Классификация насосов, сфера применения

Дозировочные насосы предназначены для дозировки жидкостей. В отличие от традиционного насосного оборудования, рабочие характеристики которых отличаются высокой производительностью и средними величинами давлений, насосы-дозаторы имеют, как правило, подачу, измеряемую в литрах в час, реже – в десятках или сотнях литрах в час. Но при этом они подают жидкость с достаточно большой точностью под давлением, превышающим имеющееся давление в линии.

Насосы дозаторы по типу подачи делятся на:

Насосы-дозаторы могут управляться:

• Вручную
• Сигналом, поступающим от водосчетчика с импульсным выходом, подключенного к внешнему разомкнутому контакту. При замыкании контакта в насос поступает импульс и насос делает впрыск реагента. Количество импульсов пропорционально величине потока жидкости в точке, где установлен водосчетчик.
• Сигналом по току, поступающим от датчика (кондуктометрическая ячейка, рН – электрод, RedOx – электрод, датчик активного хлора, озона и т.д.). Частота впрыскивания реагента насосом зависит от силы тока, а сила тока прямо пропорциональна разнице необходимого и фактического сигналов, поступающих от датчика.
• Сигналом от таймера

Сферы применения насосов – дозаторов

• Водоподготовка
• Дозация окислителей
• Хлорирование
• Фторирование
• Дехлорирование
• Хлорирование
• Дехлорирование
• Лаборатории
• Химическая и нефтехимическая промышленность
• Гальванические производства
• Очистка оборотных вод
• Дозация биоцидов
• Дозация ингибиторов
• Энергетика
• Фосфатирование
• Пищевая промышленность
• Производство напитков

Надежность и безотказность работы, высокая точность дозирования являются важнейшими требованиями при дозировке химикатов в технологических процессах водоподготовки.

Электромагнитные и перистальтические дозирующие насосы с микропроцессорным управлением в полной мере соответствуют всем этим требованиям. Конструктивно – это насосы с возвратно-поступательным движением поршня, закрытого эластичной диафрагмой из инертного материала или с надежной перистальтической трубкой. Количество жидкости, подаваемое насосом за один ход поршня или трубки, регулируется в широких пределах, чем достигается постоянная, независимая от времени и скорости воды концентрация химикатов в воде. Хорошее перемешивание обеспечивается высокой частотой хода поршня. Подробно о дозировочных насосах

Оборудование доставляется по указанному заказчиком адресу собственным транспортом или отправляется транспортной компанией по адресу нахождения терминалов в следующих городах:
Абакан, Адлер, Архангельск, Астрахань, Барнаул, Белгород, Благовещенск, Братск, Брянск, Великие Луки, Великий Новгород, Владивосток, Владимир, Волгоград, Волгодонск, Волжский, Вологда, Воронеж, Дзержинск, Димитровград, Екатеринбург, Забайкальск, Иваново, Ижевск, Иркутск, Йошкар-Ола, Казань, Калининград, Калуга, Кемерово, Киров, Коломна, Кострома, Котлас, Краснодар, Красноярск, Курган, Курск, Липецк, Магнитогорск, Москва, Мурманск, Набережные Челны, Нижневартовск, Нижний Новгород, Нижний Тагил, Новокузнецк, Новомосковск, Новороссийск, Новосибирск, Ногинск, Омск, Орел, Оренбург, Орск, Пенза, Пермь, Петрозаводск, Подольск, Псков, Пушкино, Фрязино, Ростов-на-Дону, Рыбинск, Рязань, Самара, Санкт-Петербург, Саранск, Саратов, Северодвинск, Серпухов, Смоленск, Солнечногорск, Сочи, Ставрополь, Старый Оскол, Стерлитамак, Сургут, Сызрань, Сыктывкар, Тамбов, Тверь, Тольятти, Томилино, Томск, Тула, Тюмень, Улан-Удэ, Ульяновск, Уфа, Ухта, Хабаровск, Чебоксары, Челябинск, Череповец, Чита, Энгельс, Ярославль.

Расчёт мембранного насоса

Линейки и модели мембранных насосов, представленные на сайте компании PlastTime, значительно различаются – по конструкции, типу и мощности привода, производительности и прочим характеристикам. Поэтому расчёт мембранного насоса для конкретных условий использования может быть несколько сложен. В то же время, именно разнообразие моделей и их характеристик позволяет подобрать мембранный насос практически для любых технологических целей.

По конструкции и приводу

На сайте представлена продукция итальянских компаний Etatron D.S. и Debem. Данные компании и их насосы не конкурируют между собой, так как Etatron делает упор на дозирующее оборудование, а Debem – на промышленное. Впрочем, мембранные насосы Debem также способны регулировать подачу, то есть, могут быть отнесены к категории дозировочных насосов. При одинаковом объёмном принципе действия основное отличие насосов указанных производителей заключается в типе привода. В ассортименте Etatron присутствуют две линейки моделей:

с прямым электромагнитным соленоидным приводом; с электромеханическим приводом и коробкой передач.

Каждая из линеек, в свою очередь, предлагает по три серии моделей с различными возможностями – DLX, PKX и BT, а также ST-D, D-AA и D-BA соответственно.

Продукция Debem представлена пятью линейками двухкамерных промышленных мембранных насосов с пневматическим приводом:

• CUBIC;
• MIDGETBOX;
• MICROBOXER;
• MINIBOXER и
• BOXER – наиболее известной и разнообразной линейкой, у которой целых семь (!) модельных серий: BOXER 80, 81, 100, 150, 251, 502 и 503

Все линейки и серии отличаются максимальной возможной производительностью и точностью дозирования.

По максимуму и точности дозирования

Мембранные насосы-дозаторы Etatron обладают наименьшей из всех представленных на сайте производительностью, но и самой высокой точностью регулировки подачи. Производительность лежит в диапазоне от 1 литра в час у насосов серии DLX до 80 л/ч у представителей серии BT. Данные насосы способны контролировать подачу с точностью от 1 процента максимальной, то есть – от 10 миллилитров (!) в час.

Диафрагменные насосы Etatron способны перекачивать жидкости с максимальной производительностью от 10 л/ч у серии ST-D до 535 л/час у серии D. Контроль подачи начинается с отметки в 10% от уровня максимальной, то есть – от 1 литра в час.

Пневматические насосы Debem – рекордсмены по производительности, и уходят в отрыв от остальных с показателями в 900 литров в минуту, то есть – до 54 000 литров в час. Теоретически, точность подачи у них регулируется от 0 до 100%, но здесь есть нюанс: собственного регулировочного механизма у них нет, контроль осуществляется регулировкой давления и объёма воздуха от внешнего пневматического привода – поэтому конкретные показатели зависят от системы, установленной на воздуховоде.

По способности к самовсасыванию, по давлению и напору

Мембранные насосы, как и все насосы объёмного принципа действия, не боятся «сухого хода», так как могут устанавливаться над уровнем перекачиваемой жидкости и закачивать её в рабочую камеру самостоятельно.

Максимальный уровень подъёма составляет:

• 2 метра у соленоидных насосов-дозаторов Etatron;
• 3 м у диафрагменных насосов Etatron с электромеханическим приводом;
• 7 м у насосов Debem с пневматическим приводом.

Но с максимальным противодавлением ситуация, как ни странно, обратная:

• 7 бар у насосов Debem;
• 14 бар у «электромеханических» насосов Etatron и
• 20 бар у соленоидных дозаторов Etatron.

Правда, максимальный напор в 70 метров – опять-таки у промышленных насосов Debem.

Взаимную зависимость напора, производительности и от величин подачи воздуха пневматическим приводом демонстрирует следующий график:

По материалам

Абсолютно все мембранные насосы, представленные на сайте, относятся к классу химических насосов и потому способны перекачивать самые различные вещества, включая весьма агрессивные – кислоты, щёлочи, растворы едких солей и т.д. Но к каждой группе химических веществ требуется особый подход, так как они по-разному действуют на материалы, из которых изготавливаются детали насоса. К примеру, некоторые виды полимеров легко переносят длительный контакт с концентрированными неорганическими кислотами, но пасуют перед уксусом. Другие к уксусу относятся спокойно, но теряют форму от воздействия азотной кислоты – и так далее.

Поэтому производители предлагают множество вариантов исполнения ключевых деталей насоса по материалу.

Корпус и головка насоса –

• полипропилен (PP);
• поливинилденфторид (PVDF);
• этиленхлортрифторэтилен (ECTFE или попросту фторопласт);
• политетрафторэтилен (PTFE);
• алюминий (Alu);
• нержавещая сталь (AISI 316L).

• политетрафторэтилен (PTFE, он же Тефлон);
• бутадиен-нитрильный каучук (NBR, Nitril, Нитрил);
• фтористый каучук (FPM, Viton, Витон).

Уплотнения, сёдла и шариковые элементы клапанов также вариативны – некоторые возможные сочетания всех компонентов проточной части насоса можно увидеть на таблице из инструкции к мембранным насосам Etatron.

Ввиду значительного разброса параметров и характеристик мембранных насосов, компания PlastTime считает необходимым задействовать услугу онлайн-консультации клиентов по любому вопросу, связанному с упомянутым оборудованием; а также по желанию клиента самостоятельно производит подбор оборудования в зависимости от конкретных технических условий – и эти услуги абсолютно бесплатны.

Производительность насоса

Напор и производительность насоса являются основополагающими техническими характеристиками, на основе которых осуществляется правильный подбор агрегатов под конкретные условия эксплуатации. Эти параметры указываются на шильдике (табличке) насоса, а также в техническом паспорте или руководстве по эксплуатации.

Что такое производительность насоса

Под производительностью гидравлической машины понимается фактический объем какой-либо жидкости, которую он способен перекачать за определенную единицу времени. Наиболее распространенной единицей измерения этого параметра являются метр кубический в час (м³/ч). Однако для некоторых серий насосов единицей измерения может быть литр в секунду (л/с). Следует помнить, что теоретический расход агрегата всегда превышает номинальную производительность насоса. Формула расчета идеальной производительности не учитывает протечки и потери в трубопроводе. Хотя в современных насосах номинальный и идеальный расход практически не отличаются друг от друга.

Производительность (объемная подача, расход) зависит от вида и типа гидравлической машины, вязкости перекачиваемой жидкости, а также скорости вращения или частоты линейного перемещения рабочих органов насоса. Например, производительность масляного насоса зависит от частоты вращения шестеренок, их ширины, а также радиуса окружности впадин и выступов зубьев.

В центробежных и вихревых насосах существует прямая связь между напором и производительностью агрегата. С увеличением одного параметра второй неизменно падает. Расчет фактической производительности насоса при определенном значении напора можно выполнить по графику напорных характеристик насоса.
Такие диаграммы позволяют подобрать нужный агрегат для конкретных условий применения. Кроме того, на производительность центробежного насоса влияет количество рабочих колес, а также их диаметр. В многоступенчатых агрегатах объемная подача намного выше, чем у насосов одноступенчатого исполнения с сопоставимым напором.

Способы регулировки производительности

В процессе эксплуатации насосных агрегатов иногда приходится искусственно изменять их технические параметры. Такая ситуация может возникнуть на насосных станциях муниципального, городского или промышленного водоснабжения, а также на водораспределительных пунктах, предназначенных для проведения мелиорации сельскохозяйственных земель. Кроме того, эти мероприятия выполняются на теплоэлектростанциях и котельных установках для ограничения объемной подачи циркуляционных и питательных агрегатов. Регулировка производительности насоса может быть выполнена одним из ниже перечисленных способов:

Дросселирование

Этот метод состоит в установке на напорном трубопроводе задвижки, работающей в ручном или автоматическом режиме. Для снижения расхода агрегата достаточно немного прикрыть задвижку и тем самым увеличить гидравлическое сопротивление сети. Таким образом, подача снизится, но напор, создаваемый насосом, увеличится. Данный способ приводит к увеличению энергопотребления и снижению общего КПД системы.

Перепуск (байпасирование)

Для такого метода регулировки производительности необходимо установить между напорным и всасывающим трубопроводом перемычку с клапаном, обеспечивающим постоянную величину перепада давлений между ними.
Таким образом, когда падение подачи приводит к увеличению напора, происходит автоматическое открытие клапана и часть воды из напорного трубопровода возвращается в зону всасывания. Поэтому эксплуатация насоса всегда осуществляется в зоне оптимального коэффициента полезного действия с постоянными расходно-напорными характеристиками.
Такой способ наиболее подходит для систем отопления, работающих в автоматическом режиме. Кроме того, возможна и ручная регулировка, если вместо клапана установить задвижку.

Обточка рабочего колеса

В центробежных насосах на величину объемной подачи влияет диаметр рабочего колеса. С его уменьшением падает не только производительность, но и напор. Количество допустимых обточек и их величина регламентируется соответствующими нормативными документами на каждую группу насосов.

Изменение частоты вращения рабочего колеса.

Наиболее прогрессивным и оптимальным методом корректировки производительности насоса является изменение числа оборотов вала приводного электродвигателя. Этот способ не только энергоэффективен, но и позволяет эксплуатировать насос с максимальным КПД. Кроме того, использование программируемых частотно-регулируемых приводов дает возможность автоматически поддерживать один из параметров (напор или производительность) в заданных пределах или изменять их в зависимости от потребностей всей системы в течение определенного промежутка времени.

Промышленные насосы

В практике эксплуатации насосов нередко приходится прибегать к регулированию их параметров, главным образом подачи, реже — напора. Так, например, режим работы мелиоративных насосных станций диктуется графиком водоподачи, имеющим значительные колебания во времени и течение поливного сезона, а иногда и в течение суток. Этим вызывается необходимость регулирования подачи насосной станции. Регулирование подачи может также иметь место на насосных станциях городского водоснабжения, на гидроаккумуляторных установках, на установках для перекачки нефти, на циркуляционных и питательных насосах теплоэлектростанций и т. п.

Под регулированием насоса понимают процесс произвольного изменения его подачи для обеспечения требуемой ее величины.

Насос и внешняя сеть образуют единую систему, равновесное состояние которой определяется материальным и энергетическим балансом. Материальный баланс выражается условием равенства подачи насоса расходу во внешней сети, энергетический — равенством напора насоса напору, потребляемому сетью. Графически условие материального и энергетического баланса системы выражается точкой пересечения характеристик насоса и сети. При данных характеристиках насоса и сети существует только одна точка, отвечающая условиям устойчивого равновесия. Величина водопотребления, как правило, изменяется во времени, в соответствии с чем должна перемещаться рабочая точка системы. С этой целью необходимо регулировать подачу насоса.

В связи с тем, что рабочая точка системы определяется характеристиками как насоса, так и сети, то регулировать подачу можно за счет изменения характеристики сети (количественный метод) или за счет изменения характеристики насоса (качественный метод). Изменение подачи и напора насосной установки за счет изменения характеристики сети можно добиться изменением статической составляющей сопротивления системы (геометрической высоты нагнетания или всасывания, давления над поверхностью жидкости в приемном резервуаре), изменением гидравлического сопротивления движению жидкости во всасывающем или напорном трубопроводе, изменением схемы сети (например, за счет введения байпасной линии).

Качественно работа системы «насос-сеть» регулируется изменением частоты вращения рабочего колеса насоса, геометрии проточных каналов насоса и кинематики потока на входе в рабочее колесо.

Существуют также комбинированные способы регулирования, при которых изменение характеристики сети и изменение характеристики насоса происходят одновременно и взаимосвязано.

• дросселирование напорной стороны насоса;
• дросселирование всасывающей стороны насоса;
• перепуск (байпасирование);
• сброс части поднятого количества воды в нижний бьеф;
• впуск воздуха во всасывающую трубу насоса;
• авторегулирование (изменение статической составляющей напора);
• комбинацией включения параллельно/последовательно работающих ступеней в многосекционных насосах;
• применение баков-гидроаккумуляторов;

• применение ячеистого успокоителя в аванкамере насосной станции;
• применение перепускного трубопровода, соединяющего нитки напорных коммуникаций крупных насосных станций;
• изменение числа параллельно работающих насосов (применение разменных агрегатов).

• изменение частоты вращения рабочего колеса;
• изменение угла установки лопастей направляющего аппарата на входе в рабочее колесо насоса;
• изменение угла установки лопастей направляющего аппарата на выходе из рабочего колеса насоса;
• изменение ширины рабочего колеса;
• изменение степени открытия поперечного сечения каналов рабочего колеса;
• изменение угла установки лопастей рабочего колеса;
• саморегулирование;
• обточка рабочего колеса.

• саморегулирование с перепуском;
• перепуск по малому контуру с закруткой потока перед рабочим колесом;
• дросселирование с перепуском;
• перепуск с подкруткой;
• дросселирование и изменение частоты вращения рабочего колеса;
• комбинация лопастного и водоструйного насосов и другие.

Классификация способов регулирования подачи

1. Регулирование производится только изменением характеристики насоса.
2. Изменение характеристики сети, а характеристика насоса остается неизменной.
3. Изменение характеристики насоса и сети.

Автоматическое регулирование может быть зависимым и независимым. Зависимое, или программное, регулирование считается наиболее совершенным. Заданный параметр при автоматическом регулировании должен меняться по определенному заранее установленному графику.

Различают также непрерывное или прерывное (позиционное) регулирование процесса.

При позиционном прерывном регулировании подача воды то прекращается, то вновь восстанавливается.

При непрерывном регулировании регулятор все время поддерживает заданную величину параметра (давления, расхода) – показателя регулирования. Всякое изменение этой величины воспринимается чувствительным элементом измерительной системы и полученная информация о рассогласовании передается на исполнительный элемент регулятора.

Изменение характеристик насоса можно сделать постоянным (долговременным) или текущим.

При постоянном (долговременном) регулировании насос переводится в новый режим работы на достаточно длительный срок. Такое регулирование выполнить проще, чем регулировать подачу и напор в процессе работы системы.

Под текущим регулированием подразумевается непрерывное изменение характеристики Q–H в процессе работы установки в зависимости от поступления жидкости к насосу или потребления жидкости в системе.