Мембранный насос – это насос объемного принципа действия, в котором продукт перекачивается за счет возвратно-поступательных движений гибкой мембраны (диафрагмы). Как правило, такие агрегаты оснащены двумя мембранами, работающими поочередно, что в некоторой мере компенсирует пульсации потока на напорном патрубке. Принцип действия показан на иллюстрации ниже.
Прежде всего, стоит отметить, что насос работает на сжатом воздухе, а не на электричестве. В качестве приводного механизма выступает пневматический клапан, который являет собой блок с подвижными поршнями и системой каналов распределения воздуха. Во время подачи сжатого воздуха в пневмоклапан, поршни начинают двигаться, направляя воздушные потоки поочередно на каждую мембрану. Диафрагмы соединены между собой штоком, таким образом, когда одна работает на выдавливание, другая соответственно втягивается. Исходя из этого, в то время как одна сторона всасывает продукт, другая его выдавливает. Всасывание и выгрузка продукта осуществляется через обратные клапана.
Наиболее широкое применение пневматические мембранные насосы находят в химической, фармацевтической и пищевой отрасли, а также в металлургии и строительстве.
В зависимости от требований процесса, мембранные насосы могут быть исполнены из разных материалов: корпус из полипропилена, ПВДФ, алюминия, нержавеющей, стали, чугуна или из тефлона. Мембраны также имеют различное исполнение – NBR, PTFE, EPDM, Santoprene, Hytrel и др. Подбор материалов осуществляется в зависимости от химических свойств перекачиваемой среды, ее абразивности, адгезивных свойств и т.п.
Основные особенности и преимущества пневматических мембранных насосов
- Компактная и надежная конструкция – низкие эксплуатационные затраты;
- Возможность перекачивания как жидких, так и вязких продуктов с твердыми включениями;
- Отсутствие торцевого уплотнения, соответственно риск утечек минимизирован
- Привод от сжатого воздуха исключает искрообразование, что дает возможность использования насосов в опасных помещениях.
- Насос может быть погружен в перекачиваемую среду
- Свободная работа «на сухую»
- Самовсасывание до 9 метров (для отдельных моделей и больше)
- Легкая регулировка производительности путем изменения объема подачи воздуха
- Безопасность – при перепаде давления на напорной линии (работа на закрытый клапан или когда напорный патрубок заблокирован) насос просто сбросит отработанный воздух без каких-либо повреждений
- Бережное перекачивание продукта
- Легкость и простота в обслуживании
Мембранные насосы в молочной и промышленности
Как мы уже обсуждали в предыдущих наших статьях, гигиеническое исполнение оборудования предполагает ряд требований. Гигиенические мембранные насосы – это отдельная линейка у каждого производителя, которая требует особого подхода. Отличительные особенности гигиенических мембранных насосов:
- Материалы проточной части исполнены из нержавеющей стали AISI 316L c соответствующей полировкой поверхности.
- Мембраны изготовлены из пищевых материалов, как правило, это NBR, EPDM, PTFE или Santoprene. Также довольно важным моментом является крепление самой мембраны – в общепромышленных моделях они крепятся к штоку при помощи резьбового соединения. Это не совсем соответствует требованиям гигиены, так как есть риск накопления вредоносной микрофлоры в зазорах крепления. Именно поэтому в санитарных моделях насосов используются отпрессованные мембраны с гладкой поверхностью без застойных зон.
- Геометрия проточной части без «мертвых» точек, санитарные подключения Tri-clamp или DIN 11851, санитарная конструкция обратных клапанов – могут быть шаровые или лепестковые.
В молочном производстве мембранные насосы могут применяться для перекачивания сливок, сметаны, йогурта, сгущенного молока или сывороточно-зерновой смеси (при производстве творога). Главной особенностью мембранного насоса, которая делает его гигиеничным, является отсутствие торцевого уплотнения. Это обеспечивает простоту обслуживания и герметичность, защиту от утечки продукта. Во всем остальном мембранные насосы довольно удобны благодаря своим конструктивным особенностям – это самовсасывающая способность, работа «на сухую», защита от перепада давления. Отдельно еще можно выделить бережное перекачивание продукта, что есть довольно распространенным требованием в молочном производстве. Наиболее ярким примером можно назвать перекачивание сырного зерна в сыворотке. В этом процессе сохранение целостности зерна напрямую влияет на выход готового продукта. При чрезмерном разрушительном влиянии насоса на чувствительную твердую фракцию, образуется так называемая «пыль», которая уходит вместе с сывороткой после ее отделения. По отзывам наших клиентов, мембранный насос является наиболее оптимальным решением для такого чувствительного и деликатного продукта.
Компания «Штайнер-Украина» работает с несколькими производителями данного типа насосов, у каждого из которых есть свои особенности и преимущества для того или иного процесса. Мы с удовольствием изучим и решим любые Ваши задачи по процессам перекачивания.