+90 554 128 90 95 [email protected]

Техническо ръководство

Диафрагмена помпа
Принцип на работа

От сорбцията и нагнетаването до разликата AODD/EODD, от анатомията на компонентите до избора на материали — стъпка по стъпка всеобхватно техническо ръководство.

  • Механизъм на работа
  • AODD & EODD
  • Избор на материал

Основни познания

Диафрагмена помпа
Как работи?

Диафрагмена помпа (мембранна помпа) е вид положителна обемна помпа, която осъществява преносa на течност чрез редуващо движение напред-назад на еластична диафрагма. Според принципа на положителното разместване, помпата прехвърля фиксирано и предвидимо количество течност при всеки цикъл на хода; това свойство предоставя критично предимство особено при приложения, изискващи точно дозиране и контрол на процеса. Тя е широко използвана в десетки индустриални области като химическа обработка, производство на храна, пречистване на отпадни води, пренос на боя и добив.

Поради конструкцията на помпата, течността не влиза в контакт с механично движещи се части; влиза в контакт само с диафрагмата и корпуса на помпата. Тази затворена структура осигурява превъзходна безопасност по отношение на герметичността и предотвратява кръстосаното замърсяване на течността с външни условия или механични части. По този начин абразивни, вискозни, течности, съдържащи твърди частици или химически агресивни течности могат да се транспортират безопасно.

Най-често срещаният тип в индустриалните приложения е двойна диафрагмена помпа (AODD и EODD), при която две диафрагми се движат синхронизирано но в противоположни посоки на общо вълче. Тази конструкция осигурява както по-гладък профил на дебита, така и по-дълъг живот на компонентите. Те се производят в широк диапазон от размери и капацитета — от малки еднодиафрагмени модели до големи индустриални двойни диафрагмени типове.

Правилният избор на материала на корпуса и диафрагмата директно определя химическата съвместимост, експлоатационния живот и безопасността на помпата. Модели с корпус от полипропилен (PP) или PVDF предлагат висока устойчивост на корозивни химикали, докато модели с корпус от неръждаема стомана се насочват към сектори с строги хигиенни стандарти като хранителна промишленост, фармацевтика и козметика.

  • Положително разместване — прехвърля фиксирано количество при всеки ход
  • Затворена конструкция — течността не влиза в контакт с механични части
  • Самозасмукващ — не изисква предварително пълнене
  • Устойчив на сухо работене — помпата се защитава при колебания на нивото
  • Широка съвместимост с течности — киселини, основи, суспензии и вискозни течности

Сравнение

AODD и EODD
Техническо Сравнение

Характеристика AODD EODD
Източник на Енергия Налягане на въздух (2–8 bar) Електрически двигател
ATEX / Експлозивна среда Стандартно подходящ; налични сертифицирани модели Необходими са специални модели с ATEX двигател
Ниво на шум Средно–Високо (отвор на въздух) Нисък–Среден
Енергийна ефективност Ниска (включително загуби на компресор) Висока
Интеграция на автоматизацията Ограничена (чрез въздушно налягане) Лесна (честотен преобразувател, PLC)
Толеранция при сухо работене Издържлива за кратко време Издържлива за кратко време
Сложност на поддръжката Ниска — проста механична конструкция Средна — поддръжка на двигателя и електрониката
Пулсация Средна (препоръчва се амортисьор) Ниска
Контрол на дебита С регулатор на въздуха Прецизен с честотен преобразувател
Изисквания към инфраструктурата Компресор и въздушна линия Електрическа линия и шкаф

Анатомия на помпата

Основни компоненти
и техните функции

Мембрана

Гъвкава мембрана, която създава вакуум и цикъл на налягане с движение напред-назад. Производи се от PTFE, EPDM, NBR, FKM или Santoprene; правилният избор на материал според химичния състав на изпомпвваната течност директно определя експлоатационния живот. При приложения на базата на разтворители предпочитането на PTFE мембрана значително удължава живота, докато при системи на водна основа NBR или EPDM предлагат икономична алтернатива. Признаците на отказ включват течове, намаление на производителността и следи от течност в издухването на въздуха.

Шахта на мембраната

Свързва две мембрани и осигурява техния синхронен, но противоположен ход. Обикновено се произвежда от неръждаема стомана или стомана, покрита с PTFE; по този начин се постига дълъг експлоатационен живот в корозивни среди. Разхлабване или износване на свързаните части на шахтата нарушава синхронния ход и води до нередовен профил на дебита. При периодичното обслужване трябва да се проверяват контите на шахтата и съединенията.

Клапан за разпределение на въздух / мощност

Клапан за управление на хода, който автоматично променя посоката на въздуха. Ритъмът и ходът на помпата се определят от този клапан; отказ или замърсяване на клапана причинява заключване на помпата в една камера или нередовна скорост на хода. В помпата AODD този клапан може да бъде механичен или управляван чрез пилот; дизайните на управлявани чрез пилот клапани осигуряват по-надеждна работа при течности с висока вискозност. Редовното обслужване на филтъра на въздуха удължава живота на клапана.

Обратни клапани

Еднопосочни клапани, които контролират посоките на засмукване и изхвърляне. Във всяка камера има един засмукващ и един клапан за изхвърляне; идват като топка (кълбо) или ламелен клапан. Топките на клапана се избират от PTFE, EPDM, NBR или SS316L, за да бъдат съвместими с изпомпвваната течност. Износени или замърсени обратни клапани причиняват обратно течение на течността, което води до намаление на дебита и неефикасна работа; това е приоритетна контролна точка при периодичното обслужване.

Резервоар на помпата

Затворено отделение, от което течността се засмуква и под налягане се изпотиска. Производи се от PP, PVDF, алуминий или SS316L корпус в зависимост от химичната съвместимост; избора на материал на корпуса директно влияе на експлоатационния живот и безопасност на помпата. При приложения в хранително-вкусовата промишленост и фармация полираната вътрешна повърхност улеснява процесите CIP (почистване) и SIP (стерилизиране). Пукнатини или цветни промени в корпуса са ранни признаци на химична несъвместимост.

Многоходови клапани

Канали, където се осъществяват входните и изходните свързания. Разпределя течния поток балансирано към две камери на помпата и може да бъде предоставен в различни конфигурации според типа на свързване на линията (резбово, фланцово или хигиенен скобен). Вътрешната геометрия на многоходовия клапан влияе на съпротивлението на потока и турбуленцията; особено при течности с висока вискозност или съдържащи частици трябва да се предпочитат многоходови клапани с широк вътрешен диаметър. Контите и съединенията трябва да се проверяват редовно за херметичност.

Избор на материал

Корпус и материали на диафрагма

Материал Тип Характеристика / Подходящо приложение
Полипропилен (PP) Корпус Киселини, основи, корозивни химикали — икономически избор
PVDF Корпус Агресивни среди, които изискват висока химична устойчивост
Алуминий Корпус Общо промишлени приложения, разтворител, масло
Неръждаема стомана 316L Корпус Храна, фармацевтика, козметика — CIP/SIP съвместим, FDA материал
NBR (нитрил) Мембрана Водни течности, минерални масла
EPDM Мембрана Разредени киселинни и основни разтвори, гореща вода
FKM (Viton®) Мембрана Високотемпературни, разтворителни и горивни приложения
PTFE (Teflon®) Мембрана Най-висока химична устойчивост — агресивни разтворители, концентрирани киселини
Santoprene Мембрана Гъвкав, универсално приложение, дълъг живот

Оценка

Предимства и ограничения

Диафрагмените помпи се отличават с широка химична съвместимост, толерантност при суха работа и способност за самовсмукване. Те предоставят явно предимство пред центробежните помпи, особено при прехвърляне на течности, съдържащи частици, високовискозни или корозивни течности.

От друга страна, както при всяка технология, диафрагмените помпи имат ограничения, които трябва да се вземат предвид. За пневматичните модели в съоръжението е необходима компресорна инфраструктура; това обстоятелство увеличава общата цена на системата. В сравнение с центробежните помпи могат да възникнат по-високи пулсации; този ефект може значително да бъде намален с пулсационен амортисьор, но не може да бъде напълно елиминиран. За приложения, които изискват много висок дебит, центробежните помпи могат да бъдат по-подходящ и икономически вариант. Изборът на вид помпа чрез правилния анализ на изискванията на приложението е критичен за дълготрайна производителност и ниски разходи за поддръжка.

  • Непроницаема конструкция — течността не е в контакт с външната среда
  • Сухотна работа с толеранция — кратковременно чака без вреда
  • Чакане под натоварване — автоматично спира, когато линията на налягане се затвори
  • Потопена работа — издухвателният отвор за въздух се поддържа над нивото на течността до 6 m дълбочина
  • Внимание: Пневматичните модели изискват компресорна инфраструктура
  • Внимание: В сравнение със центрифугална помпа може да възникне пулсация — премахва се с амортисьор
  • Прецизно дозиране — благодарение на положителното изместване контролиран и повторяем дебит
  • Широка съвместимост на материалите — от абразивни химикали до хигиенични течности за храна
  • Внимание: При много висок дебит центрифугалната помпа може да бъде по-подходяща

Често задавани въпроси

Често задавани въпроси относно принципа на работа

Стандартните модели могат да прехвърлят течност от дълбочина до 6 метра. Над тази стойност може да възникне проблем с кавитацията.
Като основно правило работи в диапазон 2–7 bar. Не трябва да надвишава 7 bar; натискът трябва да се регулира с въздушен регулатор. Препоръчва се да се инсталира филтър + регулатор + смазка (FRL единица) преди въздушната линия.
Спад на производителността, течове или увеличен шум са сигнали за необходимост от замяна. При нормални условия PTFE диафрагмата може да служи 5.000–10.000 часа. Химическо повреждане или суха работа съкращават този период.
Пулсацията се изглажда чрез инсталация на пулсационен амортисьор (приемник на импулсен поток) на изхода на помпата. Двойната диафрагмена конструкция вече минимизира пулсацията; амортисьорът осигурява допълнителна оптимизация.
Издържа кратка суха работа; но продължителната суха работа отрицателно влияе на живота на диафрагмата. Тази толерантност защитава помпата в технологични линии и при колебания на нивото.
AODD работи със сгъстен въздух; не изисква електричество, подходящ е за ATEX зони. EODD работи с електрически двигател; по-тих е, енергийно ефикасен и подходящ за интеграция на автоматизация. AODD изисква инфраструктура на компресор, EODD изисква надежда електрическа линия.
При избор на амортисьор, максималният работен натиск на помпата, диаметърът на съединителя и химическата съвместимост на прекачваната течност са определящи критерии. Неговата вместимост трябва да бъде избрана така, че да бъде най-малко 5–10 пъти обемът на течност, преместена от помпата в един ход. За химически агресивни течности се препоръчва амортисьор с PTFE вътрешна повърхност или PVDF корпус.
Да; диафрагмните помпи имат явно превъзходство над центробежните помпи при трансфер на високовискозни течности. Течности като боя, смола, пастообразни продукти и утайки се транспортират успешно с този тип помпа. Когато вискозитета се увеличава, намаляването на скоростта на хода и поддържането на широки входни/изходни връзки запазват ефективността на помпата.
Диафрагмните помпи се използват широко в химическата промишленост, производството на боя, хранелната и напитковата промишленост, фармацевтиката и козметиката, пречистването на отпадни води, миньо, петрохимията и електрониката. Опциите за материали, които се адаптират към различни течности като киселини, основи, разтворители, утайки, боя и хранителни течности, формират основата на този широк спектър на приложение.
Диафрагмната помпа работи с положително изместване; трансфера фиксиран обем при всеки ход и е самосмукаща. Центробежната помпа осигурява непрекъснат и висок дебит чрез ротационното движение; обаче не може да се самосмукне, не е устойчива на суха работа и бързо губи ефективност при вискозни течности. Диафрагмната помпа е превъзходна при приложения с нисък-среден дебит, висок натиск и трудни течности, докато центробежната помпа е по-икономичен избор за висок дебит и чисти течности с нисък вискозитет.

За вашето приложение

Да изберем заедно правилната мембранна помпа

Споделете свойствата на флуида, изискванията за дебит и налягане и ние ще ви препоръчаме най-подходящия модел.

Попитайте за цена