Виды и характеристики дозирующих насосов. Дозировочные насосы: описание и отзывы

Дозировочные насосы представляют собой специальные устройства, необходимые для объемного дозирования под напором каких-либо жидкостей. Такое устройство, будь то производитель Prominent, Evo, Tekna, Dlx, Seko, Etatron, Emec или любой другой, является неотъемлемым элементом в разных областях промышленности.

Подробнее о таких агрегатах вы узнаете из этой статьи.

1 Устройство и принцип работы

Устройство имеющее дозатор состоит из следующих элементов:

• сам электромотор;
• редуктор;
• устройство регулировки системы;
• гидравлического цилиндра;
• кнопки под управление.

Устройство регулировки системы необходимо для преобразования вращательного момента приводного вала в возвратно-поступательное движение поршневого механизма. Также устройство регулировки НД Prominent, Evo, Tekna, Dlx, Seko, Etatron, Emec позволяет осуществлять управление и регулировку длины хода поршня. Гидравлический цилиндр НД необходим для того, чтобы устройство могло осуществлять сам рабочий процесс.

Что касается принципа работы, то функционирование системы НД Prominent, Evo, Tekna, Dlx, Seko, Etatron или Emec заключается во всасывании необходимого объема кислоты или другой жидкости при обратном ходе на устройство с дальнейшим ее выталкиванием в дозировочную линию.

Благодаря изменению частоты и длины хода на электромагнитные устройства системы, есть возможность регулировки и производительности НД, что позволяет достичь точной дозировки кислоты и других жидкостей. Что касается непосредственно производительности, то в зависимости от потребностей (для небольших испытаний в лаборатории и в промышленных целях) она может изменять от 5-20 мл/ч до 40 000 л/ч, такова основная характеристика систем.

1.1 Разновидности

Дозировочные насосы могут применяться в различных областях деятельности человека. Огромный спектр использования стал причиной производства множества видов систем НД, которые различаются между собой по типу, модификации и производительности. При наличии такого разнообразия видов было принято решение разделять НД по нескольким признакам. По своей конструкции различают:

• плунжерные системы НД;
• диафрагменные или мембранные дозировочные насосы.

Также системы НД Prominent, Evo, Tekna, Dlx, Seko, Etatron или Emec могут различаться между собой по типу привода, они могут быть оснащены механическим или гидравлическим приводом. Следует также учесть, что в последнее время перистальтический аппарат имеющий дозатор получает наибольшее применение и распространение.

Перистальтический аппарат в системе НД позволяет осуществлять дозировку вязких, коррозийных, а также кристаллизующихся элементов. В отличие от плунжерных устройств, которые не могут работать с такими жидкостями, перистальтический агрегат имеющий дозатор отлично справляется с поставленной задачей. Подробно остановимся на двух типах НД.

1.2 Плунжерные

Плунжерные системы имеющие дозатор: Prominent, Evo, Tekna, Dlx, Seko, Etatron или Emec предназначены для дозировки больших объемов или создания сильного напора агрессивной жидкости. В частности, речь идет о токсичных или агрессивных средах, плотность которых может составлять 2000 кг/м³ . Плунжерные насосы работают по принципу передвижения поршня конструкции, внутри которого образуется разрежение или сильное давление.

При образовании разрежения в плунжерном устройстве, имеющем дозатор, система всасывает жидкость, а при нагнетании – выталкивает ее. Функционирование систем Prominent, Evo, Tekna, Dlx, Seko, Etatron или Emec производится благодаря работе клапанов. Перед покупкой плунжерного устройства следует учитывать совместимость материалов, из которых выполнена система, с жидкостью, которой вы будете работать. Приводы у таких НД обычно механические.

1.3 Мембранные или диафрагменные

Что касается диафрагменных систем Prominent, Evo, Tekna, Dlx, Seko, Etatron, Emec или от других производителей, то в такой конструкции процедура всасывания осуществляется в результате функционирования мембраны, в частности, ее колебанию. Эта же мембрана и выполняет функцию рабочей камеры. В целом по конструкции такие агрегаты, имеющие дозатор, напоминают поршневое устройство.

Чтобы поток жидкости был почти непрерывным, система оборудуется двумя камерами, соединенными между собой, причем каждая из них имеет клапан, установленный на всасывающей или напорной линии. Когда сжатый воздух подается в воздушную камеру, вода или другая жидкость начинает вытесняться в напорный трубопровод.

2 Преимущества и недостатки диафрагменных НД

Дозирующие насосы Aqua, Prominent, Evo, Tekna, Dlx, Seko, Etatron, Emec имеют и преимущества, и недостатки конструкции. Начнем с плюсов:

1. В конструкции рабочей камеры устройства, имеющие дозатор, отсутствуют движущиеся механизмы. В результате этого попадание в жидкость примесей или грязи при работе через дозатор исключается. Обычно такие мембранные НД используются для работы в фармацевтической промышленности.
2. Такие конструкции без проблем могут быть произведены из материалов, устойчивых к коррозии и другим агрессивным средам. Этот фактор является основополагающим при эксплуатации данных НД на предприятиях химической промышленности.
3. В рабочей камере системы нет так называемых застойных зон. Поэтому данные конструкции можно считать универсальными.

Также рассмотрим недостатки:

1. Если сравнивать с плунжерными устройствами, то мембранные конструкции Prominent, Evo, Tekna, Dlx, Seko, Etatron, Emec или от другого производителя менее точные в плане дозировки. Если со временем мембрана на дозатор растягивается или на ней появляются следы механических воздействий, то это также сильно влияет на точность.
2. Из-за небольшой прочности самой мембраны крупные частицы могут стать причиной ее разрушения. Кроме того, герметичность камеры может быть попросту потеряна.
3. Опять же, из-за физических характеристик камеры производительность и рабочее давление системы имеющей дозатор будет не особо высоким.

2.1 Применение

1. На химических предприятиях НД используются для смешивания, дозировки и растворения химических компонентов и различных присадок, в частности – огнеопасных и токсичных веществ.
2. На нефтеперерабатывающих предприятиях конструкции применяют с целью добавления и дозировки цветных добавок в топливо и различные расходные материалы для транспортных средств.
3. На нефтегазовых вышках НД необходимы для впрыска всевозможных добавок и присадок в устье скважины.
4. На опреснительных станциях дозирующие насосы выполняют функцию обработки всевозможных систем, в частности, в многокаскадных испарителях.
5. Кроме того, дозирующие насосы применяются в электростанциях и паровых генераторах для обработки химикатных систем.
6. Наиболее распространенной отраслью является использование конструкции в водоочистных сооружениях. Здесь осуществляется дозировка химикатов, которые применяются для обработки жидкости. Речь идет о многих элементах, в частности – гипохлорите натрия, сульфате железа, двуокиси хлора, извести и т.д.
7. На предприятиях пищевой отрасли при помощи дозирующих конструкций осуществляется добавление различных жировых кислот, майонеза, томата, фруктовых пюре, всевозможных соусов, сиропов, масел и так далее в упаковки.
8. При изготовлении разнообразных напитков дозирующие устройства помогают осуществлять правильную подачу химических компонентов, красителей или консервантов, а также прочих элементов в состав продукции.
9. Даже при изготовлении пластика НД используются для дозировки и перемешивания тех или иных типов сырья, присадок и всевозможных добавок, которые позволяют в результате получить продукт, соответствующий требованиям и стандартам.
10. При изготовлении керамических изделий или посуды НД позволяют правильно осуществить дозировку красителей, а также осуществить подачу массы основы в распылительное устройство.
11. В сталелитейном производстве дозирующие насосы применяются для прочистки систем от окалин.

Как видите, сфер применения дозирующих насосов много, они используются практически во всех отраслях жизнедеятельности человека. Более того, без таких насосов сейчас трудно представить любое производство. Помимо производства, устройства также используются в бытовых целях.

Управление характеристиками процесса перекачивания жидкости в современных насосах обеспечивается в ручном и автоматическом режимах. В зависимости от требований к эксплуатации может потребоваться учет тех или иных параметров. Например, пользователь может регулировать объемы подачи и интенсивность функции. При этом существуют отдельные виды оборудования, специально рассчитанные на точечное обслуживание определенных сред. К таким относятся дозировочные насосы, применяемые в пищевой, фармацевтической и химической сферах промышленности.

Особенности дозировочного насоса

Дозировочные агрегаты обеспечивают возможность объемного напорного перекачивания жидкостей, суспензий и эмульсий. При этом большинство таких насосов могут обслуживать и нейтральные, и агрессивные среды. По этой причине их применение распространено в химической отрасли. В зависимости от характеристик материала, используемого в проточной части, определяется и конкретное назначение оборудования. Главным же отличием от традиционных бытовых агрегатов является то, что дозировочные насосы позволяют регулировать уровень давления от точки выхода до входа рабочей среды. При этом абсолютный показатель давления на входе превышает аналогичный показатель перекачиваемой жидкости. Среди основных технико-эксплуатационных характеристик такого оборудования отмечается способность работы со средами определенной и диаметр прохода патрубков.

Шланговые насосы-дозаторы

Данная разновидность насоса-дозатора предназначена для работы с жидкостями и пастообразными веществами. Принцип работы базируется на механическом воздействии на рабочий канал, который чаще всего представлен прочной, но эластичной трубкой. То есть в процессе работы на шланг со средой оказывается механическое давление, в результате чего происходит выталкивание жидкости к выходу. В качестве физического активатора используются катящиеся по окружности ролики. По конструкции дозировочные насосы такого типа представляют собой устройство, включающее эластичные трубы и шланг с набором роликов. Также инфраструктурную часть обеспечивает трек, в который закладывается линия трубки. Именно в нем и происходит физическое воздействие.

Мембранные агрегаты

Это объемный насос, в котором функцию рабочего органа исполняет зафиксированная по краям конструкции гибкая пластина. В определенной степени она и выполняет роль поршня. Мембрана в процессе работы изгибается, что приводит к смещению жидкости. При этом силовое воздействие может оказываться по-разному. Например, практикуется использование механических приводов, гидравлики и пневматических устройств, которые деформируют пластину посредством изменения давления в рабочей полости. Благодаря отсутствию редукторов и двигателей, дозировочные насосы считаются наиболее безопасными и надежными. Особенно это важно в обслуживании горючих жидкостей, поскольку функция агрегата не имеет предпосылок к образованию искры.

Плунжерные модели

Это разновидность поршневых гидромашин, работающих на основе возвратно-поступательных движений. Клапанная система распределения не позволяет использовать такие агрегаты для обратного действия, что и отличает их от других объемных устройств. Обратное движение поршня на трубопроводе приводит к замыканию клапана, что предотвращает протечку среды в канал. В то же время клапан со стороны нагнетания открывается, и через него жидкость выходит в место приема. В процессе работы дозировочный обеспечивает неравномерную скорость движения жидкости, что обуславливает его главный недостаток. Компенсируется скачкообразный эффект разными способами, в том числе за счет внедрения в конструкцию нескольких поршневых элементов.

Маркировка агрегатов

Если по конструкционному исполнению агрегаты выполняются в соответствии с требованиями к конкретному форм-фактору, то в плане функционального наполнения и средств управления механизмами изготовители разрабатывают общие стандарты. Так, дозировочный насос НД предусматривает ручное регулирование передачи жидкости с момента остановки агрегата. Если же система обеспечивается возможностью автоматического и дистанционного контроля, то оборудованию присваивается обозначение НДЭ.

Также производители указывают индекс дозирования, который в среднем составляет 1-2,5. Есть и устройства, у которых этот показатель и вовсе не отмечается. Как правило, модели с начальным индексом не имеют рубашки обогрева, а высший уровень точности дозирования характеризует наличием в конструкции подвода для затворной или промывочной жидкости. Данная классификация также распространяется на все типы агрегатов. Например, насос дозировочный плунжерный НД может располагать и первым индексом точности, и вторым.

Все насосное оборудование в той или иной степени обеспечивает возможность регулирования подачи.
Регулирование осуществляется обратной связью между величиной подачи насоса и регулирующим механизмом. По информации от прибора оператор или автоматика воздействует на исполнительный механизм регулирования подачи (задвижку, вариатор, электропривод).

Исключение составляют дозировочные (дозирующие) со встроенной шкалой регулирования подачи, по которой производится настройка подачи с заданной точностью.
Типовая конструкция - насос НД, НДр, предназначенные для объёмного напорного регулирования нейтральных и агрессивных жидкостей.

Насос НД, НДр - одноплунжерный, горизонтальный одностороннего действия.
Электродвигатели , эксцентриковый вал связаны между собой.
Червячное колесо редуктора жестко закреплено на эксцентриковом валу. На шейке вала дозирующих (дозировочных) насосов эксцентрик приводит в движение ползун с плунжером гидроцилиндра. Вращая эксцентрик можно бесступенчато менять эксцентриситет, длину хода плунжера и подачу от нуля до максимума.
Гидроцилиндр состоит из корпуса, плунжера, всасывающего, нагнетательного шариковых клапанов, уплотнительного устройства с кольцевым фонарём, предназначенным для подвода промывочной жидкости или устройства гидравлического затвора.

Регулирующий механизм в насосе НД обеспечивает бесступенчатое изменение подачи вручную при остановленном агрегате, в насосе НДр - вручную на остановленном и работающем агрегате (регулирование "на ходу").
Погрешность в регулировании отечественных дозирующих (дозировочных) насосов лежит в диапазоне от 0,5 до 2,5% и выше.

Условное обозначение
НД2,5 10/400 К14 А(В) У2, где:
НД - насос дозировочный (дозирующий),
2,5 - категория точности регуляции,
10 - подача л/час,
400 - давление кгс/см²,
К - проточная часть из хромоникелевой стали,
1 - без рубашки охлаждения или обогрева,
4 - с подводом промывочной, охлаждающей жидкости,
А - общепромышленный (иногда "А" опускают) электродвигатель , (В) - взрывозащищенный,
У - климатическое исполнение дозирующих (дозировочных) насосов,
2 (3, 4) - категория размещения.

Технические характеристики
Уплотнительный узел - манжетный из резины или фторопласта.
Допускаемая вакуумметрическая высота всасывания не более 2-3 м.

Насосы дозировочные (дозирующие) обладают самовсасыванием. Высота самовсасывания около 1 метра.

Механизм изменения длины хода плунжера в дозировочных (дозирующих) насосах НД, НДр отличается от ГНД, НДГ.
Кулачок, при вращении, толкает ползун и поршень в сторону гидроблока. В обратную сторону поршень выталкивается пружиной. Внешняя втулка ползуна, смещаясь относительно оси кулачка, с помощью регулируемого винта ограничивает ход всасывания плунжера, т.е. изменяет длину хода ползуна и регулирует подачу.

Герметичность достигается установкой между приводной и гидравлической частью мембранной головки. Гидроблок состоит из трех камер. В первой находится масло. В промежуточной жидкость, нейтральная к продукту и маслу. Третья - рабочая (продуктовая): в ней циркулирует среда и расположены рабочие клапаны.

Узел подпитки маслонаполненной камеры для защиты дозирующего насоса НД от повышения давления нагнетания встроен в плунжер.