Устройство и принцип работы дозирующего насоса

Дозирующий насос – особый тип насосного оборудования, который используются для добавления точного количества жидкого вещества в основной раствор. Чтобы наглядно представить работу насоса-дозатора, сравним его с основными видами насосов – поршневым, роторным, центробежным.

Фундаментальные виды насосов-дозаторов

Поршневые аппараты применяются в разных сферах. Они обеспечивают бесперебойную работу систем водоснабжения, гидравлики и других. Принцип работы основан движении поршня вдоль рабочей камеры. Таким образом происходит всасывание и выталкивание раствора из цилиндра.

Роторные агрегаты при повышении давления теряют часть жидкости. В основном это происходит за счет утечки рабочего раствора сквозь подвижные части механизма. Этот тип насосного оборудования работает за счет вращения подвижных элементов его конструкции: редуктора, лопастей или пластин ротора. Несмотря на высокую популярность роторных моделей, данные устройства теряют часть жидкости при высоких показателях давления в системе. От этого происходит и падение производительности.

Центробежные агрегаты используются для перекачки больших объемов рабочего состава, но при низких значениях давления. При его повышении, как наглядно показано на графике, происходит резкое ухудшение производительности. Это связано с тем, что жидкость с низкой вязкостью просачивается через щели между подвижными рабочими элементами. Регулировка этих аппаратов осуществляется вручную при помощи различных вентилей, контрольно-измерительного инструментария, регулировочных рукоятей.

Ротационные насосные агрегаты применяются на промышленных производствах для перекачки растворов с высокой плотностью. Контроль и настройка расхода жидкости осуществляется при помощи изменения скорости вращения подвижных компонентов. Повышенное давление может привести к падению производительности.

На графике показано, как меняется расход жидкости Q при изменении давления P для разных видов устройств. При повышении нагрузки в системе насосы высокого давления обеспечивают постоянную подачу раствора без снижения расхода.

Исходя из этого, устройство дозированного насоса может быть только поршневого типа. Это обусловлено точностью дозирования составов даже под высоким давлением.

Требования к насосам-дозаторам

Принцип работы насоса-дозатора заключается в подаче заданного объема раствора в общую линию. Калибровка агрегата производится за счет изменения частоты вращения силовой электрической установки, уменьшения или увеличения длины шатуна. В последнем случае, поршень будет проходить меньшее или большее расстояние за один цикл.

К оборудованию данного типа предъявляются повышенные технические требования. Это связано с тем, что аппараты устанавливаются в системах, где требуется высокая надежность и точная работа всех элементов. Дозирующие насосы должны работать с разными типами жидкостей без потери качества и работоспособности, включая:

• токсичные растворы;
• составы, способные вызвать коррозию на металле;
• абразивные жидкости;
• суспензии, в состав которых могут быть включены твердые, достаточно крупные частицы.

Работа насоса-дозатора сопровождается высоким давлением на всем сроке эксплуатации. Поэтому, конструкция должна выдерживать высокие нагрузки без уменьшения КПД. Насосные агрегаты этого типа должны иметь широкий спектр настроек и большой выбор конструктивных особенностей. Это:

• размеры и производительность;
• способы регулировки;
• материал рабочей камеры;
• особенности обратных клапанов и их исполнение;
• тип привода, за счет которого осуществляется движение поршневой группы;
• защитные качества металла от воздействия негативных воздействий окружающей среды;
• дополнительные возможности и настройки.

Конструктивные особенности

Редуктор предназначен для превращения вращательного движения мотора в возвратно-поступательные движения плунжера.

Силовая установка чаще всего работает от электричества, но существуют и гидравлические, и пневматические модели. Именно двигатель создает крутящий момент, который впоследствии преобразуется в горизонтальные движения поршня за счет кривошипно-шатунного механизма.

Как работает насос-дозатор

Принцип работы дозирующего насоса довольно прост. Схематически он изображен на рисунке ниже.

Цикл впуска осуществляется за счет движения плунжера. Таким образом, увеличивается объем рабочей камеры и создается разреженность, благодаря который выпускной обратный клапан закрывается и открывается впускной. В камеру попадает определенное количество жидкости.

Цикл выпуска осуществляется за счет возвратно-поступательного движения плунжера в обратном направлении. Это создает избыточное давление в рабочей камере. Происходит закрытие впускного и открытие выпускного клапанов. Таким образом осуществляется выдавливание раствора из механизма.

Область применения

Данные агрегаты используются практически во всех областях, как самостоятельная система, так и в составе сложных конструкций и промышленных станций. Основными направлениями, где задействованы эти аппараты являются:

• химзаводы. Насосные устройства применяются для точной дозировки и внесения рабочего состава, добавления различных химических составляющих в основу, смешивание, в том числе токсичных, ядовитых растворов;
• нефтеперерабатывающие фабрики. Нефтяные устройства используются для добавления точного количества присадок в бензин, дизтопливо и другие нефтесодержащие продукты;
• газодобывающие станции и месторождения, в том числе морские. Насосные агрегаты используются в этой сфере для впрыскивания определенного количества пеногасителей, кислородных поглотителей и других активных присадок в систему. Насосы-дозаторы используются также для внесения гликоля и метанолосодержащих продуктов непосредственно в саму скважину;
• установки по опреснению. Дозирующие механизмы отмеряют и добавляют точное количество химических реагентов в общую систему. Для воды применяются сульфит натрия, сульфат железа, другие химикаты для опреснения жидкости и удаления накипи с поверхностей труб;
• водоочистные станции. Дозаторы-насосы применяются для реагентов, которые необходимо отмерить в точном объеме и добавить в систему очистки. Это гипохлорит натрия, двуокись хлора и другие;
• паровые генераторы и электрические станции. Здесь с помощью насосов осуществляется добавление химикатов в систему охлаждения;
• пищевая промышленность. Оборудование осуществляет подачу и внесение томатного соуса, майонеза, фруктовых сиропов и прочих ингредиентов;
• производство полимеров, пластмасс. Дозирующие механизмы в этой сфере применяются для предварительного перемешивания таких составляющих, как смолы, катализаторы, другие компоненты;
• заводы по изготовлению керамики. Механизмы-дозаторы используются для подачи красителей, катализаторов, присадок, а также жидкой глины;
• производство и выплавка металлов. Дозирующие устройства впрыскивают в систему очистки от окалины химические реагенты, что позволяет производителям изготавливать более качественный продукт;
• для канализации. Устройства-дозаторы применяются в этой области для внесения в септики химически активных компонентов для нейтрализации ядовитых составляющих.

Основные эксплуатационные характеристики

Для того, чтобы грамотно выбрать дозирующею технику, необходимо учесть ряд технических характеристик оборудования.

• Производительность и скорость подачи рабочего раствора.
• Максимальное значение давления, при котором механизмы будут работать в штатном режиме.
• Спектр настроек и точность дозирования.
• Материал изготовления рабочей камеры. Он может иметь устойчивость к агрессивным химическим реагентам или быть предназначенным для нейтральной чистой воды.

Все эти характеристики прямо влияют на КПД устройства и подробно описаны в инструкции. Они являются основополагающими параметрами дозатора-насоса, так как описывают область применения насоса. При неправильном подборе механизма может возникнуть избыточная нагрузка, что приведет к преждевременному износу отдельных элементов или полному выходу из строя аппарата. Наоборот, избыточная мощность приведет к необоснованной трате денег на стадии покупки.

Гидравлические схемы выпускаемых насосов-дозаторов

Далее представлены основные схематические изображения дозирующих насосов.

ООО НПП "Гидрикс" поставляет насосное оборудование итальянской компании DOSEURO, которая имеет многолетний опыт и мировую известность. Наши менеджеры сопровождают клиента на всех этапах сотрудничества. Заказать продукцию итальянской фирмы DOSEURO можно по телефону +7 (495) 788-01-88 или онлайн на нашем сайте.