Перистальтический насос: принцип работы и сравнение конструкций ролик/башмак
Перистальтический насос относится к оборудованию объемного типа действия. Ключевая особенность — перекачиваемая среда контактирует только с внутренней частью эластичного шланга или трубки. Рабочий цикл реализуется за счет последовательного сжатия шланга прокатывающимися по нему роликами или скользящими башмаками, закрепленными на вращающемся роторе. Это создает зону разрежения за местом пережима и, как следствие, всасывания и перемещения жидкости по шлангу за роликом/башмаком. Процесс полного восстановления формы шланга после его сжатия обеспечивает постоянство вакуума в шланге насоса, и таким образом, эффективный всас и точное дозирование даже на вязких средах.
Две базовые конструкции перистальтических насосов:
В промышленности распространены несколько схем реализации сжатия перистальтического шланга. Выбор между ними не является сложным, но стоит учитывать некоторые факторы.
Конструкция с роликами
- Механизм: Шланг пережимается прокатывающимися по шлагу роликами. Аналогичное решение используется и для лабораторных перистальтических насосов, но есть существенные отличия: там ролики пережимают неармированную трубку, не подвергаются сильным нагрузкам, имеют простейшую конструкцию, обычно изготавливаются из легкого пластика. В промышленных моделях ролики – массивная деталь с мощными подшипниками, позволяющая долго и эффективно работать без повреждений. Но даже у промышленных моделей ролики дают малое пятно контакта и точечное давление на шланг.
- Рабочее давление: до 8 бар (базовое – 4 бара).
- Смазка: на лабораторных насосах не используется. У промышленных моделей применяется силиконовая смазка для снижения трения.
- Эксплуатационные особенности: Низкий пусковой ток, плавный ход, малые энергозатраты. Стабильная работа на низких скоростях. Смена шланга проще, обслуживание дешевле.
Применение: Промышленная эксплуатация – стандартно для давлений до 4 бар, реже - до 8 бар (серия Zufer ZHR). Лабораторные применения для точного дозирования, взятие проб, особо чистые отрасли и среды чувствительные к сдвигу (фармацевтика, косметология, биотехнология), а также другие применения без требования к рабочему давлению – дозирующие перистальтические насосы Zufer Pharm.
Конструкция с башмаками
- Механизм: Шланг пережимается жесткими башмаками, закрепленными на роторе. Площадь контакта значительно больше, угол атаки на шланг шире, что важно при высоком давлении, когда ролик на роликовой конструкции может перестать вращаться из-за заклинивания или поломки подшипника.
- Рабочее давление: до 15-16 бар (220 psi).
- Смазка: Обязательна глицериновая смазка для охлаждения и снижения трения. Уровень смазки требует контроля.
- Эксплуатационные особенности: Требуют более мощного привода из-за высокого стартового момента и большего чем у роликовых насосов рабочего энергопотребления. Эффективнее работают с вязкими средами, на высоких давлениях. Более надежны и менее подвержены поломкам в пиковых нагрузках и тяжелых применениях.
- Применение: Средние и высокие давления от 4 до 15 бар, вязки и абразивные среды, шламы и пульпы, подача на фильтр-пресс для обезвоживания. Реализовано в серии Zufer ZHS.
Резюме по выбору конструкции
- Если технологический процесс требует давления до 4 бар и минимального обслуживания — преимущество за роликовой схемой. Она позволит реже менять шланг, экономить на электроэнергии, не иметь проблем с хранением и утилизацией специальной перистальтической смазки.
- Если давление стабильно выше 4 бар (до 15 бар) — конструкция с башмаками обеспечит больший межсервисный интервал насосного агрегата, более стабильную работу.
- Насосы с башмаками предпочтительны при работе с вязкими и абразивными средами на высоком давлении. Роликовая конструкция – отличное решение для точного дозирования, в том числе агрессивных сред.
