Разработка новых материалов и развитие технологий дает толчок к появлению более актуального, по сравнению с традиционным, оборудования. К его числу можно отнести и мембранные, или диафрагменные, насосы. Их работа основана на возвратно-поступательном движении рабочего органа, представляющего собой упругую мембрану, или диафрагму. Вакуумные мембранные насосы причислены к группе механического объемного оборудования, перекачивающего газово-воздушные и жидкие среды за счет принудительного цикличного изменения размеров рабочей камеры.
Устройство и принцип работы
Вакуумные насосы мембранного типа состоят из неподвижного корпуса, внутри которого располагается:
подвижная мембрана;
рабочая камера;
поршень (шток), соединяющий диафрагму с валом привода;
кривошипно-шатунный механизм;
входные и выходные патрубки;
клапаны, не допускающие обратного всасывания перекачиваемой среды.
Лабораторные модели мембранных насосов комплектуются защитными фильтрами, вакуумметрами и дополнительной автоматикой, оберегающей от перегрева и возможных перегрузок.
Конструкция диафрагменного насоса может иметь одну или две рабочие камеры. Первый вариант относится к стандартному режиму работы оборудования. Двухкамерные насосы с последовательным или параллельным подключением являются более мощными агрегатами.
Принцип работы мембранного насоса
Безмасляный насос, оснащенный мембраной, работает достаточно просто. В момент перемещения штока в сторону, обратную от рабочей камеры, происходит увеличение ее объема за счет перемещения диафрагмы, а через входной клапан начинает поступать прокачиваемая среда. В результате обратного хода резиновая мембрана принудительно прижимается к дальней стенке камеры, что приводит к выталкиванию газо-воздушной смеси из насоса в выходной патрубок. В этом случае входной клапан автоматически блокируется.
В определенных моделях диафрагменных насосов мембраны располагают напротив друг друга. Они соединяются посредством эксцентрика, поэтому перекачивание среды или отсасывание воздуха происходит попеременно. Таким образом лабораторные или производственные агрегаты работают эффективнее.
Некоторые производители оснащают компактные модели насосов структурированными мембранами, имеющими повышенные эксплуатационные характеристики, в связи с чем значительно увеличивается срок эксплуатации оборудования. Подобные диафрагмы обладают существенными преимуществами по сравнению с другими типами мембран.
Материалы изготовления элементов, соприкасающихся с рабочей средой, могут обладать различной степенью химической стойкости, в зависимости от предназначения насоса. Для определенных условий может потребоваться модель в коррозионно-стойком исполнении. В связи с этим, при покупке агрегата следует внимательно ознакомиться с его техническими характеристиками.
Невнимательность в вопросе выбора мембранного насоса может привести к быстрому выходу оборудования из строя.
Типы мембран
Высокая эффективность и долговечность мембранных насосов debem во многом зависит от вида мембран, расположенных внутри корпуса. Они разделяются на три типа.
С помощью прочных плоских диафрагм достигается высокая степень сжатия. Но наличие центрального отверстия в резиновом круге, которое служит для сопряжения диска с поршнем, может способствовать утечкам газа сквозь щели, довольно часто появляющиеся в процессе эксплуатации. Кроме того, при работе насоса в агрессивных средах присутствует контакт прокачиваемых смесей с фиксирующими винтами, что нежелательно.
Формованные резиновые мембраны металлических крепежей не имеют. Их стыковка со штоком производится посредством винта, запрессованного в выпуклый диск с обратной стороны от рабочей камеры. Но формованные диафрагмы, по сравнению с плоскими аналогами, обладают меньшей упругостью и более низкими показателями производительности.
Оптимальный вариант заключается в использовании структурированной мембраны. Особая форма, улучшенные механические характеристики и отсутствие контакта крепежных деталей с перекачиваемой смесью содействуют высокой производительности оборудования и не допускают утечек.
Мембранные насосы применяются в разных сферах
Область применения
Вакуумные насосы мембранного типа абсолютно герметичны, поэтому ограждены от попадания внутрь каких-либо примесей, что предоставляет возможность их использования в условиях, где стерильности и отсутствию утечек уделяют особое внимание. Благодаря своей конструкции они безвредны для окружающей среды и безопасны для находящихся поблизости людей.
Безмасляный насос используется довольно широко. Это:
медицина;
атомная промышленность;
полиграфия;
пищевая отрасль;
лабораторный анализ;
вакуумные системы (массажеры, манипуляторы, присоски, фильтры);
химические процессы;
лакокрасочное производство;
экология и т.д.
Вакуумное насосное оборудование применяются не только для перекачивания газа, но и для создания чистого вакуума в емкостях или закрытых системах. Их используют, также, как компрессоры.
Вакуумные насосы мембранного типа
Одним из вариантов эксплуатации вакуумных мембранных насосов является оснащение ими индивидуальных доильных аппаратов. Небольшие габариты оборудования позволяют устанавливать его на передвижные тележки вместе с бидонами, а отсутствие в конструкции вращающихся элементов значительно снижает уровень шума и сводит к минимуму возникновение вибраций