выталкиванию из нее перекачиваемой среды через выходной патрубок. И в момент, когда мембрана начинает совершать обратное движение, входной патрубок автоматически блокируется при помощи специального клапана.

Некоторые виды насосов оснащены сразу двумя мембранами, которые располагаются друг напротив друга и соединяются между собой при помощи эксцентрикового механизма. Перекачивание среды у таких видов насосов осуществляется поочередно каждой из мембран, поэтому применение таких моделей является наиболее эффективным.

Также существуют насосы со структурированными мембранами. Такие модели мембранных насосов отличаются более длительным эксплуатационным сроком, следовательно, они реже нуждаются в замене, что делает их использование экономичным.

Необходимо учитывать, что элементы конструкции мембранных насосов в процессе их эксплуатации будут контактировать с различными типами рабочих сред и подвергаться их активному воздействию. Поэтому необходимо выбирать модели, предназначенные именно для тех типов сред, с которыми будет работать данное устройство. Виды мембран для оснащения диафрагменных насосов

Типы мембранных насосов

• Насосы с мембранами плоского типа являются самыми простыми среди всех типов диафрагменных насосов. Данная конструкция позволяет достигать высокой степени сжатия. Соединение такой мембраны со штоком осуществляется за счет специального отверстия в ее центральной части. Зачастую это отверстие становится причиной ухудшения герметичности мембраны, которая может начать пропускать во вторую камеру насоса перекачиваемую им среду. Кроме того, элементы резьбового соединения между мембраной и штоком, находятся в постоянном контакте с прокачиваемой средой, что нежелательно;
• Насосы с формованными мембранами. Такие мембраны соединяются со штоком насоса при помощи винта, запрессованного в диск выпуклой формы, которая устанавливается с обратной стороны от рабочей камеры. При этом типе мембран исключается контакт между перекачиваемой средой и металлическими крепежными элементами.  Но в сравнении с мембранами плоского типа, формированные мембраны отличаются меньшей упругостью, что уменьшает их производительность;
• Насосы со структурированными мембранами обладают наибольшей производительностью, максимальным сроком службы и минимальными затратами на обслуживание. Такой тип мембран имеет специально разработанную форму, что улучшает его механические характеристики, исключает утечку перекачиваемой среды, исключает контакт с металлическими крепежными элементами.

Область применения мембранных насосов

В силу своей особенной конструкции мембранные насосы являются абсолютно герметичными устройствами, поэтому среда, подвергаемая перекачке с их помощью, не имеет контакта с окружающим воздухом. Поэтому применение мембранных насосов особенно актуально в случаях, когда важны стерильность и отсутствие утечек перекачиваемых сред. Кроме того, эксплуатация абсолютно герметичных мембранных насосов помогает защитить людей, работающих рядом с ними, а также окружающую среду от вредного воздействия перекачиваемой среды, особенно если она обладает высокой токсичностью. Вакуумные устройства в отличие от механических насосов относятся к оборудованию безмасляного типа.

Мембранные вакуумные насосы наиболее активно используются в следующих сферах:

• медицинской и фармацевтической промышленности;
• производстве пищевой продукции и напитков;
• атомной промышленности;
• на предприятиях нефтехимического производства;
• 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.