Cómo funciona una membrana. Cómo funciona un vaso de expansión de membrana. Cómo instalar un tanque de membrana

Un sistema de suministro de agua autónomo hoy ya no sorprende a nadie. Dichos diseños son muy convenientes y prácticos, sin embargo, su funcionamiento a menudo requiere dispositivos que una persona que solo usa un suministro de agua centralizado simplemente puede no conocer. Por ejemplo, un sistema autónomo de suministro de agua funcionará ininterrumpidamente durante mucho tiempo solo si incluye Tanque de expansión para suministro de agua. La industria moderna produce muchos de los productos más diferentes modelos tales dispositivos. Para elegir por ti mismo Mejor opción, debe navegar por los tipos de equipos y tener una buena idea del principio de su funcionamiento.

El dispositivo y las funciones de este equipo

Tipos de tanques de membrana.

Hay dos tipos principales de equipos de membrana de expansión.

Instrumento de membrana

casa característica distintiva- la posibilidad de sustituir la membrana. Se quita a través de una brida especial, que se sujeta con varios pernos. Al mismo tiempo, debe tenerse en cuenta que en dispositivos de gran volumen, para estabilizar la membrana, se fija adicionalmente espalda al pezón. Otra característica del dispositivo es que el agua que llena el tanque permanece dentro de la membrana y no entra en contacto con el interior del tanque. Eso protege las superficies metálicas de la corrosión y el agua misma de una posible contaminación y prolonga significativamente la vida útil del equipo. Los modelos están disponibles en versiones horizontales y verticales.

Los dispositivos con una membrana reemplazable difieren más a largo plazo servicio, ya que se puede sustituir el elemento más vulnerable del sistema y el agua no entra en contacto con la carcasa metálica del aparato

Dispositivo de diafragma estacionario

En tales dispositivos parte interna El tanque está dividido en dos partes por una membrana rígidamente fijada. No se puede reemplazar, por lo tanto, si falla, habrá que cambiar el equipo. Una parte del dispositivo contiene aire, la otra contiene agua, que está en contacto directo con el interior superficie metálica dispositivo, lo que puede provocar su rápida corrosión. Para evitar la destrucción de metales y la contaminación del agua, la superficie interna de la parte de agua del tanque está cubierta con una pintura especial. Sin embargo, esta protección no siempre es duradera. Se emiten dispositivos de tipo horizontal y vertical.

Un tipo de dispositivo con una membrana rígidamente fijada. El diseño asume que el agua está en contacto con las paredes del equipo

En nuestro siguiente material Se presentan las recomendaciones del experto sobre la elección de un tanque de membrana:

¿Cómo elegir el dispositivo adecuado?

La característica principal sobre la base de la cual se selecciona el equipo es su volumen. En este caso, se deben tener en cuenta los siguientes factores:

• Número de personas que utilizan el sistema de suministro de agua.
• El número de puntos de toma de agua, que incluyen no sólo duchas y grifos, sino también Accesorios como lavadoras y lavavajillas.
• La probabilidad de que el agua sea consumida por varios consumidores al mismo tiempo.
• El número máximo de ciclos de arranque y parada por hora para el equipo de bombeo instalado.

• Si el número de consumidores no excede de tres personas, y bomba instalada tiene una capacidad de hasta 2 cu. m por hora, se selecciona un tanque con un volumen de 20 a 24 litros.
• Si el número de consumidores es de cuatro a ocho personas y la capacidad de la bomba es de 3,5 metros cúbicos. m por hora, se instala un tanque con un volumen de 50 litros.
• Si el número de consumidores es más de diez personas y el rendimiento del equipo de bombeo es de 5 metros cúbicos. m por hora, elija un vaso de expansión de 100 litros.

Al seleccionar modelo deseado dispositivos, debe tenerse en cuenta que cuanto menor sea el volumen del tanque, más a menudo se encenderá la bomba. Así como el hecho de que cuanto menor sea el volumen, mayor será la probabilidad de aumentos repentinos de presión en el sistema. Además, el equipo también es un depósito para almacenar un cierto suministro de agua. En base a esto, también se ajusta el volumen del tanque de expansión. Debe tener en cuenta que el diseño del dispositivo permite la instalación de un tanque adicional. Además, esto se puede hacer durante la operación del equipo principal sin un desmantelamiento intensivo en mano de obra. Después de la instalación de un nuevo dispositivo, el volumen del tanque estará determinado por el volumen total de los tanques instalados en el sistema.

Excepto especificaciones elegir un tanque de expansión, Atención especial debe ponerse en contacto con su fabricante. La búsqueda de lo barato puede resultar en costos mucho más significativos. En la mayoría de los casos, los materiales más baratos se utilizan para la producción de modelos que atraen por su costo y, como muestra la práctica, no siempre son de alta calidad. La calidad del caucho del que está hecha la membrana es especialmente importante. No solo la vida útil del tanque depende directamente de esto, sino también la seguridad del agua que proviene de él.

Al comprar un tanque con una membrana reemplazable, asegúrese de aclarar el costo del artículo consumible. Muy a menudo, en la búsqueda de ganancias, no siempre los fabricantes conscientes sobrestiman significativamente el precio de una membrana de reemplazo. En este caso, sería más adecuado elegir un modelo de otra empresa. La mayoría de las veces, un gran fabricante está dispuesto a ser responsable de la calidad de sus productos, ya que valora su reputación. Por lo tanto, vale la pena considerar los modelos de esas marcas en primer lugar. Estos son Dzhileks y Elbi (Rusia) y Reflex, Zilmet, Aquasystem (Alemania).

El volumen del tanque de expansión para el suministro de agua puede ser diferente, se selecciona en función de las necesidades de los usuarios. Si posteriormente se requiere un volumen mayor, se puede instalar un dispositivo adicional

Características de la autoinstalación.

Todos los tanques de expansión se pueden dividir en dos grupos, determinados por el método de conexión. Hay modelos verticales y horizontales. No hay diferencias particulares entre ellos. Al elegir, se guían por los parámetros de la sala donde se colocará el equipo. Durante el proceso de instalación se deben seguir las siguientes recomendaciones:

• El tanque de expansión está instalado de tal manera que se puede acceder fácilmente a él para realizar el mantenimiento.
• Es necesario prever un posible desmantelamiento posterior tubería de conexión para reemplazar o reparar equipos.
• El diámetro del suministro de agua conectado no puede ser menor que el diámetro de la tubería de derivación.
• Es necesario conectar a tierra el dispositivo para evitar la corrosión electrolítica.

El dispositivo está montado en el lado de succión de la bomba. En el segmento entre equipo de bombeo y el punto de conexión debe excluir todos los elementos que pueden hacer un significativo resistencia hidráulica en el sistema. Conectamos la línea de reposición al circuito de circulación de todo el sistema.

Según el tipo de instalación se distinguen vasos de expansión de conexión horizontal y vertical

También preste atención al material sobre qué fallas ocurren con mayor frecuencia en las estaciones de bombeo y cómo solucionarlas usted mismo:

El tanque de expansión es una parte integral sistema autónomo suministro de agua. Apoya, previene daños prematuros a la bomba y retiene un cierto suministro de agua. Sin embargo, todas estas funciones se realizan solo bajo la condición de una selección competente y una instalación adecuada de la estructura. Por lo tanto, en ausencia de experiencia, es mejor no involucrarse en actuaciones de aficionados, sino encontrar especialistas calificados que instalen cualquier dispositivo con alta calidad.

para que se necesita tanque de membrana para el suministro de agua? Al organizar un suministro de agua autónomo para una casa privada a partir de pozos o pozos, es necesario crear un suministro de agua de emergencia. Un depósito de expansión para el suministro de agua es perfecto para estos fines. Estos contenedores son prácticos, tienen un gran volumen, pero para garantizar un funcionamiento normal, es necesario utilizar varios dispositivos y no limitarse a una sola instalación.

Cuando se incluye un tanque en el sistema de suministro de agua, la autonomía del suministro de agua aumenta significativamente. La reserva creada permitirá solucionar los problemas de abastecimiento de agua que puedan surgir durante y durante la atención operativa para equipos y pozos. Sobre el este momento industria produce una gran cantidad varios modelos lo que complica mucho la elección.

Se utiliza un tanque de expansión para el suministro de agua para mantener el nivel de presión deseado cuando suministro de agua autónomo. En la mayoría de los casos, se utilizan membranas (tanques de expansión) para estos fines. Estos son contenedores, dentro de los cuales hay membranas de goma que dividen el tanque en cámaras. Una cámara es agua, la otra es aire.

El tanque está conectado al suministro de agua de un sistema de suministro de agua autónomo, de modo que la rama de entrada suministra agua al tanque, lo llena, y solo después de llenar un cierto volumen, se suministra agua a los consumidores.

El principio de funcionamiento es el siguiente: cuando el sistema está encendido (arrancado), la bomba bombea hacia cámara de agua agua hasta llenarla. En este caso, el volumen de la segunda cámara se reduce significativamente. Cuando se reduce la cámara de aire, la cantidad de aire en su interior no cambia, por lo que aumenta la presión sobre la membrana. En consecuencia, la presión en el sistema aumenta.

Los vasos de expansión utilizan una membrana que lo separa en 2 depósitos, uno de aire y otro de líquido. En este caso, es necesario contar con un equipo de control de presión (presostato) en el tanque. Esto es necesario para apagado automático bomba, el mismo sensor enciende automáticamente la bomba cuando la presión en el tanque cae por debajo del valor programado. Esto permitira operación automática todo el sistema de abastecimiento de agua.

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Sin embargo, vale la pena recordar que un volumen más pequeño le permite reducir las caídas de presión en el sistema. Al mismo tiempo, el tanque en sí es un tanque de reserva para almacenar agua.

El tejido de la membrana es material innovador con permeabilidad selectiva. ha elevado propiedades protectoras. Utilizado para la producción de niños, ropa de deporte, equipo de seguidores de recreación activa de invierno, representantes de profesiones extremas.

¿Por qué se necesitan membranas?

La palabra "membrana" origen antiguo y significa "membrana". EN viejos tiempos se aplicó en el sentido ordinario y biológico. A medida que la ciencia se desarrolló, el término adquirió física, química, significado técnico. Las tecnologías de membrana ahora se utilizan en industria de la luz para la producción de prendas de vestir.

Una de las principales funciones de la ropa es la protectora. Anteriormente utilizado para proteger contra la lluvia zapatos de goma, impermeables de polietileno, capas de otros. De la lluvia, la nieve, el viento, estos materiales protegieron bien durante algún tiempo. Es imposible permanecer en productos impermeables fabricados según tecnologías antiguas durante mucho tiempo.

El cuerpo humano, en promedio, libera más de medio litro de humedad por día, que se acumula en la ropa desde el interior si no hay salida. Con movimientos activos, la cantidad de sudor liberado puede llegar a un litro y medio.

La introducción de membranas en la composición de los tejidos protectores le permite eliminar el vapor de agua, al tiempo que evita que entre humedad, viento, lluvia y nieve.

La estructura y el mecanismo de acción de las membranas.

El ejemplo más simple de un producto de membrana es una bolsa de plástico (que no debe confundirse con el polietileno). Si vierte, por ejemplo, una solución de proteína salada en una bolsa de plástico y la cuelga en un recipiente con agua limpia, luego, después de un tiempo, la sal penetrará a través de los poros del celofán en el agua. El celofán deja salir selectivamente las moléculas pequeñas, retiene las grandes en el interior, las moléculas de agua del exterior no se filtran en la bolsa.

La capa de membrana en los tejidos funciona de manera similar. Deja salir pequeñas moléculas sin dejar entrar nada.

Las membranas utilizadas en la industria ligera se suelen dividir en porosas (que contienen poros) y no porosas (supuestamente que no contienen poros). La división es condicional, pero generalizada. Es recomendable usarlo.

• Las membranas con poros son capas delgadas de polímero con orificios muy pequeños a través de los cuales las moléculas de agua gaseosa (vapor) pueden filtrarse desde el interior, pero las gotas no caben allí. Recuerde el curso de la escuela: en una gota, las moléculas de agua "se pegan", están en forma de grupos asociados. En estado de vapor, las moléculas de agua están solas, la distancia entre ellas no les permite unirse. La compañía estadounidense Gore-TeX fabrica telas de membrana de teflón, por 1 cm 2 de las cuales hay alrededor de mil quinientos millones de microagujeros: poros.
• Las membranas sin poros actúan de manera diferente. También contienen muchas microcélulas con una forma compleja y sinuosa, que recuerda la estructura de una esponja. El vapor de la piel es absorbido por las células, satura la membrana, se convierte en humedad condensada y, debido a la diferencia de presión parcial (este concepto también es de cursos escolares), se libera al exterior. Este principio de separación es posible porque hay más vapores en el interior que en el exterior. Si, hipotéticamente, el usuario de la ropa ingresa a una sauna u otra habitación con una humedad muy alta, la humedad ingresará de la misma manera.

En algunos materiales, se combinan diferentes membranas, se coloca una capa sin poros en el exterior y con poros en el interior. La tela es efectiva pero costosa.

Comparación de términos de uso

• Todos los tejidos de membrana eliminan los vapores de la zona. Alta presión sanguínea a la zona presión reducida(como dicen los expertos en gradiente de valor).
• Con una humedad alta, las membranas con poros pueden eliminar mejor los vapores hacia el exterior, especialmente si hay ventilación en la ropa. Las membranas no porosas son efectivas en ambientes de aire relativamente seco. Si la humedad es alta o la ventilación está abierta, dicha membrana no funcionará bien.
• En temperaturas bajas la membrana con poros funciona mejor. A temperaturas negativas del material, las membranas sin poros simplemente se congelan.
• Una membrana porosa puede obstruirse si no se cuida o no se usa correctamente. Los tejidos de membrana sin poros son resistentes y duran mucho tiempo.

Características principales

Los tejidos de membrana están diseñados para proteger contra la intemperie y crear una sensación de comodidad para los usuarios. Las funciones justifican la importancia de los indicadores clave.

• Impermeable. A altas presiones de la columna de agua, cualquier tejido comenzará a filtrarse. Para una operación exitosa, los valores de los impactos máximos tolerables son importantes. La ropa diseñada para condiciones difíciles debe soportar presiones de 20 000 mm de columna de agua y superiores. Un valor de 10000 mm es aceptable para condiciones normales de lluvia.
• La permeabilidad al vapor caracteriza la masa de vapor en gramos, que puede ser eliminada por 1 m 2 de material en una unidad de tiempo determinada (generalmente 24 horas). La permeabilidad al vapor mínima más común es de 3000 g/m2, la máxima es de 10000 g/m2. A veces, esta propiedad se mide por la capacidad de resistir el transporte de vapor (RET). Si este indicador es igual a 0, el tejido deja pasar completamente todo el vapor, con un valor de 30, el paso de vapor está prácticamente excluido.

La membrana no realiza funciones aislantes. Protege de la lluvia, el viento, la nieve, proporciona "respiración" al cuerpo, ayuda a proporcionar confort térmico.

Estructura de la tela

Estructuralmente, los tejidos de membrana difieren en la ejecución.

• En los tejidos bicapa, la membrana se fija con en el interior lienzos Además, está cerrado con un revestimiento que protege contra daños y obstrucciones.
• En los tejidos de tres capas, se pegan entre sí: la capa exterior, la membrana, malla interior. Se elimina la necesidad de una capa de revestimiento. El material es muy cómodo, es más caro.
• En algunas modificaciones, se rocía una capa protectora especial en la superficie interna de la tela de dos capas.
• Hay tipos de tejidos de membrana con una capa repelente al agua (DWR) aplicada en la parte superior. El recubrimiento puede lavarse con el tiempo. Se restaura fácilmente por medios especiales.

Fabricantes líderes

El más autorizado, históricamente el primer fabricante de telas de membrana es Gore-TeX. Hizo ropa para astronautas. Luego se ofrecieron varios tipos de productos a esquiadores, escaladores, turistas de montaña.

La ropa con membranas Triple-Point, Sympatex, ULTREX es comparable en calidad. El material es sólido, disponible en varias versiones. El precio es alto, corresponde a las propiedades de los productos.

Los productos con membranas Ceplex, Fine-Tex tienen un precio accesible. Está diseñado para un máximo de 2 temporadas de uso activo, después de lo cual el material puede comenzar a dejar pasar un poco de agua.

Cuando compre ropa hecha de telas de membrana, preste atención a la información sobre cómo pegar las costuras. En algunas variedades, absolutamente todas las costuras están pegadas, en otras, solo las principales. Para llevar en la ciudad basta con pegar las costuras principales. Para deportes activos, puede ser mejor elegir productos con todas las costuras reforzadas. La elección depende del usuario potencial.

Reglas para el cuidado de los tejidos de membrana.

El material es específico en composición y estructura. No se deben aplicar métodos de lavado normales a este grupo de productos.

• Puede lavar la tela con una capa de membrana en la máquina usando un modo suave y productos especiales suaves.
• No puedes empujar el coche.
• No puedes llevarlo a la tintorería.
• No es necesario planchar, no es necesario hacer esto.
• Se puede lavar a mano si se desea.
• Puede dejar la cosa en un estado enderezado arbitrario para que el agua fluya de ella.
• La tela está muy ligeramente sucia. Después de usarlo, secarlo, se puede cepillar ligeramente con un cepillo normal.

Los tejidos con materiales de membrana te permiten sentirte protegido ante cualquier mal tiempo con las actividades más activas.

En la actualidad, como dispositivo de compensación para el refrigerante, un tanque de expansión de membrana ha ganado gran popularidad. Sistemas de calefacción por gravedad con circulación natural rara vez se usan y, por lo tanto, los contenedores abiertos se están convirtiendo gradualmente en una cosa del pasado. Estos dispositivos son necesarios sistemas modernos suministro de agua, donde se instalan estaciones de bombeo y calderas calentamiento indirecto. Este material le dirá cómo elegir y conectar dicho tanque a un sistema en particular.

El dispositivo y el principio de funcionamiento del tanque de membrana.

Comencemos con el hecho de que estructuralmente los dispositivos diseñados para calefacción y suministro de agua (acumuladores hidráulicos) tienen algunas diferencias y no se pueden confundir entre sí. Al mismo tiempo, el principio de funcionamiento de un tanque de membrana es el mismo independientemente de su diseño.

La disposición general de tales tanques es la siguiente: dentro de una caja de metal sellada forma cilíndrica hay una membrana de goma (popularmente - "pera"). Es de dos tipos:

• diafragma que separa espacio interior aproximadamente por la mitad;
• en forma de pera, con su base unida a la entrada de agua.

Nota. El segundo tipo de membranas debe ser reemplazado, para esto es necesario desenrollar la brida de la tubería. El primer tipo no se puede reemplazar, solo junto con el cuerpo.

La diferencia entre los buques para diferentes sistemas consiste en el hecho de que los tanques de expansión de membrana para sistemas de calefacción se llenan con un refrigerante que entra en contacto con las paredes de metal desde el interior. En los tanques de suministro de agua, el agua nunca entra en contacto con el metal, y algunos modelos incluso permiten enjuagar la "pera". Estas modificaciones se recomiendan para su uso en redes de suministro de agua potable.

Otra diferencia es que las membranas para tanques de expansión de agua están hechas:

• del caucho alimentario;
• adaptado a una presión más alta que para calentar.

En consecuencia, la "pera" en el tanque para sistemas de calefacción está adaptada para trabajar a más alta temperatura. El principio mismo de funcionamiento de los dispositivos es simple: bajo la influencia de fuerzas externas (expansión térmica o acción de bombeo), el recipiente se llena de agua y estira la membrana hasta límites conocidos. Un aumento en la "pera", por otro lado, limita el aire bajo una cierta presión. Para crear esta presión, el dispositivo del tanque proporciona un carrete especial.

Cuando la influencia externa se detiene y la presión en la red de tuberías cae debido a la entrada de agua o al enfriamiento del refrigerante, la membrana empuja gradualmente el agua hacia el sistema.

Comencemos con el hecho de que un tanque de expansión de membrana para el suministro de agua no se puede usar en redes de calefacción y viceversa. La razón es que cada uno de los sistemas tiene su propia presión y temperatura, así como requisitos para la calidad del agua. Mientras tanto, son muy similares en apariencia, los fabricantes incluso logran pintar los cuerpos de los tanques en un color (la mayoría de las veces rojo). ¿Cómo distinguir?

Cada producto tiene una placa de identificación adjunta. Contiene toda la información que necesitamos. Cuando la placa de identificación dice que el máximo presión operacional es 10 Bar, y la temperatura es 70 ºС, luego frente a usted hay un tanque de expansión para el suministro de agua fría. Si la inscripción dice que la temperatura máxima es de 120 ºС y la presión es de 3 bar, entonces este es un tanque de membrana para calentar, todo es simple.

El segundo criterio de selección es el volumen del tanque, se determina de la siguiente manera:

• por sistema de calefacción: se calcula la cantidad total de refrigerante en la red de la casa y se le quita una décima parte. Esta será la capacidad del tanque con un margen;
• para el suministro de agua: aquí el volumen del recipiente debe garantizar un funcionamiento cómodo de la bomba de agua. Este último no debe encenderse y apagarse más de 50 veces por hora. Un representante de ventas lo ayudará a determinar la cifra con mayor precisión;
• para el suministro de agua caliente (tanque para una caldera). El principio es el mismo que con la calefacción, solo necesita tomar una décima parte de la capacidad de la caldera de calefacción indirecta;

¡Atención! Para compensar la expansión térmica del agua en la caldera, es necesario tomar un tanque diseñado para el suministro de agua.

Cómo instalar un tanque de membrana

No solo el rendimiento de un sistema en particular, sino también la vida útil del tanque depende de qué tan correctamente se instale y conecte el tanque de expansión de tipo membrana. Lo primero que debe hacer es colocar y fijar el tanque a la pared o al piso en la posición requerida por su manual de instrucciones. Si no hay nada sobre esto en él, aclararemos este tema a continuación en el texto.

El segundo punto es que se debe instalar una válvula de cierre en la tubería de suministro. Al cerrarlo, siempre se puede quitar la membrana tanque de presión para reparación o reemplazo. Y para no inundar los pisos de la sala del horno, se debe proporcionar un accesorio de drenaje y otro grifo entre la válvula de cierre y el tanque. Entonces será posible vaciar el tanque antes de retirarlo.

Depósitos para sistemas de calefacción.

En una situación en la que la documentación del tanque no prescriba cómo orientarlo correctamente en el espacio, le recomendamos que siempre coloque el tanque con el tubo de entrada hacia abajo. Esto permitirá durante algún tiempo extender su trabajo en el sistema de calefacción en caso de que aparezca una grieta en el diafragma. Entonces, el aire en la parte superior no se apresurará a penetrar en el refrigerante. Pero cuando el tanque se pone boca abajo, el gas más ligero fluirá rápidamente a través de la grieta y entrará en el sistema.

No importa dónde conectar el suministro de la cisterna: al suministro o al retorno, especialmente si la fuente de calor es una caldera de gas o diesel. Para calentadores de combustible sólido, la instalación de un recipiente de compensación en el suministro no es deseable, es mejor conectarlo al retorno. Bueno, al final, se requiere un ajuste, para lo cual el dispositivo del tanque de membrana de expansión proporciona un carrete especial en la parte superior.

El sistema completamente ensamblado debe llenarse con agua y ventilarse. Luego mida la presión cerca de la caldera y compárela con la presión en la cámara de aire del tanque. En este último debería ser 0,2 bar menos que en la red. Si no es el caso, debe asegurarse bajando o bombeando aire al tanque de agua de la membrana a través del carrete.

Tanques para sistemas de suministro de agua.

A diferencia de los vasos de expansión para calefacción, los acumuladores se pueden orientar en el espacio como se desee, esto de gran importancia no tiene. También será útil instalar accesorios en la conexión al tanque para cortarlo de la red y vaciarlo.

Pero la configuración para el suministro de agua fría y caliente es diferente. El hecho es que la presión en las tuberías crea una bomba que tiene un umbral de apagado superior e inferior. Necesitan ser guiados. Es necesario regular la presión en el depósito de membrana que funciona en el circuito de alimentación de agua fría en 0,2 bar por debajo del umbral inferior de parada de la bomba. Esto evitará golpes de ariete en el sistema.

En cuanto al ACS, aquí la presión del aire en el depósito debe ser 0,2 bar superior al umbral superior de parada gasolinera. Esto es necesario para que el agua no se estanque en el recipiente. Más información útil Puedes averiguarlo viendo el video:

Conclusión

Parecería que un nudo tan simple como un tanque de agua, pero requiere tanta escrupulosidad en los detalles. De hecho, se necesita un enfoque serio al instalar cualquier elemento de la red doméstica, de lo contrario, muy pronto le ocurrirán problemas igualmente menores.

Las bombas son unidades que encuentran más aplicación amplia en diversas industrias, así como en la solución de algunos problemas de la vida cotidiana. Hay una gran cantidad de variedades de este tipo accesorios. Las bombas de diafragma se encuentran entre las más populares y prácticas en uso. Su popularidad en Rusia está creciendo. ¿Cuáles son sus características de diseño? ¿Cuáles son las ventajas de tales bombas? ¿Qué se debe tener en cuenta durante su funcionamiento?

Cómo funciona la bomba

¿Cómo funciona una bomba de diafragma? El esquema es este. Este dispositivo consta de dos cavidades colocadas una frente a la otra. Están separados por una membrana, una placa muy flexible, pero al mismo tiempo fuerte. Una cavidad está llena de aire y la otra de líquido. Entre ellos, a su vez, se encuentra un distribuidor que actúa sobre la membrana para que ésta se mueva hacia adelante y hacia atrás con una pequeña amplitud.

Como resultado, un cierto volumen de líquido se desplaza de una cavidad y se absorbe en la otra. Cuando la membrana ocupa la posición opuesta, la sustancia se mueve hacia plano horizontal- debido a la presencia de válvulas especiales en el diseño de la unidad. Por lo tanto, la bomba de diafragma funciona según el principio de desplazamiento de sustancias, como, de hecho, dispositivos de tipo pistón. Pero en este último, por regla general, no hay partes flexibles como una membrana. El esquema de fabricación de la unidad garantiza una alta estabilidad del dispositivo.

Debido a las características de diseño, la cámara de la bomba de diafragma prácticamente no se contamina. En este sentido, este tipo de dispositivos en el curso de la operación práctica se comportan de manera más confiable que los tradicionales de pistón. La mejor manera Las bombas de diafragma hacen frente al bombeo de agua, líquidos con mayor densidad y viscosidad, así como suspensiones.

Materiales de construcción

El diafragma de la bomba generalmente está hecho de caucho o acero flexible y extra fuerte. A su vez, el cuerpo del dispositivo suele estar fabricado con materiales resistentes a la corrosión y sustancias químicas(si se asumen los detalles apropiados de su participación). Los líquidos o suspensiones suministrados están destinados a compuerta, que en la mayoría de los casos también está hecho de caucho o PVC.

Beneficios de las bombas de diafragma

La bomba de diafragma tiene una serie de ventajas. Primero, es la excepcional facilidad de ejecución (en la mayoría de las implementaciones tecnológicas). Como regla general, en unidades de este tipo no hay piezas giratorias ni motores. Esos mecanismos que ponen en movimiento las bombas no son dispositivos tecnológicamente sofisticados. Como regla general, las bombas de diafragma modernas son accionadas eléctricamente con un diseño bastante simple, con un sistema neumático o incluso con operación manual. En segundo lugar, estas unidades funcionan con una probabilidad mínima de falla; de hecho, esta propiedad de ellas se debe precisamente a la simplicidad del diseño. La bomba de diafragma es un dispositivo que durará mucho tiempo. En tercer lugar, estos dispositivos son muy fáciles de instalar y montar, y no exigen condiciones de almacenamiento y transporte. Temperatura, humedad del aire y otros factores. medioambiente prácticamente no afectan la funcionalidad de las bombas.

Versiones tecnológicas

Las unidades en cuestión son diferentes. Entre las más comunes se encuentra la bomba neumática. Una unidad de membrana de este tipo funciona sin la participación de un accionamiento eléctrico, otros dispositivos de transmisión complejos y elementos de equipo. Tal dispositivo es especialmente conveniente en términos de transporte. Otras propiedades destacables son la ausencia de calentamiento apreciable, así como la estanqueidad, que en algunos casos permite utilizar el dispositivo bajo el agua. Como señalamos anteriormente, existen bombas de diafragma accionadas eléctricamente. También son bastante comunes por su versatilidad (se adaptan a la mayoría de los sistemas eléctricos utilizados en Rusia), alto rendimiento, precios moderados. También hay bombas accionadas hidráulicamente.

Por lo tanto, el criterio principal para clasificar los dispositivos es el tipo de motor. En general, el principio de funcionamiento de cada tipo de dispositivo es el mismo: la membrana (o, como también se le llama, el diafragma) se dobla bajo la influencia de un motor mecánico, aire (si estamos hablando de un accionamiento neumático) o agua (cuando se usa sistema hidráulico), como resultado de lo cual se asegura el movimiento de la sustancia suministrada. Algunos diseños de bombas tienen dos diafragmas. El aire comprimido actúa sobre uno, como resultado de lo cual se dobla, avanzando la sustancia suministrada a la válvula de salida. Al mismo tiempo, en el área donde se encuentra la segunda membrana, se forma un vacío en el que, debido a las leyes físicas naturales, se absorbe la sustancia. Y así con cada movimiento de la unidad. Dos membranas en este caso están conectadas por un eje mecánico. También participan en la transferencia de sustancias. válvulas de aire operando automáticamente. Por lo tanto, en la bomba tienen lugar dos procesos: succión (cuando la primera membrana enrarece el aire al moverse desde las paredes) e inyección (cuando el segundo diafragma transfiere la presión del flujo neumático al líquido que ha logrado ingresar a la carcasa) , asegurando así el movimiento de la sustancia a la salida). Indicadores de presión en la zona pared posterior la membrana que libera el líquido y la situada en la zona de entrada son por tanto iguales. A menudo, la unidad en cuestión tiene un nombre diferente: " Bomba aspiradora". El mecanismo de membrana está presente en todas las implementaciones tecnológicas del dispositivo. La razón de esto es su simplicidad y, al mismo tiempo, alta eficiencia. En cuanto a las bombas de doble diafragma, suelen ser neumáticas.

Criterios de eficiencia de la bomba

¿En base a qué criterios se evalúan las bombas de diafragma en términos de eficiencia y calidad de trabajo? Los expertos identifican el siguiente conjunto de parámetros.

En primer lugar, una bomba de diafragma neumática (o equipada con accionamiento eléctrico) debe funcionar sin problemas, sin necesidad de reparaciones, ajustes adicionales, lubricación y otros procedimientos que requieran recursos de producción.

En segundo lugar, las unidades de este tipo deben ser respetuosas con el medio ambiente. En principio, este criterio se cumple en relación con la mayoría de los modelos modernos de bombas de diafragma. No muchos dispositivos funcionan, por ejemplo, con gasolina o gas.

En tercer lugar, es deseable que exista un sistema viable y fácil de usar para regular la velocidad y el volumen de las sustancias suministradas. Es decir, la bomba no debería funcionar solo en el modo "encendido" y "apagado". Es necesario poder ajustar la intensidad de succión al tipo de sustancia y la tarea que se resuelve en la producción.

En cuarto lugar, el diseño de las bombas debe ser tal que si penetran objetos sólidos en las cavidades, esto no provoque daños mecanicos dispositivo y daño.

Además, algunos expertos técnicos consideran importante que las bombas tengan un sistema de protección contra sobretensiones (si se trata de unidades eléctricas), así como eficiencia, con respecto al mismo tipo de dispositivos.

Ámbito de aplicación

Hay varias clases de dispositivos en cuestión. Hay una bomba dosificadora de diafragma, manual, de vacío, y todas se utilizan con éxito en una variedad de industrias. Como regla general, esta es una industria: petróleo y gas, alimentos, pintura y barniz. química, así como la construcción. Gradualmente, los dispositivos están siendo dominados por particulares - en granjas, Por ejemplo. Los dispositivos en miniatura se están volviendo bastante populares. En particular, algunos de ellos pueden consumir muy poca electricidad (a pesar de esto, el usuario tendrá una bomba de membrana completa en sus manos): 12 voltios. Los residentes de verano suelen utilizar estos dispositivos para diseñar sistemas de riego o un pequeño sistema de suministro de agua. Las revisiones de muchos propietarios de parcelas personales caracterizan las pequeñas bombas de diafragma domésticas exclusivamente desde el lado positivo.

El bombeo de estos mecanismos, especialmente los adaptados para su uso en la industria, puede ser realizado por los más diferentes sustancias- agua, líquidos con más alta densidad y viscosidad, así como aquellos que permiten inclusiones sólidas (dependiendo de la modificación del dispositivo, su tamaño permisible varía de milímetros a varios centímetros). Algunos modelos están adaptados para bombear sustancias químicamente agresivas.

Bombas dosificadoras

Hay un subtipo de las unidades que estamos considerando: bombas dosificadoras. Los mecanismos de membrana en ellos, en principio, son los mismos que en los dispositivos convencionales de este tipo, pero el rango de su propósito, por regla general, es más estrecho. Muchos modelos de dispositivos están adaptados para funcionar de la misma manera químicamente sustancias activas- cuando existe la necesidad de su dosificación periódica.

¿Cuáles son sus características de diseño? Las bombas dosificadoras de diafragma suelen ser bombas de precisión con carcasas excepcionalmente herméticas. Su productividad (intensidad de bombeo de sustancias) está muy flexiblemente regulada. Al mismo tiempo, en modelos modernos hay opciones para configurar los parámetros necesarios, como en el modo trabajo actual unidad, así como durante el preajuste. Dependiendo del diseño y tipo tecnológico del dispositivo, esto se puede hacer manualmente o utilizando elementos de accionamiento.

Entre las características destacables de las bombas dosificadoras se encuentra la particular facilidad de mantenimiento. En particular, están diseñados, por regla general, en forma de bloques; esto genera simplicidad y costos mínimos de mano de obra al ensamblar o instalar dispositivos. Estas bombas suelen estar equipadas con válvulas adaptadas a los medios peligrosos. Esto es especialmente importante, ya que estos elementos son bastante sensibles.

Los dispositivos de tipo dosificador tienen suficiente gran cantidad movimientos (movimientos): alrededor de 100-150 por minuto. En este caso, puede ajustar la amplitud; en los modelos modernos, esto se puede hacer usando el intervalo 0-100%.

En algunos casos, los detalles de la producción implican el uso de un modelo de dispositivos "híbrido". A saber: puede ser necesaria una bomba de diafragma y pistón. Combina las ventajas del diafragma, así como "clásico". Considere los detalles de las unidades de este tipo.

Características de las bombas de diafragma de pistón

Como tal, una bomba de vacío (membrana), debido a las características de diseño, no siempre está diseñada para procesar sustancias con una alta densidad. Además, según algunos expertos técnicos, su eficiencia no siempre es óptima. Por lo tanto, es recomendable utilizar una bomba que tenga las características tanto de un diafragma como de un pistón. Este tipo de dispositivos en muchos casos funcionan con más alta eficiencia y costos de energía reducidos.

Además, el alcance de las bombas de diafragma de pistón, por regla general, es más amplio que el de las bombas de diafragma. En particular, pueden usarse no solo para bombear líquidos, sino también para mover lodos, en filtros prensa, como parte del diseño de secadores por aspersión. Algunas bombas de diafragma de pistón de tipo hidráulico también se pueden utilizar en la industria minera, en centrales térmicas, en la industria cerámica, en metalurgia. Por lo tanto, los dispositivos de este tipo, que tienen las ventajas inherentes tanto a las versiones de membrana como de pistón, son más versátiles en muchas modificaciones. Es decir, si los dispositivos de diafragma están más adaptados para bombear líquidos (con un cierto porcentaje de sólidos), entonces los "híbridos" pueden hacer frente al movimiento de sustancias, en el que, a su vez, la concentración de elementos insolubles puede ser mayor.

Al mismo tiempo, este tipo de unidades, por regla general, es mucho más cara que las unidades de pistón o diafragma por separado. Sin embargo, con la optimización adecuada proceso de producción los costos pueden pagarse por sí mismos. Además, los costos de energía, debido a la eficiencia más eficiente de las bombas "híbridas", son más bajos; al menos en esta parte de los costos comerciales se reducirán. También, debido a caracteristicas de diseño En las bombas de diafragma de pistón, el desgaste de las piezas suele ser menor que cuando se utilizan dispositivos de diafragma.

¿Cómo elegir una bomba?

¿En base a qué criterios se debe seleccionar una bomba de diafragma (si es un dispositivo que no es de tipo híbrido)? Los parámetros clave que pueden indicar el rendimiento de dispositivos de este tipo son los siguientes:

Presión en la válvula de salida (en la mayoría de los casos, el mínimo debe ser de 60 bar, pero todo depende del área de uso prevista de la bomba);

Altura de succión (preferiblemente al menos 4-5 metros);

La intensidad del suministro de sustancias (medida en metros cúbicos por hora; el rango de parámetros recomendados es muy diferente: de 0,5 a decenas de unidades, todo depende del propósito del dispositivo);

Distancia de transferencia de cabeza (la longitud de la tubería a través de la cual se suministra la sustancia es de al menos 50 metros);

Presión aire comprimido(por regla general, en el rango de 0,2-0,6 MPa, pero puede haber otros valores);

Rango de temperatura permisible de las sustancias bombeadas (generalmente 0-80 grados);

El diámetro de los orificios de entrada y salida, así como por donde se suministra el aire (indicado en centímetros o pulgadas, generalmente para modelos importados);

El diámetro límite de las inclusiones sólidas (puede variar desde unos pocos milímetros hasta centímetros).

Al mismo tiempo, la clasificación de bombas y el rango de su propósito son tan extensos que la selección parámetros óptimos a la hora de elegir este tipo de dispositivo siempre dependerá del ámbito específico de su aplicación.

desventajas

Las ventajas del dispositivo considerado abundan. Esto es versatilidad: una bomba de diafragma se puede usar para agua y un número grande otros líquidos con diferentes propiedades físicas. Esto es respeto al medio ambiente: por regla general, en el diseño de dispositivos se utilizan unidades sin emisiones y gases. es la latitud ejecución técnica- hay una bomba de diafragma eléctrica, hidráulica, neumática, manual. Pero también hay que decir acerca de las deficiencias que son características de las unidades de este tipo.

Primero, el diafragma o diafragma de la bomba está en constante movimiento. Esto eventualmente conduce al desgaste: se vuelven menos herméticos o incluso fallan por completo. Pero, por regla general, fabricantes modernos Los técnicos colocan varias membranas de repuesto en el kit suministrado y, si se agotan, siempre puede pedir otras nuevas. Por ejemplo, la compañía NVM, que suministra su producto estrella: una bomba de diafragma de vacío (NVM se especializa en tales dispositivos), complementa los kits con repuestos.

En segundo lugar, debido a la intensidad de la operación, las válvulas de los dispositivos también se desgastan. Además, en algunos casos, pueden estar obstruidos. sólidos que están presentes en los líquidos suministrados. Sin embargo, también se pueden reemplazar.

Algunas dificultades en el funcionamiento de las bombas pueden deberse a la aparición periódica de bolsas de vapor en el momento de la succión del líquido (si se procesan sustancias que se caracterizan por presión alta vapores - por ejemplo, cloruro de metilo).

Al mismo tiempo, las tres deficiencias señaladas se compensan con la alta capacidad de mantenimiento de la bomba, así como con la facilidad de reemplazar las piezas desgastadas. Además, para minimizar la probabilidad de daño a las membranas y válvulas, se pueden usar varios tipos de dispositivos de amortiguación simultáneamente con las unidades (y en algunos casos, como parte de su diseño), diseñados para suavizar los impulsos resultantes del movimiento. de diafragmas. De todos modos, es preferible usar bombas de diafragma que sus contrapartes tradicionales. La rentabilidad económica de muchas industrias a menudo está predeterminada por la capacidad de utilizar tales unidades.