Материально-техническое обеспечение
Приведенный ниже список материалов не носит обязательного характера: можно импровизировать и обойтись тем, что есть у вас. Привожу один из вариантов:
- металлическая форма для выпечки торта глубиной 75 мм и диаметром 240 мм;
- полиуретановые ролики диаметром 50 мм – 4 штуки;
- силиконовый шланг (диаметр: наружный – 20 мм, внутренний – 13 мм) длиной 1500 мм;
- срез из твердых пород дерева размером 100×100 мм и толщиной 40-50 мм;
- по 2 шайбы диаметром 25 мм и 13 мм;
- 2 Т-гайки М6 (лучше, если одна из них будет накидная) ;
- болт М6×75 мм;
- шурупы по дереву 6×20 мм – 8 штук.
Привожу полный список инструментов (вы можете обойтись меньшим количеством, некоторые позиции заменить другими с теми же функциями и т. д.) :
- молоток слесарный;
- металлическая линейка комплексная;
- дрель;
- набор сверл;
- дремель (мини-дрель) со шлифовальным кругом и режущим диском;
- ключ-трещотка (гнездо) на 11 мм;
- гаечный ключ на 11 мм;
- сверлильный станок;
- квадрат и обрамляющий квадрат;
- пила дисковая или ручная.
Об обозначении и комплектации
Как и любое другое насосное оборудование, данное поставляется комплектом. Обычно имеется специальный паспорт, на котором указывается комплектация. Там же указываются и технические характеристики оборудования
Если вы собрались купить перистальтический насос лабораторный, то обратите внимание на такие параметры, как тип рабочего колеса и количество роликов. Мы уже разобрались, что, чем больше роликов, тем лучше, но оборудование дорожает из-за своей сложности
Имеет значение тип и диаметр шланга. От материала зависит сфера применения, а от диаметра – производительность. В конце концов, есть такой параметр, как мощность. Он во многих случаях является основным и определяет эффективность оборудования в целом.
Для обеспечения более комфортного использования таких насосов можно купить дополнительные составляющие. Если же вы собираете насос у себя в мастерской, то установите регулятор частоты вращения ротора. Это позволит контролировать скорость вращения роликов, а следовательно, и производительность.
Перистальтический насос своими руками
На первом этапе необходимо правильно подобрать трубки. Хотя если для вас чистота перекачиваемой жидкости особого значения не имеет, то тут не все так плохо. Но не забывайте, что производительность зависит от внутреннего диаметра шланга. Зачастую используются такие материалы: биопрен и марпрен, а также силикон и неопрен. Шланги могут быть сделаны непрерывными или с креплениями, которые позволяют их фиксировать неподвижно.
Дальше можно собирать перистальтический насос своими руками. Используем ролики необходимого диаметра, которые придется купить в магазине. Приводить в движение их лучше с помощью электродвигателя через вал или ременную передачу. Вокруг роликов натягиваем трубку и монтируем все это дело в корпус. Один конец шланга помещается в емкость, из которой забирается жидкость, а второй – в пункт назначения
Обратите внимание на то, чтобы во время работы ролики равномерно дозировали жидкость, если, конечно, это важно. В принципе, сложного ничего нет. Главное – соорудить качественный насос, который будет удовлетворять своими эксплуатационными характеристиками
В качестве двигателя можете использовать электромотор небольшой мощности. Тут крайне важно учесть диаметр трубки
Главное – соорудить качественный насос, который будет удовлетворять своими эксплуатационными характеристиками. В качестве двигателя можете использовать электромотор небольшой мощности
Тут крайне важно учесть диаметр трубки
О сфере применения
Как было отмечено выше, перистальтический дозирующий насос используется не так часто. Узкая сфера применения обусловлена материалом стенок трубок, который должен быть гибким. Это не позволяет перегонять горячие жидкости. Обычно максимальная рабочая температура не должна быть больше 90 градусов по Цельсию. Именно поэтому такие насосы очень редко используют при организации индивидуального отопления. Ведь необходимо дополнительно устанавливать датчики контроля температуры носителя.
Что же касается напора, то и тут имеются некоторые ограничения. Этот параметр не должен выходить за пределы 16 Бар. Ключевой же особенностью является то, что во время перекачки жидкость не контактирует с механическими устройствами и металлическими поверхностями
Поэтому насосы такого типа используются там, где крайне важно поддерживать чистоту вязкого вещества. Помимо этого, оборудование эффективно при работе в агрессивной среде
Сфера использования обычно ограничивается пищевой, химической и фармацевтической промышленностью.
Подготовка и монтаж роликов к квадратному блоку
Следует учитывать то, что выбранные нами ролики предназначались для грузовых тележек, поэтому они не слишком точны для выполнения предназначенной им новой функции. Чтобы свести к минимуму погрешности их изготовления, нумеруем стороны квадрата и ролики, а также закрепляем их к деревянному основанию так, чтобы оси заклепок всех роликов были снаружи. 1. Для определенности намечаем на деревянном блоке лицевую сторону. 2. Укладываем блок лицевой стороной вверх на горизонтальную поверхность. Если он неустойчив из-за T-гайки, подкладываем под нее одну из больших шайб.3. Размещаем каждый ролик по сторонам квадратного блока, соблюдая нумерацию.4. Отмечаем карандашом или маркером на боковых сторонах блока центры отверстий в кронштейнах роликов, предназначенных для крепления шурупами к деревянному основанию.
5. По меткам выполняем отверстия под небольшим углом, чтобы смежные шурупы не соприкасались. Для этого достаточно каждое отверстие под четный шуруп сверлить вверх, а нечетный – вниз. Диаметр сверла должен быть явно меньше диаметра крепежных элементов. 6. Закрепляем шурупами каждый кронштейн ролика к своей стороне, еще раз проверив точность совпадения отверстий на кронштейне и в деревянном блоке. 7. После закрепления всех кронштейнов, необходимо убедиться в том, что нижняя боковая поверхность кронштейна совпадает с плоскостью деревянного блока.
Подготовка отверстий в корпусе под гибкий шланг
Один из главных элементов перистальтического насоса – гибкий шланг, должен иметь вход в корпус и выход из него. 1. Выбираем место для отверстий на боковой части корпуса. Они должны располагаться внизу в плоскости, в которой лежит шланг в корпусе, а в радиальном направлении – в положении 10 и 2 (как на циферблате часов) по отношению к замку (12 на циферблате часов).
2. В намеченных местах маркером или чертилкой наносим прямоугольный контур отверстий. 3. Вырезаем с помощью дремеля и подходящего диска отверстия по разметке, оставляя не разрезанной только дальнюю от замка вертикаль.4. Слегка отгибаем «язычки» наружу.
5. Шлифуем контур отверстий и «язычки».6. Пропускаем концы шланга через выполненные отверстия.7. Прикрепляем шланг к «язычкам» с помощью пластиковых хомутов.
Еще немного о конструкции изделия
Как было отмечено выше, насос объемного действия можно изготовить у себя дома. Но сделать это не так просто, несмотря на элементарную конструкцию. В частности потому, что понадобятся специальные трубки для перистальтических насосов, а также ролики. Рабочий шланг желательно изогнуть в С-образную форму, что позволит эффективно разместить ролики. Последние устанавливаются на вращающийся ротор, который и придает им движение с заданной скоростью. Когда ролик вращается, то прижимает шланг к корпусу, продавливая жидкость. Соответственно, за второй лопастью создается разряжение. После окончания цикла (полного круга) форма трубки восстанавливается до своего первоначального состояния. Чтобы упростить конструкцию и не использовать обратный клапан, перистальтический насос оснащается двумя роликами, которые не позволяют жидкости идти в обратном направлении.
Описание устройства
Уже само название агрегата дает понять, что действует он по тому же принципу, что и известный орган пищеварительной системы человека и животных – кишечник.
Как работает насос
Принцип работы перистальтического насоса основан на проталкивании жидкости по гибкой трубке вращающимися роликами. Они прижимают трубку к корпусу, перекрывая её отток назад, и прокатываются по ней до выходного патрубка, через который жидкость покидает устройство.
Принцип действия понятен из рисунка
За роликами тем временем создается разрежение, так как шланг для перистальтического насоса моментально возвращает исходную форму и в него поступает новая порция жидкости.
Устройство насоса
Рабочий шланг размещен в корпусе С-образной формы вдоль его окружности. В центре закреплен вращающийся ротор с роликами, количество которых варьируется от 2 до 8. больше в рабочей зоне насоса нет никаких узлов, жидкость контактирует только со стенками гибкой трубки, никак не воздействуя на механизм.
Фото рабочей камеры
В то же время, из-за отсутствия контакта с деталями насоса, она сохраняет свой состав неизменным, что является обязательным требованием во многих сферах применения подобных устройств.
Типы перистальтических насосов
По исполнению устройства подразделяются на два типа:
- Моноблочные, в которых все рабочие узлы и элементы управления заключены в один корпус;
- Модульные, состоящие из нескольких соединенных друг с другом частей.
Мотор и контроллер выполнены в виде отдельных модулей
Также разные модели могут отличаться и другими характеристиками, к которым относятся:
- Количество прижимных роликов, воздействующих на шланг для насоса перистальтического. Чем больше роликов, тем равномернее происходит перекачивание жидкости.
- Производительность, которая зависит от мощности двигателя, диаметра и упругости трубки, частоты воздействия на неё роликов и прочих факторов, которые принимаются в расчет перистальтического насоса;
- Ориентация входного и выводящего патрубков и т.д.
Цена устройства зависит от производительности и оснащенности дополнительными устройствами, облегчающими управление насосом, его обслуживание и эксплуатацию.
К ним относятся:
- Шланги для подключения патрубков;
- Автоматический блок управления;
- Регулятор скорости вращения ротора;
- Устройство для компенсации пульсации (неравномерной и прерывистой подачи жидкости).
Обустройство повысительных станций
Комплектация оборудования, и схемы его компоновки на повысительных насосных станциях, прежде всего, зависят от конструкции подводящих трубопроводов, к которым они должны будут подключаться. Станция подкачки, входящая в систему напорного трубопровода, по всем параметрам похожа на обычную насосную станцию II подъёма, которую вы видите на фото снизу.Итак:
- Её функция проста: насосные агрегаты забирают воду из трубопровода с низким напором, повышают его до расчётного показателя, и подают в трубопровод высокого давления. В таких системах используется коллекторная схема подключения.
- Оба коллектора (один высоконапорный, а другой низконапорный) располагают в том же здании, где установлена и сама насосная станция. Трубопроводы диаметром 150 мм укладывают чуть ниже уровня пола, в специально обустроенных кирпичных каналах или бетонных лотках.
Водопроводная станция II подъёма
- Необходимость использования повысительных насосных станций, возникает не только в водоснабжении, когда при недостаточном давлении в подающем трубопроводе, большая часть пользователей может оставаться практически без воды.
Они так же устанавливаются и в канализационных системах — там проблемой может стать застой фекальных вод, которые необходимо вовремя отводить коллектор. В зависимости от назначения, все станции подразделяются на водопроводные, и станции водоотведения. - По расположению в общей цепочке схемы, все они классифицируются, как станции I, II, III подъёма (количество подъёмов может быть и больше), а так же циркуляционные и повысительные. Повысительные станции никогда не бывают станциями I подъёма, которые питаются непосредственно от водозабора. Они устанавливаются на трассе трубопровода, или перед непосредственным вводом в объект водопотребления.
- Так как повысительные станции берут воду из трубопровода, а не из резервуара, регулировать самостоятельно подачу они не могут — но это в водопроводных системах. Что касается станций водоотведения, то их основной задачей является подача сточных вод к очистным сооружениям, либо их перекачка из одного канализационного бассейна в другой.
Когда рельеф местности не позволяет спроектировать самотечную канализацию, приходится решать вопрос со строительством напорного трубопровода.
Повысительная станция в ливневой канализационной системе
В таких случаях, без повысительной станции тоже не обойтись, так как при транспортировке стоков давление в трубах постепенно уменьшается. В коллекторных системах, станция забирает воду из накопительной ёмкости.Туда она, чаще всего, попадает самотёком, а затем, под давлением, подаётся в напорный трубопровод. По такому принципу работают, например, ливневые канализации.
При проектировании насосных станций должно быть учтено множество нюансов
Виды и мощности оборудования, а так же его компоновка, должны соответствовать реальным условиям эксплуатации — в том числе учитывать и возрастающие объёмы водопотребления.
Очень важно, чтобы была предусмотрена возможность увеличения напора и подачи, а также вероятность модернизации в будущем.
Наиболее важной задачей для такого сооружения, является обеспечение бесперебойного режима эксплуатации, а так же комфортной работы обслуживающего персонала (см. Машинист насосных установок: требования ЕТКС). В конечном итоге, соблюдение всех этих требований способствует: как уменьшению себестоимости сооружения, так и снижению затрат при его эксплуатации
Области применения
Устройство и особенности работы таких насосов с одной стороны ограничивают, а с другой расширяют область их применения. Так как они обладают невысоким напором, то их использование для организации водоснабжения из скважины или колодца нецелесообразно. А ограничения по температуре перекачиваемой среды не позволяют применять их и в системах отопления.
Зато отсутствие контакта жидкости с механизмами открывает другие возможности использования этих устройств:
Насосы перистальтические пищевые довольно востребованы в производстве продуктов питания и напитков;
Использование в пищевой промышленности
- Они применяются в фармацевтике и медицине для перекачки различных растворов, которые не должны соприкасаться с материалами, с которыми могут вступить в контакт;
- С их помощью транспортируют различные агрессивные химические жидкости;
- В строительстве они используются для подачи абразивных штукатурных растворов к месту работы;
- Они незаменимы и в промышленном производстве для сбора и перекачки загрязняющих веществ;
- Перистальтический насос может перекачивать взрывоопасные и легковоспламеняющиеся жидкости, так как в нем отсутствуют трущиеся друг о друга и нагревающиеся при этом части, контактирующие с опасной средой.
Лабораторный насос-дозатор
В системах бытового водоснабжения он тоже может применяться в качестве дозатора для химических реагентов, обеззараживающих воду. Подключить его своими руками не составит труда: нужно просто подсоединить шланги к входящему и выходящему патрубкам и включить насос в сеть.
К его достоинствам помимо уже озвученных можно отнести и способность перекачивать вещества, склонные к кристаллизации, и способность работать «всухую» без риска поломки. Единственный подверженный износу элемент – это гибкий шланг, но его легко заменить в бытовых условиях без привлечения мастеров.
Подготовка квадратного основания для крепления роликов
Это один из самых ответственных этапов, поэтому необходимо быть предельно точным и аккуратным.
Последовательность этапа следующая:
1. Укладываем квадратную заготовку из дерева в корпус будущего насоса – форму для выпечки, вместе с роликами (примерка).
2. Определяем размер деревянного блока для установки всех 4-х роликов. Половина стороны квадрата будет соответствовать 52,4 мм.
3. Откладываем на каждой стороне деревянной заготовки 2 раза по 52,4 мм и вырезаем с помощью пилы квадрат с припуском.
4. После тщательных измерений и примерок, определяем окончательную длину стороны нашего квадрата – 94,5 мм.
5. Сверлим на сверлильном станке в центре деревянного квадрата небольшое по диаметру отверстие.
6. Рассверливаем полученное отверстие до необходимого размера.
7. Оформляем отверстие сверху и снизу под Т-образные гайки.
8. Вставляем Т-гайки плотно по месту. Это можно сделать, наворачивая и затягивая поверх Т-гаек обычные.
9. Временно выкручиваем болт, чтобы облегчить выполнение следующего этапа.
Более подробно о принципе работы
Мы уже немного разобрались с тем, что такое перистальтический насос
Стоит обратить ваше внимание на то, что это устройство нередко используется не из-за своей целесообразности, а так как нет другого выхода. Так, часто применяется перистальтический насос-дозатор
Несложно догадаться, что основная функция такого агрегата заключается в подаче жидкости к рабочему узлу какого-либо оборудования в мерных количествах.
Именно на перистальтическом принципе основана работа кишечника, как человека, так и животного. Ключевое отличие заключается в том, что в живом организме имеет место сокращение мышц, создающее давление стенок на жидкость. В случае же с насосом движение обеспечивается специальными роликами. Они проталкивают вязкое вещество по ходу его движения определенными порциями. Кстати, перистальтический насос дозатор имеет очень узкую сферу применения.
Установка ротора с роликами на корпус
1. Болт с Т-образной гайкой вставляем сверху в центральное отверстие деревянного блока. Между блоком и дном корпуса устанавливаем одну или две широкие и малые шайбы.
2. Пропускаем болт через металлическое дно корпуса.
3. Устанавливаем на конец болта большую и маленькую шайбы.
4. Закручиваем первую гайку так, чтобы она только поджимала большую шайбу. Это позволит свободно вращаться болту. Поверх первой накручиваем вторую до их соприкосновения. Затем откручиваем верхнюю гайку, придерживая нижнюю. В результате получается своеобразный замок, который не мешает вращаться болту, но в то же время не дает ему перемещаться в продольном направлении. Лучше, если вторая гайка будет накидной.
5. Теперь ротор с четырьмя роликами установлен на положенное ему место.
Типы насосов
Существуют моноблочные устройства. Они представляют собой единую конструкцию, заключенную в корпус. Там размещается двигатель, редуктор, а также узлы регулировки. Решение хорошо тем, что насос не занимает много места, но обслуживание его несколько затруднено.
Есть еще и модульные конструкции. Несложно догадаться, что такие перистальтические шланговые насосы состоят из нескольких частей. Занимают больше места, но значительно проще ремонтируются, так как для замены того или иного узла не требуется разбирать весь насос.
Помимо этого перистальтические насосы принято классифицировать по количеству роликов. Чем их больше, тем равномерней движение жидкости. Максимальное количество роликов – 8 штук. При этом цена на такое оборудование достаточно высока. Но если требуется обеспечение точной дозировки, то необходим насос с большим количеством роликов.
Модели насосов
Самодельное оборудование практически не требует никаких вложений, но нередко такой насос не удовлетворяет техническим потребностям. Поэтому целесообразно купить готовый насос, пусть даже не самый дорогостоящий и производительный. Ярким примером качества и доступной цены является насос Etatron F. Он способен перегонять за час всего 2,2 литра вязкой жидкости. Цена такой покупки порядка 4 тысяч рублей. Это очень компактное оборудование, которое занимает очень мало места и может быть установлено где угодно. Такого небольшого насоса вполне достаточно для того, чтобы наладить небольшое пищевое производство.
Заключение
Вот мы и поговорили о том, что такое перистальтический насос. Это довольно интересное оборудование. Несложная конструкция, а также долговечность деталей делает такие насосы очень выгодными с экономической точки зрения. Но необходимо понимать, что использовать их для обеспечения водоснабжения в доме или для канализации нецелесообразно. Для этого уже давно придумали более эффективное оборудование, с которым практически не возникает проблем. В принципе, теперь вы также знаете, как изготовить простейший насос в домашних условиях. Это не так уж сложно и не займет много времени и сил.
