Как работает перистальтический насос? Ролики, трубка, окклюзия?

Как работает перистальтический насос? Двигатель приводит в движение ротор. На роторе расположены ролики. Ролики прижимаются к мягкой трубке. Каждое прижатие продвигает жидкость вперед. Жидкость лишь слегка касается трубки.

Компания «Innofluid Co., Ltd.» производит перистальтические насосы в новом районе Линган в Шанхае. Команда компании обладает 20-летним опытом в области научных исследований и разработок. Из технических характеристик становится очевидным одно: расход зависит от размера трубки и скорости.

Важную роль играют ролики, трубки, уплотнение и расход. На страницах, посвящённых насосам компании Innofluid, приведены достоверные данные по каждому из этих параметров.

В перистальтическом насосе используются ролики, которые сжимают гибкую трубку. Ролики расположены на вращающемся роторе. Каждый ролик сжимает трубку и удерживает небольшой объем жидкости. Затем ролик продвигает жидкость. За роликом трубка снова раскрывается, всасывая новую порцию жидкости. Жидкость лишь слегка касается трубки.

Основная идея: сжать, расслабить, повторить

Ваше горло использует перистальтику для продвижения пищи вниз. Это движение напоминает волну. Перистальтический насос работает по тому же принципу. В его конструкции используются двигатель, ротор, ролики и гибкая трубка.

Ролики прижимают трубу к изогнутой направляющей. Это усилие называется сжатием трубы. Жидкость течет перед роликами. Позади них туннель снова расширяется.

Как работает перистальтический насос: пошаговое описание?

Перистальтический насос работает в три этапа. Эти этапы повторяются: сжатие, выталкивание и наполнение.

Шаг 1. Ролик зажимает трубку, перекрывая её

Один ролик перистальтического насоса прижимает трубку к направляющей. В этот момент трубка оказывается закрытой.

Шаг 2. Кармашек с жидкостью движется вперёд

Между двумя валиками зажата жидкость. Ротор вращается. Жидкость стекает в отвод.

Шаг 3. Трубка открывается и втягивает ещё больше

Ролик продолжает вращаться. Трубка возвращается к своей круглой форме. При этом жидкость всасывается через впускное отверстие. Трубка заполняется новой жидкостью.

Внутри головки насоса: ротор, ролики, направляющая

В головке насоса размещены ротор, ролики, направляющая и трубка.

Основные детали и их назначение

Привод: двигатель, приводящий в движение ротор.

Ротор и ролики: они сжимают трубку.

Направляющая или прижимной блок: изогнутая часть, на которую прижимается трубка.

Зажимы для труб: они удерживают трубу на месте.

Innofluid KD15/KD25 оснащена откидной крышкой. Откиньте верхний напорный блок. Это позволяет быстро заменять трубки. Также можно подключать несколько головок последовательно.

Головка EasyPump оснащена зажимным соединением для трубок. Оно упрощает установку трубки. Головка имеет регулировку прижимного колеса для трубок различных размеров. Компания Innofluid также поставляет шаговые двигатели, шаговые двигатели с замкнутым контуром, двигатели постоянного тока и двигатели переменного тока.

Почему количество роликов влияет на расход и пульсации

Ролики перистальтического насоса определяют плавность потока. Сколько у вас роликов? Чем меньше роликов, тем больше получается промежуток. Чем больше роликов, тем меньше промежуток и тем плавнее поток.

Подсчёт роликов по напорной головке насоса Innofluid

Возьмем модель KD15 с трубкой 18# при 600 об/мин. В варианте с 3 роликами производительность достигает 3027,97 мл/мин. У модели с 4 роликами — 2690 мл/мин. Она работает немного медленнее, поскольку её камеры меньшего размера. Кроме того, компания Innofluid предлагает насадку для гашения пульсаций жидкости.

Окклюзия: зазор, определяющий точность

Что означает термин «окклюзия»

Окклюзия — это степень, в которой ролик плотно прижимает трубку к направляющей.

Слишком туго или слишком свободно?

Если зазор слишком большой, жидкость просачивается обратно. Если он слишком мал, трубка изнашивается быстрее.

Насосы с фиксированным или регулируемым напором

Система EasyPump от компании Innofluid оснащена механизмом точной регулировки зазора в трубке. Он позволяет регулировать давление. Это способствует увеличению срока службы трубки. Кроме того, это повышает точность дозирования.

Сжатие трубок и почему размер трубки имеет значение

Диаметр трубки определяет, какой объём жидкости перемещается при каждом обороте. Внутренний диаметр определяет общий объём. Толщина стенки определяет степень упругости трубки.

В головках EasyPump используются стенки толщиной 1,6 мм и 2,4 мм. В головке UC20 используются стенки толщиной 2,0 мм.

Innofluid перечисляет силиконовые, PharMed BPT, несколько марок Tygon, Chem-Durance, Versilon F-5500-A и трубки из Viton. Все они относятся к категории «Трубки для перистальтических насосов».

Объемный принцип действия: фиксированный объем на один оборот

Насос прямого вытеснения перекачивает одинаковый объём при каждом обороте. Таким образом, расход зависит от скорости. А как определяется расход перистальтического насоса? Он рассчитывается как произведение объёма на оборот на скорость.

Простая формула потока

Расход (мл/мин) = мл на оборот × об/мин.

Возьмите LabV3. Его трубка № 18 пропускает 4,3 мл за один оборот. Максимальная скорость вращения составляет 350 об/мин. Таким образом, 4,3 × 350 = 1505 мл/мин. Это соответствует максимальному расходу, указанному для LabV3.

Размер пробирки LabV3 и скорость потока при 350 об/мин

Самовсасывающие, обратно-поточные и «чистые» запорные клапаны

Самовсасывающий

Самовсасывающий насос самостоятельно всасывает жидкость. Трубка отскакивает обратно. Это и создает всасывающий эффект.

Отсутствие обратного потока

По крайней мере один ролик всегда зажимает трубку. Таким образом, насос выполняет функцию собственного клапана.

Защита от капания в конце дозирования

У устройства LabV3 угол обратного всасывания можно настроить в диапазоне от 0 до 360°. Функция обратного всасывания обеспечивает отсасывание небольшого количества жидкости по окончании дозирования.

В целях безопасности головка KD15/KD25 оснащена опциональным ограничителем открытия крышки.

Изоляция жидкости: с жидкостью соприкасается только трубка

Изоляция жидкости означает, что жидкость соприкасается только с трубкой. Никакие уплотнения, клапаны или шестерни не соприкасаются с жидкостью.

Головка EasyPump может одновременно удерживать две трубки. Таким образом, на одной головке имеется два канала. Лаборатории, заводы и производители оборудования используют эту возможность. В статье компании Innofluid «Для чего используется перистальтический насос?» перечислены области применения.

Пределы давления, пульсации и износ труб

Трубы с большим внутренним диаметром выдерживают меньшее давление.

Номинальное давление в трубках на LabV3

Трубки № 13, № 14, № 19 и № 16: 0,27 МПа в импульсном режиме, 0,17 МПа в непрерывном режиме

Трубка № 18: 0,10 МПа в режиме переменной нагрузки, 0,07 МПа в режиме постоянной нагрузки

Трубка — это та деталь, которая подвержена износу. На срок её службы влияют как степень сжатия трубки, так и скорость.

Точность измерения расхода у LabV3 составляет ±0,5 %. Кроме того, устройство оснащено функцией интеллектуальной калибровки. Вы можете точно настраивать расход во время работы насоса.

Кто производит эти насосы? О компании Innofluid

Компания «Innofluid Co., Ltd.» специализируется на перистальтических насосах. Она занимается проектированием, научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими работами, производством и продажами. Компания расположена в новом районе Линган в Шанхае.

Компания имеет 20-летний опыт в области НИОКР и 119 патентов. Она работает в 110 странах. Сотрудники отдела НИОКР составляют 26 % всего коллектива. Точность дозирования составляет ±0,5 %. Ежегодно компания выпускает 3–5 новых серий продукции. Вся продукция имеет сертификат CE.

Компания «Innofluid» поставляет готовые насосы, насосные головки и насосы для OEM-производителей. Кроме того, она предлагает услуги ODM и комплексные решения в области перекачки жидкостей.

Часто задаваемые вопросы

В чем заключается принцип работы перистальтического насоса?

Принцип работы перистальтического насоса прост: ролики сдавливают гибкую трубку. Каждый ролик перекрывает трубку и проталкивает вперед порцию жидкости. Затем трубка вновь раскрывается и всасывает новую порцию жидкости из впускного отверстия.

Нужны ли клапаны для перистальтического насоса?

Нет, перистальтическому насосу не нужны клапаны. По крайней мере один ролик всегда зажимает трубку. Поэтому жидкость не может течь в обратном направлении. Герметичное уплотнение удерживает жидкость внутри трубки, поэтому ни один клапан с ней не соприкасается.

Сколько роликов в перистальтическом насосе?

Насосные головки Innofluid оснащены 2, 3 или 4 роликами. Модель UD15 имеет 2 ролика. Модель SN15 — 3. Модели KD15/KD25 — 3 или 4. Модель EasyPump — 4. Чем больше роликов, тем более плавным является поток.

Что означает термин «окклюзия» в контексте перистальтического насоса?

Окклюзия — это степень плотности прилегания ролика к трубке относительно направляющей. Если зазор слишком большой, жидкость просачивается обратно. Если зазор слишком мал, трубка изнашивается быстрее. В некоторых головках зазор можно регулировать.

Является ли перистальтический насос насосом прямого вытеснения?

Да, перистальтический насос относится к категории насосов прямого вытеснения. Каждый оборот перемещает одинаковый объём жидкости. В модели LabV3 при 350 об/мин на каждый оборот приходится 4,3 мл, что соответствует производительности 1505 мл/мин.

Может ли одна насосная головка питать две трубки одновременно?

Да, головки EasyPump V и VI рассчитаны на две трубки. Таким образом, одна головка насоса обеспечивает два канала. В обеих используются трубки с толщиной стенки 1,6 мм.

Заключение

Итак, как же работает перистальтический насос? Он сжимает, герметизирует, перемещает и наполняет. Ролики перистальтического насоса зажимают трубку. Герметичность обеспечивается за счет зажима. Каждый оборот перемещает одинаковый объём жидкости.

Innofluid Co., Ltd— хорошее место для начала. На его страницах приведены размеры трубок, диапазоны расхода и номинальное давление для каждой модели насоса. Компания также предлагает услуги по производству по заказу (OEM) и разработке по заказу (ODM). Нужна помощь в подборе модели насоса и трубки для вашей жидкости? https://www.innofluid.com/contactus.html.