Рис. 1. Принципиальная схема электромагнитного привода
Мембрана дозировочного насоса приводится в движение электромагнитом, который при подаче напряжения на обмотки <выстреливает> шток, который упирается в мембрану. Возврат штока с мембраной осуществляется с помощью пружины.
Данный тип приводов получил широкое распространение благодаря своей дешевизне и надежности. Некоторое время назад насосы с электромагнитным приводом были наиболее удобным вариантом при дозировании до 100 л/час и получили широкое распространения по всему миру и, в частности, в России.
Рис. 2. Дозировочный насос с электромагнитным приводом в разрезе
Регулирование производительности насосов с данным приводом осуществляется, как правило двумя способами - изменением частоты ходов и изменением длинны хода. Благодаря использованию этих механизмов можно достичь требуемой производительности при приемлемом уровне пульсаций, в случае, если требуемая производительность близка к максимальной производительности насоса. Некоторое сложности начинаются при уменьшении производительности. При этом вы вынуждены либо увеличивать задержку между импульсами, что соответственно приводит к увеличению <мертвых зон> в потоке (в которые не попал реагент), либо уменьшать длину хода штока, что приводит к уменьшению точности дозирования и увеличивает возможность загазовывания дозирующей головки насоса. Одной из особенностей данного типа привода является необходимость перекалибровки насоса при изменении производительности, противодавления или любого другого параметра системы. Такой тип привода также достаточно <жестко> относится к мембране насоса и гидросистеме, так как в момент цикла нагнетания возникают ударные нагрузки на мембрану и трубопровод, что может приводить к повреждению нагнетающей линии и вызывает ускоренный выход мембраны из строя.
Ведущим производителем насосов с данным типом привода является компания Prominent. Более подробную информацию по данным насосам можно получить на сайте производителя www.prominent.de
Возьмем случай работы насоса на 30% максимальной производительности (при таком режиме, наиболее просто оценить принципиальные отличия).
Рассмотрим графики характеризующие работу насоса:
Рис. 3. Работа дозировочного насоса с электромагнитным приводом при полной длине рабочего хода
Общее время цикла складывается из времени всасывания (Твсас= const), времени нагнетания (Тнагн= const) и времени задержки между циклами (Тзадержк= var).
Основной поток в трубопроводе идет непрерывно, в то время как реагент попадает в поток с пульсациями. Строго говоря, реагент отсутствует в потоке во время цикла всасывания и задержки между циклами (Твсас+ Тзадержк), и присутствует в потоке во время цикла нагнетания (Тнагн). Несмотря на то, что течение в потоке как правило турбулентное и можно дополнительно использовать смесители потока, распределение реагента в потоке остается неравномерным.
Для данного случая (Тнагн<<Твсас+ Тзадержк), т.е. большую часть времени реагент в поток не подается.
В качестве частичного решения используется уменьшение длины хода штока, для того, чтобы увеличить частоту ходов и соответственно уменьшить неравномерность распределения реагента.
Рис. 4. Работа дозировочного насоса с электромагнитным приводом при 50% длине рабочего хода
В данном случае время нагнетания постоянно (Тнагн= const), время цикла всасывания (Твсас= const) + время задержки между циклами (Тзадержк= var) сравнимы. Тем не менее, время нагнетания все равно остается меньше суммы времен всасывания и задержки (Тнагн<Твсас+ Тзадержк). По логике, при регулировании производительности только изменением длинны хода штока, с сохранением максимальной частоты ходов, мы можем получить практически непрерывный процесс, в котором время задержки стремится к нулю (Тзадержк> 0) но, к сожалению возможности данного типа регулирования ограничены принципом работы мембранного насоса и уменьшение длины хода штока более 50% приводит к резкому падению точности дозирования и увеличению вероятности загазовывания дозирующей головки.
