¿Cómo se creó todo esto?

Ya en la antigüedad, desde el comienzo mismo del uso del agua para llevarla a los hogares, regar los campos, suministrar agua a las estructuras urbanas, llenar los fosos defensivos alrededor de las ciudades y los castillos, la gente buscaba habilidades técnicas levantamiento y transporte de agua.

Para recoger agua de una fuente y llevarla a una vivienda, una persona tenía que usar grandes hojas de plantas, y cuando el agua escaseaba, “inventó” un cucharón, que fue el primer paso hacia la invención de un cántaro. Pasó el tiempo, las formas de los cántaros cambiaron, su volumen aumentó y caracteristicas de diseño. La jarra "adquirió" asas, un fondo plano o curvo. Pero gradualmente, una persona comenzó a darse cuenta de que el transporte de agua le lleva una gran cantidad de tiempo y esfuerzo. Así nació la idea de utilizar no una sola jarra, sino varias (y bastante sencillas) que se colgarían de una cadena o rueda. Este dispositivo fue alimentado por esfuerzos humanos o animales. Al mismo tiempo, el volumen del suministro de agua y la tasa de su suministro dependían tanto del volumen de las jarras utilizadas en el mecanismo como de la velocidad de movimiento de este mecanismo. El volumen y la velocidad del suministro de agua estaban limitados por la fuerza que había que crear para mover tanto la rueda de pala como para levantar las jarras. Los hallazgos arqueológicos demuestran la existencia de tales mecanismos de cubo en Egipto y China ya en el siglo X a. La figura muestra un diseño esquemático de una rueda de pala china. Se trata de alrededor de la rueda, a la que se unen vasijas de barro, cuyo llenado se produce cuando la rueda se mueve dentro de la fuente de agua, y se vacía en el punto más alto de la subida. Al mismo tiempo, el agua caía en la bandeja, a través de la cual fluía por gravedad a los lugares de su uso.

Las limitaciones en el volumen y la velocidad del suministro de agua, derivadas del uso de la fuerza muscular, llevaron al hecho de que una persona comenzó a buscar fuentes alternativas energía para hacer girar la rueda de pala. Así aparecieron las “instalaciones de abastecimiento de agua”, utilizando el movimiento del aire (molinos de viento) o el movimiento del agua como fuerza de sustentación. Esta decisión hizo posible bombear grandes cantidades de agua (en ese momento), con un gasto mínimo de dinero, porque. ni el viento ni el curso del río requerían alimento, cobijo ni ninguna otra condición de existencia. Y, sin embargo, una gran parte del agua se perdió solo en la etapa de su ascenso en la rueda de pala. Estas pérdidas de agua estaban asociadas a la insuficiente resistencia de los cántaros y a su llenado incompleto por "atasco", así como a que la sujeción de los cántaros y el proceso de llenado/vaciado requería la rotación de los cántaros sobre sí mismos. eje. Esta última circunstancia limitó extremadamente el número de jarras ubicadas en la rueda de cuchara.

Un gran avance en el diseño de la rueda de cuchara ocurrió solo en la Edad Media, en 1724, cuando J. Leipold propuso fortalecer tubos curvos en lugar de jarras de rueda de cuchara. Cuando la rueda giraba, el agua subía hasta su eje medio. Este dispositivo de elevación también es impulsado por el flujo del río. En este diseño llama la atención la forma de los tubos curvos. Tienen un parecido sorprendente con los canales de un impulsor de bomba moderno.

Y, sin embargo, el fundador de todas las bombas modernas debe ser considerado el mayor científico y matemático. Antigua Grecia Arquímedes, quien allá por el 250 a. describió un tornillo que lleva su nombre. El agua subió a la parte superior debido a la rotación del tornillo en la tubería o tanque. Pero dado que en ese momento aún no se conocían sellos y métodos confiables para centrar el tornillo en la tubería, una cantidad suficientemente grande de agua fluyó hacia atrás a lo largo de las paredes de la tubería. Y, sin embargo, al cambiar el ángulo del tornillo, nuestros antepasados ​​lograron un éxito asombroso. Las bombas de tornillo ya en ese momento estaban diseñadas de tal manera que durante su funcionamiento era posible elegir la óptima entre la cantidad máxima de bombeo agua y presión máxima. Según diversas fuentes históricas, se establece que las bombas de tornillo de esa época se usaban con el ángulo de pala de 37° y 45° (compárense las bombas modernas). Esto logró una cabeza de 2 ma 6 m, y el caudal máximo fue de aproximadamente 10 m 3 /h.

Las investigaciones de nuestros antepasados ​​ayudaron a establecer cierta relación entre la inclinación de la hélice y la potencia de la bomba: “Cuanto mayor sea el ángulo de inclinación de las palas de la bomba, mayor será la presión que se consigue con una disminución del volumen de bombeo agua." Y nuevamente, existe un parecido sorprendente con una bomba centrífuga moderna en su fabricación y operación.

Estructuralmente, las bombas modernas no son muy diferentes de las que usaban nuestros antepasados. Por supuesto, han aparecido materiales de construcción modernos, prensaestopas y sellos de tornillo, el mecanismo de accionamiento ha cambiado, etc. Y, sin embargo, ni el tornillo ni el ángulo de inclinación de sus palas han sufrido cambios ... Como antes, al diseñar bombas , nos enfocamos en la relación de cabeza y volumen del ambiente bombeado (llamado característica de funcionamiento bomba). Como antes, al diseñar bombas, determinamos qué ángulo de inclinación de las palas es mejor usar en un caso particular, es decir, lo que es más preferible para nosotros: la presión o el volumen del medio bombeado, etc., etc.

¿Cuáles son los principales tipos de bombas que existen actualmente?

Actualmente, las bombas juegan un papel muy importante en el diseño de ingeniería de varios procesos tecnológicos. Realizan todo tipo de funciones: desde el habitual "bombeo" de agua de depósito en depósito o agua de alcantarillado al drenaje, finalizando con el suministro a los procesos de obtención de agua ultrapura. Ni una sola casa, ni una sola producción, ni un solo proceso tecnológico puede prescindir de la existencia de bombas.

Las principales características de funcionamiento de cualquier bomba son el rendimiento, la cabeza y la altura de aspiración.

En primer lugar, es necesario enumerar las bombas que son las más "populares" en los sistemas de suministro de agua, así como los principales "más" y "menos", que en determinadas circunstancias pueden ser los principales "criterios" al seleccionar un bomba:

Bombas de pistón, que, curiosamente, son el tipo de bomba más común utilizado actualmente en aplicaciones domésticas e industriales. El principio de funcionamiento de este tipo de bomba se basa en el movimiento alternativo de un cilindro macizo (pistón) dentro de otro cilindro hueco (cuerpo), como resultado del cual se crea un efecto de rarefacción/inyección dentro del segundo cilindro. Dependiendo de la posición del cilindro de cuerpo completo (pistón), se crea una presión de vacío (proceso de succión) o una presión de descarga (creación de presión en la línea de presión) en la cámara de la bomba (carcasa). El proceso es controlado por un sistema de válvulas de succión y descarga. Las bombas de pistón pueden ser de acción simple, doble y de accionamiento directo o indirecto. Se debe distinguir un tipo separado de bombas de pistón: bombas de pistón del tipo de diafragma (membrana), en las que el contacto entre el medio bombeado y el pistón se produce a través de una membrana elástica (diafragma). La última serie de bombas de pistón incluye bombas domésticas ordinarias de las marcas Malysh y Rucheek, así como bombas dosificadoras de diafragma de compañías tan conocidas como TEKNA, EMEC, Prominet, etc.

Las principales ventajas de utilizar bombas de pistón son:

• alta precisión del suministro de líquido bombeado;
• alta eficiencia;
• baja dependencia del rendimiento de la bomba con el aumento de la presión;
• sin disminución de la eficiencia a costos ultra bajos;
• compacidad;
• simplicidad de dispositivo y operación.

Las principales desventajas de usar bombas de pistón son:

• suministro desigual del líquido bombeado;
• la imposibilidad de bombear grandes volúmenes de líquido;
• la imposibilidad de bombear líquidos contaminados (hasta partículas con un tamaño de 10 mm).

En base a esto, se determinaron las principales áreas de aplicación de las bombas de pistón. Este es:

• suministro de agua para las necesidades domésticas de pozos, embalses abiertos, etc.
• dosificación precisa de agua o cualquier componente en los sistemas de tratamiento de agua;
• aumento de presión en los sistemas de abastecimiento de agua.

La selección de bombas de pistón y las condiciones para su uso deben coordinarse cuidadosamente con los fabricantes o con los diseñadores de sistemas de suministro de agua y plantas de tratamiento de agua.

Bombas centrífugas, cuyo principio de funcionamiento se basa en la rotación del notorio "tornillo de Arquímedes" dentro de la cámara de inyección (carcasa). El proceso de transferencia de líquido es controlado por un sistema de válvulas de succión y descarga. Este tipo de bombas incluye tanto bombas de circulación convencionales como bombas de alta presión multietapas, que tienen no una, sino varias (hasta 15) etapas de aumento de la presión del líquido en la cámara de descarga. A la hora de describir las bombas centrífugas hay que mencionar un detalle muy significativo. Estas bombas no pueden funcionar en seco. Por lo tanto, al diseñar sistemas de suministro de agua, es necesario tener en cuenta tanto las condiciones de succión como las condiciones de descarga de las bombas centrífugas.

El alcance de este tipo de bombas es muy amplio. Dependen principalmente de las propiedades, condiciones y fuente del medio bombeado. Y sin embargo... Intentaremos enumerar al menos algunos de ellos. Este es:

• suministro de agua de pozos artesianos, pozos, etc.;
• bombeo de desagües y desagües de alcantarillado;
• aumento de presión en los sistemas de abastecimiento de agua;
• circulación de agua en sistemas cerrados (suministro de agua caliente, refrigeración, circuitos de agua ultrapura, etc.).

La selección de bombas centrífugas y las condiciones para su uso deben coordinarse cuidadosamente con los fabricantes o con los diseñadores de sistemas de suministro de agua y plantas de tratamiento de agua.

Las principales ventajas de utilizar bombas centrífugas son:

• suministro uniforme del líquido bombeado (a cierta presión);
• la capacidad de bombear grandes volúmenes de líquido;
• la posibilidad de bombear líquidos contaminados (hasta partículas con un tamaño de 10 mm);
• compacidad;
• el crecimiento del dispositivo y la operación;

Las principales desventajas de usar bombas centrífugas son:

• menor eficiencia (en comparación con las bombas de pistón);
• la necesidad de instalar dispositivos que eviten el funcionamiento en seco;
• disminución del rendimiento de la bomba al aumentar la presión;

una fuerte disminución de la eficiencia a costes ultrabajos.

Bombas dosificadoras.

Continuaremos nuestra revisión adicional de la tecnología de bombeo con una discusión sobre las bombas de pistón, como las más comunes en la industria. Y, en particular, nos centraremos en sus variedades: bombas dosificadoras. Esta elección no se hizo por casualidad. Son este tipo de bombas de pistón las que más demanda tienen en el mercado, tanto a nivel nacional como internacional.

Las razones de la popularidad de los equipos de dosificación radican en los procesos tecnológicos de purificación del agua: coagulación, flotación, desinfección, corrección de la composición del agua tratada, etc. Ninguno de estos procesos puede prescindir de la adición de soluciones reactivas al agua. Un factor importante en el tratamiento del agua con reactivos químicos es la precisión de su aplicación. Aquí, sin importar cómo, por cierto, una de las principales ventajas de las bombas de pistón resultó ser la alta precisión del suministro de líquido bombeado. La segunda ventaja de utilizar bombas de pistón para procesos de dosificación es el reducido espacio de trabajo de la cámara de inyección, que al reducir la pérdida de reactivos químicos (a veces muy caros) durante su dosificación, permite también que la propia cámara sea de anticorrosivo. materiales resistentes que pueden soportar el contacto con casi cualquier medio agresivo. Y, finalmente, el tercer factor que influyó en tal aplicación amplia bombas de pistón para procesos de dosificación, es la posibilidad de aumentar o disminuir el espacio de trabajo de la cámara de descarga ajustando la longitud de la carrera del pistón.

Entonces, ¿qué tareas se resuelven con la ayuda de bombas dosificadoras en sistemas modernos¿tratamiento de aguas? Este es:

• soluciones dosificadoras de biocidas (agentes oxidantes) en los procesos de desinfección del agua;
• dosificación de soluciones coagulantes antes de clarificar filtros;
• dosificación del inhibidor en plantas de ósmosis inversa;
• ajuste de la composición química del agua en la preparación de varios tipos de bebidas;
• ajuste de la composición química del agua en procesos de calor y energía (agua para agua caliente y calderas de vapor, agua para sistemas de suministro de agua circulante, tratamiento de sistemas de condensado de vapor, etc.);
• dosificación de reactivos para la desinfección del agua de piscinas y ajuste de su composición química.

Y esta no es toda la lista de posibles aplicaciones de las bombas dosificadoras, ya que solo hemos mencionado dos industrias (alimentaria y térmica). En el curso de la discusión posterior de las características de diseño de un grupo particular de equipos de dosificación, prestaremos atención a las áreas de su aplicación preferida.

Una gama tan amplia de aplicaciones para las bombas dosificadoras causó una verdadera "tormenta" en el desarrollo del diseño, lo que condujo al nacimiento de las bombas dosificadoras. varios tipos, capacidades y modificaciones. Ahora tratemos de entender toda la variedad de equipos de dosificación que hay actualmente en el mercado.

Clasificación de las bombas dosificadoras

Con toda su diversidad, las bombas dosificadoras se dividen en:

• según el diseño del pistón, en el émbolo y el diafragma;
• según el tipo de accionamiento, para bombas con accionamiento mecánico e hidráulico.

Las bombas dosificadoras se caracterizan por la velocidad de alimentación del líquido dosificado, la presión máxima de trabajo, la precisión de dosificación, el tipo de cámara de trabajo (según si la bomba es de émbolo o de membrana), el tipo de material del que está hecha la cámara de trabajo. La Tabla 1 presenta los principales materiales estructurales de la cámara de trabajo y el pistón para bombas dosificadoras de tipo émbolo y diafragma (diafragma).

Designaciones aceptadas de materiales estructurales:

PTFE- politetrafluoroetileno (fluoroplasto);

CLORURO DE POLIVINILO- cloruro de polivinilo;

RE- polietileno;

RR- polipropileno;

PVDF- difluoruro de polivinilo.

Los materiales estructurales a partir de los cuales están hechos la cámara de trabajo y el pistón (o membrana) deben someterse a un examen exhaustivo de la compatibilidad química del material con el medio bombeado.

El suministro de reactivos mediante bombas dosificadoras se regula modificando la longitud de la carrera del pistón o el número de carreras (ciclos de trabajo). La longitud de la carrera del pistón se puede cambiar con la ayuda de un tornillo micrométrico o con la ayuda de divisores mecánicos especiales que limitan la carrera del pistón. El cambio en el número de carreras del pistón se realiza mediante circuito eléctrico mando de bomba Como regla general, las bombas dosificadoras tienen válvulas de seguridad y dispositivos para purgar el aire de la cámara de trabajo.

Casi todas las bombas de dosificación modernas están equipadas con controladores electrónicos para su control, que permiten no solo cambiar el suministro de reactivo desde el panel de control de la bomba, sino también ajustar la tasa de dosificación de acuerdo con las señales de dispositivos de control y medición externos (por ejemplo, pulso contadores, dispositivos (o sensores) de seguimiento de indicadores de calidad del agua, etc.). Los principales tipos de controladores utilizados para controlar las bombas dosificadoras se enumeran en la Tabla 2.

Tabla 2

Descripción de los controladores

Control de bomba para dosificación constante con tasa de carrera ajustable (10..100%).

Control de bomba para dosificación constante con tasa de carrera ajustable (10..100%) con posibilidad de conectar un sensor de nivel de reactivo en el tanque de suministro.

Control de bomba para dosificación constante con número de carrera ajustable (10..100%) y volumen de carrera ajustable (0..100%).

Control de una bomba dosificadora constante con número de carreras ajustable (10..100%) y volumen de carrera ajustable (0..100%) con posibilidad de conectar un sensor de nivel de reactivo en el tanque de suministro.

Control de bomba para dosificación constante con volumen de carrera ajustable (0..100%) con posibilidad de conectar un sensor de nivel de reactivo en el tanque de suministro; Equipado con pantalla LCD y control por microprocesador.

Control de bomba para dosificación proporcional controlada por una señal analógica estándar (0..20 mA, 4..20 mA) desde un dispositivo periférico.

Control de bomba para dosificación proporcional controlada por una señal analógica estándar (0..20 mA, 4..20 mA) proveniente de un dispositivo periférico, con la posibilidad de conectar un sensor de nivel de reactivo en el tanque de suministro.

Control de bomba para dosificación proporcional con controlador integrado de una señal analógica estándar (0..20 mA, 4..20 mA) proveniente de un dispositivo periférico, con capacidad de conectar un sensor de nivel de reactivo en el tanque de suministro.

Control de bomba para dosificación proporcional controlada por una señal analógica estándar (0..20 mA, 4..20 mA) proveniente de un dispositivo periférico, con la capacidad de conectar un sensor de nivel de reactivo en el tanque de suministro; Equipado con pantalla LCD y control por microprocesador.

Control de bomba para dosificación proporcional en una señal de un medidor de agua de pulso; equipado con un divisor y/o multiplicador para pulsos de entrada.

Control de bomba para dosificación proporcional por señal de un contador de agua de pulso, con posibilidad de conectar un sensor de nivel de reactivo en el tanque de suministro; equipado con un divisor y/o multiplicador para pulsos de entrada.

Control de bomba para dosificación proporcional por señal de un contador de agua de pulso, con posibilidad de conectar un sensor de nivel de reactivo en el tanque de suministro; equipado con un temporizador de 60 segundos (0..60").

Control de bombas para dosificación proporcional mediante interfaz RS 485.

Bombas dosificadoras de émbolo

Las bombas dosificadoras de émbolo se utilizan generalmente cuando se requiere una fuerte presión del medio de dosificación (hasta 20-30 MPa y más) o donde se requiere un gran volumen de reactivo de dosificación. Están diseñados para la dosificación a presión volumétrica de líquidos, emulsiones y suspensiones neutros, agresivos, tóxicos y nocivos con una alta viscosidad cinemática (del orden de 10 -4 - 10 -5 m 2 /s), con una densidad de hasta 2000 kg/m 3 . Según el tipo de bomba (diámetro del pistón, característica de la bomba y número de carreras del pistón), el caudal puede variar desde unas pocas décimas de mililitro hasta varios miles de litros por hora.

El diseño principal de las bombas dosificadoras de este tipo se muestra en la Fig.1. El principio de funcionamiento de las bombas de émbolo se basa en el movimiento alternativo de un cilindro sólido (pistón) dentro de otro cilindro hueco (cuerpo), como resultado de lo cual se crea un efecto de rarefacción/inyección dentro del segundo cilindro. Dependiendo de la posición del cilindro de cuerpo completo (pistón), se crea una presión de vacío (proceso de succión) o una presión de descarga (creación de presión en la línea de presión) en la cámara de la bomba (carcasa). El proceso es controlado por un sistema de válvulas de succión y descarga. Estas bombas proporcionan una dosificación muy precisa como tanto el pistón como la cámara de trabajo están hechos de materiales que prácticamente no están sujetos a cambios mecánicos durante el funcionamiento de la bomba (a excepción de la corrosión y el desgaste mecánico de las partes móviles).

La característica de diseño de tales bombas dosificadoras es que el medio bombeado está en contacto directo con el material no solo de la cámara de trabajo, sino también con el pistón. Por lo tanto, al seleccionar los materiales con los que se fabricarán la cámara de trabajo y el pistón, se debe prestar especial atención no solo a la compatibilidad química de los materiales estructurales y el medio bombeado, sino también al contenido de materiales abrasivos en este último. La presencia de abrasivos en el líquido de dosificación (especialmente tamaños de micras) puede provocar su acumulación en la cavidad formada entre las superficies cilíndricas del pistón y la cámara de trabajo, lo que provocará un desgaste mecánico adicional y, en última instancia, una violación de la dosificación. precisión (hasta la bomba "atascamiento") y la estanqueidad de la cámara de trabajo. Para proteger el pistón de la acción de reactivos agresivos dosificados, las bombas de émbolo están equipadas con fuelles de acero de alta aleación o membranas fluoroplásticas que separan la parte de flujo de la bomba y la cámara de accionamiento con el pistón (émbolo) moviéndose en ella.

Como accionamiento para bombas de émbolo, el tipo de accionamiento mecánico se usa con mayor frecuencia con la transferencia del par del motor eléctrico al movimiento alternativo del pistón a través de varias modificaciones de los mecanismos de manivela.

Bombas dosificadoras de membrana (diafragma)

En las bombas dosificadoras de membrana (diafragma), la succión y expulsión de la sustancia de la cámara de trabajo se produce durante debido a la oscilación forzada de la membrana, que en realidad es una de las paredes de la cámara de trabajo. El diseño principal de las bombas dosificadoras de este tipo se muestra en la Fig.2. El uso de una membrana elástica como una especie de "pistón" provoca ventajas y desventajas de las bombas de diafragma.

Las ventajas de usar este tipo de bombas, en primer lugar, incluyen la ausencia de piezas móviles en la cámara de trabajo, lo que elimina la entrada de cualquier impureza mecánica en el medio bombeado durante el funcionamiento de la bomba. Es por eso que las bombas de tipo diafragma se utilizan para dosificar reactivos ultrapuros o agua ultrapura en las industrias electrónica y farmacéutica. La segunda ventaja indiscutible de las bombas dosificadoras de membrana es la posibilidad de fabricar completamente la cámara de trabajo con materiales resistentes a la corrosión que pueden soportar el contacto con casi cualquier medio agresivo. Esta ventaja de las bombas dosificadoras ha llevado a su uso generalizado en la industria química. Y, finalmente, la ausencia de zonas "estancadas" en la cámara de trabajo de la bomba permite bombear líquidos que contienen abrasivos (por ejemplo, refrigerantes) con su ayuda. Por ello, las bombas dosificadoras de membrana son las más demandadas del mercado.

La principal desventaja de las bombas dosificadoras de diafragma debe considerarse no alta precisión dosificación (en comparación con el émbolo). esta relacionado:

a) con el ciclo de vibración de la membrana (es imposible predecir el modo de estiramiento/compresión del elastómero, especialmente cuando cambia la temperatura del medio bombeado);

b) con “fatiga” del material de la membrana acumulada con el tiempo (el elastómero pierde sus características originales, se estira y, en definitiva, empeora no sólo la precisión de dosificación, sino también las características principales de la bomba).

El segundo factor negativo en el uso de bombas dosificadoras de este tipo está nuevamente asociado a las membranas, más precisamente a su resistencia mecánica. El impacto de grandes inclusiones mecánicas sobre la superficie de la membrana puede provocar la destrucción y, en consecuencia, la pérdida de estanqueidad de la cámara de trabajo. La tercera desventaja es la baja productividad de las bombas de membrana y la presión de trabajo bastante baja que se desarrolla. Esto se debe nuevamente al uso de una membrana elástica como "pistón".

Estas deficiencias no dan descanso al pensamiento de diseño. Los fabricantes están constantemente realizando cambios en el diseño de las bombas de diafragma, cambiando la composición de los elastómeros, introduciendo rellenos para mejorar las características de resistencia de las membranas, etc. Por ejemplo, han aparecido bombas dosificadoras con doble diafragma, cuyo diseño le permite " determinar" el estado de la membrana de trabajo e incluso "notificar" al propietario sobre la destrucción ... Y, sin embargo, estos cambios son solo de naturaleza limitada y no afectan el principio básico de operación y diseño de la bomba dosificadora de diafragma.

Como accionamiento para bombas dosificadoras de membrana, el más tradicional es un accionamiento electromagnético (solenoide). En este caso, el movimiento oscilatorio de la varilla que se mueve en el campo electromagnético del solenoide se transmite a la membrana enrollada. El ajuste de la dosificación se lleva a cabo cambiando la amplitud y la frecuencia de carrera de la varilla. Las características de este diseño de transmisión determinan la misma duración de períodos relativamente cortos de succión y descarga de la bomba durante un ciclo de operación. La segunda transmisión más común para las bombas de diafragma es la transmisión con la transferencia del par del motor eléctrico al movimiento alternativo del pistón a través del mecanismo de manivela, que ya mencionamos al hablar de las bombas de émbolo.

Y, por último, el accionamiento más "exótico" para bombas dosificadoras de membrana es un accionamiento hidráulico. Las bombas dosificadoras de diafragma accionadas hidráulicamente son una dosificación muy precisa, pero aún algo inferiores a las bombas de émbolo. Se utilizan para líquidos corrosivos, tóxicos, abrasivos, contaminados o viscosos. Pueden tener un diafragma simple o doble. El suministro de reactivos mediante bombas de este tipo puede alcanzar los 2500 l/ha alta presión. La aparición de movimientos oscilatorios de la membrana de trabajo cuando se utiliza un accionamiento hidráulico se lleva a cabo debido a las vibraciones del fluido ubicado en el otro lado de la membrana. Estas fluctuaciones están provocadas por la contracción/aumento del volumen de este líquido, tanto por accionamientos tradicionales como por dispositivos neumáticos. Su principal ventaja es que la membrana de trabajo de tales bombas no se ve afectada por la varilla (pistón), sino por el líquido. Esto hace posible distribuir uniformemente la carga en toda la superficie de la membrana y prolongar la vida útil del elastómero.

¿Cómo elegir la bomba dosificadora adecuada?

Elegir una bomba dosificadora no es tarea fácil, por lo que es mejor encomendársela a especialistas. Sin embargo, en el marco de nuestra discusión, es necesario determinar el rango de preguntas que deberá responder.

En primer lugar, es necesario determinar las características principales: la capacidad de la bomba (l / h) y su presión de trabajo (MPa). Luego caracterice el medio bombeado: nombre del reactivo (si se usa una solución, entonces la concentración de la sustancia principal,% o g / l), viscosidad (cP o m 2 / s), densidad (kg / m 3), temperatura (o C), presencia de sólidos en suspensión (% o mg/l). Y finalmente, decida sobre el diseño de la bomba en sí: protección contra explosiones, clase de protección del recinto (IP), control de la bomba (manual, proporcional al flujo de agua principal (mientras determina el flujo principal, m 3 / h), proporcional al estándar señal analógica externa (0..20 mA, 4..20 mA), necesidad de programación semanal, equipo LCD, etc.).

Al elegir un esquema de control para una bomba dosificadora que utilice una señal analógica externa estándar (0...20 mA, 4...20 mV), debe especificar cuál de los indicadores de calidad del agua será decisivo para el funcionamiento de la bomba dosificadora. Actualmente, los siguientes dispositivos (sensores) que controlan las bombas se usan con mayor frecuencia para controlar las bombas:

• valores de pH;
• el contenido de cloro activo (tanto orgánico como inorgánico);
• valores potenciales Red-Ox (redox);
• valores de conductividad eléctrica (resistividad);
• valor de turbidez.

Los indicadores enumerados son, por regla general, determinantes en etapas individuales del tratamiento del agua, por lo tanto, en instrumentos de medición secundarios, la parte superior y límite inferior el valor del parámetro controlado. La bomba dosificadora mantiene el valor de este parámetro dentro de los límites especificados.

Instalación de bombas dosificadoras

Cuando se habla de bombas dosificadoras, es imposible ignorar los requisitos básicos para su instalación, así como sus esquemas de tuberías. Esto se debe a que, además de la propia bomba dosificadora, se deben proporcionar dispositivos adicionales en el esquema de instalación de la bomba para garantizar tanto el funcionamiento estable de la bomba como la obtención de una mezcla homogénea del reactivo dosificado con el agua tratada.

En primer lugar, prestemos atención a los recipientes para disolver y almacenar el reactivo dosificado. Al elegirlos, se deben considerar los siguientes puntos:

• La altura del depósito no debe superar la altura de aspiración de la bomba (si la bomba se instala directamente sobre el depósito).
• El recipiente debe estar provisto de una tapa para la inspección interna y un lugar para colocar un dispositivo de mezcla (si es necesario).
• Para la comunicación con el ambiente se debe prever un racor roscado (posibilidad de conectar un filtro).
• El material del que está hecho el recipiente debe ser químicamente compatible con el medio de dosificación.

Cuando se dispensan pequeños volúmenes de reactivos, la mayoría de las veces se utilizan recipientes especiales hechos de polietileno o polipropileno para disolver y almacenar los reactivos dosificados. Tales contenedores tienen el siguiente rango de volúmenes estándar: 50 l, 100 l, 200 l, 500 ly 1000 l. Cuando se dosifiquen grandes volúmenes, se deben proporcionar almacenes especiales de reactivos químicos, donde se prepararán, filtrarán y almacenarán los medios de dosificación.

Al final de la tubería de succión ubicada dentro del tanque, se debe instalar una válvula de retención y un sensor para monitorear el nivel de líquido en el tanque (para bombas con la posibilidad de conectar dicho sensor). La válvula de retención y el sensor de control de nivel deben colocarse estrictamente en vertical para evitar que se “peguen”. Cuando se dosifiquen líquidos agresivos, se debe instalar una válvula de cierre en la línea de succión de la bomba.

En la línea de descarga de la bomba dosificadora, también se debe instalar una válvula de retención y una válvula de cierre para cortar la línea de presión de la bomba desde la tubería (o el equipo del recipiente) donde se suministra el líquido dosificado. Para la homogeneización (mejor mezcla) del reactivo de dosificación y el flujo de agua principal, se debe instalar un mezclador estático en la tubería principal después de la unidad de entrada de reactivo (especialmente cuando se dosifican líquidos viscosos).

La bomba dosificadora debe estar rígidamente fijada para que no haya vibraciones durante su funcionamiento. Las válvulas de succión y descarga del cabezal dosificador (cámara de trabajo) deben ubicarse estrictamente en vertical para evitar que se “peguen”. El conexionado de la bomba dosificadora se debe realizar de forma que quede Acceso libre a la bomba, y para que el cabezal dosificador se pueda desmontar fácilmente.

Si la bomba dosificadora está conectada con mangueras flexibles, deben colocarse libremente sin dobleces ni tensión. Cualquier doblez de la manguera debe ser suave y sin "roturas". La manguera de aspiración debe tenderse de forma que no se formen bolsas de aire, es decir, con pendiente ascendente.

Los mismos requisitos se aplican a las tuberías de bombas dosificadoras con tuberías rígidas.

Las figuras 3, 4, 5 muestran esquemas típicos instalación de bombas dosificadoras.

CIRCULADORES

Elementos del sistema de circulación.

Comenzando nuestra discusión sobre las bombas de circulación, en primer lugar, se debe prestar atención a las diferencias funcionales entre el funcionamiento de una bomba en un sistema de calefacción (o sistema de refrigeración) y una bomba que sirve para el bombeo normal de líquido. En nuestro caso, hablaremos de un sistema de circulación de tipo cerrado, cuyo diseño no permite la entrada de "ingredientes nocivos" desde el exterior. Dichos sistemas de circulación se utilizan tanto para calentar edificios y estructuras como para sistemas de refrigeración de equipos de proceso.

El objetivo principal de la bomba de circulación es aumentar el caudal de agua (o líquido) en el sistema de suministro/eliminación de calor. Como resultado, el sistema de circulación puede responder más rápidamente a las fluctuaciones de temperatura de los portadores de calor, aumenta el coeficiente de transferencia de calor y, por lo tanto, se simplifica el proceso de control. También hay efecto secundario desde la instalación de una bomba de circulación: esta es la capacidad de usar tuberías con un paso condicional más pequeño. Así, en la tubería sistema de circulación puede haber una menor cantidad de agua, lo que reduce la inercia del sistema en su conjunto.

En general, cualquier sistema de circulación se puede dividir en los siguientes componentes: elementos que producen calor, elementos que consumen calor, un sistema de transferencia de calor y elementos de control. Los primeros son calderas de calefacción, calentadores de agua de circulación, intercambiadores de calor de placas, equipos frigoríficos. El sistema de transferencia y distribución de calor incluye tuberías, aparamenta, estaciones de almacenamiento y, por supuesto, una bomba de circulación. Los consumidores de calor deben entenderse como unidades de calefacción (radiadores, convectores, elementos calefactores de placas, etc.). Durante el bombeo normal (por ejemplo, de tanque a tanque), la bomba supera no solo las pérdidas por fricción en las tuberías, sino que también gasta energía en "perforar" varios resistencia local(columna de líquido, varios tipos de cargas de filtración, creación de contrapresión). Al mismo tiempo, las pérdidas de carga en estos sistemas se deben principalmente a la creación de la contrapresión necesaria (Hg), y los componentes de pérdida restantes, aunque no son constantes, sus fluctuaciones tienen poco efecto en la tasa de bombeo del fluido (Fig. 4) .

Figura 4. Diagrama esquemático del funcionamiento de la bomba en el modo de bombeo.

En el circuito de circulación hay que distinguir dos fundamentalmente diferente tipo presión:

• Presión estática, es decir presión total en el sistema de circulación. Esta presión está determinada por las condiciones de funcionamiento de los consumidores y productores de calor.
• Presión dinámica, es decir presión resultante del funcionamiento de la bomba de circulación, que sirve para superar la suma de todas las pérdidas de presión debidas a la fricción en la tubería. Es debido a la presión dinámica que se mantiene el movimiento constante del agua en el circuito de circulación.

Figura 5. Diagrama esquemático del funcionamiento de la bomba en modo circulación.

En el caso de una bomba en un sistema de circulación, debe imaginarse que el agua en la tubería debe estar en constante movimiento. En este caso, la pérdida de presión en el sistema de circulación consiste únicamente en pérdidas por fricción en las tuberías y resistencias locales de los elementos de la red de circulación. Estas pérdidas de carga se mantienen prácticamente constantes durante todo el funcionamiento de la bomba (si no tenemos en cuenta la resistencia que se produce por el "crecimiento excesivo" de tuberías con depósitos). Por lo tanto, la velocidad del movimiento del fluido en las tuberías, en primer lugar, estará determinada por el funcionamiento de la bomba (Fig. 5). Para regular la velocidad del flujo de agua en el circuito de circulación, dependiendo de los modos de funcionamiento de los consumidores o productores de calor, recientemente se ha acostumbrado a equipar los motores eléctricos de las bombas de circulación con controladores de velocidad de paso, es decir. dispositivos que permiten conmutar el número de revoluciones del motor eléctrico ya sea de forma automática o manual.

Las primeras bombas de circulación para sistemas de calefacción.

Ya a principios del siglo XX, un número grande los ingenieros de calefacción tenían ideas para la instalación en tuberías sistemas de calefacción, los llamados "aceleradores de circulación". Sin embargo, durante este período del desarrollo de nuestra civilización, los motores eléctricos todavía estaban equipados con contactos abiertos, por lo que el uso de tales unidades en sistemas de agua podría provocar numerosos accidentes.

El gran avance se produjo gracias a la invención del ingeniero G. Bauknecht del primer motor eléctrico cerrado (sellado). Después de eso, en 1929, V. Oplender desarrolló el diseño del "acelerador de circulación". Para aumentar la velocidad de circulación del agua en el codo de la tubería, se instaló una rueda con forma de hélice (rueda de tipo axial). El accionamiento de las ruedas se realizaba a través de un eje conectado a un motor eléctrico. El eje se selló con sellos de prensaestopas. Se fabricaron "aceleradores de circulación" similares casi hasta 1955. Lo único que ha cambiado drásticamente en el diseño de estas bombas con el tiempo es el tipo de sello. Son más comúnmente conocidas como bombas de rotor seco.

El punto más débil del diseño descrito es el sello del prensaestopas, cuyo desgaste dependía no solo del material del prensaestopas, sino también del estado de la superficie del eje. Incluso con un ligero desgaste de la superficie del eje, aparecieron fugas en los sellos de la caja de empaquetadura de las bombas. Los sellos debían rellenarse una y otra vez, y en caso de desgaste severo del eje, era necesario esmerilar y pulir su superficie. La solución a este problema fue propuesta por el ingeniero suizo Ryutchi, quien inventó la bomba de circulación "sin sello". En este diseño, el motor eléctrico estaba montado directamente sobre el cuerpo del codo, por donde pasaba el agua, y estaba completamente sellado. En este caso, el agua desempeñó el papel de lubricante. Estas bombas ahora se denominan "bombas de rotor húmedo". Estas bombas se fabrican desde 1952.

Más tarde, en lugar de una rodilla, tanto en el primer como en el segundo diseño, se comenzó a utilizar un “caracol”, y así nació el diseño de las modernas bombas de circulación.

Bombas de rotor húmedo La figura 6 muestra una sección de una bomba de circulación de rotor húmedo. La principal característica de diseño de este tipo de bombas es que el rotor del motor eléctrico (3), montado en el eje, funciona completamente sumergido en agua. Esto lubrica los cojinetes de grafito o cerámica (4) y enfría el motor. El cojinete de empuje se sujeta con un retenedor (6). El estator energizado está separado del medio bombeado por un manguito (2) de acero inoxidable no magnetizable (el grosor de la pared del manguito es de 0,1 a 0,3 mm). El manguito está unido a la carcasa de la bomba (7) a través de una junta de estanqueidad. Se instala un tapón en la parte final de la carcasa del motor, cuyo propósito es eliminar el aire del manguito. El impulsor (5), fijado en el eje con un espárrago o pasador, está hecho de material compuesto material de polimero(generalmente de polipropileno con aditivos de refuerzo y resistentes al calor). El eje que impulsa el impulsor está hecho de acero inoxidable o metal sinterizado.

Figura 6. Diseño básico de una bomba de rotor húmedo. Los números indican: 1 - caja de terminales con control de frecuencia 2 - manguito 3 - motor eléctrico 4 - cojinete 5 - impulsor 6 - retenedor 7 - cuerpo

Recientemente, han aparecido modificaciones de bombas con rotor húmedo, en cuyo diseño el eje con cojinetes y el rotor forman una sola unidad, el llamado "cartucho".

Este diseño elimina el estancamiento de aire en la carcasa y facilita su extracción cuando se pone en marcha la bomba. Esto también facilita la reparación de bombas, ya que sustitución sencilla de componentes y piezas individuales. Es cierto que todos estos cambios de diseño afectan negativamente el costo de las bombas y, sobre todo, su costo operativo. Las bombas de circulación sin rotor tienen una serie de ventajas. En primer lugar, las bombas de este tipo prácticamente no requieren Mantenimiento. Son silenciosos en funcionamiento. valores óptimos entre suministro y presión. Las desventajas de tales bombas solo pueden atribuirse a su rendimiento limitado. Esto se debe a la dificultad de sellar el manguito que separa el agua del estator, cuando se cambia a rotores de gran diámetro.

Las bombas de rotor húmedo están equipadas con motores eléctricos monofásicos o trifásicos, según las dimensiones y la potencia. Dependiendo del paso condicional (capacidad), tienen conexiones a la tubería tanto roscadas como bridadas.

Como ya se mencionó anteriormente, los cojinetes de este tipo de bombas se lubrican con agua del circuito de circulación. Por lo tanto, al instalar la bomba, se debe asegurar la circulación continua de agua a través del manguito que separa el agua del estator. Esto solo se logra cuando el eje de la bomba está en una posición perfectamente horizontal. Si, durante la instalación, el eje está en una posición vertical o inclinada, esto puede causar un funcionamiento inestable de la bomba y su falla rápida.

Bombas de rotor seco.

Las bombas de este tipo son muy utilizadas cuando se bombean grandes volúmenes de agua. A diferencia de las bombas de rotor húmedo, este diseño de bomba requiere el uso de un sello de motor para separarlo del medio bombeado. Estos sellos son de dos tipos:

El sello del prensaestopas es el sello del eje más tradicional. Las desventajas de este tipo de sello son bien conocidas por todas las organizaciones que operan bombas centrífugas convencionales. La vida útil típica de los sellos de prensaestopas es de uno a dos años. Sin embargo, si los sellos del prensaestopas tienen poca carga, pueden servir durante mucho tiempo. Por el contrario, si las condiciones de funcionamiento de la bomba son casi extremas (elevada contaminación del medio bombeado con impurezas mecánicas, sobrecalentamiento de la bomba, etc.), los prensaestopas fallan muy rápidamente.

Sello mecánico deslizante. Si consideramos su diseño de manera simplificada, este tipo de sello consta de dos anillos con superficies cuidadosamente rectificadas. Estos anillos se presionan entre sí con la ayuda de un resorte. Cuando el eje de la bomba gira, los anillos también giran entre sí. Bajo la presión del agua en el circuito de circulación, se forma una fina película de agua entre las superficies deslizantes de los anillos, que sella la bomba. Los anillos suelen estar hechos de grafito, pero cuando la bomba trabaja en condiciones difíciles, pueden ser de cerámica o acero inoxidable. Cabe señalar que las condiciones de funcionamiento de las bombas con sellos mecánicos, así como las bombas con prensaestopas, afectan en gran medida la vida útil. Sin embargo, durante el funcionamiento de bombas con sellos mecánicos, es necesario prestar atención no solo al grado de contaminación del agua, sino también al contenido de polvo del aire circundante, ya que durante el funcionamiento de la bomba, inevitablemente surgen flujos de vórtice que puede “atraer” junto con el aire y las partículas de polvo. Si estas partículas llegan a la superficie de las placas, estas últimas pueden dañarse, lo que provocará una violación de la estanqueidad. A este respecto, las bombas con sellos mecánicos se diferencian de las bombas con sellos de prensaestopas en cuanto a las condiciones de funcionamiento.

Figura 7. Diseño básico de una bomba de rotor seco. Los números indican: 1 - linterna 2 - tapa embrague 3 - embrague 4 - carcasa de la bomba 5 - tapón de ventilación 6 - eje 7 - impulsor 8 - junta de separación 9 - cierre mecánico 10 - anillo de estanqueidad.

generales y muy punto importante al operar bombas, tanto con prensaestopas como con sellos mecánicos, las superficies de sellado se destruyen cuando la bomba funciona en el modo de "funcionamiento en seco", ya que tanto el primer como el segundo tipo de sello requieren la presencia de un líquido "lubricante". Según el tipo de ejecución, las bombas de rotor seco se pueden clasificar en dos tipos principales: Bombas verticales (o bombas "en línea"), es decir, bombas en las que las tuberías de succión y descarga tienen el mismo paso y están ubicadas en el mismo eje. En este caso, el motor eléctrico que acciona el impulsor está ubicado verticalmente. Bombas horizontales, es decir, bombas en las que la tubería de succión de la bomba está ubicada al final del "caracol", y la tubería de descarga está ubicada radialmente en la carcasa de su carcasa. En este diseño de bomba, el motor está conectado a la bomba en posición horizontal.

Consideraremos las ventajas y desventajas de los diseños de bombas con una disposición vertical y horizontal del motor eléctrico en nuestra otra publicación. Ahora regresemos a la discusión de las bombas de circulación y, como ejemplo, consideremos una bomba con un sello mecánico de tipo vertical. La figura 7 muestra una sección de una bomba de este tipo.

El motor eléctrico a través del acoplamiento (3) acciona el eje de la bomba (6), sobre el cual se encuentra el impulsor (7). El agua que entra por la boca del impulsor en dirección axial cambia su dirección de movimiento en los canales del impulsor a radial. Las fuerzas centrífugas que actúan sobre cada partícula del líquido provocan un aumento de la presión estática, así como un aumento de la velocidad a medida que el líquido pasa por los canales del impulsor. Después del impulsor, el líquido se recoge en una carcasa en espiral ("caracol"), mientras que, debido al diseño especial de la carcasa, la velocidad del líquido se ralentiza, debido a esta conversión de energía, se produce un aumento adicional de la presión estática. . Así, se describe el funcionamiento de cualquier bomba centrífuga moderna.

Selección de una bomba de circulación.

El algoritmo para seleccionar una bomba centrífuga para un sistema de circulación difiere poco del proceso para seleccionar una bomba para operar en condiciones normales. En esta sección, intentaremos centrar su atención precisamente en esos pasos distintivos que son exclusivos de los sistemas de circulación.

Como sabes, el rendimiento de una bomba centrífuga depende de la presión y, por tanto, en gran medida de la resistencia hidráulica de la red, es decir, tuberías y aparatos a través de los cuales se transporta líquido. Por lo tanto, el sistema de red de bombeo debe considerarse como un todo, y la elección del equipo de bombeo y las tuberías debe decidirse sobre la base de un análisis del funcionamiento conjunto de los elementos de este sistema.

El funcionamiento conjunto de la bomba y la red se caracteriza por el punto de equilibrio de materia y energía del sistema. Para determinar este punto, es necesario calcular los costos de energía en sistema En la práctica del cálculo hidráulico unidades de bombeo y al analizar los modos de funcionamiento de las bombas, se usa ampliamente el método analítico-gráfico para calcular el funcionamiento conjunto de los sistemas de red de bombas (Fig. 8). La presión H que debe crear la bomba está determinada por la ecuación:

H= H gramo + h pag, (1)

donde N g - pérdida de carga (m) para superar la columna hidráulica de líquido (ver Fig. 7 y 5)

h p - pérdida de presión (m) para superar la resistencia local de la red.

además, la pérdida de presión para superar la resistencia local de la red se puede representar de la siguiente manera: h p \u003d a·Q 2 (donde a es el coeficiente de proporcionalidad). Entonces la característica de la red se expresa mediante la ecuación de la parábola:

H \u003d H g + a Q 2 (2)

Aquí se manifiesta la primera y principal diferencia entre un sistema de circulación cerrado y un bombeo de líquido convencional. Ya hemos llamado su atención sobre el hecho de que las pérdidas de presión en el sistema de circulación se componen únicamente de pérdidas por fricción en las tuberías y resistencias locales de los elementos de la red de circulación. En efecto, la componente Hg en las ecuaciones 1 y 2 para la red de circulación será igual a cero, porque los costes energéticos para superar la columna de líquido durante su ascenso son compensados ​​por la presión de la misma columna de líquido en la línea de aspiración de la bomba. Ahora volvamos a la Figura 8. El punto de intersección de dos curvas A, que reflejan las características de la bomba y de la red, se denomina punto de funcionamiento o de régimen. Este punto corresponde al suministro máximo de líquido Q 1 bomba en este red. Si necesita aumentar el flujo a la red, debe aumentar el número de revoluciones del impulsor. Si esto no es posible, debe instalar una bomba nueva y más eficiente o reducir de alguna manera la resistencia hidráulica de la red. Si es necesario reducir el flujo al valor de Q 2 bloqueando parcialmente la tubería de descarga, la pérdida de presión aumentará para vencer la resistencia hidráulica de la válvula o válvula en esta tubería. Tal regulación (reducción) del caudal sólo es admisible en el caso de bajas capacidades de la bomba.

Figura 8. Característica conjunta de la bomba centrífuga (1) y redes (2).

Para condiciones de flujo alto, se debe considerar reemplazar una bomba más pequeña con una bomba más grande o reducir la velocidad del impulsor. Por lo tanto, bomba centrífuga debe elegirse de manera que el punto de operación corresponda a la capacidad y presión dadas con la mayor eficiencia posible. Pero tales condiciones son extremadamente raras. El funcionamiento del sistema de circulación se debe a los constantes cambios en los parámetros de suministro/eliminación de calor. Por lo tanto, al elegir una bomba para un sistema de circulación, es necesario centrarse no solo en el rendimiento máximo, sino también en el rendimiento nominal y mínimo. Ahora queda claro (la segunda diferencia del sistema de circulación) por qué los motores eléctricos de las bombas de circulación están equipados con control de velocidad por pasos. Al cambiar la velocidad del eje de la bomba sin cambios en los parámetros técnicos del sistema de circulación, existe una dependencia cúbica del consumo de energía (P) de la velocidad (n):

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

donde n 1 y n 2 - velocidad antes y después del cambio, respectivamente, (rpm)

P 1 y P 2: consumo de energía antes y después de cambiar la velocidad, respectivamente, (W).

De esta forma, el rendimiento de la bomba puede ajustarse de forma racional y adaptarse de forma óptima a la demanda de calor del sistema de circulación.

Toda la información en esta publicación ha sido para bombas individuales. Pero en la práctica, a menudo surgen situaciones en las que una sola bomba no puede realizar las tareas que se le asignan. En tales casos, se instalan dos o más bombas. En este caso, se utiliza la conexión de bombas tanto en serie como en paralelo. En la próxima publicación, nos centraremos en el funcionamiento de tales sistemas y trataremos de disipar el mito de que dos bombas idénticas, cuando se conectan en serie, darán el doble de presión, y dos bombas idénticas, cuando se conectan en paralelo, darán el doble de presión. actuación.

La bomba dosificadora MTZ es una parte integral del complejo hidrostático que controla el tractor. Contribuye a la correcta distribución del fluido y su suministro a los cilindros hidráulicos, lo que, a su vez, simplifica enormemente el control del tractor.

Esto permite que el operador aplique mucho menos esfuerzo para girar la rueda, lo cual es muy importante cuando el tractor está muy cargado.

1 ¿Cuál es el principio de funcionamiento de la bomba MTZ?

La bomba dosificadora MTZ se fabrica en la planta de tractores de Minsk. El fabricante ha simplificado al máximo el dispositivo para garantizar una buena resistencia al desgaste de los mecanismos y facilidad de mantenimiento. La unidad incluye 3 componentes principales:

Hay varias partes en el conjunto de la bomba oscilante: un estator fijo y un rotor, al que se ajusta el carrete del dispositivo. El carrete está sujeto con 2 resortes y conectado al eje de la columna de dirección. En movimiento, la columna de dirección impulsa el carrete y, moviéndose con respecto al eje central, suministra aceite al interior de la bomba.

El bloque de válvulas especial del cuerpo contiene válvulas antivacío, de seguridad, de retención y de choque. revisar válvulas requerido en caso de falla del motor hidráulico. Luego, la válvula cierra el canal de drenaje del sistema de amplificación hidráulica, impidiendo el movimiento del fluido. Válvulas de seguridad regular la presión en el sistema de oleoductos.

Las válvulas antivacío ayudan en el movimiento del aceite hacia los cilindros hidráulicos en caso de falla del sistema. Las válvulas antichoque regulan la presión en las líneas a una carga muy alta cuando se conduce en tramos irregulares de la ruta.

Es necesario instalar la bomba dosificadora en equipos que se muevan a una velocidad no superior a 50 km/h, y colocarla en el accionamiento hidráulico volumétrico de la máquina.

Actuando sobre el sistema de control, la bomba dosificadora suministra el fluido de trabajo al cilindro hidráulico y potencia las acciones del operador. En ausencia de influencia en el sistema de control, la posición de la bomba se vuelve neutral y pasa el líquido directamente al sistema de drenaje.

2 ¿Cómo instalar correctamente la bomba dosificadora?

Al instalar una bomba dosificadora en MTZ 80 y MTZ 82, reemplazo parcial sistemas de dirección asistida (control de dirección hidráulica) en el HSC (dirección volumétrica hidráulica).

El conjunto GRU incluye:

Si es necesario, también compran una grúa que bloquea el diferencial del mecanismo HSC. Se utiliza para reemplazar el bloqueo utilizado en la dirección asistida. Esta grúa ofrece la posibilidad de bloquear el volante en tramos de carretera inestables, lo que mejora la transitabilidad.

2.1 Algoritmo de instalación

1. En primer lugar, retire la caja de dirección asistida (distribuidor). Para hacer esto, retire las palancas de control, luego retire las placas de anteras, sellos y anteras. Luego debe quitar las cubiertas y sacar los carretes.
2. En la siguiente etapa, los rodamientos se cambian si los existentes están desgastados.
3. Retire el gusano de la unidad.
4. En lugar del gusano, se instala un eje dispensador.
5. El dispositivo de dosificación se atornilla a la barra requerida. Los pernos ocultos se utilizan para la instalación.
6. Luego se verifica la bomba y luego se instala la bomba dosificadora en el MTZ en el sistema de amplificación hidráulica.

El resto del kit HSC se cambia antes de instalar la unidad.

2.2 INSTALACIÓN DE LA UNIDAD EN EL MTZ CON LAS MANOS (VIDEO)

3 Mal funcionamiento de la bomba

Cualquier mal funcionamiento del dispensador en el MTZ 82 o del sistema de control volumétrico de la dirección puede causar complicaciones en el funcionamiento del sistema de control. Para restaurar la capacidad de trabajo del sistema, es necesaria una comprensión clara de qué es exactamente lo que se ha vuelto inutilizable. Esto se puede juzgar por los siguientes signos:

Además, la contaminación del circuito de refuerzo hidráulico puede provocar un mal funcionamiento.

Si las válvulas de la bomba se obstruyen con suciedad y otras partículas, no podrán pasar fluido a través del sistema y regular la presión. El resultado será una disminución en el rendimiento del sistema y puede romperse.

Bombas dosificadoras en los sistemas de tratamiento de agua

palabras clave: dosificador de bomba, tratamiento de agua, reactivo, estación de dispensación, bomba de émbolo

Muchos procesos del tratamiento de agua exigen el uso de los reactivos, los aplican activamente en las empresas industriales, en el sector de vivienda, en los complejos deportivos y salubres para el tratamiento químico de agua de las piscinas. La mayoría de los reactivos químicos son agentes activos y, por lo general, se requiere una dosificación exacta de estas sustancias para proporcionar la concentración necesaria en el agua purificada. Las bombas dosificadoras, o como se les llama todavía, las bombas dosificadoras se utilizan para estos fines.

Descripción:

Muchos procesos de tratamiento de agua requieren el uso de reactivos, se utilizan activamente en empresas industriales, en el ámbito de la vivienda y servicios comunales, en complejos deportivos y recreativos para el tratamiento químico del agua de piscinas. La mayoría de los reactivos químicos son sustancias activas y, en general, se requiere una dosificación precisa de estas sustancias para garantizar su concentración requerida en el agua tratada. Para estos fines, se utilizan bombas dosificadoras o, como también se les llama, bombas dosificadoras.

Muchos procesos de tratamiento de agua requieren el uso de reactivos, se utilizan activamente en empresas industriales, en el sector de vivienda y servicios comunales, en complejos deportivos y recreativos para piscinas TOVP. La mayoría de los reactivos químicos son sustancias activas y, en general, se requiere una dosificación precisa de estas sustancias para garantizar su concentración requerida en el agua tratada. Para estos fines, se utilizan bombas dosificadoras o, como también se les llama, bombas dosificadoras. Están diseñados para la dosificación volumétrica bajo presión de diversos líquidos, así como emulsiones y suspensiones.

Las bombas dosificadoras se utilizan para los siguientes procesos en los sistemas modernos de tratamiento de agua:

• dosificación de soluciones biocidas para la desinfección del agua;
• dosificación de soluciones coagulantes antes de clarificar filtros;
• dosificación de inhibidores para plantas de ósmosis inversa;
• corrección de la composición salina del agua, control y mantenimiento de sus parámetros físico-químicos en un rango dado para la producción de alimentos y para la industria del calor y la energía;
• dosificación de reactivos para la desinfección del agua en piscinas y parques acuáticos.

Hay varias estaciones de dosificación en el mercado. Los elementos principales de la estación de dosificación son el contenedor que contiene los reactivos y la propia bomba dosificadora. La concentración requerida de la solución de reactivo químico se prepara en el tanque. Dependiendo del caudal requerido de la solución terminada y la presión en la red principal, se selecciona la bomba dosificadora necesaria. Para automatizar el proceso de trabajo, se incluye un controlador de microprocesador en las estaciones de dosificación.

Según el propósito del sistema de tratamiento de agua, las estaciones de dosificación pueden variar significativamente en la precisión del control y la dosificación del reactivo.

En consecuencia, al elegir una bomba dosificadora para proceso tecnológico se deben tener en cuenta los siguientes parámetros:

• productividad;
• contrapresión máxima;
• tipo de líquido bombeado (solución de reactivo), que es especialmente importante para trabajar con líquidos agresivos. En este caso, se deben tener en cuenta parámetros como la viscosidad, la densidad, la temperatura, la presencia de sólidos en suspensión;
• tipo de sistema de control, que puede estar total o parcialmente automatizado. Para el control del sistema se pueden utilizar sensores que controlen el valor de pH del contenido de cloro activo, valores de turbidez, niveles de reactivos, etc.

Las bombas dosificadoras difieren según el diseño del pistón. Son de dos tipos: émbolo y diafragma o membrana.

Dependiendo del tipo de unidad, hay:

• bombas accionadas mecánicamente;
• bombas accionadas hidráulicamente.

La bomba dosificadora pertenece a las bombas de desplazamiento positivo del tipo alternativo, consta de un motor de accionamiento, una caja de engranajes y un cabezal de bomba. La caja de cambios reduce la velocidad del motor convirtiendo el movimiento de rotación en un movimiento alternativo del pistón en el cabezal de la bomba.

Los sistemas de émbolo están diseñados para dispensar grandes volúmenes o generar alta presión. Las bombas de émbolo funcionan según el principio del movimiento del pistón de la estructura, dentro del cual se forma un vacío o una fuerte presión. Cuando se forma un vacío en un dispositivo de émbolo con un dispensador, el sistema aspira líquido y, cuando se bombea, lo expulsa. Tales bombas pueden proporcionar una dosificación de alta precisión. Dado que en tales bombas la solución de reactivo bombeada está en contacto directo con el pistón, se debe prestar especial atención a la compatibilidad de los materiales de la cámara y el pistón con composición química solución.

También es importante evaluar el contenido de abrasivos en la solución, ya que pueden causar un desgaste mecánico adicional, lo que puede provocar la pérdida de estanqueidad de la bomba. Estas bombas suelen estar equipadas con accionamientos mecánicos.

El diseño de las bombas dosificadoras de membrana se caracteriza por la presencia de una cámara cerrada, que está separada del accionamiento por medio de una membrana absolutamente hermética. La regulación de la bomba se realiza mediante un sistema de válvulas en la entrada y salida del sistema. Este diseño de la bomba asegura la hermeticidad del espacio interno, lo que evita la entrada del medio bombeado en el espacio circundante. Para tales bombas, la ventaja es la posibilidad de utilizarlas para soluciones químicamente agresivas, ya que es posible fabricar la cámara con materiales resistentes a la corrosión. Además, tales bombas son capaces de bombear soluciones que contienen abrasivos.

Al mismo tiempo, las bombas de diafragma no pueden proporcionar una alta precisión de dosificación en comparación con las bombas de émbolo. Además, la presión desarrollada por ellos no puede ser grande debido a las características de diseño.

La mayoría de las bombas dosificadoras de diafragma utilizan un accionamiento de solenoide. Accionamiento hidráulico menos utilizado: proporciona una mayor precisión en la dosificación de reactivos. Para el tratamiento químico del agua en piscinas, las bombas dosificadoras de diafragma son las más utilizadas.

El sistema de dosificación de reactivos para piscinas debe incluir:

a) contenedor (tanque) para soluciones de trabajo;

b) un dispositivo para la succión de la solución de trabajo del tanque;

c) un dispositivo para inyectar una solución de trabajo en la tubería para suministrar agua a la piscina;

d) una bomba dosificadora conectada a los dispositivos de succión/inyección con mangueras/tubos hechos de materiales químicamente resistentes.

El sistema de control de calidad del agua debe incluir:

a) sensor-sensores para medir los parámetros relevantes de la calidad del agua monitoreada, generalmente colocados en una celda de flujo;

b) un sensor para el flujo de agua analizada a través de una cubeta con sensores.

Según GOST R 53491.2–2012 “Piscinas. Preparación de agua. Parte 2. Requisitos de seguridad" "... La cantidad y la necesidad de usar reactivos para el tratamiento del agua deben estar estrictamente justificados no solo para garantizar la seguridad de la salud de los usuarios, sino también en relación con la protección del medio ambiente".

El material fue preparado por N. A. Shonina, profesora del Instituto de Arquitectura de Moscú.

1. Solo mecánicos y cerrajeros calificados que hayan sido instruidos en las precauciones de seguridad, que conozcan el diseño de las unidades, que tengan cierta experiencia en la operación, mantenimiento y reparación de unidades, que hayan aprobado el examen para el derecho a instalar y mantener equipos de bombeo y estén familiarizados con el manual de operación para bombas de diafragma, se les permite instalar y operar las unidades NDM Areópago.
2. El equipo eléctrico de las unidades se instala de acuerdo con GOST 12.2.007.0 y el SNIP (Normas y Reglas de Construcción), PUE (Reglas de Instalación Eléctrica) actual y se opera de acuerdo con las Reglas operación técnica instalaciones eléctricas de consumo.

El lugar de instalación de las unidades debe cumplir con los siguientes requisitos:

Proporcionar libre acceso a la unidad durante la operación, así como la capacidad de ensamblar y desmontar unidades;

La masa de la cimentación debe ser al menos cuatro veces la masa de las unidades;

Las unidades solo deben instalarse en posición horizontal.

3. Las unidades destinadas a operar en áreas con riesgo de explosión e incendio están equipadas con motores eléctricos auxiliares y de conducción a prueba de explosiones y otros equipos eléctricos a prueba de explosiones con el nivel de protección contra explosiones requerido por las condiciones de operación.
4. La marca de protección contra explosiones del motor eléctrico y la bomba se indica en el Pasaporte de la unidad.
5. El motor eléctrico y el cabezal de la bomba de diafragma, que tiene un perno de conexión a tierra, están conectados a tierra.
6. El calentamiento de productos congelados o cristalizados en la cámara de la parte de flujo del cabezal de la bomba de membrana y en las tuberías se realiza de acuerdo con el Diseño.

Recomendaciones para el funcionamiento de bombas dosificadoras de diafragma

1. Se recomienda, si es necesario, prever el lavado de la cámara de la ruta de flujo con un líquido neutro para realizar tareas de rutina y trabajo de reparación; creación de una línea de derivación para desviar el 100% del líquido dosificado desde la línea de descarga a la línea de succión cuando se instala una válvula de seguridad en ella.
2. Durante el funcionamiento de la unidad, hay una pulsación del volumen del líquido dosificado y presión a la salida de la unidad. La pulsación puede provocar vibraciones, fugas y destrucción de tuberías. Para igualar el flujo de fluido, se recomienda instalar tapones de aire (gas) (acumuladores neumohidráulicos, compensadores de pulsaciones), colocándolos lo más cerca posible de las válvulas de la unidad.
3. Es necesario asegurarse de que la cámara de gas de la tapa esté siempre llena de gas neutro o aire a la presión especificada por el Proyecto. Cuando se dosifiquen líquidos, cuyos vapores con el aire puedan formar mezclas explosivas, las tapas deben llenarse únicamente con gas neutro según Diseño. En casos críticos, realice un cálculo de verificación del sistema de dosificación que asegure el funcionamiento de la bomba dosificadora fuera de los modos de resonancia para todo el rango de control de flujo de la bomba.
4. Para evitar accidentes por superar la presión de descarga, se recomienda prever la instalación manómetro de electrocontacto, que apaga el motor de la unidad cuando la presión de descarga supera el límite y, si es necesario, una válvula de seguridad, un dispositivo de seguridad de membrana instalado antes del equipo de corte.
5. Cuando dosifique líquidos agresivos, polimerizantes y cristalizantes con la unidad, asegúrese de que el manómetro esté conectado solo a través de un separador de medios (diafragma separador) o de otra manera que asegure que las cavidades internas del manómetro no entren en contacto con el dosificado. líquido.

Instrucciones de funcionamiento para bombas dosificadoras de membrana

1. Todas las tuberías deben estar equipadas con dispositivos de compensación para evitar deformaciones y rupturas debido a esfuerzos térmicos por fluctuaciones en la temperatura del producto.
2. Las juntas de expansión no deben tener curvas en U en el plano vertical cuando se bombean líquidos propensos a lodos.
3. La instalación de todas las tuberías debe llevarse a cabo de modo que su peso y las fuerzas de deformación no se transfieran al cabezal de la bomba de diafragma.
4. Mal funcionamiento típico y métodos para su eliminación.
5. Está prohibido solucionar problemas o reparar la unidad sobre la marcha.
6. Bajo ciertas condiciones de operación, así como dependiendo de Temperatura de funcionamiento líquido de dosificación, las superficies de las unidades pueden calentarse mucho (> 80°C, riesgo de quemaduras). En estos casos, se deben proporcionar las medidas de seguridad adecuadas (por ejemplo, protección contra contacto).

Estanqueidad de los sellos en bombas dosificadoras de diafragma

• Durante el funcionamiento de la unidad, es necesario controlar la estanqueidad de los sellos, evitando la fuga del líquido dosificado al exterior.
• Se permiten fugas menores del fluido impulsor a través de las juntas del dispositivo de sellado.
• Para evitar fugas anormales y daños por corrosión, las partes de la ruta de flujo de la unidad deben reemplazarse periódicamente por otras nuevas. La frecuencia de sustitución la calcula el Consumidor, en función de la resistencia de los materiales de la vía de flujo en los medios de dosificación. La profundidad de penetración de la corrosión de partes de la trayectoria del flujo no debe afectar el rendimiento de la unidad.

Desmontaje de bombas dosificadoras de membrana

• Antes de desmontar el cabezal de la bomba de diafragma, es necesario liberar la cámara del lado del fluido del líquido de dosificación, tomando todas las precauciones.
• Si el líquido de dosificación es ácido o alcalino, tóxico, inflamable o explosivo, la cámara de la ruta de flujo debe lavarse de acuerdo con el Diseño antes del desmontaje, por ejemplo, cambiando a la línea de "entrada-salida" del fluido de lavado. Todas las operaciones de desmontaje y desmontaje del cabezal de la bomba de diafragma deben realizarse con el tipo de líquido de dosificación adecuado. medios individuales protección, y en las inmediaciones del lugar de trabajo debe haber un recipiente con una solución neutralizante adecuada.

Las bombas dosificadoras son unidades especiales cuya función es dosificar líquidos que circulan bajo presión. Independientemente del diseño y el fabricante, estos sistemas de bombeo son un atributo esencial en muchas industrias.

El principio de funcionamiento de la bomba dosificadora y su dispositivo.

La bomba dosificadora es accionada por un motor eléctrico alimentado por corriente a través de un elemento magnético. Además del motor, el diseño de la bomba dosificadora incluye los siguientes elementos:

• reductor;
• mecanismo de ajuste;
• Cilindro hidráulico;
• Botones de control.

El mecanismo de ajuste se utiliza para convertir el par generado por el eje de transmisión. El resultado de esto es la generación de un movimiento alternativo del pistón. El dispositivo de bomba dosificadora también permite ajustar la longitud de carrera del pistón. Se requiere un cilindro hidráulico para llevar a cabo el flujo de trabajo de todo el dispositivo.

El principio de funcionamiento de la bomba se basa en la succión de una cierta dosis de líquido, después de lo cual se empuja hacia la línea de dosificación.

Al cambiar la longitud y la frecuencia de carrera de los dispositivos, los operadores pueden establecer la capacidad requerida de las unidades. Al mismo tiempo, el rango de este indicador será bastante amplio, desde 5 ml / h. hasta 40 mil l/h

Selección del tipo de bombas dosificadoras - clasificación de dispositivos

Las bombas dosificadoras se pueden utilizar en la mayoría Diferentes areas. Al mismo tiempo, las unidades se dividen entre sí por modificación, rendimiento y tipo. Debido a la gran cantidad de tipos de bombas, los expertos decidieron dividir los dispositivos en tres tipos principales. A la venta puedes encontrar los siguientes sistemas:

• Una bomba de émbolo es un dispositivo de alta presión diseñado para trabajar con grandes cantidades de líquido o para crear una fuerte presión constante de agua que fluye.La unidad también se puede usar cuando se trabaja con sustancias tóxicas con una densidad de hasta 2 mil kg / m 3. La unidad de émbolo funciona según el principio de desplazamiento del pistón, en el que presión alta o rarefacción;
• Unidad de membrana: en este dispositivo, la succión se realiza haciendo vibrar la membrana. En este caso, la membrana también desempeña el papel de una cámara de trabajo. En su diseño, las unidades de este tipo se asemejan a dispositivos de pistón. bomba de diafragma equipado con dos cámaras de trabajo, cada una de las cuales tiene una válvula. Cuando se suministra aire a la cámara de aire, el aire desplaza el líquido hacia la tubería;
• Bomba peristáltica: haga frente con éxito a la entrada y el bombeo de sustancias cristalizantes y corrosivas.

Según el tipo de accionamiento, las bombas dosificadoras se dividen entre sí en los siguientes tipos:

• Hidráulico;
• Mecánico;

Cada uno de estos tipos de equipos ha encontrado su aplicación en áreas específicas. En la vida cotidiana, su operación se considera poco práctica debido al alto costo de las unidades.

Aplicaciones para bombas dosificadoras

La amplia funcionalidad, alta confiabilidad y durabilidad han hecho de las bombas dosificadoras una de las unidades más populares en la industria. Hoy en día, este equipo se utiliza con éxito:

• En plantas químicas para mezclar, disolver y dosificar sustancias químicas y sus compuestos;
• En fábricas para el procesamiento de productos derivados del petróleo con el fin de agregar dosificadamente varios aditivos al combustible y otros materiales combustibles;
• En plataformas petroleras con el propósito de agregar aditivos y aditivos a pozos y bocas;
• En estaciones de aspersión para tratamiento de agua;
• Las unidades se utilizan en generadores de vapor y centrales eléctricas con el fin de procesar productos químicos;
• La mayoría de las bombas dosificadoras se utilizan en instalaciones para el tratamiento de agua. El equipo se utiliza para la dosificación de sulfato ferroso y otros productos químicos con el fin de purificación de líquidos de alta calidad;
• En las empresas de alimentos con el objeto de dosificar y servir tomate, mayonesa, manteca, jarabes y toda clase de salsas;
• Con el propósito de hacer bebidas, las bombas suministran colorantes y otros aditivos alimentarios en forma dosificada;
• Para autoservicio de lavado de autos en la producción de acero y otros metales;
• Para la producción de productos cerámicos. Las bombas se utilizan para la piscina donde los productos cerámicos pasan por la fase de enfriamiento.

Hoy en día es bastante difícil encontrar equipos de bombeo que puedan competir con las unidades de dosificación en términos de popularidad. Se utilizan en casi todas partes donde se requiere un suministro de líquido en la cantidad exacta.

Bombas dosificadoras tipo ND - características y ventajas

Estas unidades constan de una bomba y un accionamiento. El papel del accionamiento en el diseño lo desempeñan un motorreductor y un motor eléctrico.

Las unidades también están diseñadas con un mecanismo de accionamiento doble o simple y uno o dos cilindros hidráulicos.

Las ventajas de este equipo incluyen:

• Buena calidad de construcción y piezas;
• Largos plazos de operación;
• Facilidad de reparación y facilidad de mantenimiento;
• Alto rendimiento.

Las bombas dosificadoras de esta marca se utilizan con mayor frecuencia en la industria petrolera y en la producción de productos químicos.

Unidades marca Aqua - aplicaciones de equipos

Las bombas de esta marca son muy utilizadas en el tratamiento de grandes cantidades de agua. Soportan bien la aspiración y el bombeo de grandes volúmenes de líquido.

Hoy en día, estas bombas también se utilizan en farmacología y producción de alimentos. Entre las ventajas de los dispositivos de esta marca cabe destacar:

• Diseño simple;
• Largo período de garantía;
• Facilidad de mantenimiento;
• Resistencia química;
• Capacidad para soportar cargas extremas.

Las desventajas de las bombas de este fabricante incluyen un costo relativamente alto, lo que las hace inaccesibles para algunos compradores.