Типы жидкостной части насоса дозатора
2 часть Жидкостная часть насоса - с уплотнением поршня | с уплотнением плунжера | с механической мембраной | с гидравлической мембраной | Клапан сброса давления | Система компенсации
Жидкостная часть с уплотнением поршня
Уплотнитель движется вперед и назад вместе с поршнем, что создает динамическое уплотнение с внешним диаметром, равным диаметру цилиндра, и статическое уплотнение с внешним диаметром, равным диаметру поршня.
Дополнительной характеристикой уплотненного поршня жидкостной части является его двойное действие, что обеспечивает выпуск жидкости в систему как при прямом ходе поршня, так и при его обратном ходе (рис. 3).
Такое свойство обеспечивает объем выходной жидкости практически в два раза больше при такой же подводимой мощности, и минимизирует пульсацию выходящего потока, присущего для поршневых насосов.
Жидкостная часть с уплотнением плунжера
Жидкостная часть с уплотненным плунжером аналогична жидкостной части с уплотненным поршнем, за исключением конструкции уплотнителя и его расположения; плунжерный уплотнитель размещается в неподвижном сальнике во внутреннем диаметре цилиндра.
Поскольку плунжер совершает поступательно-возвратное движение в пределах высоты напора, динамическое уплотнение сделано между внешним диаметром плунжера и внутренним диаметром уплотнителя, а статическое уплотнение располагается между внешним диаметром уплотнителя и внутренним диаметром его основания (рис. 4).
Жидкостная часть с механической мембраной
Жидкостная часть с поршневым или плунжерным уплотнителем допускает некоторую степень утечки через уплотнитель. Для разрешения данной проблемы используется жидкостная часть с механически активируемой мембраной.
Вместо поршня или плунжера, используется соединительная штанга, закрепляемая к центру мембраны (рис. 5); принцип прямого объемного нагнетания для насоса с механической мембраной аналогичен насосам с поршнем/плунжером, за тем исключением, что мембрана становится перемещающим дозирующим элементом, совершающим поступательно-возвратное движение в жидкостной камере.
Жидкостная часть с гидравлической мембраной
Жидкостная часть с гидравлически сбалансированной мембраной представляет собой гибридное конструктивное решение, которое обеспечивает принципиальные преимущества, характерные для остальных трех типов насосов; его приводная часть и регулирование потока аналогичны насосам вышеописанных типов.
Однако, схожесть на этом заканчивается, поскольку поршень или плунжер не контактирует с выпускаемой жидкостью, а мембрана активируется гидравлически, а не механически (рис. 6).
Дозирующий поршень или плунжер совершает движения внутри цилиндра с заданной длиной хода, перемещая объем напорной жидкости, а не технологической жидкости. Поршень использует напорную жидкость для перемещения мембраны вперед и назад, что приводит к перемещению, вытесняющему рабочую среду через выходной запорный клапан и, по входному ходу забирает объем через входной запорный клапан.
Мембрана изолирует среду в жидкостной камере и запорные клапаны: они являются единственными компонентами, которые должны быть изготовлены из химически совместимого материала.
Единственной функцией мембраны является разделение двух жидкостей.
Мембрана, как правило, не совершает какой-либо работы, не несет нагрузки и не перекачивает жидкости, а лишь действует как движущийся барьер между двумя жидкостями (технологическая жидкость и нагнетательная жидкость).
Мембрана является простой движущейся перегородкой с давлением, гидравлически компенсируемым с обеих сторон: с одной стороны технологическая жидкость, и с другой стороны – нагнетательная жидкость.
С обеих сторон мембраны располагаются нажимные накладки, которые обеспечивают поддержание давления в необходимых пределах; мембрана имеет практически неограниченный срок службы при условии ее надлежащей установки и работы и при отсутствии коррозии или абразивного износа. Крышка насоса оснащена встроенным клапаном сброса давления и системой компенсации.
Клапан сброса давления
Защищает технологическую систему от избыточного давления, которое может производить насос. Например, в случае ошибочного закрытия оператором запорного клапана на выходной линии, насос может оказать избыточное давление на систему вплоть до поломки самого насоса, труб или другого оборудования, установленного по нисходящему потоку.
Система компенсации
Защищает насос от закрытой линии всасывания или частично закупоренного фильтра на линии всасывания. В случае такого закрытия или закупоривания обратное движение мембраны не может быть завершено до конца, при этом система компенсации автоматически откроется для устранения неправильного всасывающего состояния в насосе. Однако, при этом избыток гидравлической жидкости попадает в систему между мембраной и поршнем.
В последующем выходном движении поршня и последующем перемещении мембраны вперед мембрана в конечном счете приходит в контакт с нажимной накладкой в камере технологической жидкости из-за наличия избыточного масла, попадающего гидравлическую камеру. При контакте мембраны с ее нажимной накладкой в гидравлической камере образуется избыточное давление: клапан сброса давления откроется для пропуска избыточного масла обратно в гидравлический бак и так далее до возвращения насоса в нормальное состояние. Поскольку мембрана активируется гидравлическим способом, такой тип насоса характеризуется высокой приспособляемостью.
Камера с технологической жидкостью может быть полностью отделена от приводной части насоса, что очень подходит при дозировании токсичных жидкостей или дозировании при экстремально низких или высоких температурах.
Для удовлетворения требований различных систем существует возможность установки дополнительных мембран, например установка двойной мембраны (рис. 7) с инертной жидкостью между мембранами, или установка двойной мембраны («сандвича») (рис. 8) без инертной жидкости между мембранами во избежание возможного загрязнения рабочей среды в случае прорыва мембраны. Такой разрыв мембраны может быть обнаружен с незамедлительной подачей аварийного сигнала в обоих случаях при помощи датчиков проводимости или давления соответственно.
К части 1 - Насосы дозаторы – общие сведения | Далее к части 3 - Мембраны и уплотнители