Плунжерные насосы-дозаторы 1 дюйм

асос состоит из трёх частей: электродвигатель, редуктор и рабочая головка. Двигатель через редуктор толкает плунжер, плунжер входит в рабочую камеру и вытесняет жидкость через напорный клапан. Обратно плунжер возвращает пружина — отсюда название серии Seko Spring. У Etatron ST-P и P механизм такой же: пружинный возврат.

Клапаны шариковые: на всасывании открывается при обратном ходе плунжера, на напоре — при прямом. У головок из ПВХ шарики керамические, у головок из нержавейки — из AISI 316.

Изображение 1. Внутреннее устройство плунжерного дозировочного насоса.

Плунжер проходит в камеру через уплотнение. Это главная изнашиваемая деталь насоса: её меняют так же, как мембрану у мембранного насоса.

Чем плунжерный отличается от мембранного

У мембранного насоса жидкость отделена от привода мембраной. У плунжерного плунжер сам касается жидкости и проходит через уплотнение. Зато плунжеру не нужно гнуться: он выдерживает большее давление и не теряет порцию с ростом противодавления.

Изображение 2. При росте давления в системе производительность плунжерного насоса не падает. 

Порция за ход зависит от диаметра плунжера и длины хода. Например, у Seko Spring PS1D025A31 плунжер 25 мм и ход 15 мм — около 7,4 мл за ход. На 58 ходах в минуту это примерно 25 л/ч, у исполнения PS1D025C31 на 116 ходах — 50 л/ч.

Есть три способа менять расход:

1. Длина хода — вручную. На корпусе микрометрическая ручка. Она укорачивает ход плунжера, и расход падает пропорционально: половина хода — половина расхода. Крутить можно на работающем насосе.

2. Длина хода — по сигналу. Вместо ручки ставят сервопривод, он принимает 4–20 мА (у Etatron также 0–10 В). Так насос подстраивается под расходомер или контроллер. Сервопривод заказывают отдельно.

3. Число ходов — частотным преобразователем. Преобразователь меняет обороты двигателя. Для этого нужен двигатель с независимой вентиляцией, иначе на низких оборотах он перегреется. У Etatron такие двигатели есть в опциях.

Изображение 2. Различные варианты привода вращения микрометрического винта плунжерного дозировочного насоса.

Плунжер подаёт жидкость только на прямом ходе, на обратном — всасывает. Поток идёт толчками, 58–120 раз в минуту. Пик расхода в момент толчка примерно в 3,14 раза выше среднего. У Etatron P BP0503 средний расход 503 л/ч, а в пике — около 1580 л/ч. Под этот пик считают трубы и клапаны.

Изображение 4. Синусоида производительности плунжерного насоса-дозатора.

Если нужен ровный поток, на напорную линию ставят гаситель пульсаций. В больших системах ставят многоголовочные насосы с общим приводом: головки работают со сдвигом фаз. При двух головках пик — около 1,57 среднего расхода, при трёх — около 1,05, то есть поток почти ровный.

Изображение 5. Пульсации потока у одного, двух и трёх плунжеров со сдвигом фаз

Коротко:

• Seko Spring PS1 — самые маленькие расходы в категории, от 1,5 л/ч. Подходит, когда реагента нужно немного, но под давлением до 20 бар.

• Etatron ST-P — компактная серия до 190 л/ч с двигателем 0,18 кВт.

• Etatron P — самая широкая серия: 57 моделей, до 1027 л/ч. Только здесь есть 25 бар (модели 14–29 л/ч с головкой из нержавейки).

• Seko Spring PS2 — большие расходы, до 1000 л/ч.

Почти у всех моделей два исполнения головки:

Чем больше диаметр плунжера, тем ниже предельное давление. Поэтому у моделей на 400–1000 л/ч давление 3–8 бар, а 20 бар держат только модели до 100–300 л/ч.

1. Расход. Возьмите модель, у которой максимум выше нужного: лучше работать в середине шкалы, чем на краю.

2. Давление. Сравните предельное давление модели с давлением в точке ввода. Учтите, что у одной и той же модели с головкой из ПВХ предел ниже.

3. Материал. Головку выбирают по стойкости к реагенту и по температуре. Если сомневаетесь — пришлите название реагента и концентрацию.

4. Жидкость. Плунжерные насосы рассчитаны на невязкие жидкости без абразива и твёрдых частиц. Частицы царапают плунжер и уплотнение. Для суспензий и вязких сред смотрите перистальтические дозирующие насосы.

5. Управление. Ручка на корпусе, сервопривод 4–20 мА или частотный преобразователь — решите заранее, от этого зависит комплектация.

Если поток нужен небольшой, до 20–50 л/ч, и давление до 10 бар — дешевле поставить соленоидный насос. Если реагент токсичный и утечка через уплотнение недопустима — мембранный насос с электродвигателем.

• Предохранительный клапан на напорной линии. Плунжерный насос не остановится, если линию перекроют: давление будет расти, пока что-то не лопнет. Клапан сбрасывает давление обратно в ёмкость.

• Фильтр на всасывании — чтобы частицы не попадали под плунжер и в клапаны.

• Высота всасывания — до 3 м по воде (данные Etatron). Для тяжёлых жидкостей меньше.

• Гаситель пульсаций — если нужен ровный поток или длинная напорная линия.

• Обслуживание. Со временем меняют уплотнение плунжера и шарики с сёдлами клапанов. Если на корпусе появились подтёки реагента — пора менять уплотнение.

Почему расход не падает при росте давления?

Плунжер жёсткий и за каждый ход вытесняет один и тот же объём. Пока давление ниже предельного для модели, расход почти не меняется.

Можно ли регулировать расход на работающем насосе?

Да. Ручку длины хода крутят прямо во время работы.

Можно ли управлять насосом от контроллера?

Да, с сервоприводом на 4–20 мА — он заказывается отдельно. Второй вариант — частотный преобразователь и двигатель с независимой вентиляцией.

Почему у одной модели два разных давления?

Это разные головки. Из ПВХ — до 10 бар, из нержавейки — выше. Смотрите материал проточной части в карточке.

Чем отличаются исполнения A и C у Seko?

Числом ходов: A — 58 в минуту, C — 116. Плунжер тот же, расход у C в два раза больше.

Что выходит из строя первым?

Уплотнение плунжера и клапаны. Это расходники, их меняют при обслуживании.