Дозирующий насос: не просто ?шприц? для химии 

Когда говорят ?дозирующий насос?, многие сразу представляют себе простенький механизм, капающий реагент в бак. На деле же — это ключевой узел, от точности которого часто зависит вся технологическая цепочка. Работая с объектами водоподготовки и очистки стоков, постоянно видишь, как недооценка этого узла приводит или к перерасходу дорогих реагентов, или, что хуже, к некачественной очистке и штрафам. Основная ошибка — считать все насосы одинаковыми и выбирать только по цене и подаче. Реальность сложнее.

Из чего на самом деле состоит выбор насоса

Первое, с чем сталкиваешься на проекте — вопрос заказчика: ?Нам нужен насос на подачу до 50 литров в час, что посоветуете??. И вот тут начинается. Подача — это лишь одна цифра. Важнее, с чем именно он будет работать. Гипохлорит натрия, полиэлектролит, щёлочь, кислота? Каждый реагент диктует свои условия. Для активного хлора нужны материалы диафрагмы и клапанов, стойкие к окислению — скажем, PTFE или PVDF. Для вязких полимеров — совсем другая конструкция клапанов и частота хода, иначе забьётся мгновенно.

Второй момент — давление нагнетания. Казалось бы, зачем высокое давление, если мы просто льём в открытую ёмкость? Но на практике линия дозирования может идти в напорный трубопровод, против давления в несколько бар. И если насос рассчитан на 3 бара, а в линии 5, подача просто остановится, а регулятор расхода будет вращаться вхолостую. Видел такую ситуацию на станции подпитки котловой воды — потом пришлось срочно менять насосы на более мощные.

И третий, часто упускаемый из виду фактор — точность и возможность управления. Современные системы требуют интеграции с общим контроллером. Нужен ли сигнал 4-20 мА для пропорционального дозирования по расходомеру? Или достаточно ручной установки частоты? Механический регулировочный узел с градуированной шкалой — это дёшево, но со временем сбивается, особенно при вибрации. Электронное управление шаговым двигателем — дороже, но для точных доз флокулянта, где даже +-5% уже критично, это единственный вариант.

Ошибки монтажа, которые сведут на нет работу любого насоса

Даже самый качественный дозирующий насос можно угробить неправильной обвязкой. Классическая история — установка без обратных клапанов или с неправильно подобранными. Если линия нагнетания длинная или есть риск гидроудара, обратный клапан должен быть обязательно, причём как можно ближе к выходному патрубку насоса. Иначе диафрагма или плунжер будут работать с перегрузкой, и ресурс сократится в разы.

Ещё один бич — подсос воздуха со стороны всасывания. Особенно при работе с ёмкостями, где уровень реагента постоянно меняется. Трубка должна быть всегда погружена, а соединения — герметичны. Помню случай на установке подготовки мягкой воды: насос периодически ?захватывал? воздух, дозация шла рывками, что приводило к скачкам pH. Проблема решилась установкой простейшего поплавкового выключателя и контрольного смотрового стекла на всасывающей линии.

Нельзя забывать и про промывку. Если насос работает с растворами, которые могут кристаллизоваться или полимеризоваться на остановке (например, некоторые коагулянты), линию нужно предусматривать с возможностью пролива чистой водой. Простая байпасная линия с шаровым краном иногда спасает недели простоя на ремонт.

Случай из практики: перерасход реагента на очистных сооружениях

Хочу привести пример с одного из наших объектов, который мы курируем. Не буду называть заказчика, но суть в том, что на линии дозирования коагулянта на городских очистных сооружениях стояли старые, но ?надёжные? механические насосы. Подача регулировалась вручную, по факту — ?на глазок?. За месяц уходило на 15-20% больше реагента, чем по расчёту технологии. Плюс — нестабильность качества очищенной воды.

Когда мы проводили аудит для ООО Инженерное оборудование по защите окружающей среды Сучжоу Байюнь, то обратили внимание именно на этот узел. Предложили не просто поменять насосы, а внедрить систему с датчиком мутности и пропорциональным управлением. Подобрали несколько вариантов дозирующих насосов с импульсным управлением от контроллера. После запуска новой схемы, перерасход коагулянта упал до статистической погрешности в 2-3% за полгода. Окупилось всё меньше чем за сезон. Это к вопросу о том, что ?дешёвое? решение часто оказывается самым дорогим.

Кстати, на сайте компании https://www.www.szbyhb.ru можно увидеть, что спектр задач — от промышленных стоков до шумоподавления — требует совершенно разного подхода к дозированию. Универсального ?насоса на все случаи? просто не существует. Для утилизации отходов нужна одна конструкция, для точной дозации pH-корректора в технологической воде — другая.

Что ещё влияет на долговечность? Мелочи, которые не мелочи

Ресурс работы сильно зависит от условий эксплуатации. Вибрация от соседнего оборудования — например, от центрифуг или воздуходувок — может расшатать крепления и повлиять на точность калибровки. Решение — виброизолирующая плита или вынос насосной станции на отдельный фундамент.

Температура в помещении. Если в цехе зимой +5°C, а реагент — на основе полимеров, его вязкость резко меняется. Насос, откалиброванный под ?летнюю? вязкость, зимой будет недодавать. Нужен либо подогрев ёмкости, либо поправочные коэффициенты в управлении.

И конечно, банальное, но важное — обслуживание. Регламентная замена диафрагм, уплотнительных колец, промывка клапанов — это не ?рекомендация?, а необходимость. Часто вижу, как на объектах насосы гонят до полного отказа, а потом экстренно меняют в авральном режиме, останавливая процесс. Гораздо дешевле вести журнал и менять расходники по графику, даже если насос ?вроде бы ещё работает?.

Вместо заключения: мысли вслух о тенденциях

Сейчас всё больше идёт запрос на ?умное? дозирование. Не просто насос с частотным регулированием, а полноценный узел с датчиками качества среды (редокс-потенциал, мутность, электропроводность) и возможностью самонастройки под изменяющийся поток. Это уже не просто исполнительный механизм, а часть системы автоматизации. Для таких задач, как эксплуатация объектов охраны окружающей среды, это прямой путь к экономии и стабильности параметров на выходе.

С другой стороны, для простых задач, где состав стоков стабилен, а реагент — неагрессивный, иногда выгоднее и надёжнее поставить два простых насоса (основной и резервный), чем один ?навороченный?. Всё упирается в технико-экономическое обоснование для конкретного объекта.

Главное, что вынес из своей практики — к выбору и эксплуатации дозирующего насоса нужно подходить системно. Нельзя рассматривать его отдельно от реагента, от трубопроводов, от системы управления и даже от условий в цехе. Это именно тот узел, где мелочи решают всё. И его капризность — это чаще всего не вина производителя, а следствие неправильного встраивания в технологию. Начинать всегда стоит с вопроса ?а для чего, в каких условиях и с какой точностью??, а уже потом смотреть на каталоги и цифры подачи.