Насоси дозувальні плунжерні
Дозуючі насоси
Популярність дозуючого насосного обладнання зумовлена технологічними процесами очищення води (коагуляція, флотація, дезінфекція, корекція складу оброблюваної води тощо) – головним фактором якого є точність внесення у воду розчинів реагентів.
3 головні переваги поршневих насосів для процесів дозування:
1. висока точність подачі рідини, що перекачується.
2. невеликий робочий простір камери нагнітання, що по-перше, скорочує втрати хімічних реагентів (іноді дуже дорогих) при їх дозуванні, по-друге, дозволяє виготовити корпус камери з корозійностійких матеріалів, здатних витримати контакт практично з будь-яким агресивним середовищем.
3. регулювання довжини ходу поршня.
За допомогою дозуючих насосів у сучасних системах водопідготовки вирішуються завдання:
- дозування інгібітора в установках зворотного осмосу;
- дозування розчинів біоцидів (окислювачів) у процесах дезінфекції води;
- дозування розчинів коагулянтів перед фільтрами, що освітлюють;
- коригування хімічного складу води в процесах приготування різноманітних напоїв;
- коригування хімічного складу води у теплоенергетичних процесах (вода для водогрійних та парових котлів, вода для оборотних систем водопостачання, обробка систем парового конденсату та ін.);
- дозування реагентів для дезінфекції води у плавальних басейнах та коригування її хімічного складу тощо.
Класифікація дозуючих насосів
При всьому своєму різноманітті насоси-дозатори можна розділити на дві умовні категорії:
- в залежності від конструкції поршня – на плунжерні та діафрагмові;
- в залежності від типу приводу – на насоси з механічним та гідравлічним приводом.
Насоси-дозатори характеризуються швидкістю подачі рідини, що дозується, максимальним робочим тиском, точністю дозування, типом робочої камери (залежно від того, плунжерний насос або діафрагмовий), видом матеріалу, з якого виготовлена робоча камера.
Конструктивні матеріали, з яких виготовлені робоча камера і поршень (або мембрана), повинні бути всебічно схильні до експертизи на предмет хімічної сумісності матеріалу з середовищем, що перекачується. Подача реагентів насосами-дозаторами регулюється зміною довжини ходу поршня чи числа ходів (робочих циклів).
Зміна довжини ходу поршня здійснюється або за допомогою мікрометричного гвинта або за допомогою спеціальних механічних дільників, що обмежують хід поршня. Зміна числа ходів поршня здійснюється регулюванням налаштувань електричної схеми управління насосом.
Як правило, насоси-дозатори обладнані запобіжними клапанами та пристроями для стравлювання повітря з робочої камери.
Насоси-дозатори плунжерного типу (насос НД)
Плунжерні дозуючі насоси зазвичай використовують при необхідності створення потужного напору середовища, що дозується (до 20-30 МПа і більше) або якщо потрібно великий обсяг дозованого реагенту. Вони призначені для об’ємного напірного дозування нейтральних, агресивних, токсичних та шкідливих рідин, емульсій та суспензій з високою кінематичною в’язкістю (порядку 10–4–10–5 м2/с), із щільністю до 2000 кг/м3.
Залежно від типу насоса (діаметр поршня, характеристика насоса та число ходів поршня) подача може змінюватися від кількох десятих мілілітра до кількох тисяч літрів на годину. Принципова конструкція насосів-дозаторів цього представлена на рис. 1. Принцип дії плунжерних насосів заснований на зворотно-поступальному русі одного цільного циліндра (поршня) всередині іншого пустотілого циліндра (корпуса), внаслідок чого всередині другого циліндра створюється ефект розрідження/нагнітання.
Рис 1.
Залежно від положення повнотілого циліндра (поршня) в камері насоса (корпусі) створюється тиск розрідження (процес всмоктування), або тиск нагнітання (створення тиску в напірній лінії). Процес регулюється за допомогою системи всмоктувальних та нагнітальних клапанів.
Насоси НД забезпечують дуже точне дозування, тому що поршень, і робоча камера, виготовлені з матеріалів, практично не схильних до будь-яких механічних змін в процесі експлуатації насоса (за винятком процесів корозії і механічного зносу частин, що рухаються).
Конструктивна особливість таких насосів-дозаторів – безпосередній контакт середовища, що перекачується не тільки з матеріалом робочої камери, але і з поршнем. Тому при підборі матеріалів, з яких буде виготовлена робоча камера і поршень, особливу увагу треба звернути не тільки на хімічну сумісність матеріалів з середовища, що перекачується, але і на вміст в останній абразивних речовин.
Наявність абразивів в рідині, що дозується (особливо мікронних розмірів), може призвести до їх накопичення в порожнині, що утворюється між циліндричними поверхнями поршня і робочої камери, що викличе додаткове механічне зношування, а, в кінцевому рахунку, порушення як точності дозування (аж до «заклинювання» насоса). ), і герметичності робочої камери.
Для захисту поршня від впливу агресивних реагентів, що дозуються, плунжерні насоси оснащуються сильфонами з високолегованої сталі або мембранами з фторопласту, що розділяють проточну частину насоса і приводну камеру з поршнем (плунжером), що рухається в ній. Як привод плунжерних насосів найчастіше використовується механічний тип приводу з передачею обертального моменту електродвигуна на зворотно-поступальний рух поршня через різні модифікації кривошипно-шатунних механізмів.