Мембранные и перистальтические насосы: полное руководство по выбору подходящего насоса для вашего применения

Выбор правильного насоса является критически важным решением в различных промышленных применениях. Мембранные и перистальтические насосы являются распространенным выбором, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

В этой статье будет представлено всестороннее сравнение этих двух типов насосов. Вы узнаете об их принципах работы, возможностях и различиях. Мы также углубимся в обработку жидкости, потребности в обслуживании и соображения стоимости. Цель — помочь вам принять обоснованное решение.

Что такое мембранный насос?

Диафрагменный насос — это насос объемного вытеснения, который использует гибкую диафрагму для перемещения жидкостей. Диафрагма, обычно изготавливаемая из резины, термопластика или ПТФЭ, совершает возвратно-поступательное движение с помощью механического привода. Когда диафрагма втягивается, она создает вакуум, втягивая жидкость в камеру насоса. Когда диафрагма движется вперед, она вытесняет жидкость, выталкивая ее из выпускного отверстия. Этот процесс приводит к насосному действию. Диафрагменные насосы часто включают обратные клапаны для обеспечения однонаправленного потока и предотвращения обратного потока.

Эти насосы универсальны и могут перекачивать широкий спектр жидкостей, включая абразивные, едкие и вязкие материалы.

Преимущества мембранных насосов перед перистальтическими насосами

• Обращение с абразивными жидкостями: Мембранные насосы, как правило, более надежны при работе с абразивными жидкостями и шламами по сравнению с перистальтическими насосами.
• Способность работать при более высоком давлении: Они часто обеспечивают более высокое давление нагнетания, что делает их пригодными для применений, требующих значительного давления напора.
• Более широкая совместимость материалов: Смачиваемые компоненты мембранных насосов изготавливаются из более широкого спектра материалов, что обеспечивает лучшую совместимость с различными химическими веществами.
• Более низкая стоимость при высокой скорости потока: В случаях, когда требуется высокая скорость потока, мембранные насосы могут оказаться более экономичными, чем перистальтические насосы.
• Улучшенные возможности сухого хода: Мембранные насосы часто способны работать всухую в течение коротких периодов времени без существенных повреждений, в отличие от перистальтических насосов.
• Возможность обработки более крупных частиц: Мембранные насосы способны перекачивать жидкости с более крупными взвешенными частицами, в отличие от перистальтических насосов.

Недостатки мембранных насосов по сравнению с перистальтическими насосами

• Пульсирующий поток: Мембранные насосы обычно создают более пульсирующий поток, что может не подходить для применений, требующих плавного, непрерывного потока.
• Более высокое обслуживание: В них больше подвижных частей, таких как клапаны и диафрагмы, которые требуют регулярного осмотра и обслуживания.
• Более низкая точность для низких потоков: Мембранные насосы не могут обеспечить такой же уровень точности, как перистальтические насосы, особенно при очень низких скоростях потока.
• Потенциальная утечка: При выходе из строя уплотнений или мембраны в мембранных насосах могут возникнуть утечки.
• Более сложная конструкция: Их конструкция, состоящая из множества деталей, делает их более сложными в ремонте, чем перистальтические насосы.

Что такое перистальтический насос?

Перистальтический насос — это насос прямого вытеснения, который использует вращающийся механизм для сжатия гибкой трубки, заставляя жидкость двигаться по ней. Жидкость содержится внутри трубки, а ролики или башмаки насоса последовательно сжимают трубку, толкая жидкость вперед. По мере перемещения точки сжатия создается вакуум, который втягивает больше жидкости в трубку.

Эта простая конструкция гарантирует, что жидкость никогда не соприкасается с движущимися частями насоса, что делает его идеальным для стерильных, чувствительных или едких жидкостей. Перистальтические насосы хорошо известны своим мягким насосным действием и точностью, особенно при низких скоростях потока.

Преимущества перистальтических насосов перед мембранными насосами

• Мягкое насосное действие: Перистальтические насосы обеспечивают бережную перекачку с минимальным сдвигом, что делает их идеальными для чувствительных материалов.
• Точный контроль потока: Эти насосы обеспечивают высокоточную и повторяемую скорость потока, особенно при низких скоростях потока, что имеет решающее значение для приложений, требующих точности.
• Риск загрязнения отсутствует: Поскольку жидкость полностью содержится внутри трубки, отсутствует риск загрязнения движущимися частями насоса, что делает их пригодными для стерильного применения.
• Простое обслуживание: Перистальтические насосы имеют минимальное количество подвижных частей, что обеспечивает простое и нечастое обслуживание. Замена трубки обычно является единственным необходимым обслуживанием.
• Самовсасывающий: Перистальтические насосы являются самовсасывающими, то есть они могут автоматически удалять воздух из всасывающей линии.
• Работает с вязкими жидкостями: Перистальтические насосы могут перекачивать высоковязкие жидкости.

Недостатки перистальтических насосов по сравнению с мембранными насосами

• Ограниченная способность к давлению: Перистальтические насосы, как правило, ограничены более низким давлением нагнетания по сравнению с мембранными насосами.
• Износ трубки: Гибкая трубка может со временем изнашиваться, особенно при работе с абразивными жидкостями, и ее необходимо периодически заменять.
• Более низкие скорости потока: Они, как правило, не подходят для применений с высокой скоростью потока по сравнению с мембранными насосами.
• Неспособность обрабатывать твердые вещества Перистальтические насосы не подходят для перекачивания жидкостей с содержанием взвешенных твердых частиц из-за риска засорения и повреждения насоса.
• Не подходит для перекачки газа: Перистальтические насосы не подходят для перекачивания газов.

Разница между мембранными и перистальтическими насосами

Возможности обработки жидкостей

• Мембранные насосы: Хорошо подходят для абразивных жидкостей, шламов и жидкостей с более высокой вязкостью, с некоторыми ограничениями для материалов, чувствительных к сдвигу. Они также могут работать с жидкостями с более крупными частицами.
• Перистальтические насосы: Лучше всего подходит для чувствительных к сдвигу материалов, стерильных жидкостей и вязких жидкостей. Не подходит для жидкостей с взвешенными твердыми частицами или газами.

Техническое обслуживание и сложность

• Мембранные насосы: Более сложная конструкция, имеющая множество подвижных частей, таких как диафрагмы и клапаны, требующих регулярного осмотра и обслуживания.
• Перистальтические насосы: Более простая конструкция с минимальным количеством подвижных частей, благодаря чему техническое обслуживание в основном ограничивается заменой трубок.

Характеристики пульсации и потока

• Мембранные насосы: Имеет тенденцию создавать пульсирующий поток, требующий в некоторых случаях использования дополнительных демпферов для обеспечения плавного выхода.
• Перистальтические насосы: Обеспечивает более плавный и равномерный поток с меньшей пульсацией, что особенно подходит для применений, требующих стабильного потока.

Герметизация, загрязнение и совместимость материалов

• Мембранные насосы: Может быть более подвержен утечкам, так как смачиваемые компоненты изготовлены из различных материалов, что обеспечивает лучшую совместимость с большим количеством химикатов.
• Перистальтические насосы: Обеспечивают превосходное уплотнение, полностью удерживая жидкость внутри трубки, предотвращая загрязнение деталей насоса или самой жидкости.

Расходы

• Мембранные насосы: Может быть более экономически эффективным для применений с высокой скоростью потока.
• Перистальтические насосы: Как правило, они более дорогие, особенно для перекачивания больших объемов, но более низкие затраты на техническое обслуживание могут сделать их более экономичными в долгосрочной перспективе для некоторых применений.

Расчет расхода

• Мембранные насосы: Расход определяется размером диафрагмы, длиной хода и скоростью откачки.
  • Расход = (Перемещение мембраны за ход) x (Количество ходов в минуту)
• Перистальтические насосы: Скорость потока определяется диаметром трубки, скоростью вращения ротора и количеством роликов.
  • Скорость потока = (Площадь трубки) x (Линейная скорость жидкости) x (Количество оборотов за время)
    Линейная скорость жидкости зависит от скорости вращения роликов.