Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Дозировочные (дозирующие) насосы — это объёмные насосы, обеспечивающие подачу жидкости с заданной точностью. Их применяют там, где важно не просто перекачать среду, а отмерить строго определённый расход реагента: в реагентном хозяйстве водоподготовки, в химической и нефтепереработке, в теплоэнергетике. В статье разобраны два основных конструктивных типа — мембранные и плунжерные насосы-дозаторы, их точность дозирования, способы регулирования подачи, химическая стойкость материалов проточной части и порядок выбора.
По действующей терминологии дозировочный насос (насос-дозатор) — это насос, обеспечивающий подачу с заданной точностью. Определение закреплено в межгосударственном стандарте на термины и определения насосов ГОСТ ISO 17769-1-2014 действующий, которым заменён ранее применявшийся ГОСТ 17398-72. Наряду с обратимыми, реверсивными, регулируемыми и ручными насосами дозировочные относятся к насосам, классифицируемым по требованиям эксплуатации.
Ключевое отличие насоса-дозатора от обычного перекачивающего насоса — нормированная точность подачи и возможность её плавного регулирования. Практически все дозировочные насосы являются объёмными: подача формируется за счёт периодического изменения объёма рабочей камеры, поэтому расход за цикл определяется геометрией, а не напорной характеристикой сети. Это даёт почти линейную зависимость подачи от частоты рабочих циклов и хода рабочего органа и делает дозу предсказуемой.
Наибольшее распространение получили два типа возвратно-поступательных насосов — плунжерные и мембранные (диафрагменные), а также один тип роторных — перистальтические (шланговые). Термины «дозировочный» и «дозирующий» в технической литературе используются как синонимы.
Доза задаётся объёмом рабочей камеры и частотой циклов, а не давлением в сети, — поэтому подачу дозировочного насоса можно нормировать и точно регулировать.
Конструкция рабочего органа определяет точность, предельное давление, герметичность и пригодность к конкретной среде. Ниже — сравнение трёх основных типов насосов-дозаторов.
Перекачиваемые среды и предельные параметры (давление, температура, вязкость) у конкретных моделей различаются и устанавливаются техническими условиями изготовителя. Приведённые характеристики отражают типовые свойства каждого конструктивного типа, а не паспорт отдельного насоса.
Плунжерный насос — возвратно-поступательный насос, рабочий орган которого выполнен в виде плунжера (удлинённого цилиндрического тела с гладкой поверхностью). При движении плунжера в камере попеременно создаётся разрежение (всасывание через всасывающий клапан) и избыточное давление (нагнетание через нагнетательный клапан). Дозируемая жидкость контактирует и с камерой, и непосредственно с плунжером, поэтому камеру и плунжер изготавливают из коррозионностойких материалов. Плунжерные насосы обеспечивают наиболее высокую точность дозирования и работают при высоком давлении, что делает их основой агрегатов для подачи реагентов в напорные системы.
В герметичном исполнении уплотнение плунжера дополняют сильфонным узлом и блоком сбора и возврата утечек, что позволяет приблизить плунжерный насос к мембранному по герметичности, сохранив его точность.
Мембранный насос — возвратно-поступательный насос, рабочий орган которого выполнен в виде упругой мембраны (диафрагмы). Мембрана колеблется и попеременно вытесняет и всасывает жидкость через клапаны. Привод мембраны бывает механическим, гидравлическим или пневматическим. Главное достоинство — полное разделение дозируемой среды и привода: рабочая камера герметична, что важно при дозировании токсичных и агрессивных жидкостей. В рабочей камере нет трущихся пар, поэтому число изнашиваемых деталей меньше, чем у плунжерных насосов.
Ограничения мембранных насосов связаны с поведением эластичной мембраны: на точность влияют режим её растяжения-сжатия и постепенная усталость материала, а крупные механические включения в среде могут повредить мембрану. Поэтому исторически мембранные насосы уступали плунжерным по точности, хотя современные конструкции этот разрыв сокращают.
Перистальтический насос — роторный насос, рабочий орган которого представляет собой упругий шланг, пережимаемый вращающимися роликами. Подача строго пропорциональна частоте вращения ротора, что обеспечивает стабильное дозирование. Единственная деталь, контактирующая со средой, — шланг, а клапаны и сальники отсутствуют, поэтому насос полностью герметичен и хорошо подходит для абразивных, вязких и кристаллизующихся жидкостей, с которыми плунжерные насосы работают плохо. Основной недостаток — износ шланга, требующий периодической замены.
Точность дозирования характеризует отклонение фактической подачи (дозы) от заданного значения. Отклонение складывается из систематической и случайной составляющих; на него влияют перетекания через клапаны, геометрия и износ седла и запорного элемента, вязкость и загрязнённость жидкости, давление в системе и скорость хода рабочего органа.
В отечественной практике точность насоса-дозатора выражают категорией точности дозирования — цифровым индексом, который включают в условное обозначение агрегата. Индекс численно равен предельному относительному отклонению подачи от заданной величины в процентах.
Категория точности назначается в пределах рабочего диапазона регулирования подачи. Для мембранных агрегатов категория точности, как правило, не назначается; для агрегатов с высоким предельным давлением и для агрегатов с малой подачей она также может не назначаться — конкретные ограничения устанавливаются техническими условиями изготовителя.
100 ± 1 л/ч
Из конструктивных типов наиболее точны плунжерные насосы: жёсткий плунжер задаёт строго определённый рабочий объём за ход. Мембранные уступают им из-за упругой деформации мембраны, перистальтические дают стабильную, но в среднем менее высокую точность. При работе совместно с электронным блоком управления и обратной связью по расходу суммарная погрешность дозирования системы может быть снижена.
Подачу насоса-дозатора регулируют двумя принципиально разными способами: изменением рабочего объёма за цикл (длины хода) и изменением частоты циклов (частоты вращения привода). У возвратно-поступательных агрегатов эти способы отражаются индексами в условном обозначении.
Индексы Р, Э и ЭМ — это обозначения по технической документации производителей электронасосных дозировочных агрегатов; конкретный состав условного обозначения зависит от изготовителя и типа агрегата.
У перистальтических насосов подачу регулируют изменением частоты вращения ротора, причём расход меняется прямо пропорционально частоте, что упрощает построение систем непрерывного дозирования. Современные агрегаты часто оснащают электронными контроллерами: подачу задают с панели управления и корректируют по сигналам контрольно-измерительных приборов, что позволяет автоматизировать дозирование.
В обозначении электронасосного дозировочного агрегата после буквенного типа последовательно кодируются категория точности дозирования, способ регулирования, параметры номинального режима в виде дроби (в числителе — подача, л/ч; в знаменателе — предельное давление на выходе), материал проточной части, конструктивное исполнение гидроблока, исполнение электродвигателя и климатическое исполнение с категорией размещения по ГОСТ 15150.
Область применения дозировочного насоса определяется химической стойкостью материалов проточной части к дозируемой среде и исполнением комплектующего электрооборудования. Детали, контактирующие с агрессивной средой (камера, плунжер, клапаны, мембрана, уплотнения), подбирают по совместимости с реагентом — по его химической активности, водородному показателю и температуре. Марки коррозионностойких сталей и сплавов установлены межгосударственным стандартом ГОСТ 5632-2014 действующий, заменившим ГОСТ 5632-72.
Конкретное исполнение проточной части выбирают по совместимости с дозируемой средой при рабочей температуре; марку материала указывают индексом в условном обозначении агрегата. Обозначения марок приводят по ГОСТ 5632-2014 (прежние обозначения по ГОСТ 5632-72 допускается указывать в скобках).
Дозировочные насосы рассчитаны на широкий диапазон сред: нейтральные и агрессивные жидкости, эмульсии и суспензии в широком диапазоне водородного показателя. Кинематическая вязкость среды у типовых исполнений ограничена величиной порядка 8·10⁻⁴ м²/с (8 Ст); для вязких, абразивных и кристаллизующихся сред предпочтительны перистальтические насосы. Наличие и размер твёрдых включений нормируются технической документацией и обычно привязываются к диаметру условного прохода присоединительных патрубков.
Требования безопасности к насосам и насосным агрегатам, включая выбор материалов и герметизацию, установлены стандартом ГОСТ 31839-2012 действующий. В нём, в частности, оговорено, что для перекачивания взрывоопасных и пожароопасных жидкостей не допускается проточная часть из чугуна с пластинчатым графитом, а в системах дозирования при малых подачах допускается применение поршневых и плунжерных насосов.
Выбор насоса-дозатора — это согласование требуемой дозы и давления с параметрами среды и условиями эксплуатации. Рациональная последовательность подбора такова.
При монтаже дозировочного агрегата важно обеспечить положительный подпор на входе и не допускать падения абсолютного давления на входе ниже давления насыщенных паров дозируемой среды при рабочей температуре — иначе возможны срыв подачи и потеря точности дозирования.
Это насос, обеспечивающий подачу жидкости с заданной точностью (определение по ГОСТ ISO 17769-1-2014). В отличие от обычного перекачивающего насоса, у него нормирована точность дозы и предусмотрено регулирование подачи. Чаще всего это объёмные возвратно-поступательные насосы — плунжерные и мембранные.
У плунжерного рабочий орган — плунжер, контактирующий со средой; он даёт более высокую точность и работает при высоком давлении. У мембранного рабочий орган — упругая мембрана, полностью отделяющая среду от привода, что обеспечивает герметичность и применимость к токсичным средам, но точность обычно несколько ниже из-за упругой деформации мембраны.
Цифровой индекс категории точности численно равен предельному относительному отклонению подачи от заданной величины в процентах. Категория 1,0 соответствует предельному отклонению около ±1 % в рабочем диапазоне регулирования, категория 0,5 — около ±0,5 %, категория 2,5 — около ±2,5 %.
Двумя способами: изменением длины хода плунжера или мембраны (ручной механизм регулирования) и изменением частоты циклов — частотным регулированием привода или дискретным управлением в режиме пуск-останов. У перистальтических насосов подача меняется пропорционально частоте вращения ротора.
Нейтральные и агрессивные жидкости, эмульсии и суспензии в широком диапазоне водородного показателя. Главное условие — стойкость материалов проточной части к среде при рабочей температуре. Для вязких, абразивных и кристаллизующихся сред применяют перистальтические насосы.
Наиболее высокую точность дозирования обеспечивают плунжерные насосы благодаря жёсткому рабочему органу с фиксированным объёмом за ход. Мембранные несколько уступают из-за упругости мембраны, перистальтические дают стабильную, но в среднем менее высокую точность. Применение электронного управления с обратной связью по расходу повышает точность системы в целом.
Из коррозионностойких материалов по ГОСТ 5632-2014: хромоникелевых аустенитных сталей типа 12Х18Н10Т, кислотостойких молибденсодержащих сталей типа 10Х17Н13М2Т, титана и его сплавов, никелевых сплавов, а также фторопластов и химстойких эластомеров для мембран и уплотнений. Материал выбирают по совместимости с дозируемой средой.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.