Перистальтические насосы незаменимы во многих отраслях, от фармацевтики до охраны окружающей среды. Поскольку один исполнительный механизм может перекачивать несколько жидкостей одновременно без перекрестного загрязнения, трубчатые перистальтические насосы представляют собой гибкое и экономичное решение для многоканальной перекачки жидкостей.
Другие преимущества перистальтических насосов включают в себя их способность перекачивать жидкости на большие расстояния, самовсасывание и перекачку жидкостей, содержащих взвешенные твердые частицы. Перистальтические насосы обеспечивают непрерывный поток, стабильную производительность и надежную работу. Кроме того, благодаря многоканальной головке насоса они могут перекачивать несколько жидкостей одновременно без перекрестного загрязнения.
Введение в многоканальные перистальтические насосы
Техническим специалистам в исследовательских лабораториях и на производственных предприятиях часто приходится одновременно перекачивать несколько жидкостей и каналов. Многоканальные перистальтические насосы — это экономичный способ решения этой задачи, экономящий время, пространство и ресурсы.
Многоканальные перистальтические насосы используют один двигатель для одновременного приведения в действие нескольких насосных головок. Это экономит место благодаря возможности многоканальной перекачки в компактной конструкции. Регулируемая скорость двигателя позволяет специалистам контролировать расход и время работы каждого канала одновременно, что позволяет пользователям пропорционально изменять расход жидкости во всех каналах одновременно.
Многоканальные перистальтические насосы используют одноприводной двигатель, который занимает меньше места и имеет меньше движущихся частей, чем насосы других типов, что обеспечивает снижение эксплуатационных расходов и энергопотребления. Это делает перистальтические насосы простыми и экономичными в эксплуатации, но для поддержания оптимальной производительности им требуется регулярное техническое обслуживание. Одной из наиболее распространённых процедур технического обслуживания является регулярная замена трубок насоса, поскольку они со временем изнашиваются. Перистальтические насосы предлагают широкий спектр сменных головок, двигателей и трубок для широкого спектра применений, включая перекачку, дозирование и дозирование жидкостей. Они успешно применяются в самых разных отраслях промышленности, включая фармацевтическую, химическую, биотехнологическую, пищевую, а также полиграфию, сельское хозяйство и водоподготовку.
Одним из важнейших преимуществ перистальтических насосов является их гибкость. Перекачиваемая жидкость остаётся внутри шланга, что делает шланг единственной частью насоса, контактирующей с жидкостью. Это значительно снижает риск загрязнения, обеспечивает лучший контроль состава и чистоты жидкости, а также безопасность процесса.
К другим преимуществам перистальтических насосов относятся простота установки, защита от внутреннего противотока, а также следующие технические характеристики и критерии выбора, которые следует учитывать при оценке перистальтических насосов:
- Скорость потока жидкости
- Свойства жидкостей
- Химическая совместимость труб
- Легко заменяемые трубки
- Гибкая конструкция насоса, например, сменные головки насосов
- Общая межканальная точность
- Требования к крутящему моменту
- Функция управления блоком
Компоненты перистальтического насоса
Перистальтические насосы состоят из трёх основных компонентов: двигателя, головки насоса и насосной трубки. Поскольку насосная трубка — единственная часть, контактирующая с перекачиваемой жидкостью, она также является единственной частью, которая должна быть совместима с ней. Нажмите здесь, чтобы узнать больше о насосных трубках и химической совместимости.
Четыре типа двигателей
Перистальтические насосы обычно используют один из четырех типов двигателей:
- Двигатели переменного тока потребляют ту же электроэнергию, что и освещение и другое оборудование.
- Коллекторный двигатель постоянного тока использует щётки для передачи постоянного тока на ротор в магнитном поле. При подаче нагрузки ротор вращается в одном направлении.
- Бесщёточный двигатель постоянного тока (BLDC) использует электронный контроллер для подачи тока на внутренний ротор. Бесщёточные двигатели не требуют замены щёток , что снижает затраты на техническое обслуживание.
- Шаговые двигатели подают электрический ток на набор магнитов, окружающих ротор, а не на сам ротор. Поскольку электрический ток может подаваться в виде последовательности цифровых импульсов, шаговые двигатели обеспечивают более высокую точность и управляемость.
Технические характеристики насосов и труб
Расход и динамика жидкости перистальтического насоса могут зависеть от размера трубки, конструкции коллектора насоса, геометрии расположения трубного блока, количества цилиндров и общего диаметра блока цилиндров.
Каждая комбинация трубки и головки насоса имеет уникальный набор эксплуатационных характеристик .
Например, трубки с большим соотношением толщины стенки к внутреннему диаметру (ID) могут создавать большую силу всасывания, чем тонкостенные трубки с тем же внутренним диаметром, и поэтому рекомендуются для более вязких жидкостей.
трубка насоса
Во всех головках насосов внутренний диаметр трубки прямо пропорционален расходу. С увеличением диаметра трубки и ротора увеличивается буферное пространство (пространство, зарезервированное для жидкости в трубке между соседними катушками внутри головки насоса), определяя расход за один оборот головки.
Необходимо использовать высокоточные насосные трубки с высоким допуском, а сам насос должен быть откалиброван для обеспечения точности. «Высокий допуск» означает , что внутренний диаметр и толщина стенки насосной трубки поддерживаются в пределах предельно точных допусков в процессе производства. Небольшие изменения размеров насосной трубки непосредственно приводят к небольшим изменениям расхода.
Калибровка насоса путём регулировки скорости двигателя, времени работы или степени закупорки (силы давления, действующей на трубу) может снизить вариабельность и улучшить повторяемость. Насосы всегда следует калибровать в соответствии с фактическими условиями эксплуатации, включая тип жидкости и рабочую температуру.
Для большинства материалов насосных шлангов требуется период адаптации, в течение которого память формы и расход жидкости адаптируются и стабилизируются. Длительность этого периода зависит от размера и материала шланга. Для максимальной точности дайте новому насосу поработать с новыми шлангами не менее 10–15 минут, прежде чем калибровать расход каждого канала.
Несколько
Многоканальные насосные линии можно использовать независимо или разделить на несколько линий с помощью коллектора (например, Y-образного разветвителя). Использование коллектора для обеспечения общего входа или выхода для нескольких труб позволяет сократить количество трубопроводов от источника до приёмного резервуара. Напорные каналы насосов также можно объединять для увеличения расхода.
Многоканальные коллекторы могут помочь снизить пульсацию потока при использовании смещенных головок насосов. Не забудьте использовать трубки большего диаметра на одноканальной стороне коллектора (над или под насосом) для снижения кавитации и противодавления насоса.
Компания Masterflex предлагает двойные Y-образные сборки с использованием силиконовых трубок, вулканизированных платиной.
Тип жидкости
Одноканальные и многоканальные насосы перекачивают жидкости с одинаковыми свойствами. Жидкости с низкой вязкостью, такие как вода, легко протекают по трубам различных размеров. С другой стороны, для жидкостей с высокой вязкостью могут потребоваться трубы большего диаметра и относительно низкая скорость перекачки.
Жидкости с низкой вязкостью плавно протекают по трубам любого диаметра с минимальным износом. Для жидкостей с высокой вязкостью требуются трубы большего диаметра и более низкие скорости перекачки (об/мин).
Типы головок перистальтических насосов
Существует три типа головок для перистальтических насосов:
- Штабелируемые одноканальные головки
- многоканальная головка
- головка картриджа
Многоканальные головки и картриджи позволяют разместить несколько каналов трубки в относительно небольшом пространстве.
Частая замена трубок может существенно увеличить время настройки и обслуживания насоса. Некоторые составные головки насосов необходимо разбирать или снимать с двигателя для замены трубок. Другие типы составных головок насосов , такие как большинство головок картриджных насосов и многоканальных насосов, проще в установке и обслуживании, поскольку операторы могут снимать и менять трубки, не разбирая головку насоса.
Штабелируемые одноканальные головки насосов
Одноканальные головки насосов можно устанавливать друг на друга и добавлять или снимать в зависимости от потребностей. Это одна из причин их популярности в областях, где требуется гибкая конструкция насосов. Они также идеально подходят для случаев, когда требуются большие диаметры трубопроводов, высокая высота всасывания или высокое давление нагнетания.
В зависимости от диапазона скоростей и осевого напора на один двигатель можно установить от двух до четырёх насосных головок. Двухканальная насосная головка MasterFlex L/S Easy-Load II позволяет установить четыре насосные головки на один двигатель, что позволяет получить до восьми каналов. Несколько насосных головок могут быть одного типа или совместимы с трубами разных размеров. Это позволяет комбинировать размеры труб или типы насосных головок для достижения необходимого расхода. Возможно достижение коэффициента расхода более 100:1.
Штабелируемые головки насоса со смещенными цилиндрами снижают крутящие нагрузки в рабочем контуре при установке двух или более головок насоса вместе. В зависимости от положения конечного цилиндра, штабелируемые головки насоса со смещенными цилиндрами могут обеспечивать немного разный объем жидкости между каналами при коротких сеансах дозирования или при дозировании небольших доз. Эти различия, вероятно, исчезнут при непрерывной работе насоса или при дозировании объемов, превышающих сотни миллилитров.
головка картриджного насоса
Головки насоса рассчитаны на поддержку заданного максимального количества каналов. Вы можете использовать любое количество доступных каналов в зависимости от производительности головки насоса и мотора. Головки насоса можно приобрести отдельно или в составе насоса. Головки насоса Masterflex L/S имеют модульную конструкцию и подходят для большинства моторов Masterflex L/S. Одна головка насоса поддерживает до 12 каналов, каждый с производительностью 0,0005 мл/мин.
Длинная конструкция цилиндра картриджного насоса позволяет одновременно перекачивать жидкость между картриджами, благодаря большему количеству цилиндров по сравнению с головками одноканальных насосов. Это снижает пульсацию и обеспечивает более высокую точность при малых объёмах и расходах. Благодаря этому головка картриджного насоса идеально подходит для перекачки жидкостей с малым объёмом и низким расходом.
Головки насосов с регулируемыми картриджами для компенсации засора обеспечивают наивысшую межканальную точность среди всех головок насосов. Вы можете регулировать засор каждого канала, чтобы компенсировать небольшие изменения размеров труб, которые могут привести к небольшим изменениям расхода.
многоканальная головка насоса
Многоканальные головки насосов сочетают в себе многие лучшие характеристики картриджных головок и многоканальных головок.
Многоканальные насосные головки могут быть объединены в стек до 32 каналов в зависимости от диаметра трубы, состава жидкости и осевого напора. Эти головки обеспечивают относительно низкую пульсацию потока в двух, четырёх или восьми каналах без необходимости использования картриджных насосных головок. Поток синхронизирован между каналами, что исключает необходимость в регулировке засоров. Такое сочетание характеристик обеспечивает многоканальным насосным головкам гибкость объединения, характерную для одноканальных насосных головок (с синхронизированным потоком), и пропускную способность картриджных насосных головок.
Многоканальная головка насоса Masterflex L/S подходит для использования с микроперфорированными трубками и трубками Masterflex L/S.
Выбор блока управления головкой насоса
Выбор частотно-регулируемого двигателя, наиболее подходящего для вашей задачи, зависит от требуемого крутящего момента, мощности и скорости. Низкоскоростные двигатели обеспечивают более высокий крутящий момент, а также позволяют увеличить напор насоса и зазоры между трубами, чем высокоскоростные двигатели.
В качестве главных приводов обычно используются частотно-регулируемые приводы. Эти приводы позволяют одновременно регулировать расход во всех каналах, благодаря чему расход во вспомогательных каналах пропорционален расходу в основных каналах.
Разные скорости и передаточные числа обеспечивают разный выходной крутящий момент, а разные размеры труб обеспечивают разную производительность. Это означает, что можно добиться разной производительности, регулируя скорость двигателя или выбирая разные размеры труб.
Цифровые контроллеры обеспечивают точное и воспроизводимое управление скоростью, обеспечивая точный расход. Они также отображают расход, частоту вращения двигателя насоса (об/мин), распределенный и накопленный объем за несколько циклов. Если в системе не установлено несколько расходомеров, расход и объем обычно отображаются для одного канала.
Жидкое нанесение
Насосы постоянной скорости/вытеснения популярны благодаря стабильной производительности, стабильности нагрузки на линию и простоте использования. При использовании с прецизионными экструдированными трубками эти насосы обеспечивают точность межканальной перекачки жидкости от 3% до 5%. Такая точность приемлема для различных применений, включая перекачку жидкостей в больших объемах, теплообменники и перекачку чернил в типографиях. Комплексная система насосов постоянной скорости Masterflex I/P предназначена для промывочных систем и доступна в трех- и четырехканальном исполнении.
Картриджные и многоканальные головки насосов обычно используются в приложениях, требующих точного отбора проб, дозирования и измерения жидкости. Синхронизированные цилиндры обеспечивают скоординированную перекачку жидкости между каналами головки насоса.
Области применения, требующие высокой производительности и точности, включают точное дозирование и измерение, аналитические методы исследований и контроля качества, а также отбор и мониторинг проб окружающей среды. Многоканальные насосные головки обеспечивают точность расхода от 1,5% до 2%. Насосные головки с регулируемыми картриджами обеспечивают точность расхода 1%.
Выберите решение с многоканальным перистальтическим насосом
Перистальтические трубочные насосы сочетают в себе превосходные характеристики перекачки жидкостей с гибкостью конфигурации, необходимой для многоканальных применений. Широкий выбор размеров и материалов трубок, сменные головки насосов и двигатели позволяют эффективно настраивать насосную систему для достижения желаемой производительности.
Многоканальные перистальтические насосные системы подходят для широкого спектра применений, экономя время, пространство и ресурсы. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить варианты насосов, головок и трубок, которые наилучшим образом соответствуют вашим потребностям.