Перистальтические, мембранные (диафрагменные) и шестерёнчатые насосы закрывают схожие диапазоны расходов, но ведут себя по-разному на реальном продукте. Ошибочный выбор даёт пульсации, быстрый износ или нестабильную дозу.
Контакт среды и герметичность
- Перистальтический. Жидкость контактирует лишь с эластичным шлангом. Корпус и ролики изолированы. Протечки маловероятны; смена продукта — замена/промывка шланга.
- Мембранный. Контакта с приводом нет, но в тракте есть клапаны. Чувствителен к частицам и засорению седел.
- Шестерёнчатый. Жидкость проходит через зацепление шестерён; минимальные зазоры, высокая точность, но риск износа/подтёков при абразиве.
Работа с вязкостью и абразивами
- Перистальтический. Уверенно перекачивает вязкие пасты и шламы с твёрдой фазой; абразив переносится шлангом, а не металлом. Оптимально — большой внутренний диаметр шланга и низкие обороты.
- Мембранный. Любит чистые или слегка загрязнённые жидкости низкой/средней вязкости. Частицы забивают клапаны, растёт пульсация, падает подача.
- Шестерёнчатый. Идеален для чистых сред от низкой до высокой вязкости: масла, смолы, полиолы. Абразив быстро убивает пары трения.
Точность дозирования и пульсации
- Перистальтический. Точность ±1–2% при стабильных условиях. Поток порционный, число роликов определяет частоту пульсаций; сглаживается демпфером или накопительной линией.
- Мембранный. Метрологический класс в химдозировании, но пульсационный режим «по природе». Для гладкого потока почти всегда нужен демпфер.
- Шестерёнчатый. Наиболее ровный поток без выраженных пульсаций, хорош для точной подачи в смесителях и экструдерах.
Давление и напор
- Перистальтический. Типично до 2–10 бар (тяжёлые серии выше), ограничение — ресурс шланга и нагрев.
- Мембранный. Пневмо — несколько бар; гидравлические дозаторы — 10–20+ бар без проблем.
- Шестерёнчатый. Легко держит высокий напор (десятки бар) при чистой среде и корректной смазке.
Самовсасывание и сухой ход
- Перистальтический. Самовсасывание, уверенный сухой ход на коротких интервалах, обратимость потока. Хорош для опорожнения линий и канистр.
- Мембранный. Самовсасывание возможно, но сухой ход ограничен; клапанная группа не любит «воздух вместо жидкости».
- Шестерёнчатый. Самовсасывание ограничено; сухой ход нежелателен из-за износа и перегрева.
Сдвиг и деликатные продукты
- Перистальтический. Низкий средний сдвиг, щадит эмульсии, клетки, латексы.
- Мембранный. Низкий сдвиг, но ударная волна хода мембраны может «дергать» поток.
- Шестерёнчатый. Повышенный сдвиг, возможен нагрев; для sheer-sensitive сред нужен осторожный подбор скорости и зазоров.
Обслуживание и расходники
- Перистальтический. Главный расходник — шланг. Срок зависит от давления, оборотов и химии. Замена быстрая, без разборки гидравлики.
- Мембранный. Плановая замена мембраны и клапанов; чувствителен к чистоте продукта.
- Шестерёнчатый. Контроль зазоров, износ шестерён/подшипников; требования к фильтрации высокие.
Стоимость владения
- При абразиве и вязкости дешевле ведёт себя перистальтический (шланг — предсказуемый расходник).
- На чистых, дорогих химикатах с жёсткой метрологией — часто выигрывает мембранный дозатор.
- На стабильных чистых потоках с высоким напором и минимальными пульсациями — шестерёнчатый окупается точностью и КПД.
Типовые ошибки выбора
- Пытаться качать шлам через мембранный дозатор — клапана превратятся в «узкое место».
- Вести растворитель с низкой вязкостью под 15–20 бар через перистальтик — шланг быстро выработается.
- Давать абразив шестерёнчатому насосу — точность упадёт вместе с ресурсом.
- Игнорировать пульсации при дозировании в чувствительный процесс — без демпфера будут «зебры» на выходе.
Короткий алгоритм выбора
- Есть твёрдая фаза / высокая вязкость / нужна обратимость и самовсасывание? Смотрите перистальтический. Возьмите больший ID шланга, уменьшите обороты, поставьте демпфер при критичной ровности потока.
- Чистая химия, требуются точные малые дозы под давлением, допускается пульсация с демпфером? Мембранный (пневмо или гидравлический) с правильной материалосовместимостью мембраны и клапанов.
- Нужен высоконапорный гладкий поток на чистой среде, стабильная вязкость, нет абразива? Шестерёнчатый; обеспечьте фильтрацию и термостабильность.
- Шероховатая эмульсия, клетки, латекс? Перистальтический или мембранный (после теста на механическую стабильность).
- Микродозирование <100 мл/ч? Чаще мембранный или малый шестерёнчатый; перистальтический пригоден, но точность и пульсации зависят от конструкции головки.
Практические сценарии
- Дозирование флокулянта 0,1–1% в водоподготовке. Мембранный с демпфером и обратным клапаном, расход стабильный, химия чистая.
- Подача густой известковой суспензии или абразивного шлама. Перистальтический с NR/NBR-шлангом, большой ID, низкие rpm; демпфер на напоре.
- Подача полиолов/изоцианатов в смеситель PU. Шестерёнчатый: ровный поток, высокая точность при чистых компонентах и термоконтроле.
- Стерильная перекачка в фарме/пищевой среде мелкими партиями. Перистальтический с силиконовым или специализированным шлангом; быстрая смена тракта.
Что проверить перед заказом
- Диапазон вязкости и температура по сезону/сменам.
- Наличие частиц: размер, форма, твёрдость.
- Требуемая ровность потока на точке дозирования.
- Напор и перепады давления во всех режимах.
- Материалосовместимость мокрого тракта.
- Возможность самовсасывания и допустимость сухого хода.
- Регламент промывки/санобработки и скорость переналадки.
Если свести к одной строке: перистальтический — про абразив, вязкость и гибкость процесса; мембранный — про метрологию химикатов при умеренных расходах; шестерёнчатый — про гладкий высоконапорный поток чистых сред и высокую повторяемость дозы. Подбирайте под продукт, а не «вообще по каталогу».
В процессе создания статьи частично задействованы материалы с сайта alsi-ft.ru — как выбрать перистальтические насосы под задачу
Дата публикации: 8 августа 2022 года