Перистальтический насос, шланговый насос, характеристики, преимущества, применение, конструкция, устройство, принцип действия, виды.
Перистальтический насос (шланговый насос) – это объемный насос, который использует вращающиеся ролики, прижатые к специальным гибким и эластичным трубкам (шлангам), для создания потока рабочей среды (жидкостей или пастообразных веществ) под давлением и проталкивания (продвижения) этих жидкостей и пастообразных веществ к выходу насоса по проточной части насоса – эластичному шлангу или трубке.
Перистальтический насос, шланговый насос
Преимущества, недостатки и применение перистальтических насосов
Конструкция и устройство перистальтического насоса
Принцип действия перистальтического насоса
Классификация, типы и виды перистальтических насосов
Перистальтический насос, шланговый насос:
Перистальтический насос (шланговый насос) – это объемный насос, который использует вращающиеся ролики, прижатые к специальным гибким и эластичным трубкам (шлангам), для создания потока рабочей среды (жидкостей или пастообразных веществ) под давлением и проталкивания (продвижения) этих жидкостей и пастообразных веществ к выходу насоса по проточной части насоса – эластичному шлангу или трубке.
Прилагательное перистальтический происходит от существительного «перистальтика». Данный термин используется в биологии и медицине.
Перистальтика (др.-греч. περιστ — «обхватывающий, сжимающий») представляет собой волнообразное сокращение стенок (мышц) полых трубчатых органов (пищевода, желудка, кишечника, мочеточников и др.), способствующее продвижению их содержимого к выходным отверстиям.
Также понятие перистальтики используется применительно и к другим областям знаний и означает волноподобные ритмы, сжимающие, охватывающие содержимое и постепенно проталкивающие данное содержимое.
В случае перистальтического насоса перистальтика (т.е. волноподобные и сжимающие ритмы) обеспечивается не сокращением стенок (мышц), а механическим давлением вращающихся роликов на шланг.
Перистальтический насос (шланговый насос) – зубчатый насос с рабочим органом в виде упругого шланга, пережимаемого вращающимися роликами (см. ГОСТ 17398-72. Насосы. Термины и определения).
Перистальтический насос в литературе также называется шланговым насосом. При этом название шланговый насос является правильным названием.
Перистальтические насосы используются для транспортировки различных жидкостей, суспензий и пастообразных смесей (веществ), в т.ч. химически агрессивных, абразивных, взрывоопасных и токсичных.
Транспортировка (передвижение) рабочей среды в перистальтическом насосе происходит за счет ритмичного механического давления вращательного или колебательного движения рабочих органов – вращающихся по окружности роликов на гибкую и эластичную трубку (шланг).
Перистальтические насосы изготавливаются из различных материалов: чугуна, стали и сплавов, бронзы, латуни, никелевых сплавов, алюминия, керамики, пластмассы и пр. Трубки и шланги перистальтических насосов изготавливаются из гибкого и устойчивого к агрессивной химической и абразивной рабочей среде материала, как правило, из резины, силикона, каучука либо иного полимерного материала. Данный материал также должен быть химически совместим с рабочей средой и выдерживать давление в системе без протечек и повреждений.
Преимущества, недостатки и применение перистальтических насосов:
Основные преимущества перистальтических насосов:
- высокая герметичность,
- отсутствие трущихся пар металл по металлу,
- перекачиваемая рабочая среда контактирует только с материалом эластичной трубки,
- трубка (шланг) насоса исключает возможность загрязнения других частей и элементов насоса,
- простота установки и технического обслуживания,
- минимальное время простоя и технического обслуживания. Время на замену эластичной трубки – порядка нескольких минут, а то и менее,
- высокая ремонтопригодность. Наиболее подверженная износу деталь — легкозаменяемая эластичная трубка,
- относительно низкий уровень шума,
- конструкция насоса предотвращает обратный поток рабочей среды без использования клапанов,
- самовсасываемость рабочей среды,
- возможность работы на холостом ходу неограниченной время,
- возможность смены направления движения рабочей среды путем запуска вращающихся роликов в обратном направлении,
- работа с различными ядовитыми, агрессивными и взрывоопасными рабочими средами.
Благодаря своей надежной конструкции и преимуществам перистальтические насосы используются во многих отраслях промышленности и самых различных сферах. Они применяются в медицине, фармацевтике, биотехнологии, для дозирования и транспортировки жидкостей в химическом производстве и лабораториях, подготовки пробы (подача и откачка реагентов и компонентов) перед анализом, в водоподготовке и водоочистке, при окраске волокнистых материалов, в целлюлозно-бумажном производстве, горном деле, на обогатительных фабриках, в строительстве, пивоварении, полиграфии и производстве упаковки, при изготовлении пищевых продуктов и напитков, на молочных заводах, хлебопекарнях, в пищевом производстве, в текстильной промышленности, в производстве чистых химических реактивов и пр.
В тоже время перистальтический насос не лишен недостатков и ограничений. Для него характерны:
- низкое давление. Перистальтический насос имеет ограничение по давлению (для трубочного перистальтического насоса максимальное давление составляет 7 атм, для шлангового перистальтического насоса — до 16 атм),
- падение производительности при работе с высоковязкими средами,
- износ труб со временем снижает производительность насоса, что приводит к протечкам,
- трубка (шланг) обычно требует регулярной очистки и периодической замены,
- прерывистый (импульсный) поток рабочей среды,
- невысокая температура перекачиваемой рабочей среды. Ограничение по температуре перекачиваемой рабочей среды обусловлено термостойкостью материала эластичной трубки. Например, для распространённых силиконовых резин она составляет от 0 до 90 °С.
Конструкция и устройство перистальтического насоса:
Перистальтический насос состоит из: гибкой и эластичной трубки (шланга), вращающихся роликов, закрепленных на вращающемся рабочем колесе (роторе) и снабженных прижимным механизмом, трека (опорной поверхности), служащего в качестве упора в процессе прижатия трубки вращающимися роликами и корпуса.
Рабочее колесо (ротор) закрепляется на валу и подсоединяется к приводу, например, к электродвигателю через муфту, редуктор или напрямую. На рабочее колесо крепятся 2-3 вращающихся ролика. Вместо вращающихся роликов могут использоваться специальные башмаки.
Зажатие трубки (шланга) обеспечивается вращающимися роликами, которые прижимают ее в трек (опорную поверхность). Трек может быть либо отдельной деталью насоса либо частью его внутренней поверхности. Существуют конструкции и без опорной поверхности, в них трубка пережимается роликами благодаря её натяжению.
Конструкция перистальтических насосов может быть либо роторной (круговой) либо линейной.
Принцип действия перистальтического насоса:
Принцип действия относительно насоса с двумя роликами и опорной поверхностью:
- Ротор совершает вращение, способствуя движению нескольких роликов по окружности, закрепленных определенным образом по его краям с возможностью вращения вокруг своей оси;
- При перемещении ролики оказывают давление на трубку или шланг из эластичного материала, которая находится около стенки рабочей камеры насоса и сдавливается ими при движении вдоль неё, из-за чего сужается её проходное сечение, а после этого восстанавливает свою форму;
- За счет свойств материала трубки и изменения давления при взаимодействии с роликами, жидкость начинает закачиваться через входное отверстие в насос и перемещается по трубке или шлангу одновременно с роликами к выходному отверстию.
Классификация, типы и виды перистальтических насосов:
Перистальтические насосы классифицируют по:
–материалу проточного элемента:
- шланговые (как правило, изготавливаются из полимерных материалов),
- трубочные (как правило, изготавливаются из резины);
–типу конструкции:
- роторные (круговые),
- линейные;
– давлению:
- низкого давления — до 0,2 МПа,
- среднего — от 0,2 до 0,6 МПа,
- высокого давления — более 0,6 МПа;
– функциональному назначению (пищевые, химические, медицинские и т. д.).
Перистальтические насосы также могут быть классифицированы по различным признакам: расходу, мощности, диаметру выходного отверстия, рабочей температуре, прозрачности трубки (шланга), количеству вращающихся роликов и пр.
Иные виды насосов:
– осевой насос,
– перистальтический насос (шланговый насос).
Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com