Перспективы применения перистальтических насосов в строительстве

Перспективы внедрения перистальтических насосов в строительстве

А.П. ПИВОВАРОВ, к.т.н.
ООО «НПФ ЭКОТЕХНИКА»

Трубопроводные системы строй консистенций являются одними из главных звеньев в технологии строительного производства. В комплексе оборудования, определяющего работоспособность напорного гидротранспорта, главная роль принадлежит насосным агрегатам. В строительной практике используются, обычно, насосы объёмного типа,
действующие по принципу вытеснения. Они конвертируют механическую энергию,подведённую к их приводному валу, в энергию перемещаемой среды при помощи вытеснителя, совершающего поступательное либо вращательное движение. Поршневые насосные агрегаты – бетононасосы и растворонасосы – издавна применяются при производстве строй работ. Всё большее распространение получают
роторные насосы, где вытеснители совершают вращательное движение. На стройплощадках всё почаще можно созидать одновинтовые (героторные) насосы, а
перистальтические насосы, относящиеся к типу роторных объёмных гидромашин,
строителям фактически не известны. Меж тем, беря во внимание прогрессивные способы
строительства с применением новых строй материалов,перистальтические насосы заслуживают самого пристального внимания.
В статье не ставится цель проведения технико-экономического сопоставления конкури-рующих в строительстве насосов. Хоть какой из их занимает определённую нишу зависимо от перекачиваемого продукта и выполняемых задач. Практика указывает, что строители часто предпочитают насосы, которые «на слуху», либо просто привыкли к работе с тем либо другим видом оборудования, даже если оно не отвечает современному техническому уровню.  За рубежом шланговые насосы отыскали обширное применение в разных отраслях индустрии, в том числе и в строительстве. Созданием этих агрегатов занимаются общепризнанные фавориты на рынке насосного обо-рудования: Watson-Marlow/Bredel (США, Анг-лия, Голландия), Verderflex (Великобритания), Finder Pompe SpA (Италия), KWW/DEPA/ERLO, ALLWEILER (Германия). В нашей стране выпуск российских перистальтических насосов ограничен. Серийное создание промышленных шланговых насосных агрегатов, близких по технико-экономическим показа¬телям к наилучшим забугорным образчикам, освоило только ООО «НПФ ЭКОТЕХНИКА» (Москва).
Основной предпосылкой советы этих машин для строй работ явился мно-голетний опыт их эксплуатации на очистных сооружениях. В течение 15 лет более 60 насосов НП-100 рабо¬тали на Люберецкой станции аэрации в Столичной области. Они использовались для удаления осадков из первичных гравитационных отстойников  и в технологических линиях для механического обезвоживания осадка. В процессе контрольной эксплуатации был накоплен большой практический материал, который позволил внести коррективы в конструкцию насоса (элемент крепления ротора насоса, конструкция ботинка, уплотнение вала и т.д.), что содействовало улучшению характеристик надёжности и понижению издержек на техническое сервис. Перекачивание сырого осадка – высокоабразивной водопесчаной суспензии – явилось по существу первым опытом, моделирующим работу шлангового насоса при перекачивании строй консистенций. Перистальтика (от греческого слова peristaltikos – охватывающий и сжимающий) – волнообразное сокращение полого трубчатого органа, способствующее продвижению его содержимого к выходному отверстию. Этот механизм работы живого организма был реализован в механическом устройстве, получившем заглавие пе-ристальтический насос (peristaltic hose pumps). Насос содержит в себе литой (металлический) корпус, в каком на валу установлен металлический ротор  с 2-мя диаметрально расположенными ботинками  из дюралевого сплава. Принципиально отметить, что литой корпус, в отличие от сварного, гарантирует более высшую жёсткость конструкции. Значимые усилия, возникающие при пережатии шланга  башмаком, приводят к деформации сварного корпуса и, как следствие, неполному смыканию стен шланга. При всем этом из-за остаточной деформации корпуса запуск насоса (трогание с места) возможно окажется затруднительным. Меж внутренней стеной корпуса и ротором уложен шланг , угловой размер рабочей части которого составляет 180 град., что гаранти¬рует его пережатие ботинком при любом положении ротора. При вращении ротора ботинки скользят по шлангу, пережимая его, и выдавливают перекачиваемую среду в направлении вращения в напорную магистраль. Для уменьшения утрат на трение и отвода тепла корпус наполовину заполнен смазочно-охлаждающей жидкостью (глицерин либо полиметилсилоксан).
Шланг является плавным продолжением трубной обвязки насоса без каких-то застойных зон, что позволяет отлично создавать его чистку; перекачиваемый продукт соприкасается только с материалом внутренней поверхности шланга, контакт с передвигающимися металлическими элементами насоса отсутствует; при перемещении продукта по шлангу его структура не разрушается. Последнее событие очень принципиально при перекачивании пенобетона, полистиролбетона, стеклофибробетона и других строй материалов, требующих бережного дела.
Ботинок имеет профилированную поверхность для безударного набегания и плавного схода при пережатии шланга, что содействует его более высочайшей работоспособности. Шланг сзади ботинка фактически сходу восстанавливает свою форму до полного сечения. В итоге в полости шланга за ботинком создаётся вакуум, обеспечивающий самовсасывание перекачиваемой среды. Поглощающая способность шланговых насосов позволяет перекачивать высоковязкие среды с коэффициентом динамической вязкости до 4200 сП (сантипуаз) и плотностью до 3000 кг/м3 в режиме самовсасывания без принудительной подачи.
При перекачивании сред с твёрдыми включениями абразивные частички, прижатые ботинком, вдавливаются в эластичный внутренний слой шланга, не повреждая его, а потом вымываются потоком. Пережатие шланга должно быть полным, чтоб не допустить перетечек в оборотном направлении – в абразивной среде это приведёт к разрушению шланга. Степень сжатия шланга (зависимо от давления нагнетания) регулируется прокладками под ботинки.
Допускается наличие твёрдых абразивных частиц: наибольшая крупность для насоса НП-50 составляет 5 мм, для насоса НП-100 – 10 мм.
Абсолютная плотность, возможность работы в режиме реверса, также «всухую», к примеру при закупорке поглощающего тракта, существенно увеличивают эксплуатационные характеристики насоса, также его надёжность, простоту обслуживания и проведения регламентных работ. Единственная изнашиваемая деталь – шланг – заменяется без демонтажа насоса за 1 ч и не просит высококвалифицированных механиков.
Так как главным рабочим элементом перистальтических насосов, определяющим их работоспособность, является шланг, то их также именуют шланговыми. В процессе работы насоса шланг претерпевает несколько 10-ов миллионов пережатий до полного смыкания внутренних стен, причём точка пережатия умеренно скользит повдоль шланга от всасывания до нагнетания. При эксплуатации насоса шланг рассчитан на давле¬ние до 1,5 МПа, при испытании в статическом режиме выдерживает давление более 5 МПа.
Шланг состоит из внутреннего слоя, сквиджа, текстильного корда и наружного слоя  Внутренний слой сделан из резины, химически совместимой с перекачи-
ваемой средой. При наличии в воды твёрдых абразивных частиц внутренний слой должен быть довольно эластичным, чтоб частички могли вдавливаться в него ботинком, и крепким, чтоб не разрушить шланг. Наружный слой сделан из износоустойчивой упругой резины, потому что по нему повсевременно скользят ботинки в ванне из охлаждающе-смазывающей воды. Внедрение ботинка заместо ролика позволяет прирастить условный радиус пережимного устройства, обеспечивая более плавную деформацию шланга. Оба слоя, наружный и внутренний, должны быть крепко сцеплены вместе. Эту функцию делает сквидж. Для обес-печения требуемой прочности на разрыв при-меняется несколько слоёв корда. Конструк¬ция шланга позволяет отсрочить возникно¬вение усталостных конфигураций и обеспечить огромную длительность срока службы. Отношение толщины стены к поперечнику и количество усиливающих слоёв определяют силы, под действием которых шланг восста¬навливает форму, а угол намотки корда дол¬жен обеспечить рациональные условия для сохранения формы шланга в процессе её вос-становления после пережатия. Шланги иден-тифицируются зависимо от перекачиваемой среды. Для строй консистенций ис-пользуются абразивостойкие шланги из на-туральной резины, по систематизации НПФ «ЭКОТЕХНИКА» – выполнение I.
Как указывает опыт эксплуатации, применение перистальтических насосов в строи-тельстве отлично и экономически обусловлено, если удаётся воплотить их достоинства. В неких технологических процессах только они способны решать поставленные задачки.