Насосы для перекачки порошка

В химичеcкoм машинocтрoении уже в cилу cпецифики этoй oтраcли к выпуcкаемoму oбoрудoванию предъявляетcя ряд cтрoгих требoваний. На первoм меcте cегoдня cтoят oхрана oкружающей cреды и теcнo cвязанные c нею биoтехнoлoгии. Как это реализуетcя практичеcки, проcледим на примере наcоcов для безопасной и чистой перекачки порошков.

Механическая перекачка во всех отношениях удобнее и безопаснее, чем ручная работа с порошками. С этим никто спорить не будет, разве что выдвинет давно изживший себя аргумент – мол, ручной труд дешев, а всякая его механизация обходится в немалую копеечку. Но мы еще добавим, что и с экономической точки зрения применение насосов заметно выигрывает по сравнению с другими сложными порошковыми системами, используемыми в промышленности.

Только вот первую попавшуюся помпу здесь не применишь. Лучше всего специально под порошки приспосабливаются пневматические мембранные насосы, работающие на сжатом воздухе, как это сделала, например, шведская фирма Tapflo.


В самом начале было сказано о биотехнологиях. Мембранные насосы можно отнести к ним без особой натяжки, поскольку их действие очень уж напоминает работу сердца.

Две эластичные соединенные между собой мембраны синхронно перемещаются вперед и назад. Роль мускульной силы для них выполняет сжатый воздух. Проникая за одну из мембран, он заставляет ее выгибаться и продвигать перекачиваемую субстанцию в отверстие выхода. В это время вторая мембрана, напротив, втягивается, создавая перед собой вакуум и работая тем самым на всасывание. После прохождения импульса направление сжатого воздуха изменяется, он подается уже за вторую мембрану, и процесс повторяется с другой стороны.

У мембран Tapflo слоистая конструкция, отлично подходящая для тяжелых условий работы. Решение с интегрированным металлическим сердечником позволяет перекачиваемой субстанции контактировать с абсолютно плоской поверхностью без шайб и гаек, тем самым способствуя уменьшению вероятности протечек. В результате этого мембраны, которые могут быть изготовлены из PTFE покрытия (пищевого), EPDM, белого EPDM (пищевого), NBR (нитрилового) или FKM (витонового), легче чистить.

Во время каждого цикла давление с обратной стороны выпускающей мембраны равно давлению на стороне перекачиваемой субстанции. Поэтому насосы Tapflo могут работать с закрытым выпускным клапаном без неблагоприятных последствий для срока службы мембран.

Воздушный клапан приводит насос в движение и распределяет сжатый воздух по камерам за мембранами. Благодаря оригинальной уплотнительной системе он работает без техобслуживания и машинного масла. Это не только экономит средства на смазку, но также ограждает и окружающую среду от загрязнения. Воздушный клапан Tapflo не имеет мертвой точки – насос всегда начнет работу, как только будет подан воздух. Корпус клапана сделан из латуни или опционально из нержавеющей стали AISI 316.

Агрегаты Tapflo оборудованы четырьмя обратными клапанами, что обеспечивает правильное направление движения субстанции через насос. У клапана шарового типа наиболее простая и надежная конструкция, хорошие герметизирующие свойства, его легко поддерживать в чистоте, а при необходимости – и заменять. Он доступен в следующих модификациях: EPDM, NBR (нитрил), PTFE, AISI 316 для любого типа субстанции. И вот мы вплотную подошли к поднятой теме – перекачка порошка…


Агрегаты для перекачки порошка у Tapflo (а это модели TXP220 XEES, 1 1/2" и TXP420 XEES, 2") являются модификациями стандартных алюминиевых насосов с покрытием PTFE. Особое покрытие позволяет обеспечить эффективную перекачку через насос с наименьшим возможным сопротивлением.
Что можно качать? Производительность перекачки очень сильно различается от порошка к порошку и зависит от плотности, веса и еще ряда параметров. В частности, порошковый насос может работать с субстанциями удельным весом от 80 и до 720 кг/м3 сухого веса. А если проще, то надо проверять так, как рекомендует своими правилами производитель: если порошок не слипается при сжатии его в ладони, тогда можно с успехом применять насос Tapflo. Вот несколько примеров широко распространенных в промышленности порошков, которые перекачивают эти агрегаты, – спекаемый порошок, сажа, канифоль и кремний.

Система забора воздуха устраняет любые проблемы с запуском агрегата. Воздух захватывается насосом вместе с порошком, одновременно распыляя его и приводя во взвешенное состояние. Затем засасывающий поток может быть настроен вручную при помощи игольчатого клапана для получения оптимальной производительности.
Порошковый насос Tapflo может проделать аналогичную работу так же, как и сложные и большие порошковые системы, а очень компактная конструкция сделает устройство передвижным. Насосы для перекачки порошка имеют маркировку ATEX, что позволяет использовать их даже во взрывоопасных зонах (группа IIG/IID, категория 2).


Специально для своих агрегатов Tapflo разработала систему безопасности, которая автоматически срабатывает при поломке мембраны. Таким образом, никакая перекачиваемая субстанция не попадет в окружающую среду или пневматическую систему насоса.

Система безопасности состоит из устройства управления, оповещения и дублирующей мембраны насоса. При нормальной эксплуатации агрегата в камере между основной и дублирующей мембранами поддерживается вакуум. Если одна из мембран ломается, тогда в этой камере моментально поднимется давление, а система управления сразу же остановит насос и включит сигнал.

Отметим, что система безопасности может работать и во взрывоопасных областях, т.к. в ней используются только пневматические компоненты.


Блок автоматического управления позволяет установить насос на перекачку строго определенного объема субстанции. Все, что нужно в таком случае сделать оператору, - один раз установить счетчик на объем, который насос перекачивает за один ход мембраны. После этого надо просто ввести необходимый объем (допустим, для наполнения емкостей размером 5, 10 и 25 л) и запустить устройство, нажав кнопку «перекачать».

После запуска программы устройство будет считать количество ходов насоса. Основываясь на данной информации, оно самостоятельно отключит агрегат после того, как желаемый объем будет перекачан. Ходы насоса учитываются переключателем давления, находящимся в блоке счетчика, контролирующим все изменения в выпускаемом воздухе.
При этом непосредственно на насос не устанавливают никаких электрических устройств, что позволяет использовать его даже во взрывоопасных зонах, но при одном условии - блок управления должен располагаться за пределами Ex-зоны.


Если требуется перемешать порошки между собой или размешать любой из них в какой-нибудь жидкости, то с оборудованием Tapflo и здесь не возникнет особых проблем. Однако для такого применения подходит уже не насос, а пневмиксер. Впрочем, он способен работать и как перемешивающее устройство, и как транспортный насос.
Пневмиксер был разработан фирмой в основном для лакокрасочной промышленности. Именно там большинство сырья, которое находится в барабанах или контейнерах, со временем расслаивается и перед использованием должно быть перемешано или смешано. Это обычно влечет за собой трудоемкие процессы вращения, взбалтывания или перекачивания в смешивающую машину.

Пневмиксер использует непосредственно сам контейнер, в котором находятся продукты для перемешивания. Во входное отверстие просто вставляется отвод агрегата. Чтобы заставить продукт активно распространяться по всему контейнеру, в  режиме перемешивания выпускной клапан закрыт, а рециркуляционный открыт. В итоге при уменьшении отходов и затрат на обработку увеличивается производительность.
В режиме перекачки выпускной клапан открыт, а рециркуляционный частично открыт, чтобы одновременно перемешивать продукт и перекачивать его.