Как работает мембранный фильтр для воды? Применение мембранных насосов Как работает мембрана

29.10.2019

Зачем нужны мембранные ткани?

Мембранные ткани: образцы

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.

Принцип действия мембранной ткани

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

Мембранная ткань в одежде

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.

Принцип действия

Мембранные насосы работают на сжатом воздухе. Две мембраны, соединенные мембранной шахтой толкаются взад и вперед под давлением в воздушных камерах за мембранами, автоматической пневматической системой клапанов. Во время каждого цикла, давление с обратной стороны выпускающей мембраны равно давлению на стороне жидкости. Поэтому насосы могут работать с закрытым выпускным клапаном без неблагоприятных последствий для срока службы мембраны.

Пластиковые насосы найдут свое место в химической и бумажной промышленности, алюминиевые насосы идеальны для перекачивания нефтепродуктов, жиров, красок, растворителей. Для тех же целей подойдут и стальные (AISI 316) насосы. Но есть одно существенное отличие: они более стойки к абразивным частицам. Кстати, для перекачивания концентрированных кислот и щелочей без абразивных примесей можно использовать насосы из PTFE с мембранами из Santoprene покрытыми слоем фторопласта. Он позволяет работать с любыми жидкостями, невзирая на плотность, смесь, агрессивность.

На видео работает мембранный насос

Если ваше производство связано с агрессивными жидкостями , то вы можете остановить свой выбор на насосе из нержавеющей стали . Сталь AISI 316, используемая при изготовлении этих насосов, стойкая даже по отношению к азотной кислоте и гидроксиду натрия.

Сферы применения

Химическая промышленность

перекачка всех типов кислот, щелочей, спиртов, растворителей и продуктов, чувствительных к разрезу, таких как латекс и эмульсии, а также химические отходы
обработка поверхностей (перекачка химикатов из резервуаров, контейнеров и ванн, например при протравке, гальванизации и обезжиривании, обработка отходов)
обработка воды перекачка образцов, дозировка кислот и щелочей для контроля pH, перемещение хлопьевидных смесей, суспензий, химических реагентов и шлама.

Насосы устойчивы к соляной кислоте и хлориду железа, а также многим другим агентам Полиграфическая и бумажная промышленность

перекачка клея
силиката натрия
красящего и титанового оксида
отбеливающих продуктов
взятие проб и обработка сточных вод

Гигиенические применения перемещение пищевых продуктов, таких как:

сливки
сироп
молоко
йогурт
приправы
алкоголь
шоколад
тесто
кремы
паста
зубная паста

На видео пневматический насос перекачивает краску

Видео с канала Яртехсервис

Назначение

Пневмонсосы предназначены для перекачивания абразивосодержащих (размер твердых включений до 12 мм), вязких до 50000мПас, пастообразных, чувствительных к перемещению агрессивных и других продуктов. Представляют собой переносные установки мембранного типа, работающие от источника сжатого воздуха.

Преимущества:

способность обеспечения самовсасывания (на сухую) до 5метров
неограниченная регулировка подачи продукта простым поворотом вентиля на магистрали сжатого воздуха
способность работать всухую, а также с полностью запертым напорным трубопроводом без разрушения.

Работоспособность насоса обеспечивается двумя попеременно действующими мембранами, разделяющими рабочие камеры на две полости: приводную и напорную. Рабочий процесс в камерах регулируется с помощью двух клапанов. Проточная часть выполнена из нержавеющей пищевой стали AISI 316, РР — полипропилен, PVDF — поливинилденфторид, ECTFE — тефлон усиленный стекловолокном,Al — алюминий материалы мембран и клапанов зависят от перекачиваемой среды (NBR, EPDM, AISI 316, PTFE, стекло, керамика, фторопласт).

Насосы обеспечивают:

бесперебойную, абсолютно устойчивую работу без смазки и текущего ремонта
чистоту окружающей среды
простоту и легкость регулирования скорости подачи продукта
передвижение твердого вещества в продукте без особых затруднений
защиту продукта от сдвигающих напряжений
экономный расход сжатого воздуха.

Насосы для функционирования не требуют электродвигателей, передающих устройств, опорных плит и прочей оснастки, они компактны и удобны при транспортировке, при работе не нагреваются, герметичны, возможна эксплуатация погруженными в перекачиваемую среду. Пневматические насосы универсальные промышленные насосы, которые характеризуются сочетанием важнейших эксплуатационных характеристик:

Самовсасывающие. В залитом и опорожнённом состоянии
Работают «насухую» без повреждений
Полностью герметичны
Не используют смазок и уплотнений
Не используют электрические приводы
Легко разбираются и очищаются
Минимум деталей

Стабильные характеристики и простая надёжная конструкция обеспечивают высокий ресурс работы. Они успешно конкурируют со специализированными версиями химических, пищевых, гигиенических, фармацевтических, топливных, бочковых и т.п. насосов.

Насосы AlphaDynamic (старое обозначение – DEBEM) нашли широкое применение во всех видах промышленности. Такие насосы можно использовать в любом взрывоопасном производстве, полностью погружать их в перекачиваемые среды и даже использовать как дозаторы, подключив датчик импульсов

бесперебойность рабочего цикла
низкие энергозатраты
герметичность
высокий ресурс
простота конструкции и монтажа

19.03.2010 00:00:00

«Мембрана - это либо тончайшая плёнка, которая ламинирована (приварена или приклеена по особой технологии) к верхней ткани, либо специальная пропитка, жёстко нанесённая на ткань горячим способом при производстве. С внутренней стороны плёнка или пропитка может быть защищена ещё одним слоем ткани».

Отсюда можно сделать вывод о важном свойстве мембранной одежды - она очень легкая.

Категории мембран по строению

По строению мембраны ткани делятся по принципу, какая мембрана используется: беспоровая, поровая и комбинированная.

Беспоровые мембраны работают по принципу осмоса (не космоса, а осмоса - вспоминайте уроки физики и химии в школе).

Система такая: испарения попадают на внутреннюю часть мембраны, осаживаются на ней и посредством активной диффузии быстро переходят на наружную сторону мембраны. (Опять же, только если есть движущая сила - разница в парциальных давлениях водяных паров).

В чем преимущество беспоровых мембран? Они мега долговечны, не требуют бережного ухода, исправно работают в широком диапазоне температур. Такие мембраны обычно используются в топовых (дорогих и самых функциональных) изделиях.

В чем недостатки ? Поначалу может показаться, что изделия промокают, но это, как раз те самые испарения, которые скапливаются на внутренней части изделия. Т. е. они начинают дышать медленнее, но продвинутые беспоровые мембраны, «раскочегарясь», иногда по дышащим свойствам превосходят поровые.

Поровые мембраны - это, грубо говоря, мембраны, которые работают по следующему принципу: капли воды, которые попадают на мембранную ткань снаружи, пройти через поры мембраны внутрь не могут, так как эти поры слишком малы. Молекулы пара, образующиеся, когда Вы потеете, с внутренней части мембранной ткани свободно выводятся наружу через поры мембраны (так как молекула пара в тысячи раз меньше капли воды, то может свободно проникнуть через поры мембраны). В результате получаем водонепроницаемость мембранной ткани снаружи изделия и дышащие (пароотводящие) свойства изнутри изделия. Вместе с тем, капля воды в такое отверстие просочиться не сможет. Но, как (спросите вы), дырявая одежда будет противостоять ветру? Ведь молекулы ветра также существенно меньше капли воды! В этом случае мембрана работает по-другому. Ветер, попадая в длинные и узкие поры, начинает завихряться и не проходит насквозь.

В чем преимущество поровых мембран? Они «быстро» начинают дышать, т. е. выводят испарения, как только Вы начинаете потеть (при условии, что есть разница в парциальных давлениях водяного пара внутри и снаружи куртки. Т. е., когда есть движущая сила).

В чем недостатки ? Эта мембрана достаточно быстро «умирает», т. е. теряет свои свойства. Поры мембраны забиваются, что сильно снижает дышащие свойства. При неправильной стирке куртка может начать протекать. Особенно сильно этот недостаток может проявиться, если Вы не особый любитель ухаживать за своими вещами (использовать специальные DWR спреи, моющие средства для мембранных тканей и т. д.).

Комбинирование мембраны - все очень круто. Система такая: ткань верха покрыта с внутренней стороны поровой мембраной, а поверх поровой мембраны имеется еще тонкое покрытие (т.е. беспоровая полиуретановая мембранная пленка). Эта волшебная ткань имеет все преимущества поровых и беспоровых мембран, избегая недостатков. Но за высокие технологии приходится дорого платить. Очень немногие фирмы используют данную мембрану в своих изделиях…

Как «работает» мембрана?

Если вы стали обладателем мембранной одежды, то не стоит надевать ее на хлопчатобумажную футболку и пускаться на пробежку в двадцатиградусный мороз. Так мембрана не «работает». Смысл в том, чтобы сохранить тепло внутри, выводя влагу наружу и не давая ей впитываться в одежду.
Классическая схема защиты от влаги и холода состоит из трех элементов-слоев, и мембрана - лишь один из них, самый последний.

Первый слой одежды - это термобелье (специальная тонкая одежда, которая сохраняет тепло, выделяемое телом). Хлопка следует избегать, так как он жадно впитывает влагу, а, следовательно, ни о каком тепле речи быть не может.

Второй слой - шерстяная одежда (с примесью синтетических тканей, отводящих влагу) или одежда из искусственных материалов типа флиса (Fleece) или полартека (Polartec). Немаловажно, чтобы второй слой был объемным и задерживал тепло.

И только третий, внешний слой - тонкая мембранная куртка.
Если мороз слабенький, то можно обойтись лишь первым и третьим слоями, что обеспечит вам мобильность и подвижность.

И, наконец, важно понимать, за счет чего влага будет отводиться наружу. За счет разницы между давлениями воздуха под мембранной курткой и снаружи. Поэтому если вы вздумаете сидеть без движения в сугробе, надеясь на «волшебную» мембрану, есть реальный шанс основательно простудиться. Однако это вовсе не означает, что нужно носиться как угорелому в ожидании разницы давлений, чтобы мембрана «заработала». Достаточно просто более или менее активно двигаться (на всякий случай: ходьба - это тоже движение).

Характеристики мембранной ткани

Охарактеризовать мембрану можно не только по структуре и принципу работы (с порами или без), но и по двум ее основным параметрам: водонепроницаемости и способности выпускать пар.

Водостойкость (или водонепроницаемость), waterproofness (миллиметры водного столба, мм вод. ст., mm H2О) - высота столба воды, который мембрана (ткань) выдерживает не промокая. Фактически этот параметр указывает давление воды, выдерживаемое без промокания. Чем выше водостойкость мембраны, том более интенсивные осадки она может выдержать, не пропустив через себя воду.

Паропроницаемость (г/м2, g/m2) - количество паров воды, которое способен пропустить квадратный метр мембраны (ткани). Применяются и другие термины: Moisture Vapour Transfer Rate(MVTR), moisture permeability. Чаще всего указывается усредненная, за длительный промежуток времени, величина g/(m2.24h) - количество паров воды, которое способен пропустить квадратный метр мембраны (ткани) за 24 часа. Чем она выше, тем комфортнее одежда.

Базовый уровень - это обычно 3.000мм/3000г/м2/24 часа.
Мембрана среднего уровня обычно имеют характеристики 8.000мм/5.000г/м2/24 часа или около того.
Водонепроницаемость тканей высокого класса обычно не менее 20.000мм водного столба, а дышащие свойства не менее 8.000г/м?/24 часа.

О проклейке швов

Проклеенные швы позволяют избежать проникновения влаги через швы, и, как результат, чувствовать себя сухо и комфортно.
Надпись «all seams are sealed » означает, что все швы в данном изделии проклеены.

Если на этикетке написано «critical seam sealing», это означает, что в изделии проклеены только основные швы, что может обернуться подтеканием в некоторых местах, а может и не обернуться. Стоит заметить, что в изделиях, позиционируемых брендом как полугородские, такой вариант очень даже приемлем (обычно это изделия с утеплителем). Тут уж, каждый покупатель волен выбирать то, что он хочет, и что подходит лично для него.

Водоотталкивающее покрытие - DWR

Посмотрите - капельки на ткани не впитываются, а лежат на ткани, скатываясь в шарики! Это DWR (Durable Water Reppelence) покрытие, не позволяющее воде проходить даже через верхний слой ткани (то есть впитываться в нее). На ткани с DWR покрытием вода, скатывается в шарики и легко скатывается. DWR, кстати, штука не долговечная, и со временем исчезает (смывается), а на ткани появляются мокрые пятна (при контакте с водой). Это вовсе не значит, что изделие промокает, так как мембрана все равно воду не пропустит, но некоторый дискомфорт присутствовать может. Образовавшийся слой воды сверху не даст работать мембране, какой бы крутой она не была. Кроме этого, в поровых мембранах, в этом случае, возможно прохождение воды через мембрану. Избежать умирания DWR Вам поможет специально разработанные средства с этим самым DWR покрытием (NIKWAX, WOLY, salamander), продающиеся в магазинах, торгующих экстремальной одеждой.

Плюсы и минусы мембранной одежды

Плюсы:

она легкая и удобная: ребенок может двигаться на улице и получать удовольствие от прогулки, а не сидет в коляске имея возможность шевелить только головой.
вы не тратите кучу нервов, натягивая и застегивая очередной слой одежды «потеплее»
ребенок не взопреет, пока вы одеваетесь и выходите на улицу.
хорошо защищает от дождя и снега, прочная и легкая;
опять же, ваши нервы спокойны и не надо бежать домой после очередного падения в лужу.
она не продувается ветром и хорошо отводит испарения тела наружу;
она подходит как для не очень холодной ветреной погоды, так и для морозной;
под нее надо надевать меньше одежды, чем обычно.
грязь очень легко удаляется, можно забыть о стирке через день и выбирать яркие расцветки.

Минусы:

мембранная одежда достаточно дорогая
требует особого ухода
относительно недолговечна
одежда под нее должна быть особым образом подобрана;
не подходит для любителей всего натурального.

Виды мембран

Лучшей считается микропоровая мембрана Gore-Tex, разработанная в 60-х годах 20 века для костюмов астронавтов. Для горнолыжной одежды используется, как правило, двухслойный Gore-Tex, который легче и мягче трехслойного, из которого делают, в основном, куртки для туризма и альпинизма.

Водонепроницаемость двухслойной мембраны 15000 мм, а влагоиспаряемость - 12000 г/м2/24 час.

Примерно на одном уровне с Gore-Tex держатся беспоровые мембраны Triple-Point и Sympatex, ULTREX, и другие ткани под общим названием hi-pora. Их показатели водонепроницаемости несколько ниже - примерно 12000 мм, но этого вполне достаточно для того, чтобы не промокнуть даже под сильным дождем или снегопадом. Дышат эти мембраны также очень хорошо. Sympatex, помимо того, что применяется в чистом виде, входит в состав технологии Omni-Tech, которая включает в себя мембрану, специальное водоотталкивающее покрытие и ветрозащитный слой.

Гораздо более дешевыми являются мембраны Ceplex и Fine-Tex, которые сейчас очень активно используются в производстве спортивной одежды. Основной недостаток Ceplex - его недолговечность.

Если одежда с Gore-Tex, Triple-Point или Sympatex при аккуратном обращении прослужит 4-5 лет, то Ceplex редко выдерживает больше одного-двух сезонов активного использования и начинает промокать. Fine-Tex же, напротив, не промокает, но дышит при этом немного лучше полиэтилена. Зато сами эти мембраны и одежда с ними стоят на порядок меньше аналогов из Gore-Tex, Triple-Point и Sympatex.

Мембрана Ceplex используется в производстве одежды марки Vaude.
Мембрана Fine-Tex, Sympatex - в марках Bolik, COOLAIR.
Мембраны hi-pora - в марках Commandor (Hi-Pora™/Evapora™), Lowe Alpine (Triple Point Ceramic), Columbia (Sympatex)

Мембранна, утеплитель, верхняя ткань и погодные условия, подведем итог на обывательском уровне создав обзор по торговым маркам, представленным на сегодняшний день в Украине.

Зимнюю мембранную одежду в среднем можно начинать носить с +5+7 оС (для нежарких детей). Мембранный комбинезон или комплект, одетый на малыша при осеннем дождике или во время весенней оттепели сохранит нервы маме (но не окружающим) и подарит ребёнку много радости от общения с водой. Если же активной возни в луже не предвидится - вполне хватит ткани с пропиткой DWR.

Очень неплохо, если швы в изделии будут проклеены. Под такие условия подойдут Reima tec (для нежарких детей, если же ребёнок активный и не мерзлячий - лучше обойтись демисезонной одеждой), Huppa (куртка без утеплителя на флисе или с колличеством утеплителя 80 г, брюки на флисе). Под комбинезон - минимум одежды, в идеале - термобельё. Ибо, как показывает практика, когда вокруг много луж, малышне сложно гулять неактивно.

Когда градусник показывает 0…-5 оС можно или добавлять 1 слой, или же менять верхнюю одежду. Как вариант - Reima tec (можно на термобельё добавить флисовую кофточку или смесовый гольфик), Huppa (куртка без утеплителя на флисе или с колличеством утеплителя 80, 130 г, брюки на флисе или полукомбинезон 100 г), Lenne (изделия с кол-вом утеплителя не более 150 г), Bambino, TCM, H&M.

На температуру -5…-15оС подойдут Reima tec (под комбинезон желательно пододеть термобельё или др. нательный слой и флисовый комбинезон), Huppa (куртки с колличеством утеплителя 130, 160, 200 г, полукомбинезон 100 г, комбинезон 200 г), Lenne (изделия с утеплителем 150 г, 330 г), при ниже -10 оС можно одеть пуховик (О`Hara, Chicco, Geox) или комбинезоны Кiko, Donilo, Gloria Jeans, Lemmi, Шалуны, Gusti, Bambino, TCM, H&M.

15 оС и ниже - многие мамы при такой температуре отменяют прогулки. Если вы к таким не относитесь - позаботьтесь, чтобы ребёнок на улице не сидел на месте (тогда и шуба мало поможет), а, значит, не был одет в толстую одежду и мог свободно двигаться.

15-20 оС не страшны будут, если малыш будет ездить с горки, лепить снежную бабу, играть в снежки (не верите - попробуйте сами!). Подойдут Reima tec (не всем, зависит от ребёнка), Huppa (куртки с колличеством утеплителя 130, 160, 200 г, полукомбинезон 100 г, комбинезон 200 г), Lenne (изделия с 150 и 330 г утеплителя), пуховик (О`Hara, Chicco, Geox), комбинезоны Кiko, Donilo, Gloria Jeans, Lemmi, Шалуны, Gustі, Bambino, TCM, H&M.

Эти рекомендации подходят для маленьких пешеходов. Если же малыш ходит, но ещё ездит в коляске - можно, одев его для пешей прогулки, в коляске усадить его в конверт. Тогда и в коляске не замёрзнет, и, бегая, не вспотеет.

Для малышей же первого года жизни хорошо подойдут слитные комбинезоны - Huppa (200 г), Lenne (малышковые модели или комбинезоны-трансформеры), пуховики (Chicco), комбинезоны Кiko, Donilo, Gloria Jeans, Lemmi, Шалуны, Gusti, овчинные комбинезоны. Также можно выбрать более лёгкие варианты, но в коляску класть меховой конверт, и гуляйте на здоровье…

Читайте по этой теме:

Детская мембранная одежда HUPPA
www.masipony.org.ua

2010 UAUA. Копирование статьи запрещено.

24 декабря 2014

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 - насос пневматический. 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 сжатый воздух, 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 насос мембранно-поршневой. Он сочетает в себе преимущества диафрагменного, а также "классического". Рассмотрим специфику агрегатов такого типа.

Особенности мембранно-поршневых насосов

Как таковой, вакуумный насос (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 горнодобывающей промышленности, 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.

При закрытой системе отопления необходимо использовать расширительный бак мембранный. Он начинает работать, когда вода, нагретая системой отопления, начинает расширяться, требуя дополнительного пространства. При увеличении температуры жидкости на 70°С, изначальный объем увеличивается на 3%.

Использование мембранного бака имеет следующие преимущества:

из-за отсутствия контакта воды с воздухом общий срок эксплуатации радиатора и котла значительно увеличивается;
так как бак располагается непосредственно с котлом, то не нужно специально выводить трубку на чердак;
в верхнем радиаторе меньше образуются воздушные пробки, так как можно создавать дополнительное давление.

Выбирая мембранный бак необходимо обратить особое внимание на материал, из которого сделана мембрана. Он должен быть настолько прочным, чтобы смог выдержать постоянные воздействия высоких температур. Конечно, на сегодняшний день еще не создан тот универсальный материал, который будет соответствовать всем требованиям. Поэтому крайне важно обратить внимание на некоторые, наиболее важные характеристики мембраны:

долговечность;
допустимый рабочий диапазон температур;
стойкость к воздействию рабочей жидкости;
динамичность работы;
санитарно-гигиеническое соответствие.

Сам бак, его корпус так же должен быть изготовлен из прочного материала, и чем он прочнее, тем дольше будет срок эксплуатации устройства. Существуют следующие виды мембранных баков:

Бак с фиксированной мембраной - обычно устанавливается в отопительной системе небольших размеров. По периметру сечения прочно крепится диафрагмальная мембрана. Теплоноситель располагается в одной камере, а воздух - в другой. Сначала весь объем бака заполняется воздухом. Как только температура увеличивается, объем жидкости растет, увеличивается давление и вода переходит в расширительный бак. Главный недостаток фиксированного бака с мембраной заключается в том, что при разрыве мембраны или при ее влагопроницаемости невозможно провести замену.
Бак со сменной мембраной - имеет форму шара или груши. Такие баки выполняются из эластичных материалов, и довольно часто используются в отопительных системах. Вода в этом случае не контактирует с металлической поверхностью, так как расположена внутри мембраны. Именно поэтому внутренняя часть бака не требует нанесения водозащитного покрытия. Те же части бака, которые имеют постоянный контакт с водой, должны быть выполнены из нержавейки или иметь защитное покрытие. Крепится сменная мембрана вертикально или горизонтально.
Безнапорный бак - используется для работы в больших помещениях. Чтобы обеспечить теплом большой объект, необходимо разместить соответствующее оборудование, и зачастую это - целая проблема. Поэтому в таких помещениях устанавливают насосы и установки поддержания давления. При повышении температуры в системе, клапан начинает открываться, забирая из системы и направляя в бак все излишки теплоносителя.