Принцип работы диафрагмы: Страница не найдена

Содержание

Диафрагма (измерение расхода) — 3D CAD Models & 2D Drawings

У этого термина существуют и другие значения, см. Диафрагма.

Диафра́гма (от греч. διάφραγμα — перегородка) — сужающее устройство потока газа или жидкости в трубопроводе. Является трубопроводной арматурой в качестве первичного измерительного преобразователя для измерения объёмного расхода. Представляет собой пластинчатую перегородку с отверстием внутри трубы с жидкостью или газом.

Принцип работы диафрагмы

Принцип действия, как и в трубе Вентури, основан на законе Бернулли, который устанавливает связь между скоростью потока и давлением в нём. В трубопроводе, по которому протекает жидкое или газообразное вещество, устанавливается диафрагма, создающая местное сужение потока. Максимальное сжатие потока происходит на некотором расстоянии за диафрагмой, образующееся при этом минимальное сечение потока называют сжатым сечением. Вследствие перехода части потенциальной энергии давления в кинетическую средняя скорость потока в суженном сечении повышается.

Статическое давление потока после диафрагмы становится меньше, чем до неё. Разность этих давлений (перепад давления) тем больше, чем больше расход протекающего вещества. Разность давлений измеряется дифференциальным манометром.

Конструкция диафрагмы

Диафрагма выполняется в виде кольца. Отверстие в центре с выходной стороны в некоторых случаях может быть скошено. В зависимости от конструкции и конкретного случая диафрагма может вставляться в кольцевую камеру или нет (см. Виды диафрагм). Материалом изготовления диафрагм чаще всего является сталь 12Х18Н10Т (ГОСТ 5632-72), в качестве материала для изготовления корпусов кольцевых камер может использоваться сталь 20 (ГОСТ 1050-88) или сталь 12Х18Н10Т (ГОСТ 5632-2014).

Течение несжимаемой жидкости через диафрагму

Предполагая течение жидкости, несжимаемой и невязкой, установившимся, ламинарным, в горизонтальной трубе (изменения уровня отсутствуют) с пренебрежимо маленькими потерями на трение, закон Бернулли сокращается до закона сохранения энергии между двумя точками на одной линии тока:

P1+12⋅ρ⋅V12=P2+12⋅ρ⋅V22{\displaystyle P_{1}+{\frac {1}{2}}\cdot \rho \cdot V_{1}^{2}=P_{2}+{\frac {1}{2}}\cdot \rho \cdot V_{2}^{2}}

или

P1−P2=12⋅ρ⋅V22−12⋅ρ⋅V12{\displaystyle P_{1}-P_{2}={\frac {1}{2}}\cdot \rho \cdot V_{2}^{2}-{\frac {1}{2}}\cdot \rho \cdot V_{1}^{2}}

Из уравнения неразрывности:

Q=A1⋅V1=A2⋅V2{\displaystyle Q=A_{1}\cdot V_{1}=A_{2}\cdot V_{2}}   или   V1=Q/A1{\displaystyle V_{1}=Q/A_{1}} и V2=Q/A2{\displaystyle V_{2}=Q/A_{2}} :

P1−P2=12⋅ρ⋅(QA2)2−12⋅ρ⋅(QA1)2{\displaystyle P_{1}-P_{2}={\frac {1}{2}}\cdot \rho \cdot {\bigg (}{\frac {Q}{A_{2}}}{\bigg )}^{2}-{\frac {1}{2}}\cdot \rho \cdot {\bigg (}{\frac {Q}{A_{1}}}{\bigg )}^{2}}

Выражая Q{\displaystyle Q_{}}:

Q=A22(P1−P2)/ρ1−(A2/A1)2{\displaystyle Q=A_{2}\;{\sqrt {\frac {2\;(P_{1}-P_{2})/\rho }{1-(A_{2}/A_{1})^{2}}}}}
и
Q=A211−(d2/d1)42(P1−P2)/ρ{\displaystyle Q=A_{2}\;{\sqrt {\frac {1}{1-(d_{2}/d_{1})^{4}}}}\;{\sqrt {2\;(P_{1}-P_{2})/\rho }}}

Указанное выше выражение для Q{\displaystyle Q} представляет собой теоретический объемный расход. {4}}}}}, для получения конечного уравнения для массового расхода жидкости через диафрагму:

(1)Q=CA22(P1−P2)/ρ{\displaystyle (1)\qquad Q=C\;A_{2}\;{\sqrt {2\;(P_{1}-P_{2})/\rho }}}

Умножим полученное нами ранее уравнение (1) на плотность жидкости, чтобы получить выражение для массового расхода в любом сечении трубы:[1][2][3][4]

(2)m˙=ρQ=CA22ρ(P1−P2){\displaystyle (2)\qquad {\dot {m}}=\rho \;Q=C\;A_{2}\;{\sqrt {2\;\rho \;(P_{1}-P_{2})}}}

где 
Q{\displaystyle Q_{}}= объёмный расход (at any cross-section), м³/с
m˙{\displaystyle {\dot {m}}}= массовый расход (at any cross-section), кг/с
Cd{\displaystyle C_{d}}= коэффициент истечения, безразмерная величина
C{\displaystyle C}= коэффициент расхода, безразмерная величина
A1{\displaystyle A_{1}}= площадь сечения трубы, м²
A2{\displaystyle A_{2}}= площадь сечения отверстия в диафрагме, м²
d1{\displaystyle d_{1}}= диаметр трубы, м
d2{\displaystyle d_{2}}= диаметр отверстия в диафрагме, м
β{\displaystyle \beta }= соотношение диаметров трубы и отверстия в диафрагме, безразмерная величина
V1{\displaystyle V_{1}}= скорость жидкости до диафрагмы, м/с
V2{\displaystyle V_{2}}= скорость жидкости внутри диафрагмы, м/с
P1{\displaystyle P_{1}}= давление жидкости до диафрагмы, Па (кг/(м·с²))
P2{\displaystyle P_{2}}= давление жидкости после диафрагмы, Па (кг/(м·с²))
ρ{\displaystyle \rho }= плотность жидкости, кг/м³. {(k+1)/k}{\bigg ]}}}}

где 
k{\displaystyle k}= отношение теплоёмкостей (cp/cv{\displaystyle c_{p}/c_{v}}), безразмерная величина
m˙{\displaystyle {\dot {m}}}= массовый расход в произвольном сечении, кг/с
Q1{\displaystyle Q_{1}}= расход реального газа до диафрагмы, м³/с
C{\displaystyle C}= расходный коэффициент диафрагмы, безразмерная величина
A2{\displaystyle A_{2}}= площадь сечения отверстия в диафрагме, м²
ρ1{\displaystyle \rho _{1}}= плотность реального газа до диафрагмы, кг/м³
P1{\displaystyle P_{1}}= давление газа до диафрагмы, Па (кг/(м·с²))
P2{\displaystyle P_{2}}= давление газа после диафрагмы, Па (кг/(м·с²))
M{\displaystyle M}
= молекулярная масса газа, кг/моль    (также известна как молекулярный вес)
R{\displaystyle R}= универсальная газовая постоянная = 8. 3145 Дж/(моль·К)
T1{\displaystyle T_{1}}= абсолютная температура газа до диафрагмы, K
Z{\displaystyle Z}= фактор сжимаемости газа при P1{\displaystyle P_{1}} и T1{\displaystyle T_{1}}, безразмерная величина.

Детальное описание критического и некритического течения газов, а также выражения для критического потока газа через диафрагму можно найти в статье про критический поток.

ДКС[править | править вики-текст]

ДКС — диафрагма камерная стандартная.

Рассчитана [6] на условное давление до 10 МПа с условным проходом от 50 до 500 мм.

ДБС[править | править вики-текст]

ДБС — диафрагма бескамерная стандартная.

Рассчитана [6] на условный проход от 300 до 500 мм и условное давление до 4 МПа.

Расходомеры переменного давления

Расходомер — прибор для измерения расхода жидкости, пара или газа. В промышленности расход жидкости, пара или газа, т. е. количество вещества, протекающего по трубопроводу в единицу времени, измеряют расходомерами. Наиболее широко применяют расходомеры переменного перепада, измеряющие давление по перепаду, который создается в трубопроводе сужающим устройством, установленным внутри трубопровода.

 

Самая простая схема измерения расхода по методу переменного перепада давления включает в себя сужающее устройство, установленное в трубопроводе, соединительные трубки, они нужны для отбора давления до и после сужающего устройства и передачи этого давления к U-образному манометру (измеритель перепада давления). Часто манометр имеет преобразователь величины перепада давления в пропорциональную электрическую величину или давление воздуха. Перепад давления будет тем больше, чем больше скорость потока, т.е. чем больше расход. Поэтому, перепад давления на сужающем устройстве будет мерой расхода вещества (жидкости, газа или пара), протекающего через трубопровод.

Требования к современному расходомеру:

  • — высокая надежность работы;
  • — высокий класс точности;
  • — возможность замены без изменения режима работы трубопровода;
  • — низкая трудоемкость при эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте;
  • — токовый и цифровой выходные сигналы;
  • — большой межповерочный интервал.

 

Почему расходомеры переменного давления самые распространенные?

Основным преимуществом данных расходомеров является универсальность применения. Они используются для измерения расхода, большинства однофазных и многих двухфазных, сред при самых различных давлениях и температурах. Расходомеры переменного перепада давления достаточно удобны для массового производства. Индивидуально изготовляется только преобразователь расхода — сужающее устройство. Все остальные части могут изготавливаться серийно (например, дифференциальный манометр и вторичный прибор), их устройство не зависит ни от вида, ни от параметров измеряемой среды.

Однако расходомеры с сужающим устройством имеют некоторые недостатки, наиболее существенными из которых являются следующие:

  1. Квадратичная зависимость между расходом и перепадом. Другими словами невозможно измерять расход менее 30% максимального из-за высокой погрешности измерения, что затрудняет использование этих приборов для измерения расходов, изменяющихся в широких пределах.
  2. Ограниченная точность, причём погрешность измерения колеблется в широких пределах (1,5%-3%) в зависимости от состояния сужающего устройства, диаметра трубопровода, постоянства давления и температуры измеряемой среды.

Расходомеры переменного перепада давления, в зависимости от вида преобразователя расхода делятся на:

  • Расходомеры с сужающими устройствами;
  • Расходомеры с гидравлическим сопротивлением;
  • Центробежные расходомеры;
  • Расходомеры с напорными устройствами;
  • Расходомеры напорными усилителями;
  • Ударно-струйные расходомеры.

Наибольшее распространение получили расходомеры с сужающими устройствами. Они измеряют скорость потока вещества, которая увеличивается при прохождении через сужающее устройство, установленное в трубопроводе. При этом происходит частичный переход потенциальной энергии давления в кинетическую энергию скорости, из-за чего давление перед местом сужения будет больше, чем за суженным сечением. Обычно с помощью таких расходомеров измеряется расход в трубопроводах с диаметром 50-1600 мм.

Основные сужающие устройства

При выборе сужающего устройства необходимо учитывать следующее. Потери давления в сужающих устройствах увеличивается в следующей последовательности: труба Вентури, длинное сопло Вентури, короткое сопло Вентури, сопло, диафрагма. Изменение или загрязнение входного отверстия сужающего устройства в процессе эксплуатации влияет на коэффициент расхода диафрагмы в большей степени, чем на коэффициент расхода сопла.

Диафрагмапредставляет собой тонкий диск 1 с круглым отверстием, ось которого располагается по оси трубы. Передняя (входная) часть отверстия имеет цилиндрическую форму, а затем переходит в коническое расширение. Передняя кромка должна быть прямоугольной (острой) без закруглений и заусениц.

Рисунок 1 — Расположение диафрагмы в трубе, вид в разрезе (1 — кольцевые камеры, 2 — диафрагма, 3 — отдельные отверстия для отбора давления, 4 — выводы импульсных трубок)

При измерении расхода загрязнённых жидкостей и особенно газов у стандартной диафрагмы, установленной на горизонтальной трубе, могут образовываться отложения. Чтобы не допустить это применяют сегментные и эксцентричные диафрагмы. Сегментные диафрагмы представляют собой кольцо, в которое вварен диск с вырезанным в его нижней части сегментом или сектором. Кольцо зажимается между фланцами трубопровода. Кромка диафрагмы со стороны потока должна быть острой. Отверстия сегментной и эксцентричной диафрагм располагают в нижней части сечения трубы, а выводы импульсных трубок — в верхней части трубопровода вне пределов отверстия.

Они могут применяться для измерений расхода жидкостей, из которых выделяются газы; в этом случае отверстия истечения располагают вверху. Сегментные диафрагмы могут устанавливаться на трубопроводах диаметром от 50 до 1000 мм.

При измерении малых расходов, перепад давления на диафрагме может быть не достаточен для организации измерения. В таких случаях возможен вариант с установкой двух диафрагм с разным диметром и отбором разницы давлений до первой и после второй.

Диафрагмы занимают первое место среди сужающих устройств по стоимости, простоте изготовления и монтажа.

Сопла. В случае измерения расхода газа, сопла могут устанавливаться на трубопроводе диаметром не менее 50 мм, в случае измерения расхода жидкости — не менее 30 мм. На рисунке вверху показан отбор статических давлений через кольцевые камеры, внизу — через отдельные отверстия.

 

Рисунок 2 — Схематичное расположение сопло в трубе (1-кольцевые камеры,2- сопло, 3- отдельные отверстия для отбора давления, 4- выводы импульсных трубок)

Профиль входной части сопла образуется двумя дугами окружности, из которых одна касается торцевой поверхности сопла со стороны входа, а другая — цилиндрической поверхности отверстия. Сопряжение обеих дуг происходит почти без излома.

Сопло Вентури устанавливают на трубопроводах диаметром от 65 до 500 мм. Сопло Вентури состоит из профильной входной части, цилиндрической средней части (горловины) и выходного конуса. Профильная часть выполняется так же, как у нормального сопла для соответствующих значений m. Цилиндрическое отверстие должно переходить в конус без радиусного сопряжения. Сопло Вентури может быть длинным или коротким. У первого наибольший диаметр выходного конуса равен диаметру трубопровода, у второго он меньше диаметра трубопровода. Перепад давления следует измерять через кольцевые камеры. Заднюю (минусовую) камеру соединяют с цилиндрической частью сопла Вентури с помощью радиальных отверстий.

Труба Вентури устанавливается в трубопроводах диаметром от 50 до 1400 мм. Труба Вентури состоит из входного патрубка 1, входного конуса 4, горловины 5 и диффузора 6.Во входном конусе и горловине выполнены кольцевые усредняющие камеры 2. Они сообщаются с внутренними полостями входного конуса и горловины с помощью нескольких отверстий 3, которые при наличии в измеряемой жидкости взвешенных частиц прочищают с помощью специальных приспособлений. В нижней части кольцевых камер устанавливают пробковые краны для спуска жидкости. Труба Вентури называется длинной, если наибольший диаметр выходного конуса равен диаметру трубопровода, или короткой, если указанный диаметр меньше диаметра трубопровода.

Рисунок 3 — Труба Вентури

Иногда, если не требуется высокая точность измерения, применения промышленных расходомеров нецелесообразно. В этих случаях может быть использован перепад давления, образующийся при протекании жидкости или газа через местное сопротивление.

 Наиболее изученными местными сопротивлениями являются центробежные преобразователи расхода .Другими словами это закругленные участки трубопровода, например колено, создающие перепад давления на внешнем и внутреннем радиусах закругления в результате действия центробежных сил в потоке. Центробежный преобразователь расхода вместе с дифференциальным манометром, измеряющим создаваемый перепад давления, образует центробежный расходомер. Преимущество такого расходомера состоит в том, что не требуется вводить в трубопровод какие-либо дополнительные устройства. В качестве местного сопротивления для измерения расхода может быть также использован конический переход который можно рассматривать как входную часть трубы Вентури.

Расходомеры с гидравлическим сопротивлением основаны на измерении перепада давления, создаваемым этим сопротивлением. Для того чтобы перепад давления был пропорционален расходу, в расходомерах данного типа стремятся создать ламинарный режим потока. Т. е. такой поток , при котором жидкость или газ будут перемещаться слоями без перемешивания и пульсаций. Преобразователями обычно является капиллярная трубка или пакет таких трубок, как показано на рисунке. Расходомеры с гидравлическим сопротивлением применяются редко, в основном для измерения малых расходов.

 

Расходомеры с напорным устройством

Напорное устройство-преобразователь расхода жидкости (газа), в котором создается перепад давления, зависящий от динамического давления в одной или нескольких точках поперечного сечения потока.

Расходомер с напорным устройством – это расходомер переменного перепада давления, принцип действия которого основан на помещении в трубопровод Г-образной трубки (трубка Пито), направленной изгибом на поток. Трубка воспринимает полное давление в трубопроводе равного сумме динамического ( зависит от скорости потока) и статического давления трубопровода.

Недостатком данного метода является то, что он применим только в трубопроводах большого диаметра.

Расходомер с напорным усилителем- расходомер переменного перепада давления, в котором сочетаются напорное и сужающее устройства. Перепад давления создается напорным усилителем как в результате перехода кинетической энергии струи в потенциальную, так и в результате перехода потенциальной энергии струи в кинетическую.

Чаще всего комбинируют: диафрагму с трубкой Пито (рисунок), а так же трубку Пито с трубкой Вентури, Это делается при небольших скоростях газовых потоков, если перепад давления очень маленький (действия одной трубки Пито не достаточно).

Расходомеры ударно-струйные основаны на принципе измерения перепада давления, возникающего в процессе удара струи о твердое тело непосредственно или через слой измеряемого вещества. Они применяются для измерения малых расходов жидкости и газа.

Принцип работы диафрагменных насосов

ДИАФРАГМЕННЫЕ НАСОСЫ WILDEN

Пневматический мембранный насос также называется диафрагменным, поскольку именно мембрана-диафрагма является основой его конструкции. В этих гидравлических машинах мембранная пластина — единственный двигающийся элемент: работа пластины в агрегатах данного типа эквивалентна работе поршня в стандартном поршневом устройстве. AODD и AOD-насосы относят к классу объемных вакуумных устройств. Их питание организовано от компрессора, а не от двигателя.

Мембранный насос перекачивает разнородные составы за счет взаимных прогибов эластичной пластины под воздействием компрессионной струи воздуха. Мембрана попеременно искривляется по отношению к рабочей камере, циклически изменяя ее емкость.

Пневматические диафрагменные насосы незаменимы в горнодобывающей, металлургической, автомобилестроительной, бумажной, нефтеперерабатывающей, лакокрасочной, химической, угольной отраслях, авиапромышленности, на пищевых, косметологических и фармпроизводствах. Воздушно-мембранные устройства легко справляются с вязкими и абразивными средами, не изнашиваются и обладают большим, в сравнении с поршневыми агрегатами, ресурсом работы. В отличие от центробежных насосов диафрагменные не повреждают перекачиваемый состав.

Подробнее расскажем о принципе работы и особенностях АОD и АОDD-устройств на примере насосов марки Wilden.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Конфигурация

Пневматический агрегат с диафрагмой обладает двумя рабочими и воздуховодными емкостями, а также парой мембран, зажатых шайбами на концах общего штока.

Как все объемные устройства, АОD-насос работает с переменными объемами. Колебание мембраны относительно стационарного корпуса обеспечивает запуск процесса перекачивания. На входном и выходном камерных каналах для предотвращения потерь жидкости установлены обратные клапаны. В мембранной конструкции движения совершают лишь несколько увлажняемых перекачиваемым составом частей: одна или две диафрагмы, скрепленные осью, и по паре шаровых клапанов (со стороны забора и выталкивания). Пластина мембраны разделяет сжатый воздух и перекачиваемую жидкость.

Благодаря жесткому соединению мембраны с корпусом инженерам удалось исключить уплотнители, обеспечив системе полную герметичность и стабильность работы. При возникновении утечки причин может быть две: прорыв мембраны или нарушение ее прилегания к корпусу.

Обратные клапаны в различных моделях насосов могут варьироваться. Как правило, исполнение запорных частей зависит от материала корпуса агрегата, особенностей перекачиваемого состава, производственных требований к КПД устройства. Клапаны бывают керамическими, стальными, композитными или полимерными (фторопласт и др.).

Нередко АОD-агрегаты оснащаются дозатором: мембрана, совершая вынужденные колебания, выполняет и функцию стенки воздушной камеры, четко определяя порцию захватываемого состава. Мощность привода и производительность у подобных моделей относительно невелики при существенной точности дозировки.

Захват среды проходит по-разному: в зависимости от частотности и амплитуды колебаний штока порция поступающего в камеру состава меняется. Задать частоту и продолжительность рабочего цикла можно вручную, обеспечив нагнетание и всасывание равной длительности. Дозатор может быть пластмассовым, из полипропилена или композитов.

В соленоидных устройствах возможно дистанционное управление движением мембраны. Сигнал к движущемуся штоку в них подается при помощи импульса или тока различных диапазонов. Шток-ось начинает колебаться в электромагнитном поле, образованном электромеханическими кранами-регуляторами, и влияет на подвижность мембраны.

Классификационные группы диафрагменных устройств

Агрегаты воздушные вакуумные диафрагменные различаются:

 

  • по принципу действия (приводу). Взаимные изменения позиции мембраны и вытеснение среды из камеры насоса могут обеспечиваться пневматическим / механическим или гидравлическим приводом;

  • по количеству камер. Существуют 1- и 2-мембранные возвратно-диафрагменные насосы. В 2-пластинчатой конструкции перекачка обеспечивается парой мембран, соединенных валом;

  • по способу крепления диафрагмы. Способ обеспечения колебаний влияет на тип соединения мембраны с прочими частями насоса. При механическом приводе мембрана соединена с другими подвижными частями насоса, а при пневматическом или гидроприводе диафрагма соединена только с корпусной частью агрегата. В устройствах с электромеханическими кранами мембранная пластина прогибается от поступательного импульса штока, который двигается в электромагнитном поле;

  • по размещению над перекачиваемым составом: погружные, самовсасывающие, работающие под заливом;

  • по материалу корпуса и проточной части: алюминиевые (для вязких и нейтральных сред), стальные (нерж. сплавы актуальны на пищевых производствах), полимерные (композиты, полипропилен, тефлон, фторопласт, полиэтилен). Выбор материалов для основных узлов мембранного насоса зависит от его назначения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема работы АОD-устройств

Тактовая работа его мембранного узла включает такой этап, как попеременное вытеснение жидкости из одной из своих двух жидкостных камер за счет смены направления движения сжатого воздуха.

Пневмопривод, прогибая струей воздуха эластичные пластины, распределяет нагрузку, а шаровидные клапаны регулярно открывают / закрывают отверстия для модерирования хода состава. Нагнетаемая струя воздуха обеспечивает взаимный прогиб обеих диафрагм насоса, объединенных общей осью. Положение мембран влияет на позицию шариковых клапанов и гарантирует постоянное засасывание новых порций перекачиваемой жидкости.

Привод передает на мембрану усилие, необходимое для ее выпячивания и прогиба внутри рабочей камеры, создавая разрежение для всасывания перекачиваемого состава. Установка создает вакуум и забирает перекачиваемый состав, который сначала проходит по всасывающему каналу, а затем направляется к напорному патрубку. Нарастающее давление проталкивает жидкость дальше. По окончании стадии нагнетания диафрагма занимает исходную позицию и снова готова к всасыванию.

Перед всасыванием входная камера имеет минимальный объем (входной клапан рабочей камеры находится в положении «закрыто», соответственно, противоположный клапан открыт, а диафрагменная пластина изогнута против хода состава). Пластины диафрагм колеблются при этом на валу горизонтально, выступая уплотнителями между жидкостными и воздушными камерами. Движение мембраны инициирует переключение между входным и выходным клапанами, что позволяет не просто заполнить рабочий объем камеры, а предупредить противоток и вытекание состава из нагнетательного патрубка. Шариковидные задвижки контролируют положение впускного и выпускного коллекторов автоматически, попеременно отводя воздушную струю к обеим рабочим емкостям. Стадии всасывания и нагнетания сменяют друг друга безостановочно.

Такт всасывания + такт выталкивания состава, поочередно совершенный обеими диафрагмами, составляет один цикл работы мембранного устройства.

Конструкционные особенности, в том числе и возвратно-поступательный механизм работы насоса, позволяют устройствам работать с твердыми, химически активными, густыми, загрязненными составами. За счет наличия функции самовсасывания пневматические агрегаты можно устанавливать прямо на емкость: мембрана не боится сухого хода, легко обслуживается, не выходит из строя.

ПРИНЦИП ИЗМЕРЕНИЯ — Mattech

Измерительные диафрагмы, сопла и сопла Вентури предназначены для измерения расхода потока перегретого или насыщенного пара, жидкостей, газов или газообразных гомогенных смесей. Используемый метод измерения исходит из разницы давлений – так называемого перепада давления, который создается при прохождении подконтрольного материала по суженному сечению. Величина мгновенного расхода потока жидкости за исключением небольшой нелинейности прямо пропорциональна квадратному корню перепада давления.

Датчик перепада давления преобразует эту физическую величину в электрический сигнал. Электрический сигнал подается на блок обработки и оценки или в вышестоящую систему вместе с информацией о температуре и давлении в реальном масштабе времени. В результате метод измерения предоставляет информацию об объеме или же и энергии протекающего материала.

Расчетные измерения заключаются в совместном решении уравнения Бернулли и уравнения непрерывности потока, а также уравнений, полученных на основании экспериментальных измерений.

Измерительные диафрагмы, сопла и трубы Вентури представляют собой четко определенные по стандарту и совершенные по конструкции механические расходомеры без подвижных частей, которые можно использовать для измерения любых жидкостей или газов при сохранении условия однофазного и гомогенного потока. Компания ООО «MATTECH, s. r.o.» – уникальная по направленности производственная фирма, которая после 1992 года дополнила измерения за счет указанных выше механических расходомеров. За 24 года существования компания изготовила более 12 000 единиц диафрагм, сопел и труб Вентури как для отечественного рынка, так на экспорт во все уголки мира. С севера на юг – от разработки залежей природного газа за полярным кругом до измерения расхода потока пара на солнечной электростанции в пустыне.
С запада на восток – от поставки диафрагм на нефтяные поля в Мексиканском заливе до поставки сопел для энергоблоков в Азии. По сравнению с конкурентными электронными, расходомерами дросселирующие органы, конструкция которых проверена за многие десятилетия использования, все еще остаются наиболее надежными типами расходомеров с высокой долговечностью, часто превышающей срок службы трубопровода. Погрешность измерительных диафрагм также полностью сравнима с любыми конкурентными электронными типами, а если сверх рамок требований стандарта проведена и «влажная» калибровка с испытательной жидкостью или газом, то качественно изготовленная диафрагма, сопло и труба Вентури достигают еще более высокой точности, чем указано в стандарте. Невысокая закупочная цена и эксплуатационные расходы при измерениях с использованием диафрагм, отсутствие необходимости в техобслуживании и запасных частях – следующий бонус для пользователей.

Устройства сужающие быстросменные – ЗАО «Ухтинский экспериментально-механический завод»

НаименованиеМодель
УСБ-00Dy 50 мм, Ру 1,6 МПа
УСБ-01Dy 50 мм, Ру 6,4 МПа
УСБ-02Dy 50 мм, Ру 8,0 МПа
УСБ-03Dy 50 мм, Ру 10,0 МПа
УСБ-05Dy 80 мм, Ру 1,6 МПа
УСБ-06Dy 80 мм, Ру 6,4 МПа
УСБ-07Dy 80 мм, Ру 8,0 МПа
УСБ-08Dy 80 мм, Ру 10,0 МПа
УСБ-09Dy 80 мм, Ру 16,0 МПа
УСБ-10Dy 100 мм, Ру 1,6 МПа
УСБ-11Dy 100 мм, Ру 6,4 МПа
УСБ-12Dy 100 мм, Ру 8,0 МПа
УСБ-13Dy 100 мм, Ру 10,0 МПа
УСБ-14Dy 100 мм, Ру 16,0 МПа
УСБ-15Dy 150 мм, Ру 1,6 МПа
УСБ-16Dy 150 мм, Ру 6,4 МПа
УСБ-17Dy 150 мм, Ру 8,0 МПа
УСБ-18Dy 150 мм, Ру 10,0 МПа
УСБ-19Dy 150 мм, Ру 16,0 МПа
УСБ-20Dy 200 мм, Ру 1,6 МПа
УСБ-21Dy 200 мм, Ру 6,4 МПа
УСБ-22Dy 200 мм, Ру 8,0 МПа
УСБ-23Dy 200 мм, Ру 10,0 МПа
УСБ-25Dy 300 мм, Ру 1,6 МПа
УСБ-26Dy 300 мм, Ру 6,4 МПа
УСБ-27Dy 300 мм, Ру 8,0 МПа
УСБ-28Dy 300 мм, Ру 10,0 МПа
УСБ-29Dy 300 мм, Ру 16,0 МПа
УСБ-30Dy 400 мм, Ру 1,6 МПа
УСБ-31Dy 400 мм, Ру 6,4 МПа
УСБ-32Dy 400 мм, Ру 8,0 МПа
УСБ-33Dy 400 мм, Ру 10,0 МПа

Сужающее устройство диафрагма — Энциклопедия по машиностроению XXL

В настоящее время для контроля расхода газа, протекающего по трубопроводам, применяются расходомеры, работающие на принципе определения перепада давления, создаваемого сужающими устройствами (диафрагмами, соплами и т. п.), которые встраиваются в трубопроводы. Сужающие устройства приводят к потере давления в потоке, и это затрудняет, а иногда и исключает их применение в случае малых скоростей газов. При контроле агрессивных газон недопустимо соприкосновение сужающих устройств с измеряемой средой, так как быстрый износ кромки диафрагмы создает большие погрешности кроме того, нелинейная зависимость расхода газа от перепада давления создает неудобство измерения и затрудняет суммирование расходов.  [c.286]
Для измерения расхода пара и больших расходов воды применяются расходомеры, которые работают в комплекте с нормальными сужающими устройствами— диафрагмами и соплами.  [c.132]

I — сетка 2 — обратный клапан на всасывающем трубопроводе 5 — приемный резервуар (два варианта расположения) 4 — подводящий трубопровод 5 — задвижка на подводе (на подводящем трубопроводе) воды к насосу при верхнем расположении приемного резервуара б — насос 7 — обратный клапан на нагнетании насоса 8 — задвижка на нагнетании 9— сужающее устройство (диафрагма) расходомера /О — напорный трубопровод /J — напорный резервуар /2— приводной электродвигатель J3 — муфта N — задвижка на отводе воды MB — мановакуумметр на всасывающей стороне насоса М — манометр на нагнетании  [c. 421]

Простых и надежных расходомеров для однородной сырой нефти, пригодных для работы под высоким давлением, нет. Поэтому в гидропоршневых установках для приближенного определения расхода рабочей жидкости, а главное для регулирования. заданного режима работы применяются в настоящее время расходомеры-дифманометры с сужающими устройствами (диафрагмами). Устанавливаются они на нагнетательных линиях рабочей жидкости и достаточно успешно исполняют свои функции.  [c.170]

Для измерения расходов при испытании широко применяются дроссельные расходомеры, состоящие из стандартного сужающего устройства и дифференциального манометра. Изготовление и установка стандартных сужающих устройств (диафрагм и сопл) регламентировано Правилами 28-64 . В условиях испытаний не всегда имеется возможность выполнить требования этих Правил . Диафрагмы, выполненные с отступлением от Правил , требуют специальной градуировки. Для  [c.196]

Тип сужающего устройства. ….Диафрагма с угловым  [c.63]

Дифференциальные манометры поставляются в комплекте с сужающим устройством — диафрагмой. Перед установкой диафрагмы (рекомендуется кольцевая камерная) необходимо предъявить ее государственному поверителю вместе с расчетом (аттестатом) для обмера.  [c.261]

При измерении расхода посредством сужающих устройств (диафрагм) важно, чтобы рабочее отверстие диафрагмы имело гладкую поверхность, входные кромки не были загрязнены и покрыты коррозией. Иначе возникнут погрешности, величину которых оценить практически почти невозможно. В таких случаях целесообразно расточить отверстие диафрагмы и внести в показания прибора поправочный множитель а  [c.169]

Для измерения расходов воды, пара и газа могут применяться дифференциальные поплавковые манометры (ГОСТ 3720-66) (рис. 131), работающие совместно с нормальным сужающим устройством (диафрагмой). Принцип действия этого прибора основан на квадратичной зависимости давления от расхода. Диа-  [c.219]


Для измерения больших количеств жидкостей и газов применяют нормальные сужающие устройства (диафрагмы). При движении среды через диафрагму создается перепад давлений, который через импульсные трубопроводы регистрируется дифференциальным манометром, показывающим или самопишущим на шкале или диаграмме, проградуированной в единицах объема.  [c.201]

Измерение расхода жидкостей, газов и пара при помощи сужающих устройств (диафрагм и сопл).  [c.136]

На рис. 4-1 показаны схема установки в трубопроводе наиболее простого сужающего устройства (диафрагмы) в виде тонкого диска с круглым отверстием посредине и изображение характера потока. Там же дано распределение статического давления р по длине струи I. Сжатие потока начинается перед диафрагмой и благодаря действию сил инерции достигает наибольшей величины на некотором расстоянии за ней, после чего струя вновь расширяется до полного сечения трубопровода. Перед диафрагмой и за  [c.274]

Для расходомеров, основанных на создании перепада давлений в потоке различными сужающими устройствами (труба Вентури, сопло и диафрагма —см. рис. VII — I, VII—2 и VII—3), расход определяется по общей формуле  [c.148]

Зависимость между проходящим через отверстие расходом и перепадом давления может быть использована для измерения расхода с помощью диафрагмы или других сужающих устройств (подробнее см. в 9.2.1).  [c.113]

Для расходомеров, основанных на создании перепада давлений в потоке различными сужающими устройствами (труба Вентури, сопло и диафрагма — см. 150  [c.150]

Изготовление стандартных сужающих устройств для измерений потоков, протекающих по трубопроводам диаметром около 1 м и более, связано с большими технологи,ческими трудностями. Для их. устранения применяют сегментные диафрагмы. Сегментные диафрагмы устанавливают обычно на горизонтальных участках трубопровода (рис. 2.22,а). Проходное отверстие в форме сегмента рас  [c.44]

Нормальная диафрагма имеет малые габариты по сравнению с другими сужающими устройствами для измерения расхода (соплами или трубами типа Вентури). Это преимущество, несмотря на большее сопротивление, и обусловливает щирокое распространение измерительных диафрагм.  [c.236]

Сопло четверть круга и цилиндрическое сопло в отличие от обычных дроссельных устройств (нормальные диафрагмы и сопла) позволяют измерить расход вязких жидкостей типа мазута с наименьшей погрешностью при малых значениях чисел Рейнольдса. На рис. 19 представлены указанные сужающие устройства.  [c.53]

При испытании котельных установок в качестве сужающих устройств в большинстве случаев применяют диафрагмы с кольцевыми камерами и диафрагмы с простыми сверлениями (рис. 2-4).  [c.22]

Для одного и того же сужающего устройства при весьма гладкой внутренней поверхности трубопровода, нормальной остроте входной кромки диафрагмы, нормальной длине прямых участков и др. коэффициент расхода является только функцией числа Рейнольдса Re.  [c.38]

Потери давления и наименьшие длины прямых участков при установке диафрагм При определении расхода измеряемой среды следует считаться с потерей давления в сужающем устройстве.  [c.49]

Зна чение прямых участков для диафрагм при наличии до сужающего устройства задвижки  [c.54]

Давление перед сужающим устройством. … р, = 50 кГ/см Допустимая потеря давления а диафрагме.. . 5р = 0,12 кг/см  [c.76]

Измерение расходов воды, поступающей от насосной станции к разбрызгивающим устройствам, производилось расходомерами. В качестве сужающего устройства применялись сегментные диафрагмы, установленные на напорных водоводах семь диафрагм в каждой секции, по одной на каждом распределительном трубопроводе и одна на магистральном. Перепад давлений на диафрагме фиксировался дифференциальным манометром.[c.44]


Измерение расхода с помощью нормальных сужающих устройств требует соблюдения условий, установленных Правилами по применению и поверке расходомеров с нормальными диафрагмами, соплами и трубками Вентури Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР.  [c.132]

Для измерения расхода методом переменного перепада давлений (по величине перепада на сужающем устройстве) служат нормальные диафрагмы и сопла.  [c.133]

К стандартным сужающим устройствам принадлежат диафрагмы, сопла и сопла Вентури. Для стандартных устройств разработаны правила их изготовления и установки на трубопроводах, при выполнении которых не требуется проводить индивидуальную градуировку. Вез градуировки сужающие устройства можно применять на трубопроводах диаметром D 50 мм, при этом до и после устройства должны быть предусмотрены прямые участки трубопровода достаточной длины. Длина участков зависит от m и вида возмущения потока на входе. Так, регулирующий вентиль нельзя располагать ближе чем на 100 D до сужающего устройства. Длина прямого участка после сужающего устройства должна быть не менее (4ч-8)0.  [c.169]

Наиболее распространенными сужающими устройствами являются диафрагмы, сопла и трубы Вентури.  [c.7]

У стандартных сопл и труб Вентури т]= 1. У диафрагм тlЛ 0,б- 0,7 и зависит от т сужающего устройства и от числа Рейнольдса Re, определяемого отношением сил инерции потока к силам трения. С увеличением т значение -Г] также растет. С увеличением же числа Рейнольдса т) вначале уменьшается, а затем остается практически постоянным и равным 0,6—0,61.  [c.11]

Суммарные погрешности коэффициента расхода при установке сужающего устройства совместно с гладкими калиброванными вставками трубопроводов приведены на рис. 1-7 для диафрагм и на рис. 1-8 для сопл и труб Вентури. Из составляющих погрешностей коэффициента расхода [здесь учтены и ( )[ е- дополнительном  [c. 23]

При наличии ограничений в выборе параметров сужающего устройства, например при заданной величине потери давления, при минимальных заданных прямых участках трубопровода и т. д., следует при расчетах также стремиться к обеспечению минимальной погрешности сужающего устройства. Так, требование иметь потерю давления на сужающем устройстве не более заданной величины обычно приводит к большим значениям т. С другой стороны, наличие у сужающего устройства вставок диаметром Db из стойкого материала и хорошо обработанной внутренней поверхностью как раз обеспечивает [минимальную погрешность а при больших значениях т (рис. 1-7 и 1-8). Таким образом, в некоторых случаях могут быть удовлетворены противоречивые требования. Однако следует помнить, что для диафрагм при т>0,56 значительно возрастает расчетного значения е, особенно при больших значениях Лр/р.  [c.27]

В настоящее время широкое применение получают разработанные Белгородским котлостроительным заводом и Московским отделением ТЭП вварные типовые нормальные сужающие устройства диафрагмы (для измерения расходов воды) и сопла (для измерения расходов пара).[c.159]

Большие расходы воды (более 500 м /ч) можно измерять с помощью сужающих устройств (диафрагм, сопел и труб Вентури). Эти устройства позволяют определять расход воды по перепаду давления до и после сужения. Для измерения расхода по перепаду давления применяют дифференциальные манометры, разградуи-рованные на расход. Подбор таких устройств производят по указа-  [c.239]

Тщательное изучеййб аабиСймостёй вида (XI.8) позвблило стандартизировать три типа сужающих устройств диафрагмы, сопла и сопла Вентури, изготовление и применение которых в соответствии с определенными правилами [1081 позволяет отказаться от индивидуальных градуировок приборов. Стандартные диафрагмы могут быть использованы в трубопроводах диаметром D 50 мм. Модуль диафрагмы т может иметь значения от 0,05 до 0,7. Геометрическая рма стандартной диафрагмы представлена на рис. 135. Проходное  [c.330]

ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА ЖИДКОСТЕИ, ПАРА И ГАЗА ПРИ ПОМОЩИ СУЖАЮЩИХ УСТРОЙСТВ (ДИАФРАГМ И СОПЛ)  [c. 156]

РАСХОДОМЕРЫ — приборы для измерения рас-хода вещества. Наиболее распространены Р., основанные на измерении перепада давления Др в сужающем устройстве (диафрагме, сопле, Вентури трубке) или другом приемном преобразователе, установл(>н-ном в трубопроводе, по к-рому протекают жидкость, газ или пар. Дифференциальный манометр для и.ч-мерепия Ар вместе с сужающим устройством, соеди-нителып.ши линиями и дополнительными устройствами образуют комплект Р., позволяющего определить объемный (2о и массовый расходы но ур-ния.м  [c.375]

Для измерения расхода вязких Ж11дкостей находят применение специальные сужающие устр()йства (диафрагма с входным конусом, двойная диафрагма сопло четверть круга , цилиндрическое сопло и др.), у 1 оторых в области небольших чисел Ке в отличие от нормализованных сужающих устройств (диафрагм и сопл) коэффициент расхода а имеет постоянные значения.  [c.320]

Калорифер состоит из металлической трубы 3, внутри которой находится еще одна трубка 4. В этой трубке помещается электрический нагреватель 5, выполненный в виде нихромовой проволоки, намотанной на специальный каркас. Воздух, отсасываемый вентилятором 14, проходит через сужающее расходомерное устройство — диафрагму 2, перепад давления на которой измеряется дифференциальным манометром 20 типа ДМ-ЭР1. Выходной электрический сигнал дифференциального манометра усиливается усилителем 19 типа УП-20 с токовым выходным сигналом (0—5 мА) и далее измеряется цифровым вольтметром 18. типа Ф203. Подгоночное электрическое сопротивление в цепи усилителя УП-20-и вольтметра Ф203 отрегулировано таким образом, что напряжение 1 В, показываемое прибором, соответствует расходу воздуха /и=1 г/с.  [c.224]

Расход продувочной воды также можно измерять предварительно про-тарированным (с помощью мерного бака) сужающим устройством, устанавливаемым до регулирующего игольчатого вентиля. Для обеспечения однофаз-ности протекающей через диафрагму среды необходимо размещать диафрагму ниже барабана на 7—10 м. В этом случае дополнительное гидростатическое давление у диафрагмы будет препятствовать вскипанию воды.  [c.70]


При измерении расхода пара и воды дифманомегр должен быть установлен ниже сужающего устройства (с целью заполнения соединительных трубок конденсатом) на 0,8—1 м при установке дифманометра выше диафрагмы соединительные трубки сначала должны быть опушены в из (от диафрагмы) на 0,8—1 м и только после этого подняты вверх к дифманометру.  [c.73]

В качестве сужающего устройства принята нормальная диафрагма с кольцевой камерой. Материал диафрагмы—IX 18Н9Т.  [c.76]

Давление пара перед сужающим устройством. . iPi = 40 кПсм Допустимая потеря давления в диафрагме.. . 8/ = 0,37 кГ/см -Температура перегретого пара….. . . . пе  [c.80]

В качестве сужающего устройства принята нормальная диафрагма с кольцевой ка. мероя. Материал диафрагмы—lXIdH9T. Располагаемая длина L прямого участка трубопровода L = 6лг=30/).  [c.81]

Наибольшие суммарные погрешности коэффициента расхода диафрагм (рис. 1-4) получаются при D = 50— 100 мм и обусловлены в основном шероховатостью трубопровода и неостротой входной кромки диафрагмы. При больших значениях погрешности коэффициента расхода она составляет основную долю обш,ей погрешности измерения расхода. Поэтому во всех случаях, когда это возможно, следует применять различные методы уменьшения погрешности отдельных составляющих а и оптимальный выбор параметров сужающего устройства.  [c.23]

Для уменьшения погрешности коэффициента расхода при малых диаметрах трубопровода для диафрагм при любых т и для сопл и труб Вентури при т более 0,35 1всепда желательно монтировать сужающее устройство между двумя трубопроводамичвстав-ками большего диаметра, равного Лв, независимо от того, будет обрабатываться их внутренняя поверхность до требуемой для исключения чистоты или не будет. В последнем случае погрешность коэффициента расхода будет уменьшена лишь за счет увеличения диаметров трубопроводов вставок (рис. 1-4—1-7).  [c.24]


Правильное дыхание при пении | Школа музыки SOUND CITY

Тема данной статьи будет посвящена дыханию в пении.

Вокальное дыхание — один из фундаментальных навыков,которые должен приобрести вокалист.

Первое, с чего нужно начать изучать данный аспект, это органы, с помощью которых мы дышим и работаем в вокале.

Одной из самых важных частей нашего тела, участвующих в вокале, является диафрагма.

Диафрагма — это грудобрюшная преграда, непосредственно участвующая в пении, которая находится между дыхательными путями и пищеварительным трактом.

Рассмотрим процесс работы диафрагмы в пении.

Во время глубокого, вокального вдоха, диафрагма из расслабленного, округлого положения, напрягается и опускается вниз.В это время создаётся так называемое «давление», под которым воздух из легких подходит к связкам и превращается в звук «на опоре».

Основной целью в обучении вокалиста дыханию является, в первую очередь, помочь человеку почувствовать работу диафрагмы.

Работа диафрагмы и дыхания в целом у каждого человека ощущается по разному, но в основном это ощущения общей тяжести, при особо сильной нагрузке, ощущение верхнего пресса.

Рассмотрим виды дыхания.

В целом,дыхание делится на 2 вида:

1)Ключичное или грудное дыхание.

Данный вид дыхания является неправильным для занятий вокалом, ученика с этим типом дыхания необходимо переучивать. Во время такого вдоха вокалист шумно набирает дыхание верхней частью груди, при этом поднимая плечи и ключицы, работа диафрагмы, как таковая, отсутствует, из-за чего пение на опоре не происходит.

2) Диафрагмальное дыхание.

Рабочий тип дыхания, использующийся большинством вокалистов. Как было упомянуто выше, во время глубокого, полноценного вдоха, диафрагма опускается и создаётся давление, под которым, воздух выходит из легких и подходит к связкам ,превращаясь в звук.

Вы сами можете ощутить работу диафрагмы, выполняя простые упражнения:

1) Самое простое и самое нужное упражнение для правильного дыхания.
Положите одну руку на верхний пресс,а другую на то же место на спине.При правильном,глубоком вдохе спина должна расширяться, так как раздвигаются рёбра, а пресс должен находится в недвижимом состоянии.Спереди вперёд идёт только живот.

2) Лягте на ровную поверхность, расслабьтесь. Положите на живот объемную, тяжелую книгу. Вдохом животом постарайтесь поднять ее как можно выше.

Если Вы освоите правильный принцип дыхания, необходимый для вокала, то все дальнейшие занятия будут приносить вам результат намного быстрее!

Что такое мембранный насос?

Мембранный насос — самый известный тип насоса из категории поршневых насосов. Его также называют мембранным насосом . Для перекачивания жидкости в диафрагменном насосе используется комбинация возвратно-поступательного действия диафрагмы из тефлона, термопласта или резины с соответствующими клапанами (шаровыми клапанами, откидными клапанами, дроссельными клапанами, обратными клапанами или любыми клапаны другого типа) с обеих сторон мембраны .

Мембранный насос бывает следующих типов:

  • В типе 1 st одна сторона разделительной диафрагмы состоит из перекачиваемой жидкости, а другая состоит из гидравлического масла или воздуха. Изогнутая диафрагма увеличивает или уменьшает объем насосной камеры. В этом типе пара односторонних обратных клапанов предотвращает обратный поток жидкости.
  • Тела с положительным объемным рабочим объемом, в которых первичный привод диафрагмы является электромеханическим, приводится в действие мотор-редуктором или кривошипом или является чисто механическим, например.г., с ручкой или рычагом. Этот метод использует простое механическое движение, чтобы согнуть диафрагму и открыть одну сторону диафрагмы для воздуха.
  • В диафрагменном вакуумном насосе третьего типа одна или несколько открытых мембран необходимы для перекачки жидкости с обеих сторон. Мембрана снова изгибается, и объем меняется.

Эти типы насосов широко используются на многих заводах, поскольку они могут перекачивать большое количество жидкостей.

Мембранные насосы очень известны, потому что они могут перекачивать жидкости с высокой, средней или низкой вязкостью и жидкости с высоким содержанием твердых частиц.Этот насос также может быть изготовлен из различных материалов корпуса и мембран для работы с различными агрессивными химическими веществами, такими как кислоты.

Принцип работы мембранного насоса

Мембранный или мембранный насос представляет собой поршневой насос прямого вытеснения, в котором используются две гибкие диафрагмы, перемещающиеся вперед и назад для создания временного вакуума. Этот вакуум используется для забора или сброса жидкости из диафрагменного насоса. Мембрана действует как перегородка между жидкостью и воздухом.Принцип работы диафрагменного насоса приведен ниже:

Первый ход:

Две диафрагмы соединены валом, проходящим через центральную часть, в которой расположен воздушный клапан. Воздушный клапан нагнетает сжатый воздух за первую диафрагму и отводит его от средней секции.

Мембрана 1 st создает ход давления, удаляющий жидкость из насоса. Одновременно вторая диафрагма выполняет такт всасывания.Воздух за диафрагмой 2 nd выбрасывается в атмосферу, и атмосферное давление выталкивает жидкость на сторону всасывания. Всасывающий клапан выдвигается из седла, и жидкость проходит через шаровой клапан в жидкостную камеру насоса.

Второй ход:

Когда находящаяся под давлением мембрана 1 st достигает конца своего хода, воздух проходит от диафрагмы 1 st к задней части диафрагмы 2 nd через воздушный клапан.Сжатый воздух отталкивает диафрагму 2 и от центрального блока, а диафрагма 1 st втягивается в центральный блок.

Во второй камере насоса выходной шаровой кран выталкивается из своего седла, а в первой камере ситуация обратная. Когда завершается второй такт, воздушный клапан нагнетает воздух за диафрагму 1 st , и весь цикл повторяется.

Читайте также: Различные типы насосов

Для лучшего понимания работы мембранного насоса посмотрите следующее видео:

Типы мембранных насосов

Мембранные насосы бывают следующих основных типов:

  1. Пневматический двухмембранный насос
  2. Насос с электроприводом
  3. Малый насос с приводом от двигателя
  4. Малый пневматический насос
  5. Насос Hydra-Cell компании Wanner

1) Пневматический насос с двойной мембраной (AODD)

Пневматический насос с двойной диафрагмой (AODD) — наиболее распространенный тип диафрагменного насоса. Работа пневматического насоса может осуществляться сжатым воздухом. Он имеет две насосные камеры с двумя диафрагмами.

Насос AODD (См.: michael-smith-engineers.co.uk)

Насос AODD имеет выпускной обратный клапан, диафрагму и всасывающий обратный клапан для каждой насосной камеры. Подача воздуха перемещается из одной камеры во вторую сборочную камеру через систему распределения воздуха, которая может быть установлена ​​внутри насоса.

Систематическая работа по перекачке воздуха из одной сборочной камеры в другую приводит к тому, что жидкость из одной камеры стекает по водосточной трубе, заполняя другую камеру жидкостью.В результате насос имеет пульсацию потока нагнетания. Этот пульсирующий поток можно уменьшить, используя демпфер пульсации в напорной трубе.

2) Малые пневматические насосы

Небольшой пневматический насос может перекачивать жидкости с нормальной вязкостью, при этом не наблюдается тенденция к концентрации суспензии. Таким образом, эти насосы используются для распределения жидкости с малым объемом. Всасывающие и нагнетательные порты этого насоса имеют размеры 3/8, 1/2 или 3/4 с расходом от 2 до 10 галлонов в минуту.

3) Малые насосы с электрическим или моторным приводом

Небольшие насосы с приводом от двигателя создают усилие до 60 фунтов на квадратный дюйм, а иногда и 100 фунтов на квадратный дюйм. Существует два разных типа насосов этого типа:

  • Первый тип — требовательный стиль с фиксированными переключателями усилия, которые регулярно останавливают и запускают насос с точными настройками усилия. Этот стиль очень популярен во всем мире.
  • Второй стиль — это стиль обхода. Вне зависимости от того, какое усилие приложено к системе, насос такого типа будет продолжать работать везде.Всякий раз, когда выпускной клапан закрывается, он останавливает внутренний поток. Однако закрытие выпускного клапана на несколько минут может привести к перегреву жидкости и повреждению внутренней части насоса.

4) Насосы Wanner Hydra-Cell

Это более крупный насос с приводом от вала, который может создавать давление до 1500 фунтов на квадратный дюйм, а в некоторых случаях и 2500 фунтов на квадратный дюйм, а скорость потока составляет 36 галлонов в минуту. В этих насосах используются различные металлы и эластомеры для растворов кислот, горячих жидкостей, смачивающихся порошков, агрессивных химикатов, абразивов и грязи.

Читайте также: Работа центробежного насоса

Характеристики мембранного насоса
  • Этот поршневой насос может перекачивать горючие, токсичные, абразивные и агрессивные жидкости.
  • Может работать с очень вязкими жидкостями. Таблицу коррекции вязкости можно использовать в качестве инструмента для предотвращения уменьшения размера насоса AOD.
  • Обладает отличной способностью самовсасывания.
  • Конструкция этого насоса отличает рабочую жидкость насоса от потенциально чувствительных внутренних компонентов насоса.
  • Максимальный КПД этого насоса может достигать 97%.
  • Используется при производстве воздушных насосов для небольших аквариумных фильтров.
  • Внутренние компоненты насоса часто подвешиваются в масле и изолируются для продления срока службы насоса.
  • Эти насосы лучше всего подходят для агрессивных и абразивных растворов
  • Диафрагменный или мембранный насос можно использовать для создания искусственного сердца.
  • Обладает хорошими свойствами холостого хода.
  • Подходит для давления выхлопных газов до 1200 бар
  • Эти насосы имеют хорошие характеристики высоты всасывания, некоторые из которых представляют собой насосы с низким расходом и низким давлением.Другие модели могут обеспечивать более высокие скорости потока в зависимости от длины хода диафрагмы и эффективного рабочего диаметра. Вы можете обрабатывать шламы и шламы с относительно большими размерами твердых частиц и частиц.

Как выбрать мембранный или мембранный насос Мембранные насосы

относятся к известным типам безмасляных насосов. В настоящее время они используются во многих продуктах для предотвращения проблем с примесями масляных паров, которые мешают многим современным строгим процессам.

Имеющиеся на рынке диафрагменные насосы без уплотнительного масла или смазки в головке насоса. То есть вакуум можно создать там, где выхлопные газы полностью свободны от паров масла.

Все безмасляные или небезмасляные диафрагменные вакуумные насосы имеют различные рабочие характеристики, поскольку они идеально подходят для одного применения, но не для другого. Мембранный насос не является исключением.

При выборе насоса непросто подобрать тип насоса для вашего применения.Но лучший способ выбрать диафрагменный вакуумный насос — это сравнить режимы работы насоса с точки зрения силы, характеристик и недостатков с вашим приложением, которое может решить некоторые проблемы.

Мембранный насос идеально подходит для перекачивания больших объемов материалов при относительно низком давлении. Эти насосы обычно устойчивы к износу, потому что они не двигают поршень в цилиндре, а одна или несколько простых резиновых диафрагм перемещаются влево и вправо для перекачки материала.

Для выбора диафрагменного насоса необходимо выполнить следующие шаги:

1) Требования к объему насоса

При выборе диафрагменного насоса важно убедиться, что насос, который вы пытаетесь выбрать, работает на 50 процентов от своего максимального потенциала при нормальном использовании.

Если насос работает на половину своей максимальной производительности, он должен работать в течение длительного периода времени без серьезного обслуживания. Рабочая производительность мембранных насосов (галлонов в минуту) должна быть указана в листе продаж или в руководстве по сделке.

2) Тип привода поршневого насоса

Мембранный насос имеет множество способов перемещения диафрагмы вперед и назад, что позволяет перекачивать материал. Наиболее популярными вариантами привода мембранных насосов являются насосы с пневматическим или электрическим приводом.Этот привод важен для безопасного использования диафрагменного насоса, а также влияет на рабочее положение насоса.

3) Материал насоса

Эти поршневые насосы изготавливаются из различных материалов. Как правило, наиболее подходящие материалы для доступных мембранных насосов включают материалы седла насоса и шара, а также материал корпуса насоса.

Есть много вещей, которые следует учитывать, но распространенные варианты покрытия включают седла и шарики из нержавеющей стали и мембранные материалы из ПТФЭ.

Нержавеющая сталь

обладает высокой износостойкостью, но имеет высокую цену. ПТФЭ, с другой стороны, имеет более низкую цену, чем нержавеющая сталь, но может не переносить абразивы. Кроме того, нержавеющая сталь имеет тенденцию быть более эластичной в горячем состоянии.

4) Кривая производительности пневматических мембранных насосов

Каждый диафрагменный насос имеет кривую производительности, которая содержит гораздо больше подробностей о насосе. Общая информация, охватываемая кривой производительности диафрагменного насоса, включает количество воздуха (куб. фут/мин), которое требуется насосу на разных уровнях работы, и количество материала, которое может подаваться и транспортироваться на разных уровнях работы.

Для конкретного диафрагменного насоса жизненно важно знать, что в нем должно быть достаточно воздуха для работы насоса и что насос может перемещать материал с требуемой скоростью и расстоянием доставки.

Необходимо убедиться, что рассматриваемый диафрагменный насос может подавать требуемое количество материала (кривые будут показывать более высокие рабочие скорости, но следует отметить, что, как правило, желательно эксплуатировать насос с производительностью примерно до 50 % для уменьшения износа).У вас должно быть достаточно воздуха для работы насоса на требуемом расстоянии.

См. также: Различные типы поршневых насосов

Какие жидкости может перекачивать мембранный насос?

Мембранный вакуумный насос может перекачивать следующие жидкости

  • Порошки
  • Диоксид титана
  • Латекс
  • Клеи
  • Лаки
  • Смазки
  • Краски
  • Лаки

Применение мембранного насоса
  • Смесительные баки
  • Разливочные машины
  • Фильтрация краски
  • Измельчение пигмента
  • Фильтр-пресс
  • Перекачка бочек на 55 галлонов
  • Распылитель воздуха – подача или передача
  • Общая разгрузка/перевозка
  • Порошковое покрытие
  • Эластомерная диафрагма может использоваться в качестве динамического уплотнения общего назначения, устраняя многочисленные ограничения, присущие другим методам уплотнения. Они могут быть построены без утечек, без трения и чувствительны к низкому давлению. При правильном выборе материала мембрана может быть герметизирована в широком диапазоне давлений и температур без технического обслуживания или смазки.

Преимущества и недостатки мембранного насоса

Преимущества

Недостатки

Безмасляный насос без уплотнения Низкая скорость
Можно использовать для дизайна продуктов питания Не очень энергоэффективный
Отличная износостойкость Импульсный поток: для снижения необходимы демпферы
Самовсасывающий до шести метров Эти насосы не обеспечивают высокое давление при перекачивании
Имеет большой рабочий объем  
Простота обслуживания/очистки  
Может работать без масла в течение короткого времени  
Многофункциональный дизайн и функции (подходит для большинства типов носителей)  
Под грузоподъемностью диафрагменного насоса понимается вертикальная высота, на которой насос эффективно забирает материал. Способность перекачивать материал вверх делает диафрагменные насосы отличным выбором для перемещения материала за пределы области, такой как скважина или аналогичные условия.  

Разница между диафрагменным насосом и перистальтическим насосом

Основное различие между перистальтическим насосом и диафрагменным насосом приведено ниже:

Мембранный насос Перистальтический насос
Мембранный насос перемещает жидкость за счет всасывания вибрирующей диафрагмой. Перистальтический насос перекачивает жидкость, сжимая заполненный жидкостью шланг.
Они имеют сложную конструкцию. Простой дизайн.
Мембранные насосы имеют больше клапанов, чем перистальтические насосы. Имеют небольшое количество клапанов.
У них сложная операция. Эти насосы просты в эксплуатации.
Этот насос оснащен обратным клапаном. Нет обратного клапана.

Знаете ли вы: Как работает перистальтический насос?

Заключение

Мембранные насосы — отличный способ эффективно и быстро перемещать большие объемы материалов.

При выборе диафрагменного вакуумного насоса учитывайте четыре особенности (указанные выше), чтобы убедиться, что ваш диафрагменный или мембранный насос дает отличные результаты. Если вы последуете этому простому совету, вы сможете выбрать между долговечным и высокопроизводительным мембранным насосом.Если у вас есть какие-либо дополнительные предложения по диафрагменным насосам, пожалуйста, немедленно свяжитесь с нами.

Подробнее
  1. Что такое насос и его типы?
  2. Как работает поршневой насос?
  3. Различные типы поршневых насосов
  4. Как работает центробежный насос?

1-1. Мембранный насос: что такое мембранный насос? | Основы | Узнать

Принцип работы мембранных насосов

Во-первых, представьте себе эту болезненную инъекцию. Инъекционный шприц фактически представляет собой базовую форму диафрагменного насоса.
Когда поршень отводится назад, как показано на рис. 1, жидкость втягивается в цилиндр.
Когда поршень толкается вперед, жидкость выбрасывается через инъекционную иглу на конце цилиндра.

Жидкость входит и выходит из одной и той же точки шприцем для инъекций, но давайте рассмотрим модель, которая имеет отдельные точки входа и выхода.
(В этом примере входной и выходной пути потока являются круговыми.)

Будет ли цилиндр всасывать жидкость, когда поршень вытянут наружу на рис. 2?
Ответ — нет. Даже когда поршень движется наружу, с верхней стороны цилиндра всасывается только воздух, не подтягивая жидкость.
Теперь мы поместим сферический обратный клапан на отверстие входа воздуха на рис. 2. Тогда, как показано на рис. 3, воздух перестает поступать, а внутри цилиндра создается разрежение, которое всасывает жидкость.

Если обратный клапан очень легкий, часть жидкости может выйти, но в основном она вернется в бак.
Если обратный клапан достаточно тяжелый, вся всосанная вода вернется в бак.

Далее нажимаем на поршень. (рис. 4)
Если обратный клапан очень легкий, часть жидкости может выйти, но в основном она вернется в бак.
Если обратный клапан достаточно тяжелый, вся всосанная вода вернется в бак.

Теперь мы устанавливаем еще один обратный клапан в нижней части цилиндра в направлении, которое останавливает обратный поток.

В этом случае за счет нижнего обратного клапана жидкость внутри цилиндра не возвращается в бак, как показано на рис. 5, а толкает верхний обратный клапан вверх и вытекает.
Когда поршень перемещается наружу, на этот раз, как только верхний обратный клапан закрывается, нижняя сторона открывается, и жидкость всасывается в цилиндр.
Обратите внимание, что обратного потока с верхней стороны в это время нет.(рис. 6)
Как показано здесь, обратный клапан работает для перемещения жидкости в одном направлении, что является ключевой функцией, необходимой для диафрагменного насоса (поршневого насоса).
Обычно в качестве обратного клапана используется обратный шар.

Структурная схема головки насоса диафрагменного насоса

Выше показан принцип всасывания и нагнетания диафрагменного насоса.

Характеристики мембранного насоса

Мембранные насосы, основанные на вышеуказанном принципе работы, имеют следующие характеристики.

1. Потоки жидкости с пульсацией

Из-за принципа работы жидкость течет прерывисто из-за чередования всасывания и нагнетания. Это называется пульсацией, что принципиально отличает диафрагменные насосы от центробежных насосов. (подробности позже)

2. Как только жидкость попадает в цилиндр при работе обратного клапана, она всегда вытекает с верхней стороны.

Поэтому, даже при приложении значительного давления к стороне нагнетания (верхняя сторона), удерживая шаровой обратный клапан, пока позволяет мощность (сила нажатия на поршень), давление внутри цилиндра увеличивается.
Теоретически в случае закрытого режима это означает, что давление внутри цилиндра может увеличиваться бесконечно.
Однако до того, как давление достигнет бесконечности, самые слабые детали рядом с насосом, например, цилиндр или трубопровод со стороны нагнетания, могут лопнуть, или двигатель, приводящий в движение поршень, может сгореть.
По этой причине при использовании мембранного насоса никогда не следует упускать из виду предохранительный клапан и тепловое реле двигателя.

3. Герметизация обратного клапана имеет решающее значение

Нарушение герметичности при попадании грязи или посторонних предметов вокруг обратного клапана.В этом случае отключается функция невозврата, что сильно снижает производительность насоса, так что в некоторых случаях насос перестает нагнетать полностью. То же самое может произойти, когда обратный клапан или седло клапана (часть, которая контактирует с обратным клапаном для создания уплотнения) повреждены.
Если обратный клапан и седло клапана сухие, воздух, проходящий через небольшие зазоры между неровными поверхностями, может повлиять на эффективность уплотнения. (Если насос находится над резервуаром: условие всасывания)
В таком случае смачивание обратного клапана и седла клапана жидкостью улучшает уплотнение, делая возможным всасывание и нагнетание.

Насос Smoothflow компании TACMINA — единственный мембранный насос, обеспечивающий непрерывную дозированную подачу без пульсаций. Возможна дозированная перекачка жидкости с высокой точностью и без пульсаций.
Подробнее…

В начало страницы

Мембранные вакуумные насосы

— как они работают и где их использовать

В этом блоге мы объясняем принцип работы, эксплуатационные требования и области применения мембранных вакуумных насосов.

Функциональный принцип 

Мембранные насосы, также известные как мембранные насосы, представляют собой объемные насосы прямого вытеснения, используемые в диапазоне грубого вакуума от 0,5 до 1000 мбар.Мембрана (резиновая, Viton® или Teflon®) перемещается вверх и вниз в корпусе насоса, сжимая и выпуская газ, поступающий на входе. Впускной и выпускной обратные клапаны приводятся в действие разностью давлений.

Простую анимацию принципа можно найти ниже:

Источник: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10783977 

 

Принцип работы современного мембранного насоса. Предоставлено KNF, Фрайбург, Германия.

Мембранные вакуумные насосы

представляют собой экологически чистую замену водоструйным насосам в лабораториях.Насосы используют процесс сухого сжатия, избегая отходов, воды или масла. При использовании одной насосной камеры («головки насоса») достигается предельное давление 50 мбар. Это предельное давление ограничено оставшимся мертвым объемом между головкой насоса и диафрагмой. Две последовательно соединенные головки насоса могут достигать 3 мбар, а три последовательно — даже 0,5 мбар. В целях рационализации производства многие производители выпускают насосные камеры и диафрагмы одинакового размера в больших количествах. Он собирается последовательно для более низкого предельного давления или параллельно для более высокой скорости откачки. Мембраны из Teflon® устойчивы к растворителям, поэтому подходят для химических процессов.

На рынке доступны скорости откачки от 0,1 до 5 м³/ч. Более высокие скорости откачки обеспечивают спиральные насосы. Некоторые насосы могут работать с двигателями постоянного тока 24 В, что позволяет встраивать их в мобильные приборы. Некоторые из них имеют двигатели с регулируемой скоростью для снижения скорости откачки (и шума), если они не нужны, и для увеличения интервала обслуживания.

Рис. 1. Вид в разрезе одноступенчатого диафрагменного насоса.Предоставлено KNF, Фрайбург, Германия.

 

Рисунок 2: детали, подверженные износу: мембрана, клапаны и уплотнения

 

Приложения 

Химически стойкие версии широко используются в химических лабораториях. Примерами являются роторные испарители, фильтрация и твердофазная экстракция. Стандартные насосы используются в медицинских или фармацевтических процессах, сушке и сублимационной сушке, сушке гелем, вакуумных подушках и вакуумных матрацах или небольших вакуумных печах.

 

Рис. 3: Роторный испаритель с химически стойким испарителем с регулятором давления

 

Насосы

с предельным давлением 3 мбар или выше часто используются в небольших высоковакуумных насосных системах, поддерживающих широкий диапазон турбомолекулярных насосов.

 

Рисунок 4: Турбомолекулярная насосная система с диафрагменным насосом

 

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

Большинство современных диафрагменных вакуумных насосов на сегодняшний день имеют интервал технического обслуживания более 10 000 часов.К изнашиваемым частям относятся мембраны, пластины клапанов и прокладки. В большинстве случаев пользователь наблюдает низкое предельное давление из-за протечки или разрыва мембран или клапанов. Доступны простые и недорогие комплекты запасных частей, а техническое обслуживание может выполнять сам пользователь. Никаких специальных навыков или инструментов не требуется — просто ознакомьтесь с руководствами и просмотрите видеоролики в Интернете.

Чтобы эти насосы оставались довольными в течение длительного времени, избегайте перекачивания пыли и жидкостей. В этом случае насос необходимо открыть и очистить.Если в насос попала жидкость, его необходимо повернуть в сторону, чтобы жидкость могла выйти через выхлоп.

 

Резюме 

Мембранные насосы

стали рабочей лошадкой в ​​лабораториях, где достаточно малых скоростей откачки и предельного давления выше нескольких мбар. Они заменили водоструйные насосы, загрязняющие воду. Сегодня они также используются во многих системах высокого вакуума в качестве небольших сухих форвакуумных насосов. Благодаря современному дизайну мембранной конструкции сегодня возможна безотказная работа в течение более 10 000 часов с последующим простым обслуживанием.

Хотите узнать больше о других типах вакуумных насосов? Загрузите наше бесплатное руководство, чтобы узнать о преимуществах, недостатках и применении различных вакуумных насосов. Просто нажмите на ссылку ниже, чтобы получить копию:

 

Как работают пневматические мембранные насосы?

Пневматические насосы с двойной мембраной (AODD)

используются на объектах любого размера и в различных отраслях промышленности. Эти насосы популярны и универсальны, начиная от нефтехимии и заканчивая продуктами питания и напитками.Их уникальная конструкция идеально подходит для перекачивания высокоабразивных или вязких продуктов. Но как они работают?

Насос AODD представляет собой объемный насос прямого вытеснения, в котором в качестве источника энергии используется сжатый воздух. Сжатый воздух перемещается из одной камеры в другую с помощью связанного вала, который позволяет камерам двигаться одновременно. Это возвратно-поступательное движение выталкивает жидкость из одной камеры в выпускной трубопровод, в то время как другая камера одновременно заполняется жидкостью.

СЖАТЫЙ ВОЗДУХ И ПОТРЕБЛЕНИЕ ВОЗДУХА

Важное замечание о сжатом воздухе: когда воздух выходит из компрессора, он часто бывает влажным, грязным, теплым и нерегулируемым. Грязный, неотрегулированный воздух может повредить насосы AODD. Чтобы пневматические мембранные насосы работали успешно, важно снабжать их воздухом самого высокого качества.

Доступны фильтры-регуляторы

для обеспечения фильтрации воздуха и регулирования давления. Этот компонент удаляет твердые и жидкие загрязнения и обеспечивает чистое, контролируемое и стабильное давление воздуха.

ДИАФРАГМЫ

В этих насосах для перекачивания жидкости используются возвратно-поступательные эластомерные диафрагмы и обратные клапаны. Эти гибкие диафрагмы изготавливаются из самых разных материалов, и в первую очередь их следует выбирать на основе химической совместимости.

Жидкостные камеры заполняются и опорожняются жидкостью, которая всасывается через общий вход и выпускается через один выход.

Пневматические насосы с двойной диафрагмой имеют хорошие характеристики высоты всасывания и могут перекачивать шламы или шламы с относительно высоким содержанием песка и твердых частиц.Насосы AODD также хорошо подходят для работы с высоковязкими жидкостями.

Посмотрите видео ниже, чтобы увидеть наглядное объяснение:

НАСОСЫ С ШАРОВЫМ КЛАПАНОМ И НАСОСЫ С КЛАПАНОМ

В зависимости от типа, состава и поведения твердых частиц в перекачиваемой жидкости насос AODD может иметь шаровые или откидные клапаны. Эти клапаны работают за счет разницы давлений в перекачиваемой жидкости.

Откидные клапаны

лучше всего подходят для крупных твердых частиц (вплоть до размера линии) или шламов, содержащих твердые частицы.Шаровые краны лучше всего работают с твердыми частицами, которые оседают, всплывают или взвешиваются.

Еще одно явное различие между насосами с шаровыми кранами и насосами с клапанами заключается во всасывающем и нагнетательном патрубках. В насосах с шаровыми кранами всасывающие патрубки находятся в нижней части насоса. В насосах с откидным клапаном всасывающие отверстия расположены сверху, что позволяет лучше справляться с твердыми частицами.

ПУЛЬСАЦИЯ

Важно отметить, что в пневматических мембранных насосах обычно наблюдается некоторая пульсация нагнетаемого потока. Это может вызвать избыточное движение в насосной системе.Этот пульсирующий поток можно несколько уменьшить, используя демпферы пульсаций в нагнетательном трубопроводе.

Демпферы пульсаций поглощают энергию пульсовой волны, создаваемой насосами AODD. Они создают в системе область низкого давления достаточного объема, чтобы поглощать пульсацию.

Демпфер пульсаций имеет мембрану с подушкой из сжимаемого газа/воздуха позади нее, которая изгибается для поглощения импульса, обеспечивая ламинарный поток после демпфера.

Насосы

AODD предлагают простую технологию и надежную перекачку многих жидкостей во многих отраслях промышленности.Спросите у опытного инженера, подходит ли этот тип насоса для вашего применения. Благодаря относительно низкой цене покупки и затрат на техническое обслуживание, он идеально подходит для применения и бюджета.

Хотите знать, подходит ли для вашей области применения пневматический насос с двойной диафрагмой? Свяжитесь с нашей командой опытных инженеров, чтобы узнать. Если вы уже знаете, что вам нужно, запросите предложение!

Разделительная диафрагма Обзор: основной принцип и области применения

Разделительная диафрагма делает измерение давления более безопасным и надежным даже в экстремальных рабочих условиях и идеально подходит для защиты приборов измерения давления и технологических преобразователей.Откройте для себя основной принцип мембранных разделителей и способы их использования.

Часто не возникает проблем, когда технологическая среда вступает в непосредственный контакт с прибором для измерения давления. Однако агрессивные среды и окружающая среда могут повредить внутренние части прибора, находящиеся под давлением. В этих случаях разделительная диафрагма может иметь решающее значение между надежными и ненадежными показаниями.

Разделительная диафрагма предназначена для изоляции прибора для измерения давления от технологической среды.Он часто используется для самых сложных измерительных задач, например, когда окружающая среда очень горячая или холодная, или когда технологическое соединение трудно подсоединить к измерительному прибору. Мембранные разделители также используются, когда измеряемая среда является агрессивной, вязкой, липкой или легко затвердевающей, или когда процесс химически несовместим с материалом прибора.

Разделительная диафрагма представляет собой тонкую гибкую стенку, отделяющую измеряемую среду от прибора для измерения давления.

Что такое разделительная диафрагма?

Обычно подключаемое к манометру, технологическому преобразователю или реле давления разделительная диафрагма представляет собой тонкую гибкую стенку, отделяющую измеряемую среду от прибора для измерения давления. Пространство между диафрагмой и измерительным прибором заполнено системной жидкостью (передающей жидкостью), которая гидравлически передает давление от гибкой диафрагмы. Поверхность контакта между средой и диафрагмой относительно велика, что обеспечивает более точное измерение давления, особенно при очень низком давлении (< 600 мбар).

Предотвращая прямой контакт среды с элементом измерения давления, разделительная диафрагма также:

  • Предотвращает засорение и кристаллизацию измерительного прибора
  • Сводит к минимуму коррозию
  • Защищает чувствительный элемент от экстремальных температур

При использовании разделительной диафрагмы , измеритель может эксплуатироваться при температуре от -130 до +750°F (от -90 до +399°С), а также с агрессивными, агрессивными, неоднородными, абразивными, высоковязкими или токсичными средами.Существуют конструкции мембранных разделителей, материалы и заполняющие жидкости для многих сложных промышленных применений, таких как производство биоэтанола, производство удобрений и фильтрация сточных вод.

Зачем использовать разделительную диафрагму

Правильно спроектированная разделительная диафрагма обеспечивает защиту, минимально влияя на точность. Таким образом, мембранные разделители продлевают срок службы приборов для измерения давления, экономя пользователям значительное время и деньги в долгосрочной перспективе.

Мембранные разделители также допускают удаленный монтаж от нагнетательного патрубка через капилляр, который специально подходит для вашего уникального применения.А благодаря широкому диапазону доступных технологических соединений (фланцевые, резьбовые и т. д.) они могут соответствовать многим отраслевым стандартам.

Опыт и передовой опыт WIKA в области мембранных разделителей

WIKA производит полную линейку мембранных разделителей для различных отраслей промышленности и процессов. Некоторые особенности включают в себя:

  • Смачиваемые материалы из нескольких марок нержавеющей стали и сплавов
  • Множество принадлежностей, включая промывочные кольца и порты, седловидные и блочные фланцы, капилляры и охлаждающие элементы

Многие клиенты оценили мембранное уплотнение WIKA сервис, завоевавший репутацию на побережье Мексиканского залива тем, что возвращает ремонт мембранного уплотнения менее чем за 24 часа. Услуги по ремонту уплотнений также являются отличным способом сэкономить деньги, ремонтируя или заменяя только поврежденные детали, а не покупая полностью новый датчик в сборе. Мы ремонтируем мембранные разделители любой марки и модели любого преобразователя, независимо от производителя.

Для получения дополнительной информации о комплексном подразделении мембранных разделителей WIKA свяжитесь с нашими экспертами по давлению.

Мембранный манометр [с анимацией]

Принцип работы и свойства манометра

 04 ноября 2016 г.

Принцип работы мембранного манометра

Мембранный манометр состоит из круглой мембраны, изготовленной из листового металла точных размеров, которая может быть плоской или гофрированный.

Диафрагма механически связана с передаточным механизмом, который будет усиливать небольшие отклонения диафрагмы и передавать их к указателю.

На анимации ниже показан принцип работы манометра. Вы можете видеть движение диафрагмы и работу передаточного механизма.

Анимация мембранного манометра

«Посмотрите другие анимации манометра:»

Технологическое давление прикладывается к нижней стороне диафрагмы, а верхняя сторона находится под атмосферным давлением.Перепад давления, возникающий на диафрагму, поднимает диафрагму и приводит в движение стрелку.

Прогиб диафрагмы очень мал (+/- 1 мм), поэтому необходимо использовать множительное движение с высоким коэффициентом для поворота указателя по всему длина шкалы. Приведение в действие такого передаточного механизма с высоким передаточным числом возможно благодаря тому, что отклонение диафрагмы способно создавать большие усилия.

Плоские и гофрированные диафрагмы

Диафрагма должна быть изготовлена ​​таким образом, чтобы отклонение было линейным, т.е.е. что подобное увеличение давления всегда должно соответствовать аналогичное отклонение диафрагмы.

Плоская диафрагма из металла будет линейной только тогда, когда отклонение очень мало, слишком мало для достаточного движения указателя.

При больших отклонениях плоская диафрагма теряет свою линейность, так как в диафрагме возникает все больше и больше напряжения. Диафрагма становится все более жестким из-за растущего напряжения, что приводит к меньшему отклонению диафрагмы при аналогичном увеличении давления.

Гибкий материал, такой как тонкий лист нейлона, может служить плоской диафрагмой. Затем диафрагме будет противодействовать калиброванная пружина. что обеспечивает линейность и возвращает диафрагму в исходное положение.

Для промышленных применений обычно используются гофрированные металлические диафрагмы. Гофры гарантируют, что диафрагма будет более эластичной, и они устроен так, что отклонение диафрагмы линейно. Существуют различные типы гофрированных профилей, как показано на рисунке ниже.

Обычные гофрированные мембраны

Применение мембранного манометра

Мембранные манометры

используются для измерения относительного давления, а также вакуума, компаунда и дифференциального давления.

Благодаря наличию диафрагмы эти датчики идеально подходят для использования с вязкими средами. Для агрессивных газов и жидкостей Диафрагма может быть покрыта или покрыта фольгой.

По умолчанию эти мембранные манометры снабжены резьбовым соединением с наружной резьбой.

Однако для высоковязких, нечистых или кристаллизующихся сред может потребоваться использование открытого соединительного фланца, чтобы предотвратить засорение технологическое соединение. Доступны открытые соединительные фланцы от DN15 до DN80. Наиболее распространенными размерами являются DN25 и DN50.

Мембранные манометры для измерения дифференциального давления отличаются от манометров, предназначенных для измерения относительного или абсолютного давления. На с обеих сторон мембраны находится камера давления, закрытая сильфоном.Каждая из этих камер давления подключена к различному давлению. что создает перепад давления на диафрагме.

На приведенных ниже рисунках показаны различные типы мембранных манометров. Очевидно, что мембранные манометры перепада давления не подходят. для высоковязких, нечистых или кристаллизующихся сред.

Относительное давление, вакуум и соединение Дифференциальное давление с защитой от избыточного давления

Свойства мембранного манометра

Диапазоны давления мембранных манометров составляют от 10 мбар (0,145 фунтов на кв. дюйм) до 40 бар (580,15 фунтов на кв. дюйм).

Для меньших диапазонов измерения (порядка мбар) используются диафрагмы большего диаметра. Это повышает чувствительность диафрагмы к малым разницы давлений, а также увеличивает длину хода. За счет повышенной чувствительности точность будет выше. Большая длина хода гарантирует, что трансмиссионный механизм может быть оснащен меньшим передаточным числом. Последнее полезно, так как при очень низком давлении диафрагма оказывает меньшее давление. усилие на передаточный механизм.

При давлении ниже 10 мбар мембранный манометр выходит за свои пределы. Для измерения таких малых давлений диафрагма должна быть ультратонкой. чтобы обладать достаточной эластичностью, что делает его более ненадежно стабильным. Измерение очень низких давлений является областью капсульный манометр.

Мембранные манометры

доступны в классах точности от 0,6 до 1, 1,6, 2,5 и 4. Как всегда, в процентах от полной шкалы. То точность определяется, среди прочего, типом материала, толщиной, формой волны и диаметром диафрагмы.

Кольцевой зажим мембраны делает эти манометры нечувствительными к вибрациям.

Благодаря своей конструкции эти манометры обеспечивают хорошую защиту от избыточного давления, так как мембрана прижимается к верхнему фланцу, когда давление слишком высокое. По умолчанию эти манометры могут выдерживать давление, примерно в 5 раз превышающее значение полной шкалы. По сравнению с Защита от избыточного давления в 1,3 раза выше полной шкалы по сравнению с манометром с трубкой Бурдона, что намного выше.Когда верхний фланец снабжен согласовывая гофры с диафрагмой, защита от избыточного давления может даже повышаться до 100-кратного значения полной шкалы.

Верхний фланец с соответствующими гофрами

Защита от агрессивных и загрязненных сред

Агрессивная среда может легко повредить тонкую мембрану и даже пробить ее, если она не будет должным образом защищена. Для защиты диафрагмы используются специальные на диафрагму наклеиваются материалы в форме фольги, такие как фторопласт, тантал, хастеллой, титан или золото.Соответствующий защитный материал должен быть выбирают в зависимости от агрессивной среды.

Также возможно изготовление полной диафрагмы из специального материала, если гибкость материала достаточно велика.

При очень агрессивной агрессивной среде нижний фланец также можно обработать защитным материалом. В этом случае все защищены.

Для нечистых или кристаллизующихся сред доступны конструкции с открытым фланцем.

Для гигиенических применений в основном используется a, как показано на рисунке ниже. Флеш Преимущество диафрагмы в том, что она не содержит пыли и ее легко чистить.

Заподлицо мембрана для санитарных применений

Меры предосторожности

При выходе из строя диафрагмы технологическое давление будет поступать в корпус. Если накопленное давление становится выше максимального сдерживаемого давления корпуса, окно манометра разобьется.

Для защиты оператора от выходящего высокоскоростного газа манометр снабжен продувочным клапаном. устройство сзади или сверху. Это выдувное устройство может быть простой заглушкой, сдуваемой при избыточном давлении в корпусе. Эта вилка должна быть сконструирована таким что защита срабатывает, как только давление в корпусе достигает половины давления разрыва окна. Этот вид защиты обозначается номиналом S1.

Когда манометр заполнен жидкостью, всегда обязательно наличие продувочного устройства.

Шаблон технического описания

Доступен простой настраиваемый шаблон Excel для определения мембранных манометров. Это техническое описание предназначен для определения мембранных манометров для всех видов применения.

Шаблоны спецификаций для других типов приборов можно найти в библиотеке спецификаций.

Похожие темы

Эффект упражнений диафрагмального дыхания, применяемых на основе принципа перегрузки

J Phys Ther Sci. 2017 июнь; 29(6): 1054–1056.

, PhD, 1 , PhD, 1 and , PhD 1, *

Hae-Yong Lee

1) Факультет физиотерапии, Young san University, Cheon

1) Кафедра физиотерапии, Университет Ёнсан, Республика Корея

Мин-Сик Ён

1) Кафедра физиотерапии, Университет Ёнсан, Республика Корея

1) 90 90 Терапия, Университет Ёнсан, Республика Корея

* Автор, ответственный за переписку.Min-Sik Yong, 288 Joonam-ro, Yangsan, Gyeongsangnam-do, Республика Корея (электронная почта: moc.revan@reve4tsaeP)

Поступила в редакцию 10 февраля 2017 г.; Принято 20 марта 2017 г.

Copyright 2017© by the Society of Physical Therapy Science. Опубликовано IPEC Inc.

Abstract

[Цель] Целью данного исследования было изучить влияние упражнений диафрагмального дыхания, применяемых на основе принципа перегрузки, на дыхательную функцию. [Субъекты и методы] Субъектами этого исследования были 35 нормальных взрослых. Они были случайным образом распределены по двум группам; группа упражнений с маневровой диафрагмой и группа упражнений с самостоятельной диафрагмой.Дыхательную функцию оценивали с помощью прибора CardioTouch 3000S (BIONET, Корея) в качестве пульмометра. [Результаты] Упражнение с маневровой диафрагмой было более эффективным в отношении функциональной жизненной емкости легких и объема форсированного выдоха за одну секунду по сравнению с упражнением с собственной диафрагмой. [Вывод] Согласно результатам этого исследования, хотя упражнения с собственной диафрагмой не показали таких эффектов, как маневровые, но упражнения с собственной диафрагмой имели такие же эффекты, как и упражнения с маневренной диафрагмой.Самодиафрагмальное дыхание, применяемое по принципу перегрузки, может быть использовано в качестве эффективного дыхательного упражнения в составе домашней программы дыхания.

Ключевые слова: Диафрагма, Дыхательные упражнения, Дыхательная функция

ВВЕДЕНИЕ

Когда диафрагма сокращается и опускается до плоской формы, некоторые органы в брюшной полости сдавливаются спереди и снизу, живот вздувается спереди 1

) . При выдохе диафрагма восстанавливается, а вздутие живота уменьшается 2 , 3 ) . Диафрагма как важный фактор диафрагмального дыхания играет ключевую роль в дыхательном насосе, дыхательной функции управления дыханием и осанке человека. Также известно, что диафрагма способствует стабильности туловища за счет повышения внутрибрюшного давления для укрепления поясничного позвонка 4 , 5 ) .

В частности, было проведено много исследований, связанных с диафрагмальным дыханием; диафрагмальное дыхание частично использовалось в йоге, пилатесе и упражнениях, направленных на стабильность кора, и особенно в области альтернативной медицины 6 ) .

Основной принцип укрепления скелетных мышц основан на принципе перегрузки. Известно, что инспираторные мышцы, включая диафрагму, демонстрируют морфологические, функциональные реакции, соответствующие реакциям скелетных мышц других областей, когда применяются соответствующие физиологические нагрузки 7 , 8 ) . Скелетные мышцы показывают усиление только тогда, когда по крайней мере 60% сопротивления применяется на основе принципа перегрузки, который должен применяться для усиления диафрагмы. Но в предыдущих упражнениях с диафрагмальным дыханием трудно определить точную величину сопротивления. Также это может привести к ошибкам в точности при выполнении каждый раз. По этой причине эффект от самостоятельного дыхания может быть снижен. Если пациент научится правильному дыхательному упражнению у терапевтов, самостоятельное дыхательное упражнение также сможет иметь эффект, аналогичный эффекту диафрагмального дыхания терапевта.В настоящем исследовании изучалось влияние упражнений диафрагмального дыхания с применением принципа перегрузки на дыхательную функцию.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

Для этого исследования были набраны тридцать пять субъектов без каких-либо нервно-мышечных расстройств, ортопедических заболеваний и сердечно-легочных заболеваний. Они были случайным образом распределены по двум группам; группа упражнений с маневренной диафрагмой (MDE) (тринадцать женщин, четыре мужчины; возраст 21,18 ± 0,23 года; рост 161,88 ± 1,94 см; вес 56,19 ± 1,92 кг) и группа упражнений с собственной диафрагмой (SDE) (семь женщин, 11 мужчин, возраст 22 года. 17 ± 0,43 года; рост 169,89 ± 1,71 см; вес 65,56 ± 2,08 кг). Все пациенты поняли цель этого исследования и дали письменное информированное согласие до своего участия в соответствии с этическими принципами Хельсинкской декларации.

Маневренно-диафрагмальное дыхание представляло собой движения диафрагмы вверх и вниз, выполняемые терапевтом, который продемонстрировал точный метод дыхания. Испытуемого в положении лежа на крючке просили положить руки на прямую мышцу живота непосредственно под передними реберными хрящами и сделать медленный и глубокий вдох, только надувая живот, не двигая верхней частью грудной клетки, расслабляя при этом руки. ее плечи.Затем испытуемый медленно выдохнул весь воздух. Во время вдоха воздух вдыхался через его/ее нос, и его/ее живот был вздут. После приостановки дыхания в последний момент испытуемый выдыхал воздух в соответствии с дыханием поджатыми губами, при котором испытуемый выдыхал воздух через рот с полуоткрытыми губами и впалым животом. . Одно дыхание состояло из трех секунд вдоха, трех секунд паузы и шести секунд выдоха. Испытуемого просили положить одну руку на грудь, а другую на живот, не показывая движения верхней части грудной клетки.

Маневренно-диафрагмальное дыхание применяли таким образом, чтобы испытуемый мог выполнять дыхание с 11–13 баллами по шкале воспринимаемой нагрузки (RPE) Борга, а исследователь устанавливал переносимое сопротивление на уровне 11–13 баллов по шкале воспринимаемой нагрузки (RPE) на верхнюю часть живота, в то время как субъект вдыхал и подвешивал во время упражнения.

Исследователь наблюдал за выражением лица и дыханием испытуемого во время выполнения упражнения и побуждал его/ее сохранять 11–13 ПЭС, показывая ему/ей ПЭС.Субъекта просили достаточно надуть живот во время вдоха. 30-минутное упражнение выполнялось четыре раза в неделю в течение четырех недель. Самодиафрагмальный метод упражнений соответствовал методу маневренно-диафрагмального дыхания. Исследователь наблюдал за первой неделей выполнения, чтобы обеспечить точный метод дыхания и сопротивления от 11 до 13 RPE. Чтобы подтвердить, что испытуемые выполняли дыхательные упражнения в качестве домашней программы, упражнение было снято и идентифицировано.

Субъекты оценивались с использованием измерения функции легких до и после измерения (форсированная жизненная емкость легких; ФЖЕЛ, объем форсированного выдоха за одну секунду; ОФВ1, объем форсированного выдоха за одну секунду / функциональная жизненная емкость легких; ОФВ 1 /ФЖЕЛ, пиковая скорость выдоха; PEF, медленная жизненная емкость легких; SVC, дыхательный объем; TV, резервный объем выдоха; ERV, резервный объем вдоха; IRV). Дыхательную функцию оценивали с помощью CardioTouch 3000S (BIONET, Корея) в качестве пульмометра, когда испытуемый удобно сидел на стуле.Мы дали достаточно объяснений и демонстраций для повышения точности перед измерением. Знаковый критерий Вилкоксона использовался для изучения влияния упражнений диафрагмального дыхания на дыхательную функцию в каждой группе. Статистический анализ проводили с использованием SPSS 21. 0 для Windows (SPSS Inc., Чикаго, Иллинойс, США) с уровнем значимости α=0,05

РЕЗУЛЬТАТЫ

. до и после всех дыхательных упражнений.Кроме того, также была выявлена ​​достоверная разница ФЖЕЛ и ОФВ1 в зависимости от методов дыхательной гимнастики ().

Таблица 1.

эффекты дыхательных упражнений на функцию дыхания

96.56 ± 4.91 93.94 ± 5.95

Pre Post Pre Post
ФЖЕЛ (л) 3,15 ± 0,93 3. 49 ± 0.84 * 2.21 ± 0, 2,21 ± 0,99 2,95 ± 0,90 *, †
FEV1 (L) 2,91 ± 0,90 30306 3,21 ± 0,73 * 1,97 ± 0,95 2,70 ± 0,83 *, †
FEV1 / FVC (%) 96.56 ± 4.91 93.94 ± 5.95 98.47 ± 2.00 97.19 ± 3.19 97.19 ± 3.19 9713
PEF (L / S) 6. 08 ± 2.09 7.18 ± 2.16 * 4,33 ± 2,00 5,64 ± 1,88*
СВК (л) 5.43 ± 1.51 6.13 ± 1,35 * 4,51 ± 1,63 4,51 ± 1,63 5.17 ± 1,31 *
TV (L) 0,67 ± 0.31 0,61 ± 0,22 0,54 ± 0.31 0,62 ± 0.30
ERV (L) 1. 55 ± 0,71 1,55 ± 0,71 1,67 ± 0,79 1,67 ± 0,79 1,46 ± 0,69 1,61 ± 0,48
IRV (L) IRV (L) 3.21 ± 1,17 3,85 ± 0,80 * 2,38 ± 0,95 2,95 ± 0,78*

ОБСУЖДЕНИЕ

Упражнение диафрагмального дыхания выполняется различными способами.Однако точные методы не фиксируются и величина сопротивления. В любом случае целью упражнений диафрагмального дыхания было укрепление функции диафрагмы. Итак, целью данного исследования было изучение влияния упражнений диафрагмального дыхания на применение принципа перегрузки. Маневренно-диафрагмальное дыхание терапевтов было более эффективным в отношении ФЖЕЛ и ОФВ1 по сравнению с группой СДЭ. Тем не менее, SDE имел те же эффекты, что и MDE. Указание на то, что затруднение диафрагмального дыхания из-за особенностей упражнений диафрагмального дыхания сделало маневр еще более эффективным.MDE может получать обратную связь во время упражнения диафрагмального дыхания, но не SDE. Кроме того, СДЕ может выполняться непреднамеренно за счет снижения интенсивности дыхательного упражнения. Таким образом, если SDE установлена ​​на минимальную интенсивность, она может быть такой же эффективной, как MDE. Также недостатком СДЕ является то, что его можно дополнить, если пациент снимает видео и получает обратную связь от терапевта, либо посещает терапевта.

Можно ожидать, что дыхательные мышцы улучшат дыхательную функцию за счет увеличения мышечной силы и выносливости с помощью различных видов упражнений.Улучшая вентиляцию за счет усиления силы и выносливости дыхательных мышц, улучшается дыхательный дисбаланс и повышается оксигенация тканей, что способствует повышению повседневной активности и качества жизни 9 ) . По сравнению с амбулаторной респираторной реабилитацией домашняя респираторная реабилитация сохраняла более длительный положительный эффект реабилитации. Эффективность и доступность домашней респираторной реабилитации можно увидеть в том, что домашние упражнения легко сочетаются с повседневной жизнью, и их эффект может сохраняться в течение длительного времени 10 ) .Тем не менее, пойти в больницу или посетить больницу для восстановления дыхания практически сложно, требует много времени и создает для субъектов бремя расходов и трудности в адаптации к повседневной жизни, и необходимо разработать программу, которая была бы проще и экономичнее. для самостоятельной работы в знакомой среде 11 ) . Самодиафрагмальное упражнение, применяемое на основе принципа перегрузки, может быть использовано как эффективное дыхательное упражнение в составе домашней программы дыхания, а также может быть представлено как новый метод дыхательной гимнастики при применении принципа перегрузки.

Благодарности

Это исследование было поддержано исследовательскими грантами Университета Янгсан в 2016 году. J Obstet Gynecol Neonatal Nursing, 1999, 28: 255–263. [PubMed] [Google Scholar]2. Паттерсон Э.Т.: Влияние релаксационной терапии на исходы преждевременных родов. MCN Am J Matern Child Nurs, 2000, 25: 54. [Google Scholar]3. Киснер С., Колби Л.А.: Терапевтические упражнения: основы и методы, Фа Дэвис, 2012.[Google Академия]4. Hodges PW, Sapsford R, Pengel LH: Постуральные и дыхательные функции мышц тазового дна. Нейроурол Уродын, 2007, 26: 362–371. [PubMed] [Google Scholar]5. Ким Э., Ли Х. Влияние упражнений на укрепление глубоких мышц живота на дыхательную функцию и поясничную стабильность. J Phys Ther Sci, 2013, 25: 663–665. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]6. Muscolino JE, Cipriani S: Пилатес и «электростанция» — I. J Bodyw Mov Ther, 2004, 8: 15–24. [Google Академия]7. Moodie L, Reeve J, Elkins M: Тренировка инспираторных мышц увеличивает силу инспираторных мышц у пациентов, отказывающихся от искусственной вентиляции легких: систематический обзор.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *