Съществуват безброй видове помпи, които изпълняват специфични функции, а сред тях е и по-малко познатата, но много полезна и ефективна помпа с принудително пълнене. Тази помпа е най-използваната помпа във всички отрасли на промишлеността - от петролната и газовата промишленост до фармацевтичните компании и хранителните заводи. Едно нещо е сигурно; разбирането на помпата с принудително пълнене, нейната работа и предимства може да помогне да се отговори на основния проблем коя помпа ще работи най-добре на мястото на приложение. Тази публикация в блога е посветена на принципите на функциониране на обемните помпи и приложенията им в различни отрасли.
Какво е помпа с принудително изместване
Помпа с принудително пълнене е помпа, която използва процес, при който определен обем флуид се улавя и премества чрез използване на някакъв енергиен източник, а след това този флуид се изтласква през някаква нагнетателна тръба. Обикновено центробежните помпи изсмукват флуиди, което обуславя високата скорост на въртене, докато помпите с принудително пълнене са в състояние да подават флуид с постоянен обем независимо от противоположното налягане. Това ги прави подходящи за приложения с високо налягане или когато трябва да се изпомпват гъсти флуиди с висок вискозитет.
Помпите с принудително пълнене се класифицират в два типа помпи, които включват ротационни и бутални помпи. При тези типове се използват различни методи с неизменен краен продукт, както при зададения дебит с една и съща скорост.
Как работи една помпа с принудително пълнене?
Помпата с принудително пълнене се определя като машина, която изтласква обеми течност от входа към изхода на помпата. На практика това означава, че течността се засмуква в помпата чрез направата на кухини и това действие се нарича задържане на течността. Понастоящем средното налягане на водоприемника в камерата включва вътрешно притискане на течностите.
Във въртящите се помпи тези структури се завъртат с помощта на зъбни колела, които придвижват геометрична структура, за да уловят движещата се вода. И тези елементи се въртят бързо, като по този начин се поддържа постоянен поток на течността. За разлика от тях, буталните помпи работят с помощта на бутало или мембрана, които позволяват всяка течност да бъде изместена при колебателно движение.
Работен процес
Процесът може да се тълкува по следния начин:
- Прием: Помпата генерира засмукване в кухината и по този начин течността навлиза в нея.
- Улавяне на течността: След като влезе в камерата, движещата се течност се задържа в нея от допълнителни движещи се части или от обяснената по-горе работа на буталото.
- Изместване: След това тази задържана течност се изтласква от помпата напред през нагнетателната тръба чрез намаляване на обема на камерата, в която се намира течността.
Този цикличен или непрекъснат процес прави обемните помпи идеални за ситуации, в които трябва да се достави контролиран обем течност за определено време.
Видове помпи с принудително пълнене
В наши дни съществуват различни видове помпи с принудително пълнене, които включват:
Зъбни помпи
Почти успоредните форми прорязват пътя през помпените жлези и съдържат множество подобни на щифтове издатини или капани за течности, които улавят течността между противоположните позиции на зъбите. Такива помпи често се използват там, където има високи изисквания за прецизност на подаваното количество течност, напр. в системи за циркулация на масла.
Помпи с лопатки
Работещите помпи с аксиален поток се състоят от 2 ротора с лобове, които работят в много малка хлабина, за да се справят с преноса на течности. Роторите тук само пренасят флуида от входа към изхода с малък или никакъв контакт, тези помпи се използват и в санитарни приложения, като например при преработката на храни и напитки.
Мембранни помпи
Те използват гъвкава мембрана, за да създават редуващи се вакуум и налягане, за да придвижват течност. Намират широко приложение в химическата промишленост и при пречистването на отпадъчни води, тъй като могат да изпомпват агресивни флуиди.
Перисталтични помпи
При този тип помпи гъвкава тръба се стеснява от ролки или обувки, за да се задвижи течност в нея. Тази помпа е особено полезна в медицината, тъй като предотвратява замърсяването на течността, тъй като тя влиза в контакт само с тръбата.
Бутални помпи
При тези видове помпи буталото се използва като елемент за преместване на количество течност от едно положение в друго чрез движение напред и назад в цилиндър. Известно е, че буталните помпи имат възможност за генериране на високо налягане, поради което могат да се срещнат в хидравлични системи с пореста среда.
Предимства на помпите с принудително пълнене
Помпите с принудително пълнене имат редица предимства, поради които се използват в повечето сектори. По-конкретно, тези предимства включват:
- Постоянна скорост на потока: Един от основните положителни аспекти на помпите с принудително пълнене е, че те могат да поддържат постоянен дебит в различни диапазони на налягането на нагнетяване. Тази способност е ценна в доста процеси, включително при дозиране или измерване на някои флуиди.
- Възможност за издържане на високи налягания: Единственият недостатък на обемните помпи е генерирането на налягане, което може да надхвърли 4000 psi, поради което те се използват за приложения, които включват изтласкване на флуиди на голямо разстояние или при значително налягане.
- Работа с вискозни течности: За разлика от центробежните помпи, които са неефективни при преместване на гъсти или вискозни течности, помпите с принудително пълнене са проектирани за ефективно изпомпване на силно вискозни или гъсти течности. Това ги прави подходящи за изпомпване на масла, сиропи, суспензии, както и за други приложения.
- Самозареждане: По-голямата част от помпите с принудително пълнене се самозареждат и следователно могат да започнат да изпомпват, без да се зареждат ръчно. Тази функция е от съществено значение в области, в които се изисква надеждност и удобство при работа на помпата.
- Енергийна ефективност: Тези помпи са по-ефективни в сравнение с центробежните помпи, когато работят с високовискозни флуиди или системи с високо налягане, което обуславя високата им ефективност. Съществува потенциал за спестяване на разходи в дългосрочен план, тъй като за работата на помпите се изразходва по-малко енергия.
Използване на помпи с принудително пълнене
Самото естество на помпите с принудително пълнене им позволява да се прилагат в много промишлени дейности, поради което те се използват многократно в много отрасли. Някои от местата на употреба включват:
- Нефт и газ: Помпите с принудително пълнене се прилагат за пренос на суров нефт, смазочни материали, масла и други петролни продукти или гъсти течности или под високо налягане, както е обичайно при работа с нефт и газ.
- Храни и напитки: Дори в хранително-вкусовата промишленост, където се изискват хигиенни условия за изпомпване на вискозни материали като сосове, сироп, млечни продукти. Използват се помпи със санитарни облицовки, лобови помпи.
- Фармацевтични продукти: Помпите с принудително пълнене са отлични инструменти във фармацевтичното производство за дозиране и разпределяне на чувствителни или стерилни течности, без да се допуска замърсяване по време на процеса.
- Химическа обработка: Мембранните и буталните помпи са най-използваните видове помпено оборудване в инсталации, в които се пренасят агресивни или корозивни течности.
- Пречистване на отпадъчни води: Сред различните категории помпи с принудително пълнене диафрагмените помпи са навлезли значително в управлението на отпадъчните води чрез бързо изпомпване на гъсти лепила и суспензии.
Често срещани приложения на помпи с принудително пълнене и центробежни помпи
Вероятно си мислите: "Каква е необходимостта от тази помпа с принудително пълнене, ако има центробежна помпа?" Отговорът е просто въз основа на характеристиките на приложението. Ето няколко акцента, които трябва да се отбележат:
- Последователност на дебита: Помпите с положителен работен обем практически цялото налягане в цилиндъра произвежда почти постоянен поток, поради което независимо от всякакви промени в налягането дебитът остава непроменен, докато при центробежните помпи дебитът на системата се върти в зависимост от налягането в системата.
- Налягане: Положителният работен обем е за предпочитане, когато системата работи под високо налягане, докато при центробежните помпи загубите на ефективност се увеличават с нарастването на налягането.
- Вискозитет на флуида: Помпите с принудително пълнене се използват най-добре за изпомпване на гъсти течности, тъй като центробежните помпи са неефективни при изпомпване на много вискозни течности.
Заключения
Много системи разчитат на помпи с принудително пълнене, тъй като те гарантират постоянен дебит при различни нива на налягане и позволяват изпомпването на течности с висок вискозитет. Във всеки проект, който изисква преместване на масла, химикали, хранителни продукти или дори отпадъчни води, е много вероятно да се намери подходяща за работата обемна помпа. Познаването на начина на работа на помпите, на различните видове и на многобройните им приложения ще ви подготви добре да изберете най-добрата помпа за вашите нужди.
При избора на помпа вземете предвид вискозитета на флуида, изискванията за налягане на флуидите и дебита. При най-трудните помпени приложения обемните помпи ще осигурят адекватни и правилни енергийни решения, което ги прави необходимост при промишлени и търговски приложения.
