Диплом 1 (1211063), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Низкая стоимость, простая конструкция и универсальность делают егоидеальным для использования в экспериментальных процедурах, в которыхскорости потока и давления нагнетания обычно не предъявляют жестких требований. Возможность параллельного подключения нескольких крышек насоса (каждая крышка насоса состоит из одной трубки и узла ротора) подтвердили свою пользу в современной комбинаторной химии, значительно автоматизируя процесс дозирования в параллельных экспериментальных процедурах.Аналогично, перистальтические насосы применяются в аналитических машинах, когда параллельные крышки насосов позволяют анализировать одновременно несколько продуктов.Перистальтические насосы на некоторое время обосновались в ряде областей, в которых их уникальные характеристики особенно полезны.

Однимпримечательным применением является перекачка бетона и цемента, и именноиз этой ниши появилась компания bredel, являющаяся пионером более широкого применения шланговых насосов. Перекачка бетона преимущественноосуществляется большими гидравлическими поршневыми насосами, но дляболее легких материалов (например, торкрет-бетона и жидкого строительногораствора) и маломасштабных применений перистальтические насосы предлагают конкурентоспособное и более дешевое альтернативное решение.Этот путь привел к развитию насосов с возможностями создания высокихдавлений (до 16 бар), и теперь несколько производителей, кроме bredel, предЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ22лагают насосы, которые могут работать в этих областях с жесткими требованиями. По мере того, как насосы становились лучше известны, они нашлиприменение в ряде важных промышленных областей, включая следующие:виноделиепищевая промышленностьканализациягорная промышленностьсельское хозяйствокерамическая промышленностьцеллюлозно-бумажная промышленностьэкологические очистные работыморской флотНедостатки перистальтических насосовПеристальтические насосы имеют свои ограничения.

Основной проблемой является ограниченный ресурс шланга вследствие трения между башмаками или роликами и поверхностью шланга. Поверхность шланга может являться причиной загрязнения технологической среды или самого насоса, поэтому, чтобы избежать процесса разрушения, важно следовать графикам периодической замены.Как было упомянуто выше, поток подвержен пульсациям, поэтому частотребуется включать в технологический поток демпферы пульсаций, чтобыпредотвратить повреждения трубопроводов и исключить чрезмерные вибрации.Возможности насосов ограничены до давлений 15-20 бар и расхода 100м3/ч (обычно значительно ниже).Промышленные шланговые насосы относительно громоздки, тяжелы идороги по первоначальной стоимости (эта стоимость вскоре компенсируется,ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ23так как стоимость шлангов для замены обычно составляет 5% от покупной цены, тогда как замена статора и ротора эксцентрикового винтового насоса может составлять более половины его начальной стоимости).Вспомогательные устройстваТак как выход этих насосов подвержен пульсациям, они часто используются вместе с демпферами пульсаций.

Это расширительные сосуды, снабженные надувными камерами, которые поглощают изменения давления в выходном потоке, обеспечивая более постоянную подачу. Это помогает исключитьчрезмерные вибрации в трубопроводе и защищает такое оборудование, какрасходомеры и датчики давления. Это также улучшает подачу среды к системам фильтров и другим технологическим компонентам. Всасывающий каналтакже подвержен воздействию пульсирующего потока и, в некоторых случаях,на входе насоса следует устанавливать стабилизаторы давления для минимизации вибраций в трубопроводе.Разрушение шланга может привести к серьезным проблемам вследствиенарушения подачи; истечение токсичных или коррозионных продуктов илизагрязнение технологической среды.

Можно включить систему обнаруженияутечек для автоматической остановки насоса в случае повреждения шланга ипредупреждения оператора. Эта система также может контролировать уровеньсмазочного масла в корпусе насоса.В целом шланги насосов восстанавливают свою форму после компрессиии при этом создают пониженное давление, которое позволяет заполнить насоспосле прохождения впуска роликом или башмаком. В случае очень высокойвязкости продукта, или когда шланг имеет недостаточную эластичность, прохождение продукта можно облегчить созданием пониженного давления в кор-ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ24пусе насоса. Эта функция включена в качестве конструктивной особенности вряде насосов (например, Bombas Boyser, Elro).Технические разработки в конструкции промышленных перистальтических насосовОсновное внимание в технической разработке промышленных перистальтических насосах уделяется усовершенствованию единственной изнашиваемой части - шланга.

Шланги изготавливаются из ряда эластомеров, используялибо один материал, либо композицию материалов для достижения оптимальной комбинации химических и механических характеристик. Для мощных насосов шланг обычно состоит из трех частей: внутренняя подкладка из резины,выбираемой по причине ее совместимости с технологической средой; армирующий слой (обычно из плетеных нейлоновых волокон, но иногда используется полиэстер или даже сталь) для добавления прочности, и наружный слой,обычно состоящий из природного каучука. Для достижения оптимальных характеристик наружный слой подвергается машинной обработке, чтобы получить постоянный диаметр шланга.

Это обеспечивает полностью равномерноесжатие шланга, предотвращая проскальзывание продукта или повреждениевследствие чрезмерного сжатия.Большинство производителей предлагает шланги из природного каучукаM (NR), бутадиенакрилонитрильного каучука (Nbr или Buna-N, используетсяспециально для нефтесодержащих и жирных жидкостей), этилен-пропиленмонодиена (EPDM, используется с высокотемпературными растворами длябезразборной мойки), бутилкаучука (IIR) и сульфохлорированного полиэтилена (например, эластомера компании DuPont). Выбор материалов базируется восновном на ожидаемом ресурсе шланга и химической совместимости с перекачиваемой средой.

Другими ключевыми моментами являются способностьпротивостоять изменениям температур (включая режимы чистки или стерилизации), пригодность для использования в пищевой/фармацевтической промышленности и устойчивость к истиранию. Трубчатые насосы работают приЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ25намного меньших давлениях, чем шланговые насосы, и не требуют использования армированных или композитных трубок. Используемые материалыварьируются от недорогих виниловых трубок до полиуретанов, силиконов,синтетических резин, подобных неопрену компании DuPont (и патентованныеварианты, такие как марпрен компании Watson-Marlow и варпрен компанииFinder) и фторэластомеров.

Некоторые производители насосов (например,Watson-Marlow и Randolph Austin) производят свои собственные материалыдля трубок, но и специализированные компании по производству материалов,например, Saint-Gobain также изготавливают трубки, например, популярныйряд Tygon, особенно для использования в перистальтических насосах.Для вращающегося элемента, который сжимает шланг, принимаются дваконструкторских подхода: один заключается в использовании ролика для сжатия трубки, тогда как в других конструкциях используется скользящий башмак. Для последнего варианта конструкции необходима смазка для предотвращения чрезмерного выделения тепла на поверхности шланга вследствиетрения. В случае насосов с фиксированными башмаками смазывание достигается посредством уплотнения ротора в корпусе, содержащем подходящий смазочный материал, обычно на основе глицерина.

Это дополнительно усложняеттехническое обслуживание, так как уровень смазочного материала требует постоянного контроля, и замена шлангов становится насущной задачей. Однакоэти недостатки могут быть уравновешены дополнительной механическойсложностью системы на основе роликов. Выбор смазочного материала важен,особенно в гигиенических применениях, так как разрушение шланга можетпривести к загрязнению технологической среды смазочным веществом; отсюда и выбор жидкостей на основе глицерина, а не минеральных масел.

В роликовых насосах часто используются небольшие количества консистентнойсмазки для смазывания проходов роликов, тогда как другие работают с такойже полной смазкой, используемой в насосах с фиксированным башмаком.ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ26Число роликов или башмаков может варьироваться, частично в зависимости от геометрии насоса. Некоторые производители разработали поточные насосы, в которых шланг совершает полный круг перед выходом непосредственно напротив впуска.

Это позволяет использовать один ролик (так как полостьодновременно герметизируется в двух местах, когда ролик сжимает впускнойи выпускной шланги, где они совпадают). Это обеспечивает большее вытеснение на сжатие, что, в свою очередь, позволяет насосу работать при меньшейскорости и может снизить износ. И наоборот, большее число роликов дает менее пульсирующий поток. Насос VISA компании Pompe Calella, предназначенный для перекачки пищевых и вязких коррозионных жидкостей, имеетконструкцию с шестью роликами.Интересный вариант перистальтического насоса предлагается некоторыми компаниями.

Эксцентриковые насосы имеют один ролик, установленныйна эксцентрическом валу. В насосе нет шланга, а технологическая среда проходит между круговым корпусом насоса и гибкой мембраной или вкладышем.По мере вращения вала ролик прижимает мембрану к наружному корпусу ипостепенно выталкивает технологическую среду из выпускного канала. Этинасосы имеют ограничения по относительно низким скоростям потока и давлениям, но обеспечивают интересную альтернативу для перекачки коррозионных сред, абразивных суспензий, фармацевтических материалов, пищевыхпродуктов, жидкостей с захваченными газами, вязких сред и жидкостей, чувствительных к сдвигу.Перспективы развитияРынок промышленных перистальтических насосов невелик, но быстроразвивается.

Несмотря на глобальные экономические условия, рост, вероятно,продолжится, так как перистальтические насосы забирают долю рынка у других технологий, а также прибыль от долгосрочных перспектив роста на рынЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ27ках водоподготовки и очистки сточных вод. Ряд основных глобальных игроков имеют гарантированные номенклатуры перистальтических насосов и хорошо подготовлены для капитализации на потенциальном росте на этом рынке, но они сталкиваются с двумя проблемами: конкуренция с их существующими изделиями и конкуренция со специализированными производственнымикомпаниями.

Не объединившиеся специализированные производственныекомпании, имеющие потенциал увеличения своей роли в этом секторе, включают Boyser, Calella и Ragazzini, и недавно вошедшие в рынок Albin и LaroxFlowsys. Они могут стать привлекательными объектами для приобретенияспециализированными компаниями по производству объемных насосов вСША, располагающими большой наличностью, особенно при относительнойслабости европейских валют против доллара, при том, что в настоящее времяЕвропа предлагает особенно хорошую цену.Watson-Marlow продолжит оставаться доминантной фигурой на этомрынке в среднесрочной перспективе, но как и у любого рыночного лидера, еерыночная доля будет снижаться за счет конкурентов. Можно полагать, чтосоздание союза с каким-нибудь глобальным поставщиком насосов будет наилучшей стратегией для защиты ее торговой марки и сохранения положения нарынке в долгосрочной перспективе.1.5.Эксцентриковые винтовые насосыЭксцентриковые винтовые насосы являются одновинтовыми насосами синтересной внутренней геометрией.

Характеристики

Список файлов ВКР