Конструкции дозирующих насосов: Насосы и системы: взгляд назад

Дозирующий насос представляет собой объемное дозирующее устройство для химикатов с возможностью изменения производительности в зависимости от условий процесса. Насос спроектирован так, чтобы обеспечивать очень точную и повторяемую скорость потока в заданном диапазоне производительности. Производительность можно регулировать вручную или автоматически с помощью внешнего управляющего сигнала. Он отличается высокой точностью и линейностью во всем диапазоне динамических характеристик, обычно 10:1.

Наиболее распространенные типы насосов основаны на возвратно-поступательном плунжере с механическим приводом (в насосах меньшего размера может использоваться электромагнитный привод), который либо воздействует непосредственно на технологическую жидкость, как в конструкции с насадочным плунжером, либо воздействует на гидравлическую жидкость, которая приводит в действие диаграмма.

Диафрагма, в свою очередь, вытесняет технологическую химию в камере проточной части на фиксированную величину за один ход. В результате получается дозированная доза химиката, на которую практически не влияют изменения давления. Мембранные насосы практически не имеют утечек, и, поскольку экологические нормы становятся более строгими, они все чаще заменяют конструкции с набивным плунжером. Производительность варьируется либо путем регулировки длины хода, которая изменяет количество жидкости, перекачиваемой за ход, либо путем изменения скорости хода. Это изменяет количество доз жидкости, вводимой за определенный период времени. Длину хода можно изменять с помощью ручного микрометра или пневматического привода. Скорость хода регулируется с помощью двигателя с регулируемой скоростью.

Длину хода можно регулировать различными способами, включая гидравлический потерянный ход, механический потерянный ход и полярные кривошипные приводы. Термин «потеря движения» относится к тому факту, что во время части хода плунжера жидкость не вытесняется. «Потерянная» часть хода варьируется для получения желаемого расхода. В гидравлическом насосе с подвижным механизмом плунжер имеет постоянный ход и воздействует на гидравлическую жидкость. Производительность регулируется путем открытия выпускного отверстия гидравлической системы в заданной точке хода плунжера, обеспечивая перепуск масла из камеры. В этот период на диафрагме не производится никакой работы и технологическая жидкость не вытесняется. Изменяя положение перепускного порта в ходе хода, можно регулировать производительность насоса.

В механических насосах с потерей подвижности для привода плунжера используется червячная передача с приводом от эксцентрика или кулачка. Микрометрический позиционирующий винт ограничивает движение плунжера, когда он следует за кулачком привода, предотвращая контакт плунжера и кулачка во время части хода. Это позволяет сократить эффективный ход плунжера.

В полярной кривошипной передаче червячная передача приводит в движение шатун, который затем приводит в движение крейцкопф другого шатуна. Регулировочный винт микрометра изменяет угол кривошипа, изменяя расстояние перемещения плунжера. Когда кривошип находится в вертикальном положении, плунжеру не передается возвратно-поступательное движение, и расход насоса равен нулю. Когда кривошип находится под максимальным углом, ход плунжера и подача насоса максимальны.

Насосы с гидродинамическим механизмом прерывают импульс потока за ход для изменения производительности. Это имеет тенденцию вызывать гидравлический удар, поскольку гидравлическая жидкость внезапно перепускается при каждом ходе. Напротив, полярные кривошипные приводы уменьшают амплитуду импульса и устраняют гидравлический удар, обычно возникающий в насосах с потерей хода.

Насосы-дозаторы с регулируемой скоростью регулируют производительность путем изменения скорости приводного двигателя, который, в свою очередь, изменяет скорость хода насоса, обычно при постоянной длине хода.

Это достигается с помощью двигателя переменного или постоянного тока и контроллера с регулируемой скоростью. Червячный редуктор и эксцентрик обычно используются для уменьшения скорости двигателя и создания возвратно-поступательного движения. Обычной практикой является просто установка двигателя с регулируемой скоростью на насос-дозатор с регулируемым ходом.

К сожалению, эта установка не может обеспечить ожидаемый уровень производительности. Максимальный диапазон регулирования обычно составляет 10:1, а в лучшем случае 30:1 для большинства имеющихся в продаже двигателей с регулируемой скоростью. Насосам, в которых используется червячный редуктор, требуется приводной двигатель, рассчитанный на рабочий диапазон низких скоростей, где зубчатый ряд работает с низким КПД. Механический КПД червячной передачи при 175 об/мин ниже на треть, чем при 1750 об/мин (диапазон изменения 10:1). В результате увеличивается стоимость и размер привода. Кроме того, плохая смазка на низких скоростях увеличивает необходимость обслуживания зубчатого ряда.