Вся система бесперебойной подачи воды в частном доме может выйти из строя. Для минимизации такого исхода используются расширительные (мембранные) баки. Такие системы производятся различных размеров и эксплуатационных качеств, и перед тем как выбрать мембранный бак, нужно разобраться в их классификации и функциональности.

Как работает мембранный бак

В мембранном баке расположена диафрагма, она разделяет его на две рабочие части. В одной половине содержится воздух, который находится под избыточным давлением. Вторая предназначена для поступления излишек теплоносителя из системы. При работе и нагреве теплоноситель увеличивается в объеме, и его излишки поступают в бак. Воздушная подушка, в свою очередь, сжимается, и часть жидкости заполняет бак.

Охлаждение теплоносителя сопровождается потерей объёма. Когда он снизится до определённого уровня, воздух из мембранного бака возвращает часть теплоносителя в систему, не давая упасть ей ниже критической отметки, при которой возможны сбои в системе.

Разновидности мембранных баков

Производятся расширительные баки из обычной стали или нержавеющей. По объёму они бывают от 25 до 50 литров.

Объём бака, который подойдёт для вашей системы, рассчитывается исходя из протяжённости магистрали труб протянутых от места соединения стояка.

Мембраны бака могут быть несменные или сменные.

Фланцевые баки, которые имеют в своей конструкции сменные мембраны, изготавливают двух видов: вертикальные и горизонтальные. Главная особенность их конструкции заключается в том, что жидкость (теплоноситель) находится в центре мембраны и не контактирует с внутренней поверхностью. Поэтому внутренняя часть такого мембранного бака не требует дополнительной обработки специальными антикоррозийными покрытиями, а мембрана легко меняется через фланец, прикрученный несколькими болтами.

Несменные мембраны

Такая мембрана жёстко прикреплена внутри бака по всему периметру. Внутренние стенки покрыты эпоксидной краской, которая защищает бак от коррозии. В исходном положении мембрана полностью прижата воздухом к поверхности внутри бака. При нагревании теплоносителя увеличивается его объем, и он под давлением выжимается в расширительный бак, отжимая в сторону мембрану.

Недостаток такой конструкции заключается в невозможности замены мембраны, но при правильной эксплуатации они служат длительное время.

Открытый или закрытый бак?

Для надёжной компенсации температурных расширений в системе отопления до недавнего времени использовались расширительные баки открытого типа, они имели ряд недостатков.

• Открытая система, из-за этого может произойти его насыщение воздухом, и возникнут проблемы с циркуляцией по системе.
• Шум в трубопроводе и насосах.
• Испарение теплоносителя.
• Открытый бак можно устанавливать только верхней точке, для бесперебойной работы системы.

Баки закрытого типа (мембранные) лишены всех недостатков, а рабочая жидкость (теплоноситель) защищен от контакта с воздухом высокопрочной мембраной.

Итак, что нужно учесть при выборе мембранного бака.

Мембрана

Это один из главных элементов, от неё зависит качество работы, а именно назначение самой системы и определяет правильный выбор мембраны. Баки для водоснабжения и отопления очень похожи визуально, поэтому недобросовестные продавцы часто этим пользуются и продают вместо гидроаккумулятора, бак отопления. А ведь от правильного выбора мембраны на 95% зависит качество работы всей системы.

Главным критерием выбора мембраны для бака, который будет работать в системе отопления, считается стойкость материала к температуре и долговечность. В системе отопления дома или дачи расширение жидкости при нагреве происходит медленно, а значит, и нагрузка на неё будет незначительной. Но вот рабочая температура теплоносителя может доходить до 90 °С, поэтому материал, из которого сделана мембрана, должен иметь высокие характеристики износа.

В системе холодного водоснабжения на мембрану не оказывается никакого температурного давления. Главный критерий – это эластичность материала, потому что при частой нагрузке системы она может включаться до 15 раз за час. Следовательно, мембрана должна быть сделана из эластичного материала.

В случае использования бака для резервирования воды, мембрана должна быть максимально эластичной. Если мембранный бак используется для питьевого водопровода, то в составе материала мембраны не должны присутствовать химические вещества.

Для выбора мембранного бака наибольшую информацию содержат максимальное давление и рабочая температура. Как заверяют производители, в современных баках закрытого типа она может составлять до 110 градусов. А пиковое значение давления в отопительных бачках составляет 8-10 бар.

При нагреве теплоносителя на 10 градусов объём жидкости увеличивается на 0,3%. Это означает, что когда температура поднимется до +70°С, полный объём будет равен примерно 103%. Точно рассчитать необходимый объём бака можно по формуле, которая должна быть у продавца магазина.

Как понятно из названия, в мембранных фильтрах для очистки воды применяется мембрана. Что же это такое?
В дословном переводе с латыни «membrana » – это кожица, перепонка. Конечно же,
для ее получения никто не обдирает шкуру с бедных животных или лапки гусей,
мембраны – это тонкие пористые пленки, которые изготавливают из синтетических
материалов: полипропилена, лавсана, фторопласта, полисульфона, ацетата
целлюлозы, полисульфона и даже керамики .
Различные виды мембран имеют следующие размеры пор (микроотверстий):

1. Микрофильтрационные
   – 0,02-4,0 мкм.
2. Ультрафильтрационные
   – 0,02-0,2 мкм.
3. Нанофильтрационные
   – 0,001-0,01 мкм.
4. Обратноосмотические
   – 0,0001-0,001 мкм.

Все мембраны используются в фильтрах для воды проточного типа:
первые два вида применяются в воды; третий вид используется в фильтрах умягчения воды, для
уменьшения концентрации солей жесткости, вызывающих накипь; и последний вид в
фильтрах обратного осмоса.

Промышленные и бытовые мембранные фильтры для очистки воды подразделяются по конструктивному типу применяемых мембран:

• фильтры с
  плоскими дисковыми мембранами;
• фильтры с
  трубчатыми мембранами;
• фильтры с мембранами
  рулонного типа;
• фильтры с
  половолоконными мембранами.

Все мембранные фильтрующие
устройства могут использовать как уплотняющиеся полимерные мембраны, так и керамические
мембраны с жесткой структурой. В бытовых фильтрах чаще всего применяются
мембраны рулонного типа и половолоконные.

Чем меньше размер пор мембран,
тем частицы меньшего размера они в состоянии задержать. При этом, с уменьшением
пор, возрастает сопротивление потоку воды и требуется большее давление для поддержания
процесса фильтрации.

Микрофильтрационная мембрана с размером пор 0,1-1,0 мкм задерживает мелкодисперсионные взвеси и коллоидные
частицы, вызывающие мутность воды. В основном, она используются при необходимости
грубой очистки воды или для ее предварительной подготовки перед более тонкой фильтрацией.

Ультрафильтрационная мембрана с размером пор от 0,01 до 0,1 мкм задерживает крупные органические молекулы, бактерии
и вирусы, коллоидные частицы, пропуская при этом растворенные соли. Данная
мембрана применяются в промышленных и бытовых мембранных
фильтрах для воды и обеспечивает высокое качество фильтрации вредных
примесей, при этом оставляя неизменным минеральный состав воды.

Нанофильтрационная мембрана ,
имеющая поры размером от 0,001 до 0,01 мкм, отфильтровывает крупные органические
соединения и пропускает до 90 % растворенных солей, в зависимости от их
структуры.

Мембрана обратного осмоса имеет
самые мелкие отверстия и потому обладает самыми селективными свойствами. Она отфильтровывает
все бактерии и вирусы, основную часть растворенных солей, органические соединения,
железо и тяжелые металлы, органические красители, придающие воде цвет,
пестициды, гербициды и инсектициды, смытые с полей и огородов.

Мембрана обратного осмоса задерживает
подавляющее большинство всех растворенных примесей, пропуская лишь молекулы чистой
воды, растворенные газы и небольшой процент минеральных солей. Данный тип мембран
применяется в промышленности, для получения воды высокого качества (разлив питьевой
воды, производство различных напитков,
фармацевтика, электронная и пищевая промышленность и т. д.).

Давайте внимательно
рассмотрим бытовой мембранный фильтр для воды . Поры мембраны обратного осмоса, из-за малых размеров, подвержены засорению
крупными примесями, поэтому для эффективной ее работы обязательна
предварительная подготовка водопроводной воды: грубая фильтрация, затем тонкая
очистка и умягчение слишком жесткой воды. Подготовленная вода должна подаваться
на мембрану с давлением не менее 3 Бар, иначе фильтрация будет проходить
слишком медленно. При недостаточном давлении воды в трубах применяются водяные
помпы, повышающие его до необходимого уровня.

Примеси вместе с водой, не
прошедшей через отверстия мембраны, смываются в дренаж, тем самым продлевая
срок службы этого фильтрующего элемента. Оставшиеся в отфильтрованной воде
растворенные газы (хлор, фтор) адсорбируются в финальной ступени очистки – угольном
фильтре. Промышленностью выпускаются обратноосмотические фильтры с
накопительным баком: через автоматический клапан в фильтр подается вода, пока
бак не наполнится. После его заполнения срабатывает автоматика, и фильтр
отключается до тех пор, пока не начнется разбор чистой воды. Это удобно тем,
что, несмотря на невысокую скорость фильтрации (малое давление на верхних
этажах старых домов), всегда есть оперативный запас питьевой воды.

Мембранный
фильтр для воды позволяет Вам не зависеть от поставщиков очищенной бутилированной
воды, получая ее в домашних условиях и к тому же, по более выгодной цене. Пейте
чистую воду и будьте здоровыми!

Насосы - это агрегаты, которые находят самое широкое применение в различных отраслях промышленности, а также при решении некоторых задач в быту. Существует большое количество разновидностей данного типа приборов. В числе самых востребованных и практичных в использовании - мембранные насосы. Их популярность в России растет. Каковы особенности их конструкции? Какими преимуществами такие насосы обладают? Что необходимо учитывать в процессе их эксплуатации?

Как работает насос

По какому принципу работает мембранный насос? Схема такова. Данное устройство состоит из двух полостей, размещенных одна напротив другой. Разделены они мембраной - очень гибкой, но в то же время прочной пластиной. Одна полость наполняется воздухом, другая - жидкостью. Между ними, в свою очередь, располагается распределитель, который воздействует на мембрану так, чтобы она двигалась взад и вперед с небольшой амплитудой.

В результате из одной полости вытесняется некий объем жидкости, а в другую - всасывается. Когда мембрана занимает противоположное положение - вещество продвигается в горизонтальной плоскости - благодаря наличию в конструкции агрегата особых клапанов. Мембранный насос, таким образом, функционирует по принципу вытеснения вещества - как, впрочем, и приборы поршневого типа. Но в последнем, как правило, нет гибких деталей наподобие мембраны. Схема изготовления агрегата гарантирует высокую стабильность работы устройства.

В силу особенностей конструкции, камера мембранного насоса практически не загрязняется. В связи с этим данного рода приборы в ходе практической эксплуатации ведут себя надежнее, чем традиционные поршневые. Наилучшим образом мембранные насосы справляются с перекачиванием воды, жидкостей с повышенной плотностью и вязкостью, а также суспензий.

Материалы конструкции

Мембрана насоса, как правило, изготавливается из резины или гибких и особо прочных сортов стали. В свою очередь, корпус устройства обычно выполняется из материалов, устойчивых к коррозии и воздействию химических веществ (если предполагается соответствующая специфика их задействования). Подаваемые жидкости или суспензии направляются в напорный трубопровод, который чаще всего также изготавливается из резины или ПВХ.

Преимущества мембранных насосов

Мембранный насос имеет ряд преимуществ. Во-первых, это исключительная простота исполнения (в большинстве технологических реализаций). Как правило, в агрегатах данного типа не предусмотрено вращающихся деталей и двигателей. Те механизмы, что приводят насосы в движение, не представляют собой технологически сложных приборов. Как правило, современные мембранные насосы - с электроприводом достаточно простой конструкции, с пневмосистемой, а то и вовсе ручного хода. Во-вторых, данные агрегаты работают с минимальной вероятностью выхода из строя - собственно, это их свойство обусловлено как раз таки простотой конструкции. Мембранный насос - прибор, который прослужит долго. В-третьих, данные устройства очень просты в установке и монтаже, не требовательны к условиям хранения и транспортировки. Температура, влажность воздуха и иные факторы окружающей среды практически не влияют на функциональность насосов.

Технологические исполнения

Агрегаты, о которых идет речь, бывают разными. В числе самых распространенных - Мембранный агрегат такого типа работает без участия электропривода, иного рода сложных передающих устройств и элементов оснастки. Такое устройство особенно удобно с точки зрения транспортировки. В числе других примечательных свойств - отсутствие заметного нагрева, а также герметичность, что в некоторых случаях позволяет использовать прибор под водой. Как мы уже отметили выше, есть мембранные насосы с электроприводом. Они также достаточно распространены в силу универсальности (они адаптированы к большинству элетросистем, применяемых в России), высокой производительности, умеренной цены. Есть также насосы, приводимые в движение гидравлическим приводом.

Таким образом, основной критерий классификации приборов - тип моторчика. В целом, принцип работы устройства каждого вида одинаковый: мембрана (или, как ее еще называют, диафрагма) изгибается под воздействием механического двигателя, воздуха (если речь идет о пневматическом приводе) или воды (при использовании гидравлической системы), вследствие чего обеспечивается движение подаваемого вещества. В некоторых конструкциях насосов предусмотрено две мембраны. На одну воздействует вследствие чего она изгибается, продвигая подаваемое вещество к выходному клапану. Одновременно,на участке, где расположена вторая мембрана, образуется вакуум, в который в силу естественных физических закономерностей вещество всасывается. И так с каждым движением привода. Две мембраны в этом случае соединяет механический вал. Также в перекачке вещества участвуют воздушные клапаны, действующие автоматически. Таким образом, в насосе происходят два процесса - всасывание (когда первая мембрана разрежает воздух при движении от стенок) и нагнетание (когда вторая диафрагма передает давление пневмопотока на жидкость, что успела попасть в корпус, тем самым обеспечивая движение вещества к выходному отверстию). Показатели давления в области задней стенки той мембраны, которая выпускает жидкость, и той, что расположена на участке входа, таким образом, равны. Часто агрегат, о котором идет речь, носит иное наименование - "вакуумный насос". Мембранный механизм при этом есть во всех технологических реализациях прибора. Причина тому - его простота и, в то же время, высокая эффективность. Что касается двухмембранных насосов - они, как правило, пневматические.

Критерии эффективности насосов

Исходя из каких критериев насосы мембранного типа оцениваются в аспекте эффективности и качества работы? Эксперты выделяют следующую совокупность параметров.

Во-первых, насос пневматический мембранный (или же тот, что оснащен электроприводом) должен бесперебойно работать без необходимости ремонта, дополнительной настройки, смазывания и иных процедур, которые требуют затрат производственных ресурсов.

Во-вторых, агрегаты данного типа должны быть экологичными. В принципе, этот критерий соблюдается в отношении большинства современных моделей мембранных насосов. Не так много устройств функционирует, к примеру, на бензине или газе.

В-третьих, желательно, чтобы имела место работоспособная и простая в пользовании система регулирования скорости и объемов подаваемых веществ. То есть насос не должен работать только в режиме "включено" и "выключено". Необходимо иметь возможность подстраивать интенсивность всасывания под тип вещества и задачу, решаемую на производстве.

В-четвертых, конструкция насосов должна быть такой, что в случае попадания внутрь полостей твердых предметов это не привело к механическим повреждениям устройства и его поломке.

Также некоторые технические специалисты считают важным наличие у насосов системы защиты от скачков напряжения (если речь идет об агрегатах на электроприводе), а также экономичность - касательно того же типа приборов.

Сфера применения

Существует несколько классов приборов, о которых идет речь. Есть дозировочный мембранный насос, ручной, вакуумный - и все они успешно используются в самых разных отраслях. Как правило, это промышленность - нефтегазовая, пищевая, лакокрасочная. химическая, а также строительство. Постепенно приборы осваиваются и частными лицами - в фермерских хозяйствах, например. Достаточно популярными становятся миниатюрные устройства. В частности, некоторые из них могут потреблять совсем немного электричества (несмотря на это, в руках пользователя будет полноценный мембранный насос) - 12 Вольт. Подобного рода приборы часто используются дачниками для конструирования систем полива или же небольшого водопровода. Отзывы многих владельцев приусадебных участков характеризуют небольшие бытовые мембранные насосы исключительно с позитивной стороны.

Перекачивать эти механизмы, особенно те, что адаптированы к использованию в промышленности, могут самые разные вещества - воду, жидкости с более высокой плотностью и вязкостью, а также те, что допускают твердые включения (в зависимости от модификации устройства, их допустимый размер варьируется от миллиметров до нескольких сантиметров). Некоторые модели адаптированы для прокачки химически агрессивных веществ.

Дозирующие насосы

Существует подтип рассматриваемых нами агрегатов - дозирующие насосы. Мембранные механизмы в них, в принципе, те же, что и в обычных устройствах даного типа, однако спектр их назначения, как правило, более узок. Многие модели устройств адаптированы к работе как раз таки с химически активными веществами - когда есть необходимость в их периодической дозировке.

Каковы особенности их конструкции? Мембранные насосы-дозаторы, как правило, прецизионные, обладающие исключительной герметичностью корпуса. Их производительность (интенсивность перекачки веществ) очень гибко регулируется. При этом в современных моделях предусмотрены варианты с заданием нужных параметров - как в режиме текущей работы агрегата, так и в процессе предварительной настройки. В зависимости от конструкции и технологического типа прибора, это может осуществляться вручную или с помощью элементов привода.

В числе примечательных особенностей насосов-дозаторов - особая легкость обслуживания. В частности, сконструированы они, как правило, в виде блоков - это обуславливает простоту и минимальную потребность в трудозатратах при сборке или монтаже устройств. Такие насосы обычно снабжены клапанами, адаптированными к воздействию вредных сред. Это особенно важно, так как данные элементы достаточно чувствительны.

Дозирующего типа устройства обладают достаточно большим количеством ходов (движений) - порядка 100-150 в минуту. При этом можно настраивать амплитуду - в современных моделях это можно сделать, используя интервал 0-100 %.

В ряде случаев специфика производства предполагает задействование "гибридной" модели приборов. А именно: может потребоваться Он сочетает в себе преимущества диафрагменного, а также "классического". Рассмотрим специфику агрегатов такого типа.

Особенности мембранно-поршневых насосов

Как таковой, (мембранный), в силу особенности конструкции, не всегда рассчитан на обработку веществ с большой плотностью. К тому же, как считают некоторые технические эксперты, его КПД не всегда оптимален. Поэтому целесообразно использовать насос, обладающий признаками как мембранного, так и поршневого. Данного типа устройства во многих случаях работают с более высоким КПД и пониженными энергозатратами.

Кроме того, область применения мембранно-поршневых насосов, как правило, шире, чем у диафрагменных. В частности, они могут использоваться не только для перекачки жидкостей, но также и для перемещения шламов, в фильтр-прессах, в составе конструкции распылительных сушилок. Некоторые мембранно-поршневые насосы гидравлического типа могут использоваться также и в в ТЭЦ, в керамической индустрии, в металлургии. Таким образом, устройства данного типа, обладая преимуществами, свойственными как мембранным, так и поршневым вариантам, во многих модификациях более универсальны. То есть если диафрагменные устройства в большей степени адаптированы для перекачки жидкостей (с некоторым процентом твердых включений), то "гибридные" вполне могут справиться с перемещением веществ, в которых, в свою очередь, концентрация нерастворимых элементов может быть выше.

Вместе с тем, такого типа агрегаты, как правило, намного дороже, чем поршневые или диафрагменные в отдельности. Однако при должной оптимизации производственного процесса затраты могут окупить себя. К тому же энергозатраты, благодаря более эффективному КПД "гибридных" насосов, меньше - хотя бы в этой части издержки бизнеса будут снижены. Также, в силу конструкционных особенностей мембранно-поршневых насосов, износ деталей на них зачастую ниже, чем при использовании диафрагменных устройств.

Как выбрать насос?

Исходя из каких критериев следует выбирать мембранный насос (если речь идет о приборе, не относящемся к гибридному типу)? Ключевые параметры, которые могут говорить о производительности приборов данного типа, следующие:

Давление на выходном клапане (в большинстве случаев минимальный показатель должен составлять 60 бар - но все зависит от предполагаемой области использования насоса);

Высота всасывания (желательно, чтобы не менее 4-5 метров);

Интенсивность подачи вещества (измеряется в куб. метрах за час - разброс рекомендуемых параметров очень разный - от 0,5 до десятков единиц, все зависит от целевого назначения устройства);

Расстояние передачи напора (длительность трубы, по которой подается вещество - не менее 50 метров);

Давление сжатого воздуха (как правило, в интервале 0,2-0,6 МПа, но могут быть и иные значения);

Допустимый интервал температуры перекачиваемых веществ (как правило, 0-80 градусов);

Диаметр отверстий на входе и на выходе, а также того, куда подается воздух (указывается в сантиметрах или в дюймах - обычно для импортных моделей);

Предельный диаметр твердых включений (может варьироваться от нескольких миллиметров до сантиметров).

Вместе с тем, классификация насосов и спектр их назначения настолько обширны, что подбор оптимальных параметров при выборе данного рода прибора всегда будет зависеть от конкретной сферы их применения.

Недостатки

Преимуществ у рассматриваемого прибора предостаточно. Это универсальность - использоваться может мембранный насос для воды и большого количества других жидкостей с разными физическими свойствами. Это экологичность - как правило, в конструкции устройств используются приводы без выхлопов и газов. Это широта технического исполнения - есть электрический, гидравлический, пневматический, ручной мембранный насос. Но следует также сказать и о недостатках, что свойственны агрегатам данного типа.

Во-первых, мембрана или диафрагма насоса все время находятся в движении. Это со временем приводит к их износу - они становятся менее герметичными, а то и вовсе выходят из строя. Но, как правило, современные производители техники прилагают к поставляемому комплекту несколько запасных мембран, а если и они закончатся - всегда можно заказать новые. Например, фирма НВМ, поставляя свой флагманский продукт - насос вакуумный мембранный (НВМ специализируется на таких приборах), дополняет комплекты запасными деталями.

Во-вторых, в силу интенсивности эксплуатации, изнашиваются также и клапаны приборов. Также в некоторых случаях возможно их засорение твердыми веществами, что присутствуют в подаваемых жидкостях. Однако и их можно заменять.

Некоторые сложности в работе насосов могут быть обусловлены периодическим появлением паровых пробок в момент всасывания жидкости (если идет обработка веществ, для которых характерно высокое давление паров - например, метилхлорид).

Вместе с тем, отмеченные три недостатка компенсируются высокой ремонтопригодностью насоса, а также легкостью замены износившихся деталей. Кроме того, чтобы минимизировать вероятность повреждения мембран и клапанов, одновременно с агрегатами (а в ряде случаев - в составе их конструкции) могут использоваться различного рода демпфирующие устройства, призванные сглаживать импульсы, возникающие вследствие движения диафрагм. Так или иначе, мембранные насосы использовать предпочтительнее, чем их традиционные аналоги. Экономическая рентабельность многих производств часто предопределяется возможностью задействовать именно такие агрегаты.

К преимуществам мембранных насосов можно отнести простоту конструкции, а именно: отсутствие деталей, которые совершают вращательные движения, отсутствие редуктора, двигателя и сальниковых уплотнений. Отсутствие торцевых уплотнений важно для пищевых производств, т.к. в данной отрасли особое значение имеет невозможность попадания смазочных материалов в продукт. Благодаря вышеописанным параметрам, данный агрегат является более стойким к износу и гарантирует безопасность от утечек. Кроме этого, насосные установки обладают малым весом и небольшими размерами, их применение универсально (работают с водой, вязкими веществами и веществами с фрагментами размером до 10 мм). Агрегаты неприхотливы (не требуют смазки механизмов), просты в обслуживании, экономичны, недороги (если сравнивать с кулачковыми и винтовыми насосами мембранные дешевле приблизительно на 30- 40%), безопасны для окружающей среды.

Основные достоинства мембранных насосов

- Самовсасывание и работа при “сухом ходе”

Отсутствие трущихся деталей в конструкции насоса значительно снижает влияние отрицательных эффектов работы “всухую”, так как не возникает точек локального нагрева, способных приводить к повреждению и разрушению отдельных деталей насоса. Способность перекачивать газовую среду обеспечивает наличие самовсасывания, высота которого может достигать 6 метров при отсутствии предварительной заливки, и 9-10 метров при наличии предварительной заливки.

- Компактность, простота конструкции и эксплуатации

Плотная компоновка деталей обуславливает малые габариты мембранных насосов, а отсутствие вращающихся и подверженных трению деталей (исключая мембрану) значительно упрощает конструкцию насоса в сравнении с другими типами. Эти преимущества в купе делают данный вид гидравлических машин простыми в ремонте и обслуживании, так как единственной подверженной сильным нагрузкам и износу деталью является мембрана. Кроме того, малые габариты и отсутствие громоздких приводов позволяют создавать мобильные мембранные насосы, которые не привязаны к точкам крепления. К примеру, бочковые насосы устанавливаются сразу на емкость, откуда будет происходить откачка содержимого, после чего их можно легко отсоединить.

- Отсутствие необходимости в смазке

Мембранные насосы лишены необходимости в дополнительной смазке, что значительно снижает количество ответственных деталей, вывод из строя которых может привести к поломке насоса. Основная причина этого - отсутствие в конструкции вращающихся элементов, подверженных трению.

- Возможность перекачивать высоко образивные среды

Мембранные насосы способны перекачивать жидкости с большим процентом (до 90%) твердых включений, размеры которых могут достигать 50 мм и более. Перекачивание может происходить без серьезного влияния на структуру включений. Важно отметить, что с ростом абразивного воздействия сто стороны перекачиваемой среды резко снижается срок службы мембраны ввиду ее повышенного износа, что диктует использование износостойких материалов для мембраны.

- Высокая степень герметичности

Поскольку в конструкции насоса отсутствуют подвижные детали, требующие уплотнения, а утечка перекачиваемой среды через корпус возможна только в случае его разрушения, потери жидкости в ходе работы практически невозможны. Однако стоит заметить, что значительные утечки возможны в случае разрушения мембраны, что приведет к попаданию перекачиваемой жидкости за мембранное пространство.

- Возможность перекачивать агрессивные среды

Высокая степень герметичности, а также высокая химическая стойкость корпуса и мембраны позволяет насосам эффективно перекачивать как агрессивные, так и пожаро и взрывоопасные среды. Полипропилен, значительно уступая в цене нержавеющей стали, в то же время обладает соизмеримой химической стойкостью. Химическая стойкость тефлона (PTFE) даже выше, чем у полиэтилена, поэтому его применяют при работе с наиболее сильными кислотами, однако его устойчивость к абразивному износу можно охарактеризовать как умеренною. Полиэтилен, напротив, обладая крайне высокой износоустойчивостью, менее стоек к химическому воздействию, чем тефлон, однако остается на уровне с полипропиленом.

Недостатки

- Повышенный износ мембраны

Мембрана, являясь основным рабочим органом насоса, также является и наиболее уязвимой его частью. Исключая клапаны, мембрана - единственная подвижная деталь в насосе, при этом она подвержена постоянным циклическим деформациям, что обуславливает ее недолгий срок службы. Кроме того, повреждение или разрыв мембраны не только приведет к поломке насоса, но и может повлечь за собой значительные утечки перемещаемой среды. Поэтому крайне важно следить за состоянием мембраны и производить своевременную ее замену с целью избегания выхода насоса из строя.

- Повышенные требования к клапанам

Стабильная и безошибочная работа обратных клапанов на входе и выходе из рабочей камеры насоса крайне важна для его правильной работы. Поэтому клапаны являются вторым по важности элементом в насосе после мембраны, от которого зависит способность гидравлической машины выполнять свои функции.

Мембранная ткань – это инновационный материал с избирательной проницаемостью. Обладает повышенными защитными свойствами. Используется для производства детской, спортивной одежды, экипировки приверженцев активного зимнего отдыха, представителей экстремальных профессий.

Зачем нужны мембранные ткани?

Слово «мембрана» имеет древнее происхождение и означает «перепонка». В давние времена оно применялось в обыденном и биологическом смыслах. По мере развития науки термин обрел физическое, химическое, техническое значение. Сейчас мембранные технологии используются в легкой промышленности для производства одежды.

Одна из главных функций одежды – защитная. Раньше для защиты от дождя применяли резиновую обувь, полиэтиленовые плащи, накидки из других . От дождя, снега, ветра эти материалы некоторый период времени защищали хорошо. Долго в непромокаемых изделиях, изготовленных по старым технологиям, находиться невозможно.

Тело человека в среднем за сутки выделяет более полулитра влаги, которая накапливается на одежде изнутри, если нет выхода наружу. При активных движениях объем выделяющегося пота может достигать полутора литров.

Введение мембран в состав защитных тканей позволяет выводить пары воды, не допуская при этом попадание внутрь влаги, ветра, дождя, снега.

Строение и механизм действия мембран

Простейшим примером мембранного изделия является целлофановый пакет (не путать с полиэтиленовым). Если в целлофановый пакет налить, например, пересоленный раствор белка и подвесить его в емкость с чистой водой, то через некоторое время соль проникнет через поры целлофана в воду. Целлофан избирательно пропускает маленькие молекулы наружу, большие задерживает внутри, молекулы воды извне в пакет не просачиваются.

Подобным образом работает мембранный слой в тканях. Он пропускает маленькие молекулы наружу, не запуская ничего внутрь.

Мембраны, применяемые в легкой промышленности, принято делить на поровые (содержащие поры) и беспоровые (якобы не содержащие поры). Деление это условно, но широко распространено. Целесообразно его использовать.

• Мембраны с порами – это полимерные тонкие прослойки с очень маленькими отверстиями, через которые молекулы газообразной воды (пара) изнутри просочиться могут, а капли туда не помещаются. Напомним курс школы: в капле молекулы воды «слипаются» - находятся в виде ассоциированных групп. В парообразном состоянии молекулы воды одиноки, расстояние между ними не позволяет объединиться. Американская компания Gore-TeX делает из тефлона мембранные ткани, на 1 см 2 которых имеется около полутора миллиардов микроотверстий – пор.
• Мембраны без пор действуют иначе. Они также содержат множество микроячеек со сложной, извилистой формой, напоминающей структуру губки. Пар от кожи всасывается в ячейки, напитывает мембрану, превращается в конденсированную влагу и за счет разницы парциального давления (это понятие тоже из школьных курсов) выделяется наружу. Такой принцип выделения возможен потому, что внутри паров больше, чем снаружи. Если гипотетически владелец одежды попадет в ней в сауну или другое помещение с очень высокой влажностью, влага таким же образом поступит внутрь.

В некоторых материалах разные мембраны сочетают, снаружи укладывают слой без пор, внутри – с порами. Ткань эффективная, но дорогая.

Сравнение условий пользования

• Все мембранные ткани выводят пары из области повышенного давления в зону пониженного давления (как говорят специалисты по градиенту значений).
• При высокой влажности лучше выводят пары наружу мембраны с порами, особенно при наличии на одежде вентиляции. Мембраны без пор эффективны при относительно сухом воздушном окружении. Если влажность высока или открыта вентиляция, такая мембрана будет работать плохо.
• При низких температурах лучше работает мембрана с порами. При отрицательных температурах материала беспоровые мембраны просто замерзают.
• Мембрана с порами может засориться при неправильном уходе или ношении. Беспоровые мембранные ткани прочны, служат долго.

Основные характеристики

Мембранные ткани предназначены для защиты от непогоды и создания чувства комфорта носителям. Функции обосновывают важность основных показателей.

• Водонепроницаемость. При больших давлениях столба воды протекать начнет любая ткань. Для успешной эксплуатации важны значения максимально переносимых воздействий. Одежда, предназначенная для жестких условий, должна выдерживать давление от 20 000 мм водяного столба и выше. Значение в 10000 мм приемлемо для обычных условий дождливой погоды.
• Паропроницаемость характеризует массу пара в граммах, которую может вывести 1 м 2 материала в заданную единицу времени (обычно 24 часа). Часто встречающийся минимум паропроницаемости составляет 3000 г/м 2 , максимум – от 10000 г/м 2 . Иногда это свойство оценивают по способности сопротивляться транспортировке пара (RET). Если этот показатель равен 0, ткань полностью пропускает весь пар, при значении 30 – пропускание пара практически исключено.

Мембрана не выполняет утепляющие функции. Она сберегает от дождя, ветра, снега, обеспечивает «дыхание» телу, способствует обеспечению тепловых комфортных ощущений.

Структура тканей

Конструктивно мембранные ткани отличаются по исполнению.

• В двухслойных тканях мембрана зафиксирована с внутренней стороны полотна. Дополнительно она закрыта подкладкой, предохраняющей от повреждений, засорений.
• В трехслойных тканях воедино склеены: наружный слой, мембрана, внутренняя сетка. Необходимость в подкладочном слое отпадает. Материал очень удобный, стоит дороже.
• В некоторых модификациях на внутреннюю поверхность двухслойной ткани напылением нанесено специальное защитное покрытие.
• Существуют виды мембранных тканей с водоотталкивающим слоем (DWR), нанесенным сверху. Покрытие со временем может смываться. Оно легко восстанавливается специальными средствами.

Ведущие производители

Самой авторитетной, исторически первой компанией-производителем мембранных тканей является Gore-TeX. Она делала одежду для астронавтов. Затем было предложено несколько видов продукции горнолыжникам, альпинистам, горным туристам.

Сравнима по качеству одежда с мембранами Triple-Point, Sympatex, ULTREX. Материал добротный, выпускается в нескольких модификациях. Цена высокая, соответствует свойствам изделий.

Доступную цену имеет продукция с мембранами Ceplex, Fine-Tex. Она рассчитана максимум на 2 сезона активного ношения, после истечения которых материал может начать немного пропускать воду.

Покупая одежду из мембранных тканей, обратите внимание на информацию о проклейке швов. В некоторых разновидностях проклеены абсолютно все швы, в других – только основные. Для ношения в городе достаточно проклеивания основных швов. Для занятий активными видами спорта, возможно, лучше выбрать изделия со всеми укрепленными швами. Выбор за потенциальным владельцем одежды.

Правила ухода за мембранными тканями

Материал специфичен по составу и структуре. Обычные приемы стирки к данной группе изделий применять не следует.

• Стирать ткань с мембранным слоем можно в машине, используя щадящий режим и мягкие специальные средства.
• Отжимать в машине нельзя.
• Сдавать в химчистку нельзя.
• Гладить нет необходимости, делать это не нужно.
• При желании можно стирать вручную.
• Можно оставить вещь в произвольном расправленном состоянии, чтобы с нее стекала вода.
• Ткань очень мало пачкается. После ношения, высыхания ее можно слегка почистить обычной щеткой.

Ткани с мембранными материалами позволяют чувствовать себя защищенным в любую непогоду при максимально активных видах деятельности.