Jak to všechno vzniklo?

Již v dávných dobách, od samého počátku používání vody k jejímu dodávání do domácností, k zavlažování polí, zásobování vodou městských struktur, plnění obranných příkopů kolem měst a hradů, lidé hledali technické možnosti zvedání a transport vody.

Aby člověk nabral vodu ze zdroje a přivedl ji do obydlí, musel použít velké listy rostlin, a když vody bylo málo, „vynalezl“ naběračku, což byl první krok k vynálezu džbánu. Čas plynul, tvary džbánů se měnily, jejich objem se zvětšoval a Designové vlastnosti. Džbán "získal" držadla, ploché nebo zakřivené dno. Postupně si ale člověk začal uvědomovat, že přeprava vody mu zabírá obrovské množství času a úsilí. Tak se zrodil nápad použít ne jeden džbán, ale několik (a docela jednoduchých), které by byly zavěšeny na řetězu nebo kolečku. Toto zařízení bylo poháněno úsilím lidí nebo zvířat. Objem přívodu vody a rychlost jejího přívodu přitom závisely jak na objemu použitých džbánů v mechanismu, tak na rychlosti pohybu tohoto mechanismu. Objem a rychlost přívodu vody byla omezena silou, která musela být vytvořena pro pohyb jak samotného naběrače, tak pro zvednutí džbánů. Archeologické nálezy dokazují existenci takových kbelíkových mechanismů v Egyptě a Číně již v 10. století před naším letopočtem. Obrázek ukazuje schematický návrh čínského lopatkového kola. Je to o o kole, k němuž jsou připevněny hliněné hrnce, k jejichž plnění dochází při pohybu kolečka uvnitř vodního zdroje, a vyprazdňování v nejvyšším bodě stoupání. Voda přitom padala do vaničky, kterou samospádem protékala do míst jejího použití.

Omezení objemu a rychlosti dodávky vody, vyplývající z použití svalové síly, vedlo k tomu, že člověk začal hledat alternativní zdroje energie k otáčení lopatkového kola. Tak se objevily „vodovodní instalace“ využívající pohybu vzduchu (větrné mlýny) nebo pohybu vody jako zdvihací síly. Toto rozhodnutí umožnilo čerpat obrovské množství vody (v té době), při vynaložení minimálních peněz, protože. vítr ani tok řeky nevyžadovaly potravu, úkryt ani jiné podmínky existence. A přesto se velká část vody ztratila pouze ve fázi jejího stoupání v lopatkovém kole. Tyto ztráty vody byly spojeny s nedostatečnou pevností kameninových džbánů a jejich neúplným plněním v důsledku „zasekávání“, jakož i s tím, že upevnění džbánů a proces jejich plnění/vyprazdňování vyžadovalo otáčení džbánů kolem jejich vlastních osa. Posledně jmenovaná okolnost extrémně omezovala počet džbánů umístěných na lopatkovém kole.

Průlom v konstrukci lopatkového kola nastal až ve středověku, v roce 1724, kdy J. Leipold navrhl vyztužení zakřivených trubek místo džbánů s lopatkovým kolem. Když se kolo otáčelo, voda stoupala ke své střední ose. Toto zvedací zařízení je také poháněno proudem řeky. V tomto provedení zaujme tvar zakřivených trubek. Nápadně se podobají kanálům moderního oběžného kola čerpadla.

A přesto by měl být zakladatel všech moderních pump považován za největšího vědce a matematika Starověké Řecko Archimedes, který v roce 250 před naším letopočtem. popsal šroub pojmenovaný po něm. Voda stoupala nahoru v důsledku otáčení šroubu v potrubí nebo nádrži. Protože ale v té době ještě nebyla známa spolehlivá těsnění a způsoby vystředění samotného šroubu v potrubí, proudilo po stěnách potrubí zpět dostatečně velké množství vody. A přesto změnou úhlu šroubu naši předkové dosáhli úžasného úspěchu. Šneková čerpadla již v té době byla konstruována tak, aby při jejich provozu bylo možné volit optimum mezi maximálním čerpaným množstvím. vody a maximálního tlaku. Podle různých historických pramenů je prokázáno, že tehdejší šroubová čerpadla se používala s úhlem lopatky 37° a 45° (srovnej moderní čerpadla). Tím bylo dosaženo spádu 2 m až 6 m a maximální průtok byl přibližně 10 m 3 /h.

Výzkum našich předků pomohl stanovit určitý vztah mezi sklonem vrtule a výkonem čerpadla: „Čím větší úhel sklonu lopatek čerpadla, tím většího tlaku je dosahováno při poklesu objemu čerpaných čerpadel. voda." A opět je zde nápadná podobnost s moderním odstředivým čerpadlem v jeho výrobě a provozu.

Konstrukčně se moderní čerpadla příliš neliší od těch, které používali naši předkové. Samozřejmě se objevily moderní konstrukční materiály, ucpávka a těsnění šroubů, změnil se mechanismus pohonu atd. A přitom šroub ani úhel sklonu jeho lopatek nedoznaly žádných změn... Stejně jako dříve při navrhování čerpadel se zaměřujeme na poměr dopravní výšky a objemu čerpaného prostředí (tzv provozní charakteristikačerpadlo). Stejně jako dříve při návrhu čerpadel určujeme, jaký úhel sklonu lopatek je v konkrétním případě nejlepší použít, tzn. co je pro nás výhodnější - tlak nebo objem čerpaného média a tak dále a tak dále ...

Jaké jsou v současnosti hlavní typy čerpadel?

V současné době hrají čerpadla obrovskou roli v inženýrském navrhování různých technologických procesů. Plní všemožné funkce: od běžného „čerpání“ vody z nádrže do nádrže popř odpadní voda do drenáže, končící přívodem k procesům získávání ultračisté vody. Bez existence čerpadel se neobejde ani jeden dům, ani jedna výroba, ani jeden technologický postup.

Hlavní charakteristiky provozu jakéhokoli čerpadla jsou výkon, dopravní výška a sací výška.

Nejprve je nutné uvést ta čerpadla, která jsou „nejoblíbenější“ ve vodovodních systémech, a také hlavní „plusy“ a „mínusy“, které mohou být za určitých okolností hlavním „kriteriem“ při výběru čerpadlo:

Pístová čerpadla, které jsou kupodivu nejběžnějším typem čerpadel v současnosti používaným v domácích a průmyslových aplikacích. Princip činnosti tohoto typu čerpadla je založen na vratném pohybu jednoho plného válce (pístu) uvnitř druhého dutého válce (těla), v důsledku čehož se uvnitř druhého válce vytváří efekt zředění / vstřikování. Podle polohy plného válce (pístu) se v komoře čerpadla (pouzdro) vytváří buď podtlak (proces sání) nebo výtlačný tlak (vytvoření tlaku v tlakovém potrubí). Proces je řízen systémem sacích a výtlačných ventilů. Pístová čerpadla mohou být jednočinná, dvojčinná a mají přímý nebo nepřímý pohon. Je třeba rozlišovat samostatný typ pístových čerpadel - pístová čerpadla membránového (membránového) typu, u kterých ke kontaktu čerpaného média a pístu dochází přes elastickou membránu (membránu). Nejnovější řada pístových čerpadel zahrnuje jak běžná domácí čerpadla značek Malysh a Rucheek, tak i dávkovací membránová čerpadla od známých firem jako TEKNA, EMEC, Prominet atd.

Hlavní výhody použití pístových čerpadel jsou:

• vysoká přesnost dodávky čerpané kapaliny;
• vysoká účinnost;
• malá závislost výkonu čerpadla s rostoucím tlakem;
• žádné snížení účinnosti při velmi nízkých nákladech;
• kompaktnost;
• jednoduchost zařízení a ovládání.

Hlavní nevýhody použití pístových čerpadel jsou:

• nerovnoměrný přívod čerpané kapaliny;
• nemožnost čerpání velkých objemů kapaliny;
• nemožnost čerpání kontaminovaných kapalin (až do částic o velikosti 10 mm).

Na základě toho byly stanoveny hlavní oblasti použití pístových čerpadel. To:

• zásobování domácností vodou ze studní, otevřených nádrží atd.
• přesné dávkování buď vody nebo jakýchkoli součástí v systémech úpravy vody;
• zvýšení tlaku ve vodovodních systémech.

Výběr pístových čerpadel a podmínky jejich použití je nutné pečlivě koordinovat buď s výrobci, nebo s projektanty vodovodů a úpraven vody.

Odstředivá čerpadla, jehož princip činnosti je založen na otáčení notoricky známého „Archimedova šroubu“ uvnitř vstřikovací komory (těla). Proces přenosu kapaliny je řízen systémem sacích a výtlačných ventilů. Tento typ čerpadel zahrnuje jak klasická oběhová čerpadla, tak i vícestupňová vysokotlaká čerpadla, která mají ne jeden, ale několik (až 15) stupňů zvýšení tlaku kapaliny ve výtlačné komoře. Při popisu odstředivých čerpadel je třeba zmínit velmi podstatný detail. Tato čerpadla nemohou běžet nasucho. Při návrhu vodovodních systémů je proto nutné zohlednit jak podmínky sání, tak podmínky výtlaku odstředivých čerpadel.

Rozsah tohoto typu čerpadel je velmi velký. Primárně závisí na vlastnostech, podmínkách a zdroji čerpaného média. A přesto... Pokusíme se uvést alespoň některé z nich. To:

• zásobování vodou z artéských studní, studní atd.;
• čerpání drenážních a kanalizačních odpadů;
• zvýšení tlaku v systémech zásobování vodou;
• cirkulace vody v uzavřených systémech (zásobování teplou vodou, chlazení, okruhy ultračisté vody atd.).

Výběr odstředivých čerpadel a podmínky jejich použití je nutné pečlivě koordinovat buď s výrobci, nebo s projektanty vodovodů a úpraven vody.

Hlavní výhody použití odstředivých čerpadel jsou:

• rovnoměrný přívod čerpané kapaliny (při určitém tlaku);
• schopnost čerpat velké objemy kapaliny;
• možnost čerpání kontaminovaných kapalin (až do částic o velikosti 10 mm);
• kompaktnost;
• růst zařízení a provozu;

Hlavní nevýhody použití odstředivých čerpadel jsou:

• nižší účinnost (ve srovnání s pístovými čerpadly);
• nutnost instalovat zařízení, která zabraňují chodu na sucho;
• pokles výkonu čerpadla se zvyšujícím se tlakem;

prudký pokles účinnosti při velmi nízkých nákladech.

Dávkovací čerpadla.

V dalším přehledu čerpací techniky budeme pokračovat diskusí o pístových čerpadlech, jako nejběžnějších v průmyslu. A zejména se zaměříme na jejich odrůdy - dávkovací čerpadla. Tato volba nebyla učiněna náhodou. Právě tento typ pístových čerpadel je na domácím i mezinárodním trhu nejžádanější.

Důvody obliby dávkovacích zařízení spočívají v technologických procesech čištění vody: koagulace, flotace, dezinfekce, korekce složení upravované vody atd. Žádný z těchto procesů se neobejde bez přidávání reagenčních roztoků do vody. Důležitým faktorem při úpravě vody chemickými činidly je přesnost jejich aplikace. Zde, bez ohledu na to, jak se mimochodem ukázalo, jednou z hlavních výhod pístových čerpadel je vysoká přesnost dodávky čerpané kapaliny. Druhou výhodou použití pístových čerpadel pro dávkovací procesy je malý pracovní prostor vstřikovací komory, který, jelikož snižuje ztráty chemických činidel (někdy velmi drahých) při jejich dávkování, umožňuje i samotnou komoru vyrobit z korozně- odolné materiály, které vydrží kontakt s téměř jakýmkoli agresivním médiem. A konečně třetí faktor, který to ovlivnil široké uplatnění pístová čerpadla pro dávkovací procesy, je možnost zvětšení nebo zmenšení pracovního prostoru výtlačné komory úpravou délky zdvihu pístu.

Jaké úkoly se tedy řeší pomocí dávkovacích čerpadel v moderní systémyúprava vody? To:

• dávkování roztoků biocidů (oxidačních činidel) v procesech dezinfekce vody;
• dávkování koagulačních roztoků před čiřením filtrů;
• dávkování inhibitoru v závodech s reverzní osmózou;
• úprava chemického složení vody při přípravě různých druhů nápojů;
• úprava chemického složení vody v tepelných a energetických procesech (voda pro horkovodní a parní kotle, voda pro cirkulační vodovodní systémy, úprava parokondenzačních systémů atd.);
• dávkování činidel pro dezinfekci vody v bazénech a úprava jejího chemického složení.

A to není celý seznam možných aplikací dávkovacích čerpadel, protože jsme se dotkli pouze dvou průmyslových odvětví (potravinářství a tepelné energie). V průběhu následné diskuse o konstrukčních vlastnostech konkrétní skupiny dávkovacích zařízení se budeme věnovat oblastem jejich preferovaného použití.

Tak široká škála aplikací dávkovacích čerpadel způsobila v konstrukčním vývoji skutečnou „bouři“, která vedla ke zrodu dávkovacích čerpadel. různé typy, kapacity a modifikace. Nyní se pokusme porozumět celé rozmanitosti dávkovacího zařízení, které je v současné době na trhu.

Klasifikace dávkovacích čerpadel

Se vší rozmanitostí se dávkovací čerpadla dělí na:

• v závislosti na konstrukci pístu - na plunžru a membráně;
• podle typu pohonu - pro čerpadla s mechanickým a hydraulickým pohonem.

Dávkovací čerpadla se vyznačují rychlostí posuvu dávkované kapaliny, maximálním provozním tlakem, přesností dávkování, typem pracovní komory (podle toho, zda je čerpadlo plunžrové nebo membránové), typem materiálu, ze kterého je pracovní komora vyrobena. Tabulka 1 ukazuje hlavní konstrukční materiály pracovní komory a pístu pro dávkovací čerpadla plunžrového a membránového (membránového) typu.

Přijímaná označení konstrukčních materiálů:

PTFE- polytetrafluorethylen (fluoroplast);

PVC- polyvinyl chlorid;

RE- polyethylen;

RR- polypropylen;

PVDF- polyvinyldifluorid.

Konstrukční materiály, ze kterých je vyrobena pracovní komora a píst (nebo membrána), musí být komplexně podrobeny zkoumání chemické snášenlivosti materiálu s čerpaným médiem.

Přívod reagencií dávkovacími čerpadly je regulován změnou délky zdvihu pístu nebo počtu zdvihů (pracovních cyklů). Délku zdvihu pístu lze měnit buď pomocí mikrometrického šroubu, nebo pomocí speciálních mechanických děličů, které omezují zdvih pístu. Změna počtu zdvihů pístu se provádí o elektrický obvod ovládání čerpadla. Dávkovací čerpadla mají zpravidla pojistné ventily a zařízení pro odvzdušňování z pracovní komory.

Téměř všechna moderní dávkovací čerpadla jsou vybavena elektronickými ovladači pro jejich ovládání, které umožňují nejen měnit přívod reagencií z ovládacího panelu čerpadla, ale také upravovat rychlost dávkování podle signálů z externích řídicích a měřicích zařízení (například pulzní počítadla, zařízení (nebo čidla) sledování ukazatelů kvality vody apod.). Hlavní typy ovladačů používaných k ovládání dávkovacích čerpadel jsou uvedeny v tabulce 2.

tabulka 2

Popis ovladačů

Ovládání čerpadla pro konstantní dávkování s nastavitelnou rychlostí zdvihu (10..100%).

Ovládání čerpadla pro konstantní dávkování s nastavitelnou rychlostí zdvihu (10..100 %) s možností připojení snímače hladiny činidla v zásobní nádrži.

Ovládání čerpadla pro konstantní dávkování s nastavitelným počtem zdvihů (10..100 %) a nastavitelným zdvihovým objemem (0..100 %).

Ovládání konstantního dávkovacího čerpadla s nastavitelným počtem zdvihů (10..100 %) a nastavitelným zdvihovým objemem (0..100 %) s možností připojení snímače hladiny činidla v zásobní nádrži.

Ovládání čerpadla pro konstantní dávkování s nastavitelným zdvihovým objemem (0..100 %) s možností připojení snímače hladiny činidla v zásobní nádrži; Vybaveno LCD displejem a mikroprocesorovým ovládáním.

Řízení čerpadla pro proporcionální dávkování řízené standardním analogovým signálem (0..20 mA, 4..20 mA) z periferního zařízení.

Řízení čerpadla pro proporcionální dávkování řízené standardním analogovým signálem (0..20 mA, 4..20 mA) přicházejícím z periferního zařízení s možností připojení snímače hladiny reagencií v zásobní nádrži.

Řízení čerpadla pro proporcionální dávkování s integrovaným regulátorem standardního analogového signálu (0..20 mA, 4..20 mA) přicházejícího z periferního zařízení s možností připojení snímače hladiny reagencií v zásobní nádrži.

Řízení čerpadla pro proporcionální dávkování řízené standardním analogovým signálem (0..20 mA, 4..20 mA) přicházejícím z periferního zařízení s možností připojení snímače hladiny reagencií v zásobní nádrži; Vybaveno LCD displejem a mikroprocesorovým ovládáním.

Ovládání čerpadla pro proporcionální dávkování na signál z pulzního vodoměru; vybavena děličem a/nebo násobičem pro vstupní impulsy.

Ovládání čerpadla pro proporcionální dávkování signálem z pulzního vodoměru, s možností připojení snímače hladiny činidla v zásobní nádrži; vybavena děličem a/nebo násobičem pro vstupní impulsy.

Ovládání čerpadla pro proporcionální dávkování signálem z pulzního vodoměru, s možností připojení snímače hladiny činidla v zásobní nádrži; vybaven 60 sekundovým (0..60") časovačem.

Ovládání čerpadla pro proporcionální dávkování přes rozhraní RS 485.

Dávkovací čerpadla plunžrového typu

Plunžrová dávkovací čerpadla se obvykle používají tam, kde je vyžadován silný tlak dávkovaného média (až 20-30 MPa a více) nebo kde je vyžadován velký objem dávkovacího činidla. Jsou určeny pro objemové tlakové dávkování neutrálních, agresivních, toxických a škodlivých kapalin, emulzí a suspenzí s vysokou kinematickou viskozitou (cca 10 -4 - 10 -5 m 2 /s), s hustotou do 2000 kg/m 3 . V závislosti na typu čerpadla (průměr pístu, charakteristika čerpadla a počet zdvihů pístu) se může dodávka pohybovat od několika desetin mililitru až po několik tisíc litrů za hodinu.

Základní provedení dávkovacích čerpadel tohoto typu je znázorněno na obr.1. Princip činnosti plunžrových čerpadel je založen na vratném pohybu jednoho plného válce (pístu) uvnitř druhého dutého válce (těla), v důsledku čehož se uvnitř druhého válce vytváří efekt zředění / vstřikování. Podle polohy plného válce (pístu) se v komoře čerpadla (pouzdro) vytváří buď podtlak (proces sání) nebo výtlačný tlak (vytvoření tlaku v tlakovém potrubí). Proces je řízen systémem sacích a výtlačných ventilů. Tato čerpadla poskytují velmi přesné dávkování jako píst i pracovní komora jsou vyrobeny z materiálů, které při provozu čerpadla prakticky nepodléhají žádným mechanickým změnám (s výjimkou koroze a mechanického opotřebení pohyblivých částí).

Konstrukčním znakem takových dávkovacích čerpadel je, že čerpané médium je v přímém kontaktu s materiálem nejen pracovní komory, ale také s pístem. Při výběru materiálů, ze kterých bude pracovní komora a píst vyrobena, je proto třeba věnovat zvláštní pozornost nejen chemické kompatibilitě konstrukčních materiálů a čerpaného média, ale také obsahu abrazivních materiálů v něm. Přítomnost abraziv v dávkované kapalině (zejména velikosti mikronů) může vést k jejich hromadění v dutině vytvořené mezi válcovými plochami pístu a pracovní komorou, což způsobí dodatečné mechanické opotřebení a v konečném důsledku narušení dávkování. přesnost (až "zasekávání" čerpadla), a těsnost pracovní komory. Pro ochranu pístu před působením dávkovaných agresivních činidel jsou plunžrová čerpadla vybavena vlnovci z vysoce legované oceli nebo fluoroplastovými membránami, které oddělují průtokovou část čerpadla a hnací komoru s pístem (plunžrem), který se v ní pohybuje.

Jako pohon plunžrových čerpadel se nejčastěji používá mechanický typ pohonu s přenosem točivého momentu elektromotoru na vratný pohyb pístu prostřednictvím různých modifikací klikových mechanismů.

Membránová (membránová) dávkovací čerpadla

U membránových (membránových) dávkovacích čerpadel dochází k nasávání a vytlačování látky z pracovní komory po dobu v důsledku nuceného kmitání membrány, která je vlastně jednou ze stěn pracovní komory. Základní provedení dávkovacích čerpadel tohoto typu je znázorněno na obr.2. Použití elastické membrány jako druhu „pístu“ přináší výhody i nevýhody membránových čerpadel.

Mezi výhody použití tohoto typu čerpadel patří především absence pohyblivých částí v pracovní komoře, což eliminuje vnikání jakýchkoliv mechanických nečistot do čerpaného média při provozu čerpadla. Proto se čerpadla membránového typu používají pro dávkování ultračistých činidel nebo ultračisté vody v elektronickém a farmaceutickém průmyslu. Druhou nespornou výhodou membránových dávkovacích čerpadel je možnost kompletní výroby pracovní komory z korozivzdorných materiálů, které odolají kontaktu s téměř jakýmkoli agresivním médiem. Tato výhoda dávkovacích čerpadel vedla k jejich širokému použití v chemickém průmyslu. A konečně absence „stojatých“ zón v pracovní komoře čerpadla umožňuje s jejich pomocí čerpat kapaliny obsahující abraziva (například chladicí kapaliny). Proto jsou membránová dávkovací čerpadla na trhu nejžádanější.

Hlavní nevýhoda membránových dávkovacích čerpadel by měla být považována za ne vysoká přesnost dávkování (ve srovnání s pístem). Je to připojeno:

a) s membránovým vibračním cyklem (nelze předvídat režim natahování/stlačování elastomeru, zvláště když se mění teplota čerpaného média);

b) s časem kumulující se „únava“ materiálu membrány (elastomer ztrácí své původní vlastnosti, natahuje se a v konečném důsledku se zhoršuje nejen přesnost dávkování, ale i hlavní charakteristiky čerpadla).

Druhý negativní faktor při použití tohoto typu dávkovacích čerpadel je opět spojen s membránami, přesněji s jejich mechanickou pevností. Dopad jakýchkoliv velkých mechanických inkluzí na povrch membrány může vést k destrukci a v důsledku toho ke ztrátě těsnosti pracovní komory. Třetí nevýhodou je nízká produktivita membránových čerpadel a poměrně nízký pracovní tlak. A to opět díky použití elastické membrány jako „pístu“.

Tyto nedostatky nedávají odpočinek designérskému myšlení. Výrobci neustále provádějí změny v konstrukci membránových čerpadel, mění složení elastomerů, zavádějí plniva pro zlepšení pevnostních charakteristik membrán atd. Objevila se například dávkovací čerpadla s dvojitou membránou, jejichž konstrukce umožňuje „určit " stavu pracovní membrány a dokonce "upozornit" majitele na zničení ... A přitom tyto změny jsou pouze úzce zaměřeného charakteru a netýkají se základního principu činnosti a konstrukce membránového dávkovacího čerpadla.

Jako pohon pro membránová dávkovací čerpadla je nejtradičnější elektromagnetický (elektromagnetický) pohon. V tomto případě se oscilační pohyb tyče pohybující se v elektromagnetickém poli solenoidu přenáší na vinutí membrány. Nastavení dávkování se provádí změnou amplitudy a frekvence zdvihu tyče. Vlastnosti této konstrukce pohonu určují stejnou dobu trvání relativně krátkých period sání a výtlaku čerpadla během jednoho provozního cyklu. Druhým nejčastějším pohonem u membránových čerpadel je pohon s přenosem točivého momentu elektromotoru na vratný pohyb pístu klikovým mechanismem, o kterém jsme se již zmínili při probírání plunžrových čerpadel.

A konečně nejexotičtějším pohonem membránových dávkovacích čerpadel je hydraulický pohon. Hydraulicky poháněná membránová dávkovací čerpadla mají velmi přesné dávkování, ale stále jsou poněkud horší než plunžrová čerpadla. Používají se pro žíravé, toxické, abrazivní, kontaminované nebo viskózní kapaliny. Mohou mít jednoduchou nebo dvojitou membránu. Dodávka činidel čerpadly tohoto typu může dosáhnout 2500 l / h při vysokém tlaku. Výskyt oscilačních pohybů pracovní membrány při použití hydraulického pohonu se provádí v důsledku vibrací tekutiny umístěné na druhé straně membrány. Tyto výkyvy jsou způsobeny kontrakcí/zvětšením objemu této kapaliny, a to jak v důsledku tradičních pohonů, tak v důsledku pneumatických zařízení. Jejich hlavní výhodou je, že na pracovní membránu takových čerpadel nemá vliv tyč (píst), ale kapalina. To umožňuje rovnoměrně rozložit zatížení na celý povrch membrány a prodloužit životnost elastomeru.

Jak vybrat správné dávkovací čerpadlo?

Výběr dávkovacího čerpadla není snadný úkol, proto je lepší jej svěřit odborníkům. Přesto je nutné v rámci naší diskuse určit okruh otázek, na které budete muset odpovědět.

Nejprve je nutné určit hlavní charakteristiky: kapacitu čerpadla (l / h) a jeho pracovní tlak (MPa). Poté charakterizujte čerpané médium: název činidla (pokud je použit roztok, pak koncentrace hlavní látky, % nebo g / l), viskozita (cP nebo m 2 / s), hustota (kg / m 3), teplota (o C), přítomnost suspendovaných pevných látek (% nebo mg/l). A nakonec rozhodněte o konstrukci samotného čerpadla: ochrana proti výbuchu, třída ochrany krytu (IP), ovládání čerpadla (manuální, úměrné hlavnímu průtoku vody (při určování hlavního průtoku, m 3 / h), úměrné normě externí analogový signál (0 ..20 mA, 4..20 mA), nutnost týdenního programování, LCD zařízení atd.).

Při volbě regulačního schématu pro dávkovací čerpadlo pomocí standardního externího analogového signálu (0..20 mA, 4..20 mV) byste měli určit, který z ukazatelů kvality vody bude rozhodující pro provoz dávkovacího čerpadla. V současné době se k ovládání čerpadel nejčastěji používají následující zařízení (snímače), které řídí čerpadla:

• hodnoty pH;
• obsah aktivního chloru (organického i anorganického);
• hodnoty Red-Ox (redox) potenciálu;
• hodnoty elektrické vodivosti (odpor);
• hodnota zákalu.

Uvedené ukazatele jsou zpravidla určující na jednotlivých stupních úpravy vody, proto na podružných měřících přístrojích horní a spodní limit hodnotu řízeného parametru. Dávkovací čerpadlo udržuje hodnotu tohoto parametru ve stanovených mezích.

Instalace dávkovacích čerpadel

Při diskuzi o dávkovacích čerpadlech nelze ignorovat základní požadavky na jejich instalaci, stejně jako jejich schémata potrubí. To je způsobeno skutečností, že kromě samotného dávkovacího čerpadla by měla být ve schématu instalace čerpadla zajištěna další zařízení, která zajistí jak stabilní provoz čerpadla, tak získání homogenní směsi dávkovaného činidla s upravenou vodou.

V první řadě věnujme pozornost nádobkám na rozpouštění a uchovávání dávkovaného činidla. Při jejich výběru je třeba vzít v úvahu následující body:

• Výška nádrže nesmí přesáhnout sací výšku čerpadla (pokud je čerpadlo instalováno přímo na nádrži).
• Nádoba musí být opatřena víkem pro vnitřní kontrolu a místem pro připevnění míchacího zařízení (v případě potřeby).
• Pro komunikaci s atmosférou je nutné zajistit závitové šroubení (možnost připojení filtru).
• Materiál, ze kterého je nádoba vyrobena, musí být chemicky kompatibilní s dávkovacím médiem.

Při dávkování malých objemů reagencií se nejčastěji používají speciální nádoby vyrobené buď z polyetylenu nebo polypropylenu k rozpuštění a skladování dávkovaných reagencií. Tyto nádoby mají následující rozsah standardních objemů: 50 l, 100 l, 200 l, 500 l a 1000 l. Při výdeji velkých objemů by měly být zajištěny speciální sklady chemických činidel, kde budou připravována, filtrována a skladována dávkovací média.

Na konci sacího potrubí umístěného uvnitř nádrže musí být instalován zpětný ventil a snímač pro sledování hladiny kapaliny v nádrži (u čerpadel s možností připojení takového snímače). Zpětný ventil a snímač hladiny musí být umístěny přísně svisle, aby se zabránilo jejich „přilepení“. Při dávkování agresivních kapalin musí být v sacím potrubí čerpadla instalován uzavírací ventil.

Na výtlačném potrubí dávkovacího čerpadla by měl být také instalován zpětný ventil a uzavírací ventil pro odpojení tlakového potrubí čerpadla od potrubí (nebo zařízení nádoby), kudy je přiváděna dávkovaná kapalina. Pro homogenizaci (lepší promíchání) dávkovacího činidla a hlavního proudu vody by měl být na hlavním potrubí za vstupní jednotkou činidla instalován statický mixér (zejména při dávkování viskózních kapalin).

Dávkovací čerpadlo musí být pevně upevněno, aby při jeho provozu nedocházelo k vibracím. Sací a výtlačné ventily dávkovací hlavy (pracovní komory) musí být umístěny přísně svisle, aby nedocházelo k jejich „přilepení“. Potrubí dávkovacího čerpadla musí být provedeno tak, aby bylo Volný přístup k čerpadlu, a aby bylo možné dávkovací hlavu snadno demontovat.

Pokud je dávkovací čerpadlo připojeno pomocí pružných hadic, musí být položeny volně, bez zauzlování nebo pnutí. Případné ohyby hadice by měly být hladké bez „přerušení“. Sací hadice musí být vedena tak, aby se nemohly tvořit vzduchové kapsy, tzn. se sklonem nahoru.

Stejné požadavky platí pro potrubí dávkovacích čerpadel s pevným potrubím.

Obrázky 3, 4, 5 ukazují typická schémata instalace dávkovacích čerpadel.

CIRKULÁTORY

Prvky oběhového systému.

Na začátku naší diskuse o oběhových čerpadlech je třeba nejprve věnovat pozornost funkčním rozdílům mezi provozem čerpadla v topném systému (nebo chladicím systému) a čerpadlem, které slouží k běžnému čerpání kapaliny. V našem případě budeme hovořit o cirkulačním systému uzavřeného typu, jehož konstrukce neumožňuje vstup žádných „škodlivých přísad“ zvenčí. Takové cirkulační systémy se používají jak pro vytápění budov a staveb, tak pro chlazení technologických zařízení.

Hlavním účelem oběhového čerpadla je zvýšit průtok vody (nebo kapaliny) v systému přívodu / odvodu tepla. Díky tomu může cirkulační systém rychleji reagovat na kolísání teplot nosičů tepla, zvyšuje se součinitel prostupu tepla a tím se zjednodušuje proces regulace. Existuje také vedlejší účinek z instalace oběhového čerpadla - to je schopnost používat potrubí s menším podmíněným průchodem. Tedy v potrubí oběhový systém může být menší množství vody, což snižuje setrvačnost systému jako celku.

Obecně lze jakýkoli oběhový systém rozdělit na následující součásti: prvky produkující teplo, prvky spotřebovávající teplo, systém přenosu tepla a regulační prvky. První z nich jsou topné kotle, oběhové ohřívače vody, deskové výměníky tepla, chladicí zařízení. Systém přenosu a rozvodu tepla zahrnuje potrubí, rozvaděče, akumulační stanice a samozřejmě oběhové čerpadlo. Spotřebiči tepla je třeba chápat topná tělesa (radiátory, konvektory, desková topná tělesa atd.). Při běžném čerpání (například z nádrže do nádrže) čerpadlo překonává nejen ztráty třením v potrubí, ale také vynakládá energii na „protlačování“ různých lokální odpor(kapalinová kolona, ​​různé druhy filtračních zátěží, vytváření protitlaku). Přitom tlakové ztráty v těchto systémech jsou primárně způsobeny vytvořením potřebného protitlaku (Hg) a zbývající složky ztrát, i když nejsou konstantní, jejich kolísání má malý vliv na rychlost čerpání kapaliny (obr. 4). .

Obr.4. Schematické schéma provozu čerpadla v režimu čerpání.

V cirkulačním okruhu je nutné rozlišovat zásadně dva jiný druh tlak:

• Statický tlak, tzn. celkový tlak v cirkulačním systému. Tento tlak je dán provozními podmínkami odběratelů a výrobců tepla.
• Dynamický tlak, tzn. tlak vyplývající z provozu oběhového čerpadla, které slouží k překonání součtu všech tlakových ztrát vlivem tření v potrubí. Díky dynamickému tlaku je udržován stálý pohyb vody v cirkulačním okruhu.

Obr.5. Schematické schéma provozu čerpadla v cirkulačním režimu.

V případě čerpadla v cirkulačním systému je třeba si představit, že voda v potrubí musí být neustále v pohybu. Tlaková ztráta v cirkulačním systému se v tomto případě skládá pouze ze ztrát třením v potrubí a místních odporů prvků cirkulační sítě. Tyto tlakové ztráty zůstávají prakticky konstantní po celou dobu provozu čerpadla (pokud nepočítáme odpor, který vzniká „zarůstáním“ potrubí usazeninami). Rychlost pohybu kapaliny v potrubí bude tedy v první řadě určena provozem samotného čerpadla (obr. 5). Pro regulaci rychlosti proudění vody v cirkulačním okruhu v závislosti na provozních režimech spotřebitelů nebo výrobců tepla je v poslední době zvykem vybavovat elektromotory oběhových čerpadel stupňovými regulátory otáček, tzn. zařízení, která umožňují přepínání počtu otáček elektromotoru buď automaticky nebo ručně.

První oběhová čerpadla pro topné systémy.

Již na počátku dvacátého století velký počet topenáři měli nápady na instalaci do potrubí topné systémy, tzv. „urychlovače oběhu“. V tomto období rozvoje naší civilizace však byly elektromotory stále vybaveny otevřenými kontakty, takže použití takových jednotek ve vodních systémech mohlo vést k četným nehodám.

Průlom nastal díky vynálezu inženýra G. Bauknechta prvního uzavřeného (utěsněného) elektromotoru. Poté, v roce 1929, V. Oplender vyvinul konstrukci „urychlovače oběhu“. Pro zvýšení rychlosti cirkulace vody v koleni potrubí bylo instalováno kolo ve tvaru vrtule (kolo axiálního typu). Pohon kol byl prováděn přes hřídel spojenou s elektromotorem. Hřídel byla utěsněna ucpávkovými těsněními. Podobné „urychlovače oběhu“ se vyráběly téměř do roku 1955. Jediné, co se v průběhu času výrazně změnilo v konstrukci těchto čerpadel, je typ těsnění. Jsou běžněji známá jako čerpadla se suchým rotorem.

Nejslabším místem popisovaného provedení je těsnění ucpávky, jehož opotřebení záviselo nejen na materiálu samotné ucpávky, ale také na stavu povrchu hřídele. I při mírném opotřebení povrchu hřídele se objevily netěsnosti v těsnění ucpávky čerpadel. Těsnění bylo nutné znovu a znovu vycpávat a v případě silného opotřebení hřídele bylo nutné její povrch obrousit a vyleštit. Řešení tohoto problému navrhl švýcarský inženýr Ryutchi, který vynalezl „bezucpávkové“ oběhové čerpadlo. V tomto provedení byl elektromotor namontován přímo na tělo kolena, kterým procházela voda, a byl zcela utěsněn. V tomto případě hrála roli lubrikantu voda. Taková čerpadla se nyní nazývají "čerpadla s mokrým rotorem". Tato čerpadla se vyrábí od roku 1952.

Později se místo kolena, jak u prvního, tak u druhého provedení, začal používat „šnek“ a tak se zrodil design moderních oběhových čerpadel.

Čerpadla s mokrým rotorem Obrázek 6 znázorňuje řez oběhovým čerpadlem s mokrým rotorem. Hlavním konstrukčním znakem tohoto typu čerpadel je, že rotor elektromotoru (3), namontovaný na hřídeli, pracuje zcela ponořený ve vodě. Tím dochází k mazání grafitových nebo keramických ložisek (4) a chlazení motoru. Axiální ložisko je upevněno pomocí držáku (6). Stator pod napětím je od čerpaného média oddělen manžetou (2) z nemagnetizovatelné nerezové oceli (tloušťka stěny manžety je 0,1 až 0,3 mm). Pouzdro je připevněno ke skříni čerpadla (7) přes těsnicí těsnění. Na koncové části skříně motoru je instalována zátka, jejímž účelem je odstranit vzduch z objímky. Oběžné kolo (5), upevněné na hřídeli pomocí čepu nebo čepu, je vyrobeno z kompozitu polymerní materiál(obvykle z polypropylenu s vyztužujícími a žáruvzdornými přísadami). Hřídel, která pohání oběžné kolo, je vyrobena buď z nerezové oceli, nebo ze slinutého kovu.

Obr.6. Základní konstrukce čerpadla s mokrým rotorem. Čísla udávají: 1 - svorkovnice s řízením frekvence 2 - objímka 3 - elektromotor 4 - ložisko 5 - oběžné kolo 6 - držák 7 - tělo

V poslední době se objevují modifikace čerpadel s mokrým rotorem, v jejichž provedení tvoří hřídel s ložisky a rotor jeden celek, tzv. „kartuš“.

Tato konstrukce eliminuje stagnaci vzduchu ve skříni a usnadňuje jeho odstranění při spuštění čerpadla. To také usnadňuje opravy čerpadel, as jednoduchá výměna jednotlivých komponentů a dílů. Pravda, všechny tyto konstrukční změny negativně ovlivňují cenu čerpadel a především jejich provozní náklady. Bezucpávková oběhová čerpadla mají řadu výhod. Za prvé, čerpadla tohoto typu prakticky nevyžadují Údržba. V provozu jsou tiché optimální hodnoty mezi přívodem a tlakem. Nevýhody takových čerpadel lze přičíst pouze jejich omezenému výkonu. To je způsobeno obtížným utěsněním manžety, která odděluje vodu od statoru, při přechodu na velké průměry rotoru.

Bezucpávková čerpadla jsou vybavena jednofázovými nebo třífázovými elektromotory v závislosti na rozměrech a výkonu. V závislosti na podmíněném průchodu (kapacitě) mají jak závitové, tak přírubové připojení k potrubí.

Jak již bylo uvedeno výše, ložiska tohoto typu čerpadel jsou mazána vodou z cirkulačního okruhu. Proto musí být při instalaci čerpadla zajištěna nepřetržitá cirkulace vody přes manžetu oddělující vodu od statoru. Toho lze dosáhnout pouze tehdy, když je hřídel čerpadla v dokonale vodorovné poloze. Pokud je hřídel během instalace ve svislé nebo nakloněné poloze, může to způsobit nestabilní provoz čerpadla a jeho rychlé selhání.

Čerpadla se suchým rotorem.

Čerpadla tohoto typu jsou široce používána při čerpání velkých objemů vody. Na rozdíl od bezucpávkových čerpadel vyžaduje tato konstrukce čerpadla použití těsnění motoru pro jeho oddělení od čerpaného média. Tato těsnění jsou dvou typů:

Těsnění ucpávky je nejtradičnějším těsněním hřídele. Nevýhody tohoto typu těsnění jsou dobře známy všem organizacím, které provozují klasická odstředivá čerpadla. Typická životnost těsnění ucpávek je jeden až dva roky. Pokud jsou však těsnění ucpávky pod nízkým zatížením, mohou sloužit poměrně dlouho. Naopak, pokud jsou provozní podmínky čerpadla blízké extrémním (velké znečištění čerpaného média mechanickými nečistotami, přehřívání čerpadla apod.), dochází k velmi rychlému selhání ucpávek.

Posuvné mechanické těsnění. Uvážíme-li zjednodušeně jeho provedení, tvoří tento typ těsnění dva kroužky s pečlivě broušenými plochami. Tyto kroužky jsou k sobě přitlačovány pomocí pružiny. Když se hřídel čerpadla otáčí, kroužky se také otáčejí vůči sobě navzájem. Pod tlakem vody v cirkulačním okruhu se mezi kluznými plochami kroužků vytvoří tenký vodní film, který utěsňuje čerpadlo. Kroužky jsou obvykle vyrobeny z grafitu, ale když čerpadlo pracuje v obtížných podmínkách, mohou být vyrobeny z keramiky nebo nerezové oceli. Je třeba poznamenat, že provozní podmínky čerpadel s mechanickými ucpávkami, jakož i čerpadel s ucpávkami, značně ovlivňují životnost. Při provozu čerpadel s mechanickými ucpávkami je však nutné dávat pozor nejen na stupeň znečištění vody, ale také na prašnost okolního vzduchu, protože při provozu čerpadla nevyhnutelně vznikají vírové proudy, které může „vtáhnout“ spolu se vzduchem a prachovými částicemi. Pokud se tyto částice dostanou na povrch desek, může dojít k jejich poškození, což povede k porušení těsnosti. V tomto ohledu se čerpadla s mechanickou ucpávkou liší od čerpadel s ucpávkovým těsněním z hlediska provozních podmínek.

Obrázek 7. Základní konstrukce čerpadla se suchým rotorem. Čísla udávají: 1 - lucerna 2 - kryt spojky 3 - spojka 4 - těleso čerpadla 5 - odvzdušňovací zátka 6 - hřídel 7 - oběžné kolo 8 - těsnění mezery 9 - mechanická ucpávka 10 - těsnící kroužek.

Obecné a velmi důležitý bod při provozu čerpadel, jak s ucpávkou, tak s mechanickými ucpávkami, jsou těsnicí plochy zničeny, když je čerpadlo provozováno v režimu „suchého chodu“, protože jak první, tak druhý typ těsnění vyžaduje přítomnost „mazací“ kapaliny. Podle typu provedení lze čerpadla se suchým rotorem rozdělit do dvou hlavních typů: Vertikální čerpadla (neboli čerpadla "in line"), tzn. čerpadla, u kterých mají sací a výtlačné potrubí stejný průchod a jsou umístěny na stejné ose. V tomto případě je elektromotor pohánějící oběžné kolo umístěn svisle. Horizontální čerpadla, tzn. čerpadla, u kterých je sací potrubí čerpadla umístěno na konci „šneka“ a výtlačné potrubí je umístěno radiálně na plášti jeho pláště. V tomto provedení čerpadla je motor připevněn k čerpadlu ve vodorovné poloze.

Výhody a nevýhody konstrukcí čerpadel s vertikálním a horizontálním uspořádáním elektromotoru budeme zvažovat v naší další publikaci. Nyní se vraťme k diskusi o oběhových čerpadlech a jako příklad uvažujme čerpadlo s mechanickou ucpávkou vertikálního typu. Obrázek 7 znázorňuje řez takovým čerpadlem.

Elektromotor přes spojku (3) pohání hřídel čerpadla (6), na které je umístěno oběžné kolo (7). Voda vstupující ústím oběžného kola v axiálním směru mění svůj směr pohybu v kanálech oběžného kola na radiální. Odstředivé síly působící na každou částici kapaliny způsobují zvýšení statického tlaku a také zvýšení rychlosti, když kapalina prochází kanály oběžného kola. Za oběžným kolem se kapalina shromažďuje ve spirálovém pouzdře („šnek“), přičemž díky speciální konstrukci pouzdra se rychlost kapaliny zpomaluje, v důsledku této přeměny energie dochází k dalšímu zvýšení statického tlaku. . Takto je popsán provoz každého moderního odstředivého čerpadla.

Výběr oběhového čerpadla.

Algoritmus pro výběr odstředivého čerpadla pro oběhový systém se jen málo liší od procesu pro výběr čerpadla pro provoz za normálních podmínek. V této části se pokusíme zaměřit vaši pozornost právě na ty výrazné kroky, které jsou jedinečné pro oběhové systémy.

Jak víte, výkon odstředivého čerpadla závisí na tlaku a tedy do značné míry na hydraulickém odporu sítě, tzn. potrubí a zařízení, kterými se dopravuje kapalina. Proto by měl být systém čerpadlo-síť posuzován jako celek a výběr čerpacího zařízení a potrubí by měl být rozhodnut na základě analýzy společného provozu prvků tohoto systému.

Společný provoz čerpadla a sítě je charakterizován bodem materiálové a energetické bilance systému. Chcete-li určit tento bod, musíte vypočítat náklady na energii v systému. V praxi hydraulických výpočtů čerpací jednotky a při analýze provozních režimů čerpadel je široce používána graficko-analytická metoda pro výpočet společného provozu systémů čerpadlo-síť (obr. 8). Tlak H, který musí čerpadlo vytvořit, je určen rovnicí:

H= Hg + hp, (1)

kde N g - tlaková ztráta (m) k překonání hydraulického sloupce kapaliny (viz obr. 7 a 5)

h p - tlaková ztráta (m) k překonání lokálního odporu sítě.

navíc může být tlaková ztráta k překonání místního odporu sítě reprezentována následovně: h p \u003d a·Q 2 (kde a je koeficient úměrnosti). Poté je charakteristika sítě vyjádřena rovnicí paraboly:

H \u003d Hg + a Q 2 (2)

Zde se projevuje první a hlavní rozdíl mezi uzavřeným oběhovým systémem a konvenčním čerpáním kapaliny. Již jsme upozorňovali na to, že tlakové ztráty v cirkulačním systému jsou tvořeny pouze třecími ztrátami v potrubí a lokálními odpory prvků cirkulační sítě. Ve skutečnosti bude složka Hg v rovnicích 1 a 2 pro cirkulační síť rovna nule, protože energetické náklady na překonání sloupce kapaliny při jeho vzestupu jsou kompenzovány tlakem stejného sloupce kapaliny na sacím potrubí čerpadla. Nyní zpět k obrázku 8. Průsečík dvou křivek A, odrážející charakteristiky čerpadla a sítě, se nazývá provozní nebo režimový bod. Tento bod odpovídá maximálnímu přívodu kapaliny čerpadla Q 1 v tomto síť. Pokud potřebujete zvýšit průtok do sítě, měli byste zvýšit počet otáček oběžného kola. Pokud to není možné, musíte nainstalovat nové, účinnější čerpadlo nebo nějak snížit hydraulický odpor sítě. Pokud je nutné snížit průtok na hodnotu Q 2 částečným zablokováním výtlačného potrubí, dojde ke zvýšení ztrátového tlaku, aby byl překonán hydraulický odpor ventilu nebo ventilu na tomto potrubí. Taková regulace (snížení) průtoku je přípustná pouze v případě malých výkonů čerpadel.

Obr.8. Charakteristika kloubu odstředivého čerpadla (1) a sítě (2).

Pro podmínky vysokého průtoku je třeba zvážit výměnu menšího čerpadla za větší čerpadlo nebo snížení otáček oběžného kola. Takto, odstředivé čerpadlo musí být zvolen tak, aby pracovní bod odpovídal danému výkonu a tlaku při co nejvyšší účinnosti. Ale takové stavy jsou extrémně vzácné. Provoz cirkulačního systému je dán neustále se měnícími parametry dodávky/odvodu tepla. Při výběru čerpadla pro oběhový systém je proto nutné zaměřit se nejen na maximální výkon, ale také na jmenovitý a minimální výkon. Právě teď je jasné (druhý rozdíl oběhového systému), proč jsou elektromotory oběhových čerpadel vybaveny stupňovitou regulací otáček. Při změně otáček hřídele čerpadla při nezměněných technických parametrech oběhového systému je kubická závislost příkonu (P) na otáčkách (n):

P 1 / P 2 \u003d (n 1 / n 2) 3 (3)

kde n 1 a n 2 - rychlost před změnou a po změně (ot./min.)

P 1 a P 2 - spotřeba energie před a po změně rychlosti (W).

Tímto způsobem lze výkon čerpadla racionálně upravit a optimálně přizpůsobit potřebě tepla cirkulačního systému.

Všechny informace v této publikaci se týkají jednotlivých čerpadel. V praxi však často nastávají situace, kdy jediné čerpadlo nemůže plnit úkoly, které mu byly přiděleny. V takových případech jsou instalována dvě nebo více čerpadel. V tomto případě se používá sériové i paralelní zapojení čerpadel. V další publikaci se zaměříme na provoz takových systémů a pokusíme se vyvrátit mýtus, že dvě stejná čerpadla, když jsou zapojena do série, dají dvojnásobný tlak a dvě stejná čerpadla, když jsou zapojena paralelně, dají dvojnásobný tlak. výkon.

Dávkovací čerpadlo MTZ je nedílnou součástí hydrostatického komplexu, který ovládá traktor. Přispívá ke správné distribuci kapaliny a jejímu přívodu do hydraulických válců, což zase výrazně zjednodušuje ovládání traktoru.

To umožňuje obsluze vyvinout mnohem menší úsilí na otáčení kola, což je velmi důležité při velkém zatížení traktoru.

1 Jaký je princip činnosti čerpadla MTZ?

Dávkovací čerpadlo MTZ se vyrábí v závodě na výrobu traktorů v Minsku. Výrobce zařízení co nejvíce zjednodušil, aby zajistil dobrou odolnost mechanismů proti opotřebení a snadnou údržbu. Jednotka obsahuje 3 hlavní součásti:

V sestavě oscilačního čerpadla je několik částí: pevný stator a rotor, ke kterému pasuje cívka zařízení. Cívka je připevněna pomocí 2 pružin a připojena k hřídeli sloupku řízení. Pohybující se sloupek řízení pohání cívku a pohybem vzhledem ke středové ose dodává olej do vnitřku čerpadla.

Speciální ventilový blok tělesa obsahuje antivakuové, bezpečnostní, zpětné a rázové ventily. zpětné ventily nutné v případě poruchy hydraulického motoru. Poté ventil uzavře odtokový kanál hydraulického zesilovacího systému, čímž zabrání pohybu tekutiny. Bezpečnostní ventily regulovat tlak v potrubním systému.

Antivakuové ventily pomáhají při pohybu oleje do hydraulických válců v případě poruchy systému. Protinárazové ventily regulují tlak ve vedení při velmi vysokém zatížení při jízdě po nerovných úsecích trasy.

Dávkovací čerpadlo je nutné instalovat na zařízení pohybující se rychlostí nejvýše 50 km/h a umístit jej do objemového hydraulického pohonu stroje.

Dávkovací čerpadlo, působící na řídicí systém, dodává pracovní kapalinu do hydraulického válce a zlepšuje činnost operátora. Při absenci vlivu na řídicí systém se poloha čerpadla stane neutrální a kapalina prochází přímo do vypouštěcího systému.

2 Jak správně nainstalovat dávkovací čerpadlo?

Při instalaci dávkovacího čerpadla na MTZ 80 a MTZ 82, částečná výměna posilovače řízení (hydraulické ovládání řízení) na HSC (hydraulické objemové řízení).

Sada GRU obsahuje:

V případě potřeby kupují i ​​jeřáb, který blokuje diferenciál mechanismu HSC. Slouží k výměně zámku používaného na posilovači řízení. Tento jeřáb poskytuje možnost uzamknout volant na nestabilních úsecích vozovky, což zlepšuje průjezdnost.

2.1 Instalační algoritmus

1. Nejprve demontujte skříň posilovače řízení (rozdělovač). Chcete-li to provést, odstraňte ovládací páky a poté odstraňte prašníkové desky, těsnění a prašníky. Poté je třeba odstranit kryty a vytáhnout cívky.
2. V další fázi se ložiska vymění, pokud jsou stávající opotřebovaná.
3. Odstraňte červa jednotky.
4. Místo šneku je instalována hřídel dávkovače.
5. Dávkovač se přišroubuje k požadované liště. K instalaci se používají skryté šrouby.
6. Poté je čerpadlo zkontrolováno a poté je dávkovací čerpadlo instalováno na MTZ v hydraulickém zesilovacím systému.

Zbytek HSC sady se vymění před instalací jednotky.

2.2 INSTALACE JEDNOTKY NA MTZ RUKAMA (VIDEO)

3 Poruchy čerpadla

Jakákoli porucha výdejního stojanu na MTZ 82 nebo systému regulace objemu řízení může způsobit komplikace ve fungování řídicího systému. Pro obnovení provozuschopnosti systému je nezbytné jasné pochopení toho, co přesně se stalo nepoužitelným. To lze posoudit podle následujících znaků:

Také znečištění hydraulického posilovacího okruhu může vést k poruše.

Pokud se ventily čerpadla ucpou nečistotami a jinými částicemi, nebudou schopny propouštět kapalinu systémem a regulovat tlak. Výsledkem bude snížení výkonu systému a může se zlomit.

Čerpadla dávkovače v systémech úpravy vody

klíčová slova: dávkovač čerpadla, úprava vody, činidlo, dávkovací stanice, plunžrové čerpadlo

Mnoho procesů úpravy vody vyžaduje použití činidel, aktivně je aplikujte v průmyslových podnicích, v bytovém sektoru, ve sportu a zlepšujících komplexech až po chemickou úpravu vody v bazénech. Většina chemických činidel jsou aktivní činidla a obecně je vyžadováno přesné dávkování těchto látek, aby byla zajištěna jejich potřebná koncentrace ve vyčištěné vodě. K těmto účelům slouží čerpadla dávkovací, nebo jak se jim říká stále, dávkovací čerpadla.

Popis:

Mnoho procesů úpravy vody vyžaduje použití činidel, aktivně se používají průmyslové podniky, v oblasti bytových a komunálních služeb, ve sportovních a rekreačních areálech pro chemickou úpravu vody v bazénech. Většina chemických činidel jsou účinné látky a obecně je nutné přesné dávkování těchto látek pro zajištění jejich požadované koncentrace v upravované vodě. Pro tyto účely se používají dávkovací čerpadla, nebo, jak se jim také říká, dávkovací čerpadla.

Mnoho procesů úpravy vody vyžaduje použití činidel, aktivně se používají v průmyslových podnicích, v sektoru bydlení a komunálních služeb, ve sportovních a rekreačních komplexech pro bazény TOVP. Většina chemických činidel jsou účinné látky a obecně je nutné přesné dávkování těchto látek pro zajištění jejich požadované koncentrace v upravované vodě. Pro tyto účely se používají dávkovací čerpadla, nebo, jak se jim také říká, dávkovací čerpadla. Jsou určeny pro objemové dávkování pod tlakem různých kapalin, ale i emulzí a suspenzí.

Dávkovací čerpadla se v moderních systémech úpravy vody používají pro následující procesy:

• dávkování biocidních roztoků pro dezinfekci vody;
• dávkování koagulačních roztoků před čiřením filtrů;
• dávkování inhibitorů pro zařízení s reverzní osmózou;
• korekce složení solí vody, kontrola a udržování jejích fyzikálně-chemických parametrů v daném rozsahu pro potravinářskou výrobu a pro teplárenství a energetiku;
• dávkování činidel pro dezinfekci vody v bazénech a aquaparcích.

Na trhu jsou různé dávkovací stanice. Hlavními prvky dávkovací stanice jsou nádoba, která obsahuje činidla a samotné dávkovací čerpadlo. V nádrži se připraví požadovaná koncentrace roztoku chemického činidla. V závislosti na požadovaném průtoku hotového roztoku a tlaku v hlavní síti se zvolí potřebné dávkovací čerpadlo. Pro automatizaci pracovního procesu je součástí dávkovacích stanic mikroprocesorový ovladač.

V závislosti na účelu systému úpravy vody se dávkovací stanice mohou výrazně lišit v přesnosti kontroly a dávkování činidla.

Podle toho při výběru dávkovacího čerpadla pro technologický postup je třeba vzít v úvahu následující parametry:

• produktivita;
• maximální protitlak;
• typ čerpané kapaliny (roztok činidla), což je důležité zejména pro práci s agresivními kapalinami. V tomto případě je třeba vzít v úvahu takové parametry, jako je viskozita, hustota, teplota, přítomnost nerozpuštěných látek;
• typ řídicího systému, který může být plně nebo částečně automatizovaný. Pro řízení systému lze použít senzory, které kontrolují hodnotu pH obsahu aktivního chloru, hodnoty zákalu, hladiny činidel atd.

Dávkovací čerpadla se liší v závislosti na konstrukci pístu. Jsou dvou typů: píst a membrána nebo membrána.

V závislosti na typu pohonu existují:

• mechanicky poháněná čerpadla;
• hydraulicky poháněná čerpadla.

Dávkovací čerpadlo patří mezi objemová čerpadla pístového typu, skládá se z hnacího motoru, převodovky a hlavy čerpadla. Převodovka snižuje otáčky motoru přeměnou rotačního pohybu na vratný pohyb pístu v hlavě čerpadla.

Plunžrové systémy jsou navrženy pro dávkování velkých objemů nebo vytváření vysokého tlaku. Plunžrová čerpadla fungují na principu pohybu pístu konstrukce, uvnitř které se vytváří podtlak nebo silný tlak. Když se v pístovém zařízení s dávkovačem vytvoří vakuum, systém nasaje kapalinu a při čerpání ji vytlačí ven. Taková čerpadla mohou poskytovat vysoce přesné dávkování. Vzhledem k tomu, že čerpaný roztok činidla je v těchto čerpadlech v přímém kontaktu s pístem, je třeba věnovat zvláštní pozornost kompatibilitě materiálů komory a pístu s chemické složenířešení.

Důležité je také vyhodnotit obsah abraziv v roztoku, protože mohou způsobit dodatečné mechanické opotřebení, které může vést ke ztrátě těsnosti čerpadla. Tato čerpadla jsou často vybavena mechanickými pohony.

Konstrukce membránových dávkovacích čerpadel se vyznačuje přítomností uzavřené komory, která je oddělena od pohonu pomocí absolutně těsné membrány. Regulace čerpadla se provádí pomocí soustavy ventilů na vstupu a výstupu soustavy. Toto provedení čerpadla zajišťuje těsnost vnitřního prostoru, což zabraňuje vnikání čerpaného média do okolního prostoru. U takových čerpadel je výhodou možnost použití pro zvláště chemicky agresivní roztoky, protože je možné vyrobit komoru z korozivzdorných materiálů. Taková čerpadla jsou také schopna čerpat roztoky obsahující abraziva.

Membránová čerpadla zároveň nemohou poskytovat vysokou přesnost dávkování ve srovnání s plunžrovými čerpadly. Také jimi vyvíjený tlak nemůže být velký kvůli konstrukčním prvkům.

Většina membránových dávkovacích čerpadel používá solenoidový pohon. Méně používaný hydraulický pohon: poskytuje vyšší přesnost dávkování činidel. Pro chemickou úpravu vody v bazénech se nejčastěji používají membránová dávkovací čerpadla.

Systém dávkování činidel pro bazény by měl zahrnovat:

a) nádoba (nádrž) na pracovní roztoky;

b) zařízení pro odsávání pracovního roztoku z nádrže;

c) zařízení pro vstřikování pracovního roztoku do potrubí pro přívod vody do bazénu;

d) dávkovací čerpadlo připojené k sacím/vstřikovacím zařízením s hadicemi/trubkami z chemicky odolných materiálů.

Systém kontroly kvality vody by měl zahrnovat:

a) senzory-snímače pro měření příslušných sledovaných parametrů kvality vody, obvykle umístěné v průtokové cele;

b) snímač průtoku analyzované vody kyvetou se snímači.

Podle GOST R 53491.2–2012 „Bazény. Příprava vody. Část 2. Bezpečnostní požadavky" "... Množství a nutnost použití činidel pro úpravu vody by měla být přísně odůvodněna nejen z důvodu zajištění bezpečnosti zdraví uživatelů, ale také ve vztahu k ochraně životního prostředí."

Materiál připravil N. A. Shonina, učitel Moskevského architektonického institutu

1. Pouze kvalifikovaní mechanici a zámečníci, kteří byli poučeni o bezpečnostních opatřeních, kteří znají konstrukci jednotek, mají určité zkušenosti s provozem, údržbou a opravami jednotek, kteří složili zkoušku na oprávnění instalovat a udržovat čerpací zařízení a jsou obeznámeni s NDM Areopagus.
2. Elektrické vybavení jednotek je instalováno v souladu s GOST 12.2.007.0 a aktuálními SNIP (stavební normy a pravidla), PUE (pravidla elektrické instalace) a je provozováno v souladu s pravidly technický provoz spotřebitelské elektroinstalace.

Místo instalace jednotek musí splňovat následující požadavky:

Zajistěte volný přístup k jednotce během provozu a také možnost sestavovat a demontovat jednotky;

Hmotnost základu musí být nejméně čtyřnásobkem hmotnosti jednotek;

Jednotky musí být instalovány pouze ve vodorovné poloze.

3. Bloky určené pro provoz ve výbušných a požárně nebezpečných prostorech jsou vybaveny nevýbušnými hnacími a pomocnými elektromotory a dalšími nevýbušnými elektrickými zařízeními s úrovní ochrany proti výbuchu požadovanou provozními podmínkami.
4. Označení ochrany proti výbuchu elektromotoru a čerpadla je uvedeno v pasu jednotky.
5. Elektromotor a hlava membránového čerpadla, která má zemnící šroub, jsou uzemněny.
6. Ohřev zmrazených nebo krystalizovaných produktů v komoře průtokové části hlavy membránového čerpadla a v potrubí se provádí podle Projektu.

Doporučení pro provoz dávkovacích membránových čerpadel

1. Doporučuje se, pokud je to nutné, zajistit propláchnutí komory průtokové cesty neutrální kapalinou, aby bylo možné provádět běžné a opravárenské práce; vytvoření obtokového potrubí pro obtok 100% dávkované kapaliny z výtlačného potrubí do sacího potrubí, když je na něm instalován pojistný ventil.
2. Při provozu jednotky dochází k pulzování objemu dávkované kapaliny a tlaku na výstupu z jednotky. Pulzace může vést k vibracím, netěsnostem a zničení potrubí. Pro vyrovnání průtoku kapaliny se doporučuje instalovat vzduchové (plynové) uzávěry (pneumohydraulické akumulátory, kompenzátory pulzací), které jsou umístěny co nejblíže ventilům jednotky.
3. Je nutné zajistit, aby plynová komora uzávěru byla vždy naplněna neutrálním plynem nebo vzduchem o tlaku stanoveném Projektem. Při dávkování kapalin, jejichž páry se vzduchem mohou tvořit výbušné směsi, musí být uzávěry plněny pouze neutrálním plynem dle Projektu. V kritických případech proveďte ověřovací výpočet dávkovacího systému, který zajistí provoz dávkovacího čerpadla mimo rezonanční režimy pro celý rozsah regulace průtoku čerpadla.
4. Aby se zabránilo nehodám v důsledku překročení výtlačného tlaku, doporučuje se zajistit instalaci elektrokontaktní tlakoměr, který při překročení výtlačného tlaku vypíná motor agregátu a v případě potřeby pojistný ventil, membránové pojistky instalované před uzavíracím zařízením.
5. Při dávkování agresivních, polymerizujících a krystalizujících kapalin s jednotkou zajistěte, aby byl manometr připojen pouze přes oddělovač média (separační membrána) nebo jiným způsobem, který zajistí, že vnitřní dutiny manometru nepřijdou do kontaktu s dávkovaným kapalina.

Návod k obsluze dávkovacích membránových čerpadel

1. Všechna potrubí musí být vybavena kompenzačními zařízeními, aby se zabránilo deformaci a prasknutí v důsledku tepelného namáhání v důsledku kolísání teploty produktu.
2. Při čerpání kapalin náchylných na tvorbu kalů by kompenzátory neměly mít ve svislé rovině ohyby ve tvaru písmene U.
3. Instalace všech potrubí by měla být provedena tak, aby se jejich hmotnost a síly z deformace nepřenášely na hlavu membránového čerpadla.
4. Typické poruchy a způsoby jejich odstranění.
5. Je zakázáno odstraňovat závady nebo opravovat jednotku na cestách.
6. Za určitých provozních podmínek, jakož i v závislosti na Provozní teplota dávkovací kapaliny, povrchy jednotek se mohou velmi zahřát (> 80°C, nebezpečí popálení). V těchto případech musí být zajištěna vhodná bezpečnostní opatření (např. ochrana proti dotyku).

Těsnost těsnění u dávkovacích membránových čerpadel

• Během provozu jednotky je nutné hlídat těsnost těsnění, aby nedošlo k úniku dávkované kapaliny ven.
• Menší únik hnací kapaliny přes těsnění těsnicího zařízení je povolen.
• Aby se zabránilo abnormálním netěsnostem a poškození korozí, musí být části průtokové cesty jednotky pravidelně vyměňovány za nové. Četnost výměny vypočítává spotřebitel na základě odporu materiálů průtokové cesty v dávkovacích médiích. Hloubka pronikání koroze částí průtokové cesty by neměla zhoršovat výkon jednotky.

Demontáž dávkovacích membránových čerpadel

• Před demontáží hlavy membránového čerpadla je nutné uvolnit komoru dávkovacího konce od dávkované kapaliny za dodržení všech opatření.
• Je-li dávkovaná kapalina kyselá nebo zásaditá, toxická, hořlavá nebo výbušná, je nutné před demontáží propláchnout komoru průtokové cesty podle Projektu, například přepnutím na „vstupní-výstupní“ vedení proplachovací kapaliny. Všechny operace pro demontáž a demontáž hlavy membránového čerpadla musí být prováděny s použitím vhodného typu dávkovací kapaliny. jednotlivé fondy ochranu a v bezprostřední blízkosti pracoviště by měla být nádoba s vhodným neutralizačním roztokem.

Dávkovací čerpadla jsou speciální jednotky, jejichž funkcí je dávkování kapalin cirkulujících pod tlakem. Bez ohledu na konstrukci a výrobce jsou tyto čerpací systémy nezbytným atributem v mnoha průmyslových odvětvích.

Princip činnosti dávkovacího čerpadla a jeho zařízení

Dávkovací čerpadlo je poháněno elektromotorem napájeným proudem přes magnetický prvek. Kromě motoru obsahuje konstrukce dávkovacího čerpadla následující prvky:

• Reduktor;
• Seřizovací mechanismus;
• Hydraulický válec;
• Ovládací tlačítka.

Seřizovací mechanismus se používá k přeměně točivého momentu generovaného hnací hřídelí. Výsledkem toho je generování vratného pohybu pístu. Zařízení dávkovací pumpy také umožňuje nastavit délku zdvihu pístu. K provádění pracovního postupu celého zařízení je nutný hydraulický válec.

Princip činnosti čerpadla je založen na nasátí určité dávky kapaliny, načež je vytlačena do dávkovací linky.

Změnou délky a frekvence zdvihů zařízení mohou operátoři nastavit požadovanou kapacitu jednotek. Současně bude rozsah tohoto indikátoru poměrně široký - od 5 ml / h. až 40 tisíc l/h

Výběr typu dávkovacích čerpadel - klasifikace zařízení

Dávkovací čerpadla lze použít ve většině různé oblasti. Jednotky jsou přitom mezi sebou rozděleny podle modifikace, výkonu a typu. Vzhledem k velkému množství typů čerpadel se odborníci rozhodli rozdělit zařízení do tří hlavních typů. V prodeji najdete následující systémy:

• Plunžrové čerpadlo je vysokotlaké zařízení určené k práci s velkým množstvím kapaliny nebo k vytvoření stálého silného tlaku proudící vody.Jednotku lze použít i při práci s toxickými látkami o hustotě do 2 tis.kg/m 3. Plunžrová jednotka pracuje na principu posuvu pístu, ve kterém vysoký tlak nebo ražba;
• Membránová jednotka - u tohoto zařízení se odsávání provádí rozvibrováním membrány. Membrána v tomto případě plní i roli pracovní komory. Svým designem se jednotky tohoto druhu podobají pístovým zařízením pro kontinuitu toku membránové čerpadlo vybavena dvěma pracovními komorami, z nichž každá má ventil. Když je vzduch přiváděn do vzduchové komory, vzduch vytlačuje kapalinu do potrubí;
• Peristaltické čerpadlo - úspěšně se vyrovnává s příjmem a čerpáním krystalizujících a žíravých látek.

Podle typu pohonu se dávkovací čerpadla mezi sebou dělí na následující typy:

• Hydraulické;
• mechanické;

Každý z těchto typů zařízení našel své uplatnění ve specifických oblastech. V každodenním životě je jejich provoz považován za nepraktický kvůli vysokým nákladům na jednotky.

Aplikace pro dávkovací čerpadla

Díky široké funkčnosti, vysoké spolehlivosti a odolnosti jsou dávkovací čerpadla jednou z nejoblíbenějších jednotek v oboru. Dnes se toto zařízení úspěšně používá:

• V chemických provozech pro míchání, rozpouštění a dávkování chemické substance a jejich sloučeniny;
• V továrnách na zpracování ropných produktů za účelem dávkování různých přísad do paliv a jiných hořlavých materiálů;
• Na ropných plošinách za účelem přidávání přísad a přísad do vrtů a ústí;
• Na stříkacích stanicích pro úpravu vody;
• Jednotky se používají v parogenerátorech a elektrárnách za účelem zpracování chemikálií;
• Nejčastěji se dávkovací čerpadla používají v zařízeních na úpravu vody. Zařízení slouží k dávkování síranu železnatého a dalších chemikálií za účelem kvalitního čištění kapaliny;
• V potravinářských podnicích za účelem dávkování a podávání rajčat, majonézy, másla, sirupů a všech druhů omáček;
• Pro účely výroby nápojů pumpy dávkují barviva a jiné potravinářské přísady v dávkované formě;
• Pro samoobslužné myčky automobilů při výrobě oceli a jiných kovů;
• Pro výrobu keramických výrobků. Čerpadla se používají pro bazén, kde keramické výrobky procházejí fází chlazení.

Dnes je poměrně obtížné najít čerpací zařízení, které by co do oblíbenosti mohlo konkurovat dávkovacím jednotkám. Používají se téměř všude tam, kde je vyžadována dodávka kapaliny v přesném množství.

Dávkovací čerpadla typu ND - vlastnosti a výhody

Tyto jednotky se skládají z čerpadla a pohonu. Roli pohonu v návrhu hraje převodový motor a elektromotor.

Jednotky jsou také navrženy s dvojitým nebo jednoduchým pohonem a jedním nebo dvěma hydraulickými válci.

Mezi výhody tohoto zařízení patří:

• Dobrá kvalita sestavení a dílů;
• Dlouhá doba provozu;
• Snadná oprava a snadná údržba;
• Vysoký výkon.

Dávkovací čerpadla této značky se nejčastěji používají v ropném průmyslu a při výrobě chemikálií.

Jednotky značky Aqua - aplikace zařízení

Čerpadla této značky jsou široce používána při úpravě velkého množství vody. Dobře si poradí s nasáváním a přečerpáváním zvláště velkých objemů kapaliny.

V dnešní době se tato čerpadla používají i ve farmakologii a potravinářské výrobě. Mezi výhody zařízení této značky je třeba zdůraznit:

• Jednoduchý design;
• Dlouhá záruční doba;
• Snadná údržba;
• Chemická odolnost;
• Schopnost odolat extrémní zátěži.

Nevýhody čerpadel tohoto výrobce zahrnují poměrně vysoké náklady, což je činí pro některé kupující nedostupnými.