Какие материалы используются для диафрагм

Как они влияют на химическую совместимость?

Диафрагма – это сердце насоса. От ее материала зависит, какие химические вещества можно перекачивать и как долго прослужит диафрагма. Единой «универсальной» диафрагмы не существует. В следующей таблице (в виде маркированного списка) приведены распространенные материалы и их типичная химическая стойкость. Обратите внимание, что совместимость с конкретными химическими веществами может потребовать сверки с таблицами совместимости от производителей (например, Cole-Parmer или McMaster-Carr), поскольку концентрация, температура и давление имеют значение.

Неопрен (полихлоропреновый каучук). Подходит для: жидкостей на водной основе (разбавленные кислоты и основания), умеренных масел (минеральное масло, дизельное топливо), хладагентов. Не для: сильных кислот (азотной, серной), сильных оснований, ароматических растворителей (бензола, толуола) или топлива с высоким содержанием ароматических веществ. Диапазон температур: от -20°C до 95°C. Стоимость: низкая. Используется в сельскохозяйственных опрыскивателях и водяных насосах.

Нитриловый каучук (NBR, Buna-N). Подходит для: жидкостей на нефтяной основе (бензин, дизельное топливо, моторное масло, гидравлическое масло), пропана, бутана и алифатических углеводородов. Не для: тормозной жидкости (DOT), кетонов (ацетон, МЭК), хлорированных растворителей (хлорид метилена), сильных кислот. Температура: от -30°C до 100°C. Стоимость: от низкой до средней. Используется в топливоперекачивающих насосах и перекачивании масла.

EPDM (мономер этиленпропилендиен). Подходит для: горячей воды (пар до 120°C), разбавленных кислот и щелочей, тормозной жидкости (DOT 3,4), спиртов (метанол, этанол), многих полярных растворителей (кетонов? На самом деле EPDM не годится для кетонов – проверьте. EPDM хорош для спиртов и воды, но не для масел или бензина). Не для: нефтяных масел, бензина, дизельного топлива, скипидара или сильных окисляющих кислот. Температура: от -40°C до 120°C. Стоимость: умеренная. Используется в перекачке тормозной жидкости, циркуляции горячей воды и сточных водах.

Витон (ФКМ, фторэластомер). Подходит для: почти всех химикатов, кроме тех, которые содержат фтор (плавиковая кислота), низкомолекулярные спирты (метанол, бутанол могут со временем вызывать набухание) и горячие основания (концентрированный NaOH при температуре выше 60°C). Отлично подходит для: сильных кислот (серная, азотная), хлорированных растворителей (метиленхлорид, трихлорэтилен), углеводородного топлива (бензин, дизельное топливо, авиакеросин), ароматических растворителей (толуол, ксилол). Температура: от -20°C до 200°C (в зависимости от рецептуры). Стоимость: высокая (5–10× неопрен). Используется в химической обработке, перекачке кислот при высоких температурах.

Как уменьшить пульсацию потока мембранного насоса и почему возникает пульсация?

А мембранный насос представляет собой поршневой насос объемного типа. Когда диафрагма движется вперед, она выталкивает жидкость (ход выпуска). При движении назад он втягивает жидкость (ход всасывания). Поток не непрерывный – это серия импульсов. Давление также пульсирует (от почти нуля при всасывании до высокого давления при нагнетании). Пульсация может повредить последующие компоненты (манометры, трубы), вызвать гидравлический удар и создать неприятный шум. Насосы, изготовленные по индивидуальному заказу, часто включают в себя демпферы пульсаций.

Частота пульсации зависит от конструкции насоса: Одна диафрагма производит один импульс за ход (например, 60 циклов в минуту = 60 импульсов в минуту). Двойная диафрагма (одновременная, в той же фазе) по-прежнему имеет один импульс на ход. «Дуплексный» насос (две диафрагмы, смещенные на 180 градусов) частично гасит пульсацию, но не всю. «Триплекс» (три диафрагмы со смещением 120 °) снижает пульсацию примерно до 5–10% от пикового давления (достаточно плавный для многих применений). Большинство мембранных насосов, изготовленных по индивидуальному заказу для промышленного использования, являются триплексными.

Гаситель пульсаций (его еще называют аккумулятором). Это небольшой резервуар (0,5–5 л), подключаемый к сливной линии. Внутри газонаполненная камера или диафрагма отделяет газ от перекачиваемой жидкости. Когда насос пульсирует, жидкость сжимает газ, который поглощает энергию импульса и плавно высвобождает ее. Демпфер снижает пульсацию на 80–90 % (колебания давления падают с ±30 % до ±5 %). Газ (обычно азот, иногда воздух) предварительно загружается до 60–80% среднего давления нагнетания насоса. Размеры демпферов, изготовленных по индивидуальному заказу, подбираются в зависимости от скорости потока и давления.

Обводные петли с небольшим отверстием. Не демпфер, а более плавный поток: проложите небольшую дренажную линию от нагнетания обратно во всасывающий бак (или во всасывающую линию) с фиксированным отверстием (1–3 мм). Непрерывное стравливание (5–10 % общего потока) снижает скачки давления, поскольку жидкость всегда имеет путь для рециркуляции. Это неэффективно (растрачивает энергию), но просто и надежно.

Увеличьте количество ходов (скорость двигателя). Если вы используете диафрагменный насос с частотой 300 ударов в минуту вместо 60, импульсы будут разделены 0,2 секунды вместо 1 секунды. Поток становится менее «рывистым», поскольку давление на выходе имеет меньше времени на падение между импульсами. Однако более высокая скорость увеличивает износ диафрагмы и обратных клапанов. Специальный насос может быть оснащен частотно-регулируемым приводом (ЧРП), чтобы вы могли регулировать скорость для достижения желаемой плавности.

Конструкция обратного клапана также влияет на пульсацию. Мягкие обратные клапаны (шариковые или заслоночные) закрываются медленнее и допускают некоторый обратный поток, что фактически немного сглаживает пульс. Напротив, жесткие (тарельчатые) клапаны быстро закрываются, создавая резкий скачок давления. Для применений, требующих очень низкой пульсации (например, подача дозирующей системы), используйте насос с обратными клапанами с мягким седлом.