Насос протоновый: Ингибиторы протонного насоса — Википедия – Ингибиторы протонной помпы. Секреты эффективности. Отличия. Вопросы безопасности

Ингибиторы протонной помпы. Секреты эффективности. Отличия. Вопросы безопасности

Здравствуйте, дорогие фарм. труженики!

Вы просили меня разобрать тему ингибиторов протонной помпы, что я сегодня и сделаю.

Мы разберем:

• Что такое протонная помпа? Как она работает?
• Когда нужны ингибиторы протонной помпы (ИПП)? Их механизм действия.
• Общая характеристика группы.
• Когда ИПП могут оказаться неэффективными?
• Самые частые побочные эффекты.
• Чем они отличаются друг от друга? Их особенности.
• Что может быть от длительного применения ИПП?

Как всегда, лезть в фармацевтические дебри я не буду. Объясню маскимально просто и понятно.

Поехали!

Что такое протонная помпа?

В стенке желудка есть клетки, которых вырабатывают соляную кислоту. Они называются париетальными, или обкладочными.

Секреция соляной кислоты была бы невозможна без фермента с длинным и мудрёным названием: «водородно-калиевая аденозинтрифосфатаза, или Н⁺/К⁺-АТФаза». А по-простому, протонная помпа, или протонный насос, или водородная помпа.

Запоминаем: протонная помпа – это фермент, который контролирует образование париетальными (обкладочными) клетками желудка соляной кислоты.

Как работает протонный насос?

Продукцию соляной кислоты запускают 3 вещества: гастрин, гистамин и ацетилхолин.

Гастрин – один из гормонов пищеварительной системы.

Гистамин – это не только провокатор аллергических реакций, но еще и регулятор многих физиологических процессов, включая пищеварение.

Ацетилхолин – представитель парасимпатической нервной системы. Отвечает за интеллектуальные способности, нервно-мышечную передачу, а через свои рецепторы, которые есть во многих органах, и за работу этих органов, в том числе за секрецию соляной кислоты.

Эти вещества начинают выделяться, когда мы думаем о еде, видим пищу, ощущаем ее запах, когда первые порции еды попадают в рот.

— А причём здесь протонная помпа? — спросите вы.

Все протонные помпы находятся внутри париетальных клеток желудка в неактивном состоянии.

Под действием вкуса и запаха пищи выделяются упомянутые выше гистамин, гастрин и ацетилхолин, которые «выталкивают» протонные помпы из клеток на поверхность мембран секреторных канальцев.

И те принимаются за дело. За счет энергии АТФ они переносят ионы водорода из париетальных клеток в канальцы. Ионы водорода встречаются здесь с ионами хлора. В результате образуется соляная кислота. Так выглядит работа протонных помп в самом упрощенном виде.

Роль соляной кислоты в пищеварении

Чтобы понимать, почему ингибиторы протонной помпы нельзя принимать всем подряд, вспомним, что делает соляная кислота:

1. Подготавливает белки пищи к их дальнейшей обработке. Изменяется структура их молекул, белки набухают.
2. Создает идеальные условия для работы протеолитических ферментов (ферментов, расщепляющих белки).
3. При ее участии пепсиноген превращается в пепсин – фермент, необходимый для полноценного переваривания белков.
4. «Подготавливает» для работы двенадцатиперстную кишку – раздражает ее рецепторы и как бы передает эстафетную палочку следующему отделу ЖКТ в переваривании пищи.
5. Регулирует секрецию желудочных и поджелудочных желез.
6. Стимулирует двигательную активность желудка.
7. Обеспечивает противомикробную защиту от патогенных бактерий, поступающих с пищей.

А теперь, глядя на этот список, попробуйте представить, что будет, если выработка соляной кислоты затормозится.

Представили?

Нет?

Тогда представим вместе:

• Нарушится переваривание белков.
• Ухудшится переваривание пищи в других отделах пищеварительного тракта.
• Нарушится моторика желудка.
• Увеличится вероятность бактериальных инфекций ЖКТ.

А значит, как минимум, возможны боли в животе, диарея или запоры, метеоризм, отрыжка.

Что такое ингибиторы протонной помпы?

Ингибиторы протонной помпы – это препараты, подавляющие секрецию соляной кислоты.

Помните, какие еще препараты влияют на кислотность в желудке?

Напомню:

1. Антациды. Попадая в желудок, они нейтрализуют соляную кислоту и уменьшают симптомы, связанные с ее избытком или забросом в пищевод: изжога, жжение за грудиной, боли, отрыжка кислым и пр. Они действуют быстро, но кратковременно, т.к. на образование соляной кислоты не влияют.
2. Блокаторы Н2-гистаминовых рецепторов (Ранитидин, Фамотидин). Связываются с Н2-гистаминовыми рецепторами париетальных клеток слизистой желудка, гистамин к ним не может прицепиться, и благодаря этому продукция соляной кислоты уменьшается. Однако, они не всегда хорошо справляются со своей основной задачей, поскольку «отключают» только гистамин. Но ведь остаются еще гастрин и ацетилхолин, которые тоже запускают секрецию соляной кислоты. К тому же, h3-гистаминоблокаторы вызывают массу побочных, иногда очень серьезных (гепатит, гемолитическую анемию, аритмию, аменорею и пр.).
3. М-холинолитики. Блокируют м-холинорецепторы в области окончаний парасимпатических нервов и «выключают» действие ацетилхолина на желудок. Попутно они подавляют его действие и на другие органы, а это далеко не всегда нужно.

Представитель М-холинолитиков – Гастроцепин. Но его действие на желудочную секрецию оставляло желать лучшего, и он ушел в историю.

И, наконец, не так давно на рынке появилась группа ингибиторов протонной помпы.

Как работают ингибиторы протонной помпы?

Они поступают в пищеварительный тракт, всасываются в кровь, с кровью попадают в канальцы париетальных клеток, активируются под действием кислоты, связываются с протонными помпами и за счет этого блокируют перенос ими ионов водорода в просвет канальцев. Иными словами, они «выключают» протонные помпы, и те уже не могут влиять на выработку соляной кислоты.

Главное, что нужно из этого запомнить:

1. Чтобы ИПП оказали свой эффект они должны быть активированы.

2. Активация происходит благодаря определенной pH желудка. Причем, одни препараты активируются при pH, равной 1-2, а другие — при более высоких значениях pH.

О чем это говорит?

О том, что если у человека пониженная кислотность желудка, а ему назначили ингибитор протонной помпы, не каждый препарат сработает.

Очень важно! 

Часто ингибиторы протонного насоса принимают эпизодически для снятия изжоги. Это в корне неверно!

Разовое и первые применения ингибитора протонной помпы не дадут ожидаемого эффекта. Все ИПП имеют довольно короткий период полувыведения. В первый прием «выключаются» те протонные помпы, которые активны в данный момент.

Во второй прием – те, которые стали активны уже после приема первой дозы. В третий прием – те, которые активировались после второго применения.

И так далее.

Протонный насос – это одноразовый фермент. Если он вышел на поверхность клетки и сделал свою работу, обратно в клетку он не уходит. Он погибает. А времени для синтеза новых протонных насосов требуется до 96 часов.

Поэтому для получения ощутимого эффекта ИПП принимают ежедневно минимум неделю.

Основные ситуации, когда назначаются ИПП

Когда нужно снижать выработку соляной кислоты?

1. При язвенной болезни желудка и 12 п.к. – чтобы дать возможность язве зарубцеваться. Кислота этому мешает.
2. При гастроэзофагеальной рефлюксной болезни – чтобы уменьшить агрессивность желудочного содержимого, которое забрасывается в пищевод. Иначе можно заработать его ожог, эрозии, язвы.
3. Для профилактики образования эрозий и язв на фоне приема нестероидных противовоспалительных препаратов, особенно, неселективных. Напомню, что такие НПВС без разбора блокируют фермент циклооксигеназу 1 и 2 типа (ЦОГ-1 и ЦОГ-2). Но ЦОГ-1 нужна нам для выработки веществ, защищающих слизистую желудка от повреждений соляной кислотой. Если ЦОГ-1 блокируется, защитной слизи вырабатывается меньше, и многократно повышается риск повреждения слизистой желудка соляной кислотой.

Когда еще назначают ИПП?

1. В схемах эрадикации Helicobacter pylori, т.к. чем выше pH в желудке, тем более чувствительными к антибиотикам становятся бактерии H.Pylori.
2. При назначении антиагрегантов, особенно, в комбинации с антикоагулянтами, т.к. это в разы повышает риск желудочно-кишечных кровотечений.

Очень важно! 

Чтобы ингибитор протонной помпы гарантированно оказал свое лечебное действие, в желудке должна быть pH на уровне 1-2.

О нормальной кислотности говорят, когда pH в просвете тела желудка натощак = 1,5-2.

О пониженной, если pH больше 2,5.

Нейтральная кислотность – это pH = 7. Все, что меньше этой цифры – кислая среда, все, что больше – щелочная.

Общая характеристика ингибиторов протонной помпы

1. Все ИПП – пролекарства. Активируются в кислой среде париетальных клеток желудка.
2. Малоэффективны при первом применении, т.к. протонные помпы блокируются постепенно.
3. Кислоточувствительны – в кислой среде желудка разрушаются. Поэтому их выпускают либо в кишечнорастворимых капсулах, либо в таблетках, покрытых кишечнорастворимой оболочкой.
4. Если на упаковке не указано, что капсула кишечнорастворимая, это значит, что внутри капсулы находятся гранулы, или пеллеты, каждая из которых покрыта кишечнорастворимой оболочкой.
5. ИПП блокируют протонные помпы НЕ при непосредственном контакте с клетками, вырабатывающими соляную кислоту, а попадая в них с током крови.
6. Восстановление секреции соляной кислоты происходит после того, как на мембране канальцев париетальных клеток желудка оказались новые протонные помпы, которые еще не успел связать и «выключить» из работы ингибитор протонной помпы.
7. Имеют короткий период полувыведения: 0,5-2 часа.
8. Принимаются по 1 таблетке или капсуле 1-2 раза в день в зависимости от заболевания. Если назначена одна таблетка или капсула в день, то лучше принимать ее утром, т.к. 70% протонных помп активируется после утреннего приема пищи.

Самые частые побочные эффекты

• Диарея или запор.
• Тошнота.
• Рвота.
• Боли в животе.
• Головная боль.
• Головокружение.
• Нарушения сна.
• Боли в мышцах, суставах.
• Кожная сыпь.

Чем отличаются друг от друга ингибиторы протонной помпы?

1. Значением pH, при котором они превращаются из пролекарства в лекарство. При pH = 1-2 все ИПП активируются быстро. При pH = 3 в 2 раза снижается скорость активации пантопразола, при pH = 4 — омепразола, эзомепразола и лансопразола, при pH = 4,9 – рабепразола.
2. Периодом полувыведения.
3. Скоростью наступления эффекта.
4. Дозировками.
5. Продолжительностью антисекреторного действия.
6. Разнообразием лекарственных форм.
7. Лекарственными взаимодействиями.
8. Возрастными ограничениями.
9. Влиянием пищи на их всасывание.
10. Количеством побочных.

Омепразол

Омепразол – «первенец» в группе ИПП.

Представители: Лосек МАПС, Омез, Гастрозол, Ультоп и др.

Лосек – это оригинальный омепразол.

Аббревиатура «МАПС» означает Multiple Unit Pellet System, или многокомпонентная пеллетная система.

Каждая таблетка содержит около 1000 кислотоустойчивых микрокапсул.

Она быстро распадается в желудке на микрокапсулы. Защищенные от желудочного сока специальным покрытием, пеллеты поступают в кишечник. Здесь под действием щелочной среды микрокапсулы растворяются, Омепразол высвобождается и всасывается в кровь.

Максимальная концентрация в крови достигается через 1-2 часа после приема, но ощутимый эффект будет только спустя 4 дня лечения, поскольку протоновые помпы «выключаются» не все сразу.

Безрецептурный Омепразол в дозировке 10 мг показан при симптомах ГЭРБ — изжоге, отрыжке кислым.

После однократного приема Омепразол начинает действовать уже в течение часа, и действие его длится 24 часа, несмотря на короткий период полувыведения. Это связано с особенностями фармакокинетики.

Период полувыведения составляет 30-90 минут.

Его можно принимать одновременно с антацидами.

Совместный прием ИПП с антацидами логичен: ИПП «выключает» протонные помпы постепенно, и сразу изжогу не снимет, а антацид действует быстро, но кратковременно. Вот вам еще одна возможность повышения среднего чека. Если покупателю от изжоги назначили только ИПП, предложите ему дополнительно антацид и объясните, что ИПП подействует не сразу, а антацид быстро.

Омепразол снижает активность клопидогрела. Это обязательно нужно учитывать, поскольку антиагрегант часто принимают сердечники. Но такая комбинация повышает риск инфарктов и инсультов.

Если необходимо быстро уменьшить кислотность желудочного сока, препарат вводят внутривенно в дозе 40 мг. В вашем ассортименте есть лиофилизаты для приготовления инфузионного раствора.

Омепразол оказывает бактерицидное действие на H.pylori.

Биодоступность после первого приема примерно 30-40%, повышается до 60% к седьмой дозе.

Оптимально его принимать за полчаса до еды, хотя в инструкциях некоторых производителей этот момент игнорируется. Но если вы внимательно читали механизм действия ИПП, то поняли, что протонные помпы активируются гистамином, гастрином и ацетилхолином, которые начинают выделяться перед едой и с первыми порциями пищи. Поэтому в идеале нужно, чтобы к приему пищи протонные помпы уже находились на мембранах париетальных клеток, а ИПП успел всосаться в кишечнике в кровь и «добежать» до этих самых клеток.

Стандартная суточная дозировка для лечения: 20-40 мг. Курс зависит от заболевания: от 2 до 8 недель.

Есть покупатели, которые испытывают трудности с проглатыванием таблеток, капсул.

Им можно предложить Омез Инста.

Это порошок для приготовления суспензии. А поскольку Омепразол в кислой среде желудка разрушается, производитель добавил в препарат соду (натрия гидрокарбонат). Содержимое пакетика разводят водой и принимают за полчаса до еды.

Честно говоря, это не лучшее средство для уменьшения секреции соляной кислоты, т.к. сода – всасывающийся антацид. Действует быстро, но очень кратковременно, и к тому же вызывает феномен кислотного рикошета, когда секреция HCl после окончания действия препарата повышается. Получается замкнутый круг.

Впрочем, в инструкциях к некоторым дженерикам Омепразола есть указание, что при трудностях с проглатыванием капсулы, ее можно вскрыть, смешать содержимое с водой, фруктовым соком, пюре, размешать и выпить. В таких капсулах омепразол заключен в кишечнорастворимые гранулы (пеллеты), поэтому не разрушится в желудке.

Если у больного — ГЭРБ (гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь), и монопрепараты ИПП малоэффективны, врач может назначить комбинированное средство, в составе которого Омепразол и Домперидон: Омез Д или Омез ДСР с модифицированным высвобождением действующих веществ.

В такой комбинации Омепразол будет блокировать секрецию соляной кислоты, а Домперидон повысит тонус нижнего пищеводного сфинктера, чтобы уменьшить вероятность заброса желудочного содержимого в пищевод.

Омепразол на сегодняшний день – самый изученный ингибитор протонной помпы, поэтому может применяться даже у детей с 2 лет при рефлюксах, т.е. забросах кислого содержимого в желудок.

Водителям его следует принимать с большой осторожностью, т.к. он снижает концентрацию внимания и скорость реакции. Это касается большинства ИПП.

Дальше коротко об особенностях других ингибиторов протонной помпы.

Лансопразол

Представители: Ланцид, Эпикур.

Характеристики:

• Биодоступность его после первого применения 80-85% (самая высокая в этой группе) и остается постоянной при повторных приемах. Лечебный эффект развивается быстрее, чем при приеме других ИПП.
• Максимальная концентрация в крови достигается позже, чем у омепразола: через 1,5-2,2 часа.
• Максимальный лечебный эффект – тоже через 4 дня лечения.
• Длительность антисекреторного эффекта — больше 24 часов.
• Противопоказан детям до 18 лет.
• С осторожностью пожилым.
• Принимать его нужно до еды, т.к. прием пищи замедляет его всасывание.
• В отличие от Омепразола, пить его одновременно с антацидами нельзя. Нужно развести их во времени в 1-2 часа.
• Из побочных реакций в числе прочих может вызывать кашель, ринит, фарингит, инфекции верхних дыхательных путей, гриппоподобный синдром.

Рабепразол

Представители: Париет, Рабелок, Хайрабезол, Разо.

Характеристики:

• Биодоступность после первого приема чуть выше Омепразола – 52%, но при последующих приемах остается той же.
• Максимальная концентрация в крови – через 2-5 часов.
• Антисекреторное действие после приема первой дозы длится до 48 часов.
• Стабильный эффект развивается через 3 дня (чуть раньше, чем Омепразола).
• Детям разрешен с 12 лет.
• В отличие от Лансопразола, инфекций дыхательных путей не вызывает.
• Пища не влияет на его всасывание.
• Можно принимать его одновременно с антацидами.
• Важная «фишка»: рабепразол отличает низкая pH-селективность. Это означает, что он активируется и при pH 1-2, и при pH = 3-4. Он даже при pH, равном 5 будет работать, хотя и не так эффективно, как при более низких значениях pH.

Какое практическое значение это имеет?

Его можно назначить «вслепую», т.е. даже тогда, когда по каким-то причинам нет возможности определить pH желудка у конкретного пациента.

Но это – палка о двух концах. Как оказалось, протонные помпы есть не только в париетальных клетках желудка, но и в эпителии кишечника, желчного пузыря, почечных канальцах, эпителии роговицы, мышцах, даже клетках иммунной системы (нейтрофилах, макрофагах и пр.) Поэтому рабепразол теоретически может работать и в этих органах, где нет такой высокой кислотности. Следовательно, нарушится работа этих органов, и можно ожидать больше побочных эффектов.

Пантопразол

Представители: Контролок, Санпраз, Панум, Нольпаза.

• Биодоступность – 77%.
• Практически не активируется, если pH желудочного сока больше 3, т.е. по-хорошему должен назначаться только после pH-метрии (исследования, позволяющего определить pH желудка).
• Меньше других ИПП взаимодействует с лекарственными средствами.
• Эффективность не зависит от приема пищи.
• Противопоказан до 18 лет.
• Можно принимать одновременно с антацидами.
• Полностью убирает изжогу через 7 дней приема.

Эзомепразол

Представители: Нексиум, Эманера.

• Биодоступность его выше, чем омепразола.
• Медленнее других ИПП выводится из организма.
• Прием пищи замедляет его всасывание.
• Противопоказан до 12 лет.

Декслансопразол

Представитель: Дексилант.

• Производится по технологии двухфазного высвобождения действующего вещества. В капсуле единственного на сегодняшний день препарата декслансопразола –Дексиланта – 2 типа гранул, которые растворяются в разное время в зависимости от уровня pH. Поэтому его антисекреторное действие самое длительное. Вызывает 2 пика концентрации в крови: через 1-2 часа после приема и через 5-6 часов.
• Его биодоступность 76% и более.
• Противопоказан до 18 лет.
• Совместим с антацидами.
• В ряде случаев вызывает инфекции дыхательных путей, кашель, повышение АД.

Что может быть от длительного и бесконтрольного применения ИПП?

1. Феномен ночного кислотного прорыва. Причины его до конца неясны.

Он случается у 70-80% больных, принимающих ИПП 2 раза в сутки. pH ночью падает ниже 4, и это продолжается больше часа. Феномен ночного кислотного прорыва проявляется кашлем, болью в груди, изжогой.

2. Нарушение всасывания витамина В12 и развитие В12-дефицитной анемии.

3. Нарушение всасывания железа, которое тоже зависит от кислотности желудочного сока.

4. Развитие остеопороза и увеличение риска переломов из-за нарушения всасывания кальция.

5. Гипомагниемия и связанные с ней утомляемость, судороги, головокружение, аритмии.

6. Подавляя продукцию соляной кислоты в желудке, по механизму обратной связи все ИПП способствуют повышению уровня гастрина. А он стимулирует рост некоторых типов клеток, что повышает риск развития рака. Впрочем, пока убедительных доказательств этого нет.

7. Атрофия слизистой оболочки желудка.

8. Повышение риска бактериальных диарей, т.к. соляная кислота, помимо всего прочего, обеспечивает защиту от патогенных бактерий, попадающих в желудок.

9. Повышение риска инфарктов и инсультов при совместном применении ИПП (прежде всего, омепразола) с клопидогрелом, т.к. они блокируют ферменты, которые нужны для превращения клопидогрела в активную форму.

10. ИПП – зависимость. На одном форуме обнаружила шокирующую информацию, опубликованную врачом-гастроэнтерологом, кандидатом мед. наук. Суть вот в чем: как бы ни уверяли производители ингибиторов протонной помпы, что они не вызывают привыкания, вызывают. Причем, очень часто. Как ни парадоксально это звучит, ИПП могут спровоцировать развитие состояния, при котором часто сами назначаются. Речь идет о гастроэзофагеальном рефлюксе.

Это связано с тем, что они расслабляют нижний пищеводный сфинктер (мышечную «заслонку», которая препятствует забросу желудочного содержимого в пищевод), и возникают рефлюксы (забросы).

Человек начинает принимать ИПП, ему становится лучше. Через некоторое время он прекращает прием, и его, как выразился этот доктор, «ошпаривает кипятком изнутри».

Избавиться от ИПП-зависимости бывает непросто.

Резюме

Первое. ИПП имеют вполне определенные показания. Это кислотозависимые заболевания или профилактика повреждений слизистой ЖКТ на фоне приема препаратов, повышающих риск эрозий, язв, желудочных кровотечений.

Второе. Рекомендовать их при любой изжоге я бы тоже не стала. При эпизодической вполне подойдет антацид.

Третье. Сказать, какой ИПП лучше или хуже, сложно. Каждый имеет свои плюсы и минусы.

Четвертое. Идеального ИПП, к сожалению, на сегодняшний день нет.

Пятое. ИПП не так безопасны, как преподносят нам производители.

Это все, что я хотела вам сегодня сказать.

Если появились вопросы, пишите внизу в окошечке комментариев.

До новой встречи на блоге «Аптека для Человека»!

С любовью к вам, Марина Кузнецова

 

Ингибиторы протонового насоса (протонной помпы)

  ИПП метаболизируются в печени с участием цитохрома P450, поэтому могут конкурировать за ферменты с другими лекарственными средствами. Однако эти взаимодействия, как правило, не имеют существенного клинического значения. Тем не менее, рекомендуется тщательное наблюдение при одновременном применении омепразола с фенитоином или пероральными антикоагулянтами. Исключение составляет рабепразол, который метаболизируется в значительной степени неферментным путем (минуя систему цитохрома P450). Как следствие, рабепразол, в отличие от других ИПП, практически не взаимодействует с другими препаратами, метаболизирующимися через данный фермент.
  Лекарственные взаимодействия могут быть также обусловлены влиянием ИПП на интрагастральную кислотность. Всасывание ряда препаратов (неустойчивых в кислой среде, слабых оснований или слабых кислот, pH-зависимых лекарственных форм) зависит от уровня pH в желудке. Увеличение абсорбции дигоксина, нифедипина, ацетилсалициловой кислоты, мидазолама, диданозина, метадона и панкреатических ферментови уменьшение всасывания солей железа и цианокобаламина обычно не приводит к выраженным изменениям эффективности или переносимости препаратов.
 
  Лекарственные взаимодействия ИПП

Препараты
Кетоконазол   Итраконазол	Уменьшение всасывания противогрибковых препаратов Избегать совместного применения
Фенитоин	Повышение концентрации в крови и усиление эффектов фенитоина под влиянием омепразола (возможно, лансопразола). Мониторировать побочные эффекты
Пероральные антикоагулянты	Повышений концентраций в крови и усиление эффектов антикоагулянтов под влиянием омепразола (возможно, лансопразола). Мониторировать концентрации антикоагулянтов в крови или протромбиновое время.
Диазепам	Угнетение метаболизма диазепама под влиянием омепразола (возможно усиление эффекта). Мониторировать побочные эффекты
Дигоксин	Возможно увеличение концентрации дигоксина в плазме крови. Мониторировать побочные эффекты. Избегать совместного применения с рабепразолом
Пероральные контрацептивы     Теофиллин	Возможно ускорение метаболизма под влиянием лансопразола. Специальных рекомендаций не разработано Небольшое увеличение клиренса теофиллина под влиянием лансопразола Некоторым пациентам может потребоваться коррекция дозы теофиллина при назначении или отмене лансопразола
ЛС, угнетающие функцию костного мозга	Возможно усиление лейпенических и/или тромбоцитопенических эффектов под влиянием омепразола. Мониторировать картину крови

Протонный насос — Википедия. Что такое Протонный насос

Эта статья содержит общие сведения о протонных насосах. Сведения о протонной аденозинтрифосфатазе (АТФазе P-типа) содержатся в статье про аденозинтрифосфатазы.

Протонный насос — интегральный мембранный белок, осуществляющий перемещение протонов через мембрану клетки, митохондрии или другого внутриклеточного компартмента.

Функции

В процессе клеточного дыхания протонные насосы забирают протоны из матрикса и выпускают их во внутреннюю полость. Эти запертые внутри органеллы протоны формируют градиент как pH, так и электрического заряда и создают электрохимический потенциал, который служит запасом энергии для клетки.

Сама клеточная мембрана при этом уподобляется плотине на реке, не пуская протоны обратно в матрикс. Поскольку насос прокачивает протоны против градиента, эта работа требует затрат энергии. Важно отметить, что сам насос не создает энергию. Он переводит энергию, полученную из какого-то источника, в потенциальную энергию электрохимического градиента.

Разнообразие

Протонные насосы у человека

В человеческих митохондриях работа протонных насосов осуществляется за счет электронтранспортной цепи. Например, перемещение протонов оксидазой цитохрома с происходит за счет электронов цитохрома c. На протонной АТФазе плазматической мембраны, а также у трансмембранной АТФазы других клеточных мембран транспорт протонов осуществляется за счет гидролиза АТФ.

АТФ-синтаза F_oF₁, применяемая в митохондриях, напротив, обычно переносит протоны через мембрану из области высокой в область низкой концентрации, используя энергию, выделяющуюся при этом переносе, для синтеза АТФ. Для обеспечения прохождения протонов через внутреннюю мембрану в ней временно открывается протонный канал.

Протонные насосы у других организмов

У бактерий, а также у немитохондриальных органелл, производящих АТФ, энергия, используемая для переноса протонов, добывается в электронтранспортной цепи или путём фотосинтеза.

АТФ-лигаза CF₁, примененная в хлоропластах растений соответствует человеческой АТФ-синтазе F_oF₁.

Бактериородопсин — фотосинтетический пигмент, который используют археи, особенно галобактерии.

См. также

Роторные насосы

Роторные насосы, тип М

Область применения: химическая и нефтехимическая промышленность, судо- и кораблестроение, нефтегазовая промышленность, пищевая промышленность и напитки, фармацевтическая промышленность, целлюлозно-бумажная промышленность, лакокрасочная промышленность, прочие промышленные области.

Этот тип насоса с одним рабочим колесом идеально подходит для перекачки жидкостей со средней, высокой и очень высокой степенью вязкости, содержащих также небольшое количество взвешенных твердых частиц.

Полый диск насосов серии M во время своего вращательно-колебательного движения создает вакуум, закачивая жидкость внутрь насоса и, одновременно направляет уже попавшую в камеру жидкость к выпускной трубе. Благодаря своим особым характеристикам насосы с полыми дисками рекомендуются для перекачки жидкостей со средней, высокой и очень высокой степенью вязкости, содержащей также небольшое количество взвешенных твердых частиц.

Основные характеристики корпусного насоса с вращающимся диском

Преимущества и основные характеристики:

Самовсас без каких-либо вспомогательных устройств
Адаптируемость диска
Низкая рабочая скорость
Реверс потока путем обратного вращения и поддержание постоянной производительности

Роторный насос, серии D

Область применения: химическая и нефтехимическая промышленность, судо- и кораблестроение, нефтегазовая промышленность, пищевая промышленность и напитки, фармацевтическая промышленность, целлюлозно-бумажная промышленность, лакокрасочная промышленность, прочие промышленные области.

Этот тип насоса с двумя импеллерами идеально подходит для перекачки жидкостей со средней и высокой степенью вязкости и предназначен для применения с трубопроводами, клапанами, фитингами и т.д.

Эти насосы с двумя рабочими колесами позволяют использовать трубопроводы меньшего размера, клапаны, фитинги и т.д., поддерживая высокую скорость потока: благодаря попеременному движению двух дисков они создают постоянный поток в трубопроводе, предотвращая вибрацию и удары системы.

Принцип попеременно действующих дисков позволяет оптимизировать поток на его самом высоком уровне, уменьшив пики пульсации, что позволяет использовать меньшие трубопроводы, меньшее количество клапанов и т.д. по сравнению с другими поршневыми насосами.

Полый диск насосов серии D во время своего вращательно-колебательного движения создает вакуум, закачивая жидкость внутрь насоса и, одновременно направляет уже попавшую в камеру жидкость к выпускной трубе. Благодаря своим особым характеристикам насосы с полыми дисками рекомендуются для перекачки жидкостей с низкой, средней, высокой и очень высокой степенью вязкости, содержащей также небольшое количество взвешенных твердых частиц.

Основные характеристики корпусного насоса с вращающимся диском серии D:

Преимущества и основные характеристики:

Самовсас без каких-либо вспомогательных устройств
Адаптируемость диска
Низкая рабочая скорость
Реверс потока путем обратного вращения и поддержание постоянной производительности

Роторный насос, серии N

Область применения: химическая и нефтехимическая промышленность, судо- и кораблестроение, нефтегазовая промышленность, пищевая промышленность и напитки, фармацевтическая промышленность, целлюлозно-бумажная промышленность, лакокрасочная промышленность, прочие промышленные области.

Этот тип насоса с одним или двумя импеллерами укомплектован выносными опорами и специальными инновационными запатентованными деталями, которые позволяют применять данный насос на производствах с самыми различными требованиями.

Эти насосы с одним или двумя рабочими колесами характеризуются выносными опорами и специальными техническими запатентованными инновациями, которые делают более эффективным применение данных насосов в различных областях с особыми требованиями к их установке. Они спроектированы для перекачки жидкостей с высокой степенью вязкости, содержащих небольшое количество взвешенных твердых частиц. Обычно насосы серии N поставляются уже смонтированными на соответствующие салазки с мотором или с приводом с регулируемой скоростью.

Полый диск насосов серии N во время своего вращательно-колебательного движения создает вакуум, закачивая жидкость внутрь насоса и, одновременно направляет уже попавшую в камеру жидкость к выпускной трубе. Благодаря своим особым характеристикам насосы с полыми дисками рекомендуются для перекачки жидкостей с низкой, средней, высокой и очень высокой степенью вязкости, содержащей также небольшое количество взвешенных твердых частиц.

Основные характеристики корпусного насоса с вращающимся диском серии N:

Роторный насос, серии T

Преимущества и основные характеристики:

Самовсас без каких-либо вспомогательных устройств
Адаптируемость дисков
Низкая рабочая скорость
Реверс потока путем обратного вращения и поддержание постоянной производительности

Объемно-роторные насосы

Объемно-роторный пластинчатый насос (ОРНП) обеспечивает бесперебойную добычу в скважинах с тяжелой нефтью, низким уровнем притока и высокой степенью вязкости. Конструкция данного насоса исключает потребность в использовании элементов из  эластомера, которые являются самой уязвимой частью в винтовых насосах. Вместо них в ОРНП применяются цельно-металлический статор и ротор кулачкового типа (пара трения металл по металлу).

В результате получается абсолютно новая конструкция насоса, обеспечивающая превосходные показатели добычи, такие как производительность, эффективность, длительные наработки в условиях низкого дебита и тяжелой нефти, не смотря на осложнения  механическими примесями и повышенного содержания газа.

область применения

• Скважины с высоковязкой нефтью
• Малодебитные скважины
• Скважины, осложненные механическими примесями
• Альтернатива винтовым и штанговым установкам

возможности

• Перекачка жидкости с вязкостью от 20 до 5000 сСт
• Раброта в скважинах с дебитом в диапазоне от 5  до 50 м³/сут
• Работает при температуре до 100°C (180°F)

особенности

• Объемно-роторный пластинчатый насос поднимает вязкие жидкости с высоким содержанием механических примесей в условиях низкого дебита
• Трение металл по металлу устраняет необходимость использования эластомеров, которые являются наиболее частой причиной выхода из строя винтовых насосов.
• Погружной электропривод почти не подвержен износу, его применение исключает регулярное техническое обслуживание в отличие от штанговых установок

Эффективная добыча тяжелой нефти — невозможная задача

На протяжении многих лет такие организации, как Геологическая служба США и Институт мировых природных ресурсов сообщают, что почти половина мировых запасов нефти состоит из месторождений вязкой и битумной нефти  («Ресурсы тяжелой нефти и природных битумов в геологических бассейнах мира», страница 14 ). Из-за высокой вязкости коэффициент извлечения тяжелой нефти варьируется от 5% до 30%.

 Добыча тяжелой нефти в значительной степени опиралась на технологии повышения дебитов скважин, такие как холодная добыча с мех. примесями, парогравитационный дренаж, закачка пара,  разработка открытым способом и другие. Все эти методы оказались в разной степени неэффективны. И все они создают дополнительные проблемы, решение которых требует денежных вложений, что в итоге снижает прибыль компании. Существует новое решение для добывающих скважин с более низкими расходами и/или вязкостью до 5000 сСт.

Насос для добычи вязкой битумной нефти

Наш объемно-роторный пластинчатый насос является уникальным и первым в своем роде оборудованием. Он предназначен для жидкостей с диапазоном вязкости от 20-5000 сСт и скважин с низким притоком от 5-50 м³/сут. Отличительными особенностями установок объемно-роторных насосов являются цельно металлические ротор и статор, а также применение вентильных двигателей, отвечающих наивысшим требованиям отраслевых стандартов. В сравнении с оборудованием, в конструкцию которого входят эластомеры, цельнометаллическая конструкция более долговечна, поскольку она обеспечивает исключительную устойчивость к эрозии в  скважинах с высоким содержанием песка и исключает отказы оборудования, вызванные газовыми пробками. Чем выше вязкость нефти, тем лучше КПД объемно-роторных насосов, следовательно, эффективность добычи увеличивается, без привлечения сложных и затратных технологий повышения нефтеотдачи.

Проблема низкого притока

По мере разработки давление в скважине постепенно падает, снижается приток жидкости, а объемы газа увеличиваются. Сочетание таких факторов может вывести из строя погружной насос ЭЦН.

Штанговая установка не решает проблему

Многие операторы выбирают штанговые насосные установки, недостатками которых являются техническое обслуживание раз в год или чаще, а в случае серьезных  повреждений труб НТК может потребоваться подземный ремонт скважины. Штанговые насосы особенно неэффективны в скважинах с боковыми стволами, так как они не позволяют спустить оборудование на глубину, достаточную для обеспечения  оптимальной производительности горизонтальной скважины.

Винтовые насосные системы зависят от эластомеров

Еще одним способом эксплуатации скважин с низким дебитом является применение винтовых насосов Во многих скважинах это решение прекрасно работает, как винтовой насос с системой верхнего привода, так и в сочетании с погружным вентильным двигателем, в конфигурации с нижним приводом. Но в скважинах даже с небольшими объемами газа или песка эластомерные элементы в статоре  разрушается, ограничивая срок службы системы.

Габарит	Типоразмер	Напор	Вязкость	КПД	Диапазон скоростей	Номинальная частота вращения
5	3.62 дюйма	14 м/ступень на 1 сСт	20-5000 сСт	23% на 1 сСт	500–1000 об/мин	750 об/мин
	92 мм	30 м/ступень при 30 сСт		40% при 30 сСт
5A	4.06 дюйма	32 м/ступень на 1 сСт	20-5000 сСт	25% на 1 сСт	500–1000 об/мин	1000 об/мин
	103 мм	100 м/ступень при 100 сСт		40% при 100 сСт

Новое решение для скважин с низким притоком

Объемно-роторный пластинчатый насос — это хорошая альтернатива погружным, винтовым и штанговым установкам, которые не так эффективны в условиях повышенного содержания механических примесей, газа и падающего давления. Использование кулачкового  ротора в конструкции данного насоса создает достаточное давление для подъема жидкости из скважин с производительностью всего от 30 бар/сут. (от 5 м³/сут).

Преимущества перед штанговыми насосами

В отличие от штанговых, объемно-роторные насосы не требуют регулярного технического обслуживания, не разрушают трубы НКТ в процессе эксплуатацииглубина спуска достигает 3000 метров (9800 футов). Кроме того, значительно сокращаются наземные конструкции и габариты установки, благодаря чему практически исчезает поверхностный шум

• Меньшая площадь застройки и габариты
• Может быть опущен на глубину до 3000 метров (9800 футов)
• Не требует регулярного технического обслуживания
• Не повреждаются насосно-компрессорные трубы

Преимущества перед винтовыми насосами

В отличие от того, что в конструкции винтовых насосов применяются эластомерные элементы для создания давления, в объемно-роторных насосах используются цельнометалличекие компоненты, значительно снижающие износ от мех.примесей и исключают поломки из-за газовых пробок.

• Исключение эластомерных материалов, неустойчивых к агрессивной среде
• Понижается износ, наносимый механическими примесями и вероятность аварии из-за газовых пробок

 

Преимущества перед УЭЦН

В отличие от установок ЭЦН, объемно-роторный пластинчатый насос наиболее эффективен, при работе с вязкой нефтью. Чем вязкость выше, тем лучше работает система.

• Исключаются перебои в работе установки из-за низкого притока и высокого газового фактора.
• Лучше показывает себя при работе с высоковязкой жидкостью

Пластинчатый насос – его недостатки в сравнении с пластинчатым вакуумным насосом. Пластинчато-роторные насосы и их преимущества в сравнении с масляными насосами

Навигация:

1. Пластинчатый вакуумный насос
2. Пластинчато-роторные насосы
3. Масляные насосы
4. Сухой безмасляный вакуумный насос

Пластинчатый насос — это механизм, который по своей структуре является весьма необычным, из-за чего многие бояться покупать себе такой тип устройств. Зачастую пластинчатые насосы делят на два основных типа:

• Двойного действия
• Одинарного действия

Оба варианта работают на основе ключевых узлов, состоящих из пластин и ротора.

Пластины внутри системы перемещаются исключительно в радиальном направлении, так как только таким образом, возможно, достичь нужного уровня производительности. Если же говорить об отличиях двух категорий пластинчатых насосов, то они заключаются лишь в самой форме поверхности статора, которая немного отличается друг от друга в плане её конструкции.

Пластинчатые насосы двойного действия

Статор в таком механизме чаще всего выступает в виде овала, что позволяет устройству работать максимально равномерно. Достигается это за счет того, что все пластины внутри системы за один оборот вала успевают проделать сразу два такта.

Далее в дело вступают камеры вытеснения, которые работают при помощи двух оставшихся пластин, на внутренней поверхности которых можно увидеть статор и соответственно боковые рабочие диски.

В таком устройстве также существует некая зона, в которой зазор между статором и ротором является просто минимальным. В данном участке системы, могут происходить определенные скачки напряжения, с которыми весьма неплохо справляются специальные датчики, которые регулируют все подобные вопросы.

Что касается внутренних пластин, то они постоянно находятся под давлением и прижимаются к внутренней части рабочего статора. Именно эта плотность и позволяет достичь наиболее высокого уровня герметичности, который также очень важен для качественной работы системы.

Но это еще далеко не предел, так поворот статора — это лишь начало, после которого подобная процедура будет проделываться еще несколько раз. После того, как поворот будет продолжаться, внутри системы образуется разрежение, позволяющее продолжить рабочий процесс. Во время этого процесса, рабочая камера устройства уже соединена с линией всасывания, и происходит это соединение при помощи распределительного диска, который к слову вполне неплохо справляется со своей задачей.

После того, как объем рабочей камеры достигает максимального объема, её соединение с линией всасывания полностью прерывается. Если же ротор продолжает вращаться, это значит, что устройство работает в правильном режиме и объем рабочей камеры должен постепенно уменьшаться. Далее рабочая жидкость системы вытекает из системы через боковую прорезь и направляется в сторону напорной линии, где происходит уже совершенно новый процесс.

Немалую роль во всем этом процессе играет и сила прижима пластин к ротору. Данный показатель определяется при помощи давления, исходящего от внутреннего механизма. Именно поэтому, чаще всего подобные установки в стандартной комплектации имеют две пластины, работающие на одинаково эффективной частоте.

Пластинчатые насосы одинарного действия

В данной системе движение пластин имеет определенные ограничения, которые заканчиваются на уровне статора, имеющего цилиндрическую форму поверхности. Необычное расположение статора в системе позволяет работать внутренним элементам системы значительно эффективнее.

В данной системе, как собственно и у всех других существует процесс заполнения рабочей камеры, который очень схож с тем, что мы привыкли видеть в обычных установках. Но, несмотря на это, сам рабочий процесс данного агрегата кардинально отличается от того, что мы зачастую видим в обычных установках.

Так что перед покупкой стоит, как следует подумать, какой именно агрегат вам нужен, и какова ключевая цель покупки подобного оборудования. Продумав все это наперед, вы сможете себя полностью обезопасить от необдуманной покупки.

Пластинчатый вакуумный насос

Пластинчатый вакуумный насос — это уже более модернизированная версия данного агрегата, которая имеет большое количество преимуществ, которых вы попросту не сможете увидеть в обычной версии насоса. Главным преимуществом подобной установки, является возможность её работы в условиях сверхвысокого вакуума, что на данный момент очень ценится на современном рынке.

Сейчас мы рассмотрим преимущества и недостатки пластинчатых вакуумных насосов, дабы все-таки понять, стоит ли переплачивать за работу на вакуумной основе.

Преимущества вакуумных пластинчатых насосов:

• Возможность образования сверхвысокого вакуума
• Высокий уровень производительности
• Более широкий спектр применения
• Возможность выполнения нескольких процессов одновременно

Недостатки вакуумных пластинчатых насосов:

• Слишком большие габариты, которые не всегда могут вместиться в нужном месте
• Высокий уровень шума и вибраций во время работы

Просмотрев преимущества и недостатки, можем сделать вывод, что плюсов у вакуумных пластинчатых насосов все-таки больше, и если вы все-таки решили взять более производительный агрегат, то вакуумный пластинчатый насос — это просто лучший вариант, за который на самом деле стоит переплатить.

Пластинчато-роторные насосы

Пластинчато-роторные насосы сейчас являются очень востребованными на рынке, и многие производители различной продукции готовы отдавать немалые деньги за то, чтобы купить себе подобное оборудование. Если рассматривать весь ассортимент пластинчатых насосов, то в нем можно найти как дорогостоящие установки, так и более бюджетные.

Сейчас мы рассмотрим наиболее удачный вариант пластинчато-роторного насоса, который будет наиболее практичным в плане цены и качества.

Пластинчато-роторный насос RZ 6 — это устройство, которому удалось совместить в себе не только высокие технические характеристики, а еще и качество сборки, стабильность в работе, небольшую стоимость и еще огромное количество важных моментов, о которых стоит всегда помнить.

Если же говорить о сфере применения пластинчато-роторных насосов, то можно заметить, что они используются в самых разных отраслях. Сейчас мы рассмотрим те сферы промышленности, где на данный момент они стали ключевым элементом, без которого производство не смогло бы быть прежним.

Сферы применения пластинчато-роторных насосов:

• Радиотехническая отрасль
• Химическая отрасль
• Нефтепроизводство

Каждая из этих отраслей на данный момент остро нуждается в работе пластинчато-роторных насосов, которые на данный момент стали неотъемлемый частью работы во всех этих направлениях.

Масляные насосы

Если же судить по типу насосов, который нашел своего большего применения в большинстве отраслей, то, безусловно, можно сказать, что это масляные насосы. Именно эта категория устройств на данный момент является наиболее популярной, так как большинство пользователей привыкло доверяться проверенным конструкциям.

Сейчас все большей популярности обретают сухие насосы, но все-таки далеко не все готовы переплачивать, при этом зная, что покупают еще не совсем проверенную технику. Что касается масляных установок, то они уже давным-давно успели зарекомендовать себя на рынке и доказать, что способны работать в самых разных условиях, выдавая стабильно высокие показатели производительности.

При этом пользователи еще и уверены в том, что подобная техника благодаря постоянной смазке является более надежной, и её внутренние детали не будут поддаваться износу.

Сухой безмасляный вакуумный насос

Сухой безмасляный вакуумный насос — это устройство, работающее на воздушной основе, которая позволяет ему минимизировать угрозу перегрева, который может случиться из-за отсутствия масла в системе. В последнее время многие стали склоняться именно в сторону сухих вакуумных насосов. Главной причиной этого, служит новая технология работы, которая не требует постоянной смазки или добавления какой-либо жидкости.

Все что требуется от пользователя — это включить вакуумный насос, после чего он сможет работать без каких-либо перебоев. Но все-таки не стоит забывать, что это техника и за ней надо постоянно присматривать. Проделывая все нужные процедуры для данного устройства, вы сможете быть уверены, что оно прослужит вам долгие годы и за это время его внутренние детали останутся в полнейшем порядке и будут выдавать все такие же высокие показатели производительности.

Принцип работы насоса. Типы насосов. Работа насоса. Устройство насоса

В этой статье мы постарались собрать все возможные принципы работы насосов. Часто, в большом разнообразии марок и типов насосов достаточно трудно разобраться не зная как работает тот или иной агрегат. Мы постарались сделать это наглядным, так как лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. В большинстве описаний работы насосов в интернете есть только разрезы проточной части (в лучшем случае схемы работы по фазам). Это не всегда помогает разобраться в том как именно функционирует насос. Тем более, что не все обладают инженерным образованием. Надеемся, что этот раздел нашего сайта не только поможет вам в правильном выборе оборудования, но и расширит ваш кругозор. Водоподъемное колесо С давних времен стояла задача подъема и транспортировки воды. Самыми первыми устройствами такого типа были водоподъемные колеса. Считается, что их изобрели Египтяне. Водоподъемная машина представляла собой колесо, по окружности которого были прикреплены кувшины. Нижник край колеса был опущен в воду. При вращении колеса вокруг оси, кувшины зачерпывали воду из водоема, а затем в верхней точке колеса , вода выливалась из кувшинов в специальный приемный лоток. для вращения устройства применялать мускульная сила человека или животных. Винт архимеда Архимед (287–212 гг. до н. э.), великий ученый древности, изобрел винтовое водоподъемное устройство, позже названное в его честь. Это устройство поднимало воду с помощью вращающегося внутри трубы винта, но некоторое количество воды всегда стекало обратно, т. к. в те времена эффективные уплотнения были неизвестны. В результате, была выведена зависимость между наклоном винта и подачей. При работе можно было выбрать между большим объемом поднимаемой воды или большей высотой подъема. Чем больше наклон винта, тем больше высота подачи при уменьшении производительности. Поршневой насос Первый поршневой насос для тушения пожаров, изобратенный древнегреческим механиком Ктесибием, был описан еще в 1 веке до н. э. Эти насосы, по праву, можно считать самыми первыми насосами. До начала 18 века насосы этого типа использовались довольно редко, т.к. изготовленные из дерева они часто ломались. Развитие эти насосы получили после того, как их начали изготавливать из металла. С началом промышленной революции и появлением паровых машин, поршневые насосы стали использовать для откачки воды из шахт и рудников. В настоящее время, поршневые насосы используются в быту для подъема воды из скважин и колодцев, в промышленности — в дозировочных насосах и насосах высокого давления. Существуют и поршневые насосы, объединенные в группы: двухплунжерные, трехплунжерные, пятиплунжерные и т.п. Принципиально отличаются количеством насосов и их взаимным расположением относительно привода. На картинке вы можете увидеть трехплунжерный насос. Крыльчатый насос Крыльчатые насосы являются разновидностью поршневых насосов. Насосы этого типа были изобретены в середине 19 века. Насосы являются двухходовыми, то есть подают воду без холостого хода. Применяются, в основном, в качестве ручных насосов для подачи топлива, масел и воды из скважин и колодцев. Конструкция: Внутри чугунного корпуса размещены рабочие органы насоса: крыльчатка, совершающая возвратно-поступательные движения и две пары клапанов (впускные и выпускные). При движении крыльчатки происходит перемещение перекачиваемой жидкости из всасывающей полости в нагнетательную. Система клапанов препятствует перетоку жидкости в обратном направлении Сильфонный насос Насосы этого типа имеют в своей конструкции сильфон («гармошку»), сжимая который производят перекачку жидкости. Конструкция насоса очень простая и состоит всего из нескольких деталей. Обычно, такие насосы изготавливают из пластика (полиэтилена или полипропилена). Основное применение — выкачивание химически активных жидкостей из бочек, канистр, бутылей и т.п. Низкая цена насоса позволяет использовать его в качестве одноразового насоса для перекачивания едких и опасных жидкостей с последующей утилизацией этого насоса. Пластинчато-роторный насос Пластинчато-роторные (или шиберные) насосы представляют собой самовсасывающие насосы объемного типа. Предназначены для перекачивания жидкостей. обладающих смазывающей способностью (масла. дизельное топливо и т.п.). Насосы могут всасывать жидкость «на сухую», т.е. не требуют предварительного заполнени корпуса рабочей жидкостью. Принцип работы: Рабочий орган насоса выполнен в виде эксцентрично расположенного ротора, имеющего продольные радиальные пазы, в которых скользят плоские пластины (шиберы), прижимаемые к статору центробежной силой. Так как ротор расположен эксцентрично, то при его вращении пластины, находясь непрерывно в соприкосновении со стенкой корпуса, то входят в ротор, то выдвигаются из него. Во время работы насоса на всасывающей стороне образуется разрежение и перекачиваемая масса заполняет пространство между пластинами и далее вытесняется в нагнетательный патрубок. Шестеренный насос с наружным зацеплением Шестеренные насосы с наружным зацеплением шестерен предназначены для перекачивания вязких жидкостей, обладающих смазывающей способность. Насосы обладают самовсасыванием (обычно, не более 4-5 метров). Принцип действия: Ведущая шестерня находится в постоянном зацеплении с ведомой и приводит её во вращательное движение. При вращении шестерён насоса в противоположные стороны в полости всасывания зубья, выходя из зацепления, образуют разрежение (вакуум). За счёт этого в полость всасывания поступает жидкость, которая, заполняя впадины между зубьями обеих шестерён, перемещается зубьями вдоль цилиндрических стенок в корпусе и переносится из полости всасывания в полость нагнетания, где зубья шестерён, входя в зацепление, выталкивают жидкость из впадин в нагнетательный трубопровод. При этом между зубьями образуется плотный контакт, вследствие чего обратный перенос жидкости из полости нагнетания в полость всасывания невозможен. Шестеренный насос с внутренним зацеплением Насосы аналогичны по принципу работы обычному шестеренному насосу, но имеют более компактные размеры. Из минусов можно назвать сложность изготовления. Принцип действия: Ведущая шестерня приводится в действие валом электродвигателя. Посредством захвата зубьями ведущей шестерни, внешнее зубчатое колесо также вращается. При вращении проемы между зубьями освобождаются, объем увеличивается и создается разряжение на входе, обеспечивая всасывание жидкости. Среда перемещается в межзубьевых пространствах на сторону нагнетания. Серп, в этом случае, служит в качестве уплотнителя между отделениями засасывания и нагнетания. При внедрении зуба в межзубное пространство объем уменьшается и среде вытесняется к выходу из насоса. Кулачковый насос с серпообразными роторами Кулачковые (коловратные или роторные) насосы предназначены для бережной перекачки вызких продуктов, содержащих частицы. Различная форма роторов, устанавливаемая в этих насосах, позволяет перекачивать жидкости с большими включениями (например, шоколад с цельными орехами и т.п.) Частота вращения роторов, обычно, не превышает 200…400 оборотов, что позволяет производить перекачивание продуктов не разрушая их структуру. Применяются в пищевой и химической промышленности. На картинке можно посмотреть роторный насос с трехлепестковыми роторами. Насосы такой конструкции применяются в пищевом производстве для бережной перекачки сливок, сметаны, майонеза и тому подобны жидкостей, которые при перекачивании насосами других типов могут повреждать свою структуру. Например, при перекачке центробежным насосом (у которого частота вращения колеса 2900 об/мин) сливок, они взбиваются в масло. Импеллерный насос Импеллерный насос (ламельный, насос с мягким ротором) является разновидностью пластинчато-роторного насоса. Рабочим органом насоса является мягкий импеллер, посаженый с эксцентриситетом относительно центра корпуса насоса. За счет этого при вращении рабочего колеса изменяется объем между лопастями и создается разряжение на всасывании. Что происходит дальше видно на картинке. Насосы являются самовсасывающими (до 5 метров). Преимущество — простота конструкции. Синусный насос Название этого насоса происходит от формы рабочего органа – диска, выгнутого по синусоиде. Отличительной особенностью синусных насосов является возможность бережного перекачивания продуктов содержащих крупные включения без их повреждения. Например, можно легко перекачивать компот из персиков с включениями их половинок (естественно, что размер перекачиваемых без повреждения частиц зависит от объема рабочей камеры. При выборе насоса нужно обращать на это внимание). Размер перекачиваемых частиц зависит от объема полости между диском и корпусом насоса. Насос не имеет клапанов. Конструктивно устроен очень просто, что гарантирует долгую и безотказную работу. Принцип работы: На валу насоса, в рабочей камере, установлен диск, имеющий форму синусоиды. Камера разделена сверху на 2 части шиберами (до середины диска), которые могут свободно перемещаться в перпендикулярной к диску плоскости и герметизировать эту часть камеры не давая жидкости перетекать с входа насоса на выход (см. рисунок). При вращении диска он создает в рабочей камере волнообразное движение, за счет которого происходит перемещение жидкости из всасывающего патрубка в нагнетательный. За счет того, что камера наполовину разделена шиберами, жидкость выдавливается в нагнетательный патрубок. Винтовой насос Основной рабочей частью эксцентрикового шнекового насоса является винтовая (героторная) пара, которая определяет как принцип работы, так и все базовые характеристики насосного агрегата. Винтовая пара состоит из неподвижной части – статора, и подвижной – ротора. Статор – это внутренняя n+1-заходная спираль, изготовленная, как правило, из эластомера (резины), нераздельно (либо раздельно) соединенного с металлической обоймой (гильзой). Ротор – это внешняя n-заходная спираль, которая изготавливается, как правило, из стали с последующим покрытием или без него. Стоит указать, что наиболее распространены в настоящее время агрегаты с 2-заходными статором и 1-заходным ротором, такая схема является классической практически для всех производителей винтового оборудования. Важным моментом, является то, что центры вращения спиралей, как статора, так и ротора смещены на величину эксцентриситета, что и позволяет создать пару трения, в которой при вращении ротора внутри статора создаются замкнутые герметичные полости вдоль всей оси вращения. При этом количество таких замкнутых полостей на единицу длины винтовой пары определяет конечное давление агрегата, а объем каждой полости – его производительность. Винтовые насосы относятся к объемным насосам. Эти типы насосов могут перекачивать высоковязкие жидкости, в том числе с содержанием большого количества абразивных частиц. Преимущества винтовых насосов: — самовсасывание (до 7…9 метров), — бережное перекачивание жидкости, не разрушающее структуру продукта, — возможность перекачивания высоковязких жидкостей, в том числе содержащих частицы, — возможность изготовления корпуса насоса и статора из различных материалов, что позволяет перекачивать агрессивные жидкости. Насосы этого типа получили большое распространение в пищевой и нефтехимической промышленности. Перистальтический насос Насосы этого типа предназначены для перекачивания вязких продуктов с твердыми частицами. Рабочим органом является шланг. Преимущество: простота конструкции, высокая надежность, самовсасывание. Принцип работы: При вращении ротора в глицерине башмак полностью пережимает шланг (рабочий орган насоса), расположенный по окружности внутри корпуса, и выдавливает перекачиваемую жидкость в магистраль. За башмаком шланг восстанавливает свою форму и всасывает жидкость. Абразивные частицы вдавливаются в эластичный внутренний слой шланга, затем выталкиваются в поток, не повреждая шланга. Вихревой насос Вихревые насосы предназначены для перекачивания различных жидкотекучих сред. насосы обладают самовсасыванием (после залива корпуса насоса жидкостью). Преимущества: простота конструкции, высокий напор, малые размеры. Принцип действия: Рабочее колесо вихревого насоса представляет собой плоский диск с короткими радиальными прямолинейными лопатками, расположенными на периферии колеса. В корпусе имеется кольцевая полость. Внутренний уплотняющий выступ, плотно примыкая к наружным торцам и боковым поверхностям лопаток, разделяет всасывающий и напорный патрубки, соединенные с кольцевой полостью. При вращении колеса жидкость увлекается лопатками и одновременно под воздействием центробежной силы закручивается. Таким образом, в кольцевой полости работающего насоса образуется своеобразное парное кольцевое вихревое движение, почему насос и называется вихревым. Отличительная особенность вихревого насоса заключается в том, что один и тот же объем жидкости, движущейся по винтовой траектории, на участке от входа в кольцевую полость до выхода из нее многократно попадает в межлопастное пространство колеса, где каждый раз получает дополнительное приращение энергии, а следовательно, и напора. Газлифт Газлифт (от газ и англ. lift — поднимать), устройство для подъёма капельной жидкости за счёт энергии, содержащейся в смешиваемом с ней сжатом газе. Газлифт применяют главным образом для подъёма нефти из буровых скважин, используя при этом газ, выходящий из нефтеносных пластов. Известны подъёмники, в которых для подачи жидкости, главным образом воды, используют атмосферный воздух. Такие подъёмники называют эрлифтами или мамут-насосами. В газлифте, или эрлифте, сжатый газ или воздух от компрессора подаётся по трубопроводу, смешивается с жидкостью, образуя газожидкостную или водо-воздушную эмульсию, которая поднимается по трубе. Смешение газа с жидкостью происходит внизу трубы. Действие газлифта основано на уравновешивании столба газожидкостной эмульсии столбом капельной жидкости на основе закона сообщающихся сосудов. Один из них — буровая скважина или резервуар, а другой — труба, в которой находится газожидкостная смесь. Мембранные насосы Мембранные насосы относятся к объемным насосам. Существуют одно- и двухмембранные насосы. Двухмембраные, обычно выпускаются с приводом от сжатого воздуха. На нашем рисунке показан именно такой насос. Насосы отличатся простотой конструкции, обладают самовсасыванием (до 9 метров), могут перекачивать химически агрессивные жидкости и жидкости с большим содержанием частиц. Принцип работы: Две мембраны, соединенные валом, перемещаются вперед и назад под воздействием попеременного нагнетания воздуха в камеры позади мембран с использованием автоматического воздушного клапана. Всасывание: Первая мембрана создает разрежение, когда она движется от стенки корпуса. Нагнетание: Вторая мембрана одновременно передает давление воздуха на жидкость, находящуюся в корпусе, проталкивая ее по направлению к выпускному отверстию. Во время каждого цикла давление воздуха на заднюю стенку выпускающей мембраны равно давлению, напору со стороны жидкости. Поэтому мембранные насосы могут работать и при закрытом выпускном клапане без ущерба для срока службы мембраны Оседиагональные насосы (шнековые) Шнековые насосы часто путают с винтовыми. Но это совершенно разные насосы, как можно увидеть в нашем описании. Рабочим органом является шнек. Насосы этого типа могут перекачивать жидкости средней вязкости (до 800 сСт), обладают хорошей всасывающей способностью (до 9 метров), могут перекачивать жидкости с крупными частицами (размер определяется шагом шнека). Применяются для перекачивания нефтешламов, мазутов, солярки и т.п. Внимание! Насосы НЕСАМОВСАСЫВАЮЩИЕ. Для работы в режиме всасывания требуется заливка корпуса насоса и всего всасывающего шланга) Центробежный насос Центробежные насосы являются самыми распространенными насосами. Название происходит от принципа действия: насос работает за счет центробежной силы. Насос состоит из корпуса (улиитки) и расположенного внутри рабочего колеса с радиальными изогнутыми лопастями. Жидкость попадает в центр колеса и под действием центробежной силы отбрасывается к его перифирии а затем выбрасывается через напорный патрубок. Насосы используются для перекачивания жидких сред. Существуют модели для химически активный жидкостей, песка и шлама. Отличаются материалами корпуса: для химических жидкостей используют различные марки нержавеющих сталей и пластика, для шламов — износостойкие чугуны или насосы с покрытием из резины. Массовое использование центробежных насосов обусловлено простотой конструкции и низкой себестоимостью изготовления. Многосекционный насос Многосекционные насосы — это насосы с несколькоми рабочими колесами, расположенными последовательно. Такая компоновка нужна тогда, когда необходимо большое давление на выходе. Дело в том, что обычное центробежное колесо выдает максимальное давление 2-3 атм. По этому, для получения более высоких значение напора, используют несколько последовательно установленных центробежных колес. (по сути, это несколько последовательно соединенных центробежных насосов). Такие типы насосов используют в качестве погружных скважинных и в качестве сетевых насосов высокого давления. Трехвинтовой насос Трехвинтовые насосы предназначены для перекачивания жидкостей, обладающих смазывающей способностью, без абразивных механических примесей. Вязкость продукта — до 1500 сСт. Тип насоса объемный. Принцип работы трехвинтового насоса понятен из рисунка. Насосы этого типа применяются: — на судах морского и речного флота, в машинных отделениях, — в системах гидравлики, — в технологических линиях подачи топлива и перекачивания нефтепродуктов. Струйный насос Струйный насос предназначен для перемещения (откачки) жидкостей или газов с помощью сжатого воздуха (или жидкости и пара), подающегося через эжектор. Принцип работы насоса основан на законе Бернули (чем выше скорость течения жидкости в трубе, тем меньше давление этой жидкости). Этим обусловлена форма насоса. Конструкция насоса чрезвычайно проста и не имеет движущихся деталей. Насосы этого типа можно использовать в качестве вакуумный насосов или насосов для перекачивания жидкости (в том числе, содержащих включения). для работы насоса необходим подвод сжатого воздуха или пара. Струйные насосы, работающие от пара, называют пароструйными насосами, работающие от воды — водоструйными насосами. Насосы, отсасывающие вещество и создающие разряжение, называются эжекторами. Насосы нагнетающие вещество под давлением — инжекторами. Гидротаранный насос Этот насос работает без подвода электроэнергии, сжатого воздуха и т.п. Работа насоса этого типа основана на энергии поступающей самотеком воды и гидроудара, возникающего при резком её торможении. Принцип работы гидротаранного насоса: По всасывающей наклонной трубе вода разгоняется до некоторой скорости, при которой отбойный подпружиненный клапан (справа), преодолевает усилие пружины и закрывается, перекрывая поток воды. Инерция резко остановленной воды во всасывающей трубе создает гидроудар (т.е. кратковременно резко возрастает давление воды в питающей трубе). Величина этого давления зависит от длины питающей трубы и скорости потока воды. Возросшее давление воды открывает верхний клапан насоса и часть воды из трубы проходит в воздушный колпак (прямоугольник сверху) и отводящую трубу (слева от колпака). Воздух в колпаке сжимается, накапливая энергию. Т.к. вода в питающей трубе остановлена, давление в ней падает, что приводит к открытию отбойного клапана и закрытию верхнего клапана. После этого вода из воздушного колпака выталкивается давлением сжатого воздуха в отводящую трубу. Так как отбойный клапан открылся, вода снова разгоняется и цикл работы насоса повторяется. Спиральный вакуумный насос Спиральный вакуумный насос представляет собой объёмный насос внутреннего сжатия и перемещения газа. Каждый насос состоит из двух высокоточных спиралей Архимеда (серповидные полости) расположенных со смещением в 180° друг относительно друга. Одна спираль неподвижна, а другая крутится двигателем. Подвижная спираль совершает орбитальное вращение, что приводит к последовательному уменьшению газовых полостей, по цепочке сжимая и перемещая газ от периферии к центру. Спиральные вакуумные насосы относятся к категории «сухих» форвакуумных насосов, в которых не используются вакуумные масла для уплотнения сопряженных деталей (нет трения — не нужно масло). Одной из сфер применения данного вида насосов являются ускорители частиц и синхротроны, что само по себе уже говорит о качестве создаваемого вакуума. Ламинарный (дисковый) насос Ламинарный (дисковый) насос является разновидностью центробежного насоса, но может выполнять работу не только центробежных, но и прогрессивных полостных насосов, лопастных и шестеренчатых насосов, т.е. перекачивать вязкие жидкости. Рабочее колесо ламинарного насоса представляет собой два и более параллельных диска. Чем больше расстояние между дисками, тем более вязкую жидкость может перекачивать насос. Теория физики процесса: в условиях ламинарного течения слои жидкости движутся с различной скоростью по трубе: слой, наиболее близкий к неподвижной трубе (так называемый пограничный слой), течёт медленнее, чем более глубокие (близкие к центру трубы) слои текущей среды. Аналогично, когда жидкость поступает в дисковый насос, на вращающихся поверхностях параллельных дисков рабочего колеса образуется пограничный слой. По мере вращения дисков энергия переносится в последовательные слои молекул в жидкости между дисками, создавая градиенты скорости и давления по ширине условного прохода. Эта комбинация граничного слоя и вязкого перетаскивания приводит к возникновению перекачивающего момента, который «тянет» продукт через насос в плавном, почти не пульсирующем потоке. *Информация взята из открытых источников.