Пневматические санитарные диафрагменные насосы (AODD) — это транспортное оборудование, специально разработанное для чистых и стерильных условий эксплуатации, таких как пищевая, фармацевтическая, бытовая химия и биоинженерия. Их основные характеристики включают отсутствие мёртвых зон, быструю разборку и совместимость с системами CIP (очистка на месте) и SIP (стерилизация на месте). Благодаря преимуществу пневматического привода они обеспечивают безутечную и низкосдвигную транспортировку санитарных сред. Их конструктивное решение и принцип работы сосредоточены на ядре «гигиена, эффективность и безопасность».
I. Основной состав конструкции
Конструкция пневматического санитарного диафрагменного насоса должна соответствовать требованиям отсутствия остатков, легкости очистки и предотвращения загрязнения. Он состоит в основном из 6 основных компонентов, которые совместно обеспечивают гигиену и стабильность транспортировки:
1. Пневматический моторный узел
Как ядро мощности насоса, он включает в себя впускной клапан, распределительный клапан, камеру распределения воздуха и поршень. Его функция — принимать внешний сжатый воздух, контролировать направление потока воздуха через распределительный клапан, приводить в reciproцирующее движение поршень, а затем синхронно двигать диафрагму, выступая в роли «источника мощности» всего насоса. Этот узел имеет герметичную конструкцию, предотвращающую попадание примесей из сжатого воздуха в корпус насоса и обеспечивающую чистоту транспортируемой среды.
2. Диафрагма и диафрагменный вал
Это ключевой компонент для обеспечения гигиены, выполненный в виде двойной диафрагмы (пищевая марка материалов, обычно PTFE (Тефлон), EPDM (этиленпропилендиеновый каучук) или композитные санитарные материалы), при этом две диафрагмы жестко соединены центральным соединительным валом. Его основная функция — изолировать сжатый воздух от транспортируемой среды, предотвратить попадание воздуха в среду с образованием загрязнения и избежать утечки среды, обеспечивая стерильный и свободный от перекрестного загрязнения процесс транспортировки.
3. Камера насоса и санитарный корпус
Как камера насоса, так и корпус выполнены из нержавеющей стали 316L, внутренняя поверхность которых отполирована до зеркального блеска (шероховатость Ra≤0,8 мкм), без каких-либо мёртвых зон и зазубренностей, что позволяет эффективно избежать остатков среды и облегчить последующую очистку и стерилизацию. Корпус имеет быстроразъемное соединение (Tri-Clamp), которое может быть быстро разобрано, значительно повышая эффективность очистки и обслуживания, а также адаптируясь к строгим требованиям санитарной отрасли.
4. Узел обратных клапанов
Состоит из двух верхнего и нижнего односторонних шаровых клапанов или лепестковых клапанов, все выполнены из санитарных материалов, без мёртвых зон и легко очищаются. Его основная функция — контролировать односторонний поток среды, осуществлять чередующиеся действия «всасывание-откачка», предотвращать обратный поток среды, избегать загрязнения транспортированной чистой среды и обеспечивать стабильность транспортировочного давления.
5. Впускной и выпускной патрубки
Используют стандартные санитарные быстроразъемные соединения, которые могут напрямую сочетаться с обычными трубопроводами в пищевой и фармацевтической отраслях, с удобной установкой и разборкой без дополнительных инструментов. Уплотнение соединения использует пищевые уплотнительные кольца (материалы EPDM, PTFE) для обеспечения отсутствия утечки среды и дальнейшего повышения гигиенической безопасности.
6. Глушитель шума и регулятор воздуха
Глушитель шума используется для снижения шума, возникающего при выпускающем ходе пневматического мотора, предотвращая помехи в производственной среде; регулятор воздуха может регулировать давление и расход входящего воздуха, тем самым точно контролируя расход и транспортировочное давление насоса, адаптируясь к санитарным средам с разной вязкостью и различными требованиями к транспортировке (например, сироп, лекарственные растворы, ферментационные среды и т.д.).
II. Принцип работы
Пневматический санитарный диафрагменный насос работает за счет сжатого воздуха. При помощи обратного управления пневматическим моторным узлом он приводит в синхронное reciproцирующее движение две диафрагмы, чередуя действия «всасывание» и «откачка» для осуществления непрерывной и стабильной транспортировки среды. Весь процесс без механического трения и утечек, полностью соответствующий санитарным требованиям. Конкретный рабочий процесс следующий:
Сжатый воздух входит в пневматический моторный узел через впускной патрубок, распределяется камерой распределения воздуха и распределительным клапаном, толкает внутренний поршень в одну сторону, а затем приводит в движение одну из диафрагм к внутрь.
Объем камеры насоса этой стороны соответственно уменьшается, внутреннее давление увеличивается, заставляя закрыться впускной обратный клапан этой стороны и открыться выпускной обратный клапан. Среда в камере насоса под давлением выводится в последующий трубопровод через выпускной патрубок.
Одновременно другая диафрагма растягивается наружу под действием диафрагменного вала, объем камеры насоса этой стороны увеличивается, образуется отрицательное давление внутри, что приводит к закрытию выпускного обратного клапана этой стороны и открытию впускного обратного клапана. Санитарная среда для транспортировки (например, лекарственный раствор, сок и т.д.) всасывается в камеру насоса через впускной патрубок под действием отрицательного давления.
Когда поршень двигается до предельной позиции, автоматический распределительный клапан в пневматическом моторном узле запускает переключение направления, меняя направление потока сжатого воздуха и направление движения поршня.
Две диафрагмы мгновенно меняют направление движения: сторона, которая ранее откачивала среду, начинает всасывать среду, а сторона, которая ранее всасывала среду, начинает откачивать среду, завершая один цикл «всасывание-откачка».
Вышеупомянутый цикл осуществляется чередуясь с высокой частотой для обеспечения непрерывной, стабильной и низкосдвигной транспортировки санитарных сред. Весь процесс не требует электродвигателя, без масляного загрязнения, подходит для стерильных и взрывоопасных производственных условий.
III. Дополнительные основные санитарные преимущества
Полностью герметичная изолирующая конструкция: Диафрагма полностью изолирует источник мощности (сжатый воздух) от транспортируемой среды, без утечек и масляного загрязнения, предотвращая перекрестное загрязнение среды и соответствующая требованиям санитарных сертификаций, таких как FDA, 3A и EHEDG.
Низкосдвигная транспортировка: Отсутствие вращательных деталей, reciproцирующее движение диафрагмы оказывает чрезвычайно низкое сдвигательное усилие на среду, что подходит для транспортировки чувствительных к сдвигу санитарных сред, таких как йогурт, сыворотка, биопрепараты, эссенция, не повреждая исходные характеристики среды.
Адаптация к строгим условиям эксплуатации: Может работать в сухом режиме, имеет сильную самососущую способность, может запускаться без предварительной заливки насоса, а также обладает взрывоостойчивостью, полностью адаптируясь к требованиям стерильной, взрывоопасной и чистой продукции в пищевой, фармацевтической, бытовой химической и других отраслях.
Легкая очистка и обслуживание: Конструкция с быстроразъемными соединениями, легко разбираема, без мёртвых зон на внутренней поверхности, может быстро завершить онлайн-очистку CIP и онлайн-стерилизацию SIP, снизить затраты на обслуживание и повысить производственную эффективность.