作为流体精密计量与投加的理想设备,计量泵如今已被广泛地应用于包括制药、食品饮料和石油化工行业在内的各个领域,在工艺过程担负着强腐蚀性、毒害性、高粘性和高压介质的计量添加任务。经过超过半个世纪的实践应用和技术改进,现在计量泵已经进入其高速增长期。现在,成熟的动力驱动方式和液体输送端 (泵头)材料技术使得新型计量泵几乎可以完成输送任何常规和特殊介质的要求,其工作压力和容量亦能满足工业生产的绝大多数要求。
随着人们对生产工艺过程指标和自动化程度要求的普遍提高,作为化学药剂计量和添加环节的最终执行机构,计量泵的安全性和可控制性变得日益重要起来。石油化工等行业向来以生产过程的高度自动化而著称,也是集散式、分布式和智能式计算机控制系统应用广泛的领域之一,因而要求与之相配套的执行器—— 计量泵亦要具备灵活多样的控制模式,可以方便地与计算机系统构成各种控制回路,实现更复杂更精确的过程控制。为顺应这一新的趋势,国际上著名的计量泵制造商如德国普罗名特公司在保证其产品传统性能继续比较好世界的同时,借助于嵌入式微处理器系统,将多种调节控制功能和数据通讯协议整合到计量泵中,真正实现了从冲程频率到冲程长度的双维调节,使其产品成为世界首创的智能精密计量泵。
二、计量泵的基本工作原理
众所周知,计量泵主要由动力驱动、流体输送和调节控制三部分组成。动力驱动装置经由机械联杆系统带动流体输送隔膜(活塞)实现往复运动:
隔膜(活塞)于冲程的前半周将被输送流体吸入并于后半周将流体排出泵头;所以,改变冲程的往复运动频率或每一次往复运动的冲程长度即可达至调节流体输送量之目的。精密的加工精度保证了每次泵出量进而实现被输送介质的精密计量。
因其动力驱动和流体输送方式的不同,计量泵可以大致划分成柱塞式和隔膜式两大种类。
2.1、柱塞式计量泵
主要有普通有阀泵和无阀泵两种。柱塞式计量泵因其结构简单和耐高温高压等优点而被广泛应用于石油化工领域。针对高粘度介质在高压力工况下普通柱塞泵的不足,一种无阀旋转柱塞式计量泵受到愈来愈多的重视,被广泛应用于糖浆、巧克力和石油添加剂等高粘度介质的计量添加。因被计量介质和泵内润滑剂之间无法实现完全隔离这一结构性缺点,柱塞式计量泵在高防污染要求流体计量应用中受到诸多限制。
2.2、隔膜式计量泵
顾名思义,隔膜式计量泵利用特殊设计加工的柔性隔膜取代活塞,在驱动机构作用下实现往复运动,完成吸入-排出过程。由于隔膜的隔离作用,在结构上真正实现了被计量流体与驱动润滑机构之间的隔离。高科技的结构设计和新型材料的选用已经大大提高了隔膜的使用寿命,加上复合材料优异的耐腐蚀特性,隔膜式计量泵目前已经成为流体计量应用中的主力泵型。在隔膜式计量泵家族成员里,液力驱动式隔膜泵由于采用了液压油均匀地驱动隔膜,克服了机械直接驱动方式下泵隔膜受力过分集中的缺点,提升了隔膜寿命和工作压力上限。为了克服单隔膜式计量泵可能出现的因隔膜破损而造成的工作故障,有的计量泵配备了隔膜破损传感器,实现隔膜破裂时自动连锁保护;具有双隔膜结构泵头的计量进一步提高了其安全性,适合对安全保护特别敏感的应用场合。
作为隔膜式计量泵的一种,电磁驱动式计量泵以电磁铁产生脉动驱动力,省却了电机和变速机构,使得系统小巧紧凑,是小量程低压计量泵的重要分支。
现在,精密计量泵技术已经非常成熟,其流体计量输送能力最大可达0-100,000l/h,工作压力最高达4000bar,工作范围覆盖了工业生产所有领域的要求。
恒奥德新款计量泵 作原理安装事项
原理特性
泵的结构
该泵的由电机、传动箱、缸体等三部分组成。
传动箱部件是由涡轮蜗杆机构、行程调节机构和曲柄连杆机构组成;通过旋转调节手轮来实行高调节行程,从而改变移动轴的偏心距来达到改变柱塞(活塞)行程的目的。
缸体部件是由泵头、吸入阀组、排出阀组、柱塞和填料密封件组成。
工作原理
电机经联轴器带动蜗杆并通过蜗轮减速使主轴和偏心轮作回转运动,由偏心轮带动弓型连杆的滑动调节座内作往复运动。当柱塞向后死点移时,泵腔内逐渐形成真空,吸入阀打开,吸入液体;当柱塞向前死点移动时,此时吸入阀关闭,排出阀打开,液体在柱塞向进一步运动时排出。在泵的往复顺还工作形成连续有压力、定量的排放液体。
流量调节
泵的流量调节是靠旋转调节手轮,带动调节螺杆转动,从而改变弓型连杆间的间距,改变柱塞(活塞)在泵腔内移动行程来决定流量的大小。调节手轮的刻度决定柱塞行程,率为95%。
安装事项
1. 出口高于进口,避免虹吸现象
2. 泵头与注射阀要求竖直安装
3. 所附管件用手旋紧即可,请勿使用工具;螺纹处不使用生料带
4. 电源电压稳定,并且接地
5. 安装环境整洁宽敞,通风良好
折叠常见故障
1)计量泵吸液不正常
旋转到冲程长度100%位置。这样可以使整套部件旋转至背板漏液排出孔与泵的底端对齐。在泵运行过程中调整液力端和隔膜至合适的位置。
对反应时间来说,脉冲持续时间可能不足够长。相对于标准的脉冲宽度80msec,流量监视器脉冲宽度扩展可以被激活,增加脉冲宽度至300msec。激活智能转换开关,取下固定电路板的护盖, 移走跳线X-1。这样就激活了扩展功能,在故障指示之前允许有更多的时间。
计量泵安装自排气泵头,采用自灌式吸液。保持吸液管线尽可能短。
2)拆换计量泵隔膜
在拆去旧的隔膜时,常遇到麻烦。就如何拆下旧的隔膜提供一些额外的建议。
⒈ 在泵头松动之后,取下泵头之前,调节冲程长度到10%位置。可以保证电磁轴有足够的压力,保持其连接稳固,这样就可以旋下隔膜。
当运行加药系统时应注意哪些重要事项?
当运行加药系统时重点注意以下事项:
A. 投加点压力
B. 冲程频率
C. 吸升高度
D. 海拔高度
E. 化学品的腐蚀性
当计量泵出口为大气压时,有什么办法可以提高泵的重复计量精度?
在计量泵排出阀安装阀弹簧可以改善重复计量精度,但是比较有效的改善办法是在管线的末端安装一个背压阀。
怎么调节背压阀?
1. 永远不要超过计量泵的最大工作压力。
2. 当计量泵在吸液端有压力时,泵的排出端的压力至少要比吸入端的压力高1bar。
如何计选择合适的脉冲阻尼器容积?
用计量泵每一冲程的计量能力(ml)乘以26,就可以得出减小90%脉动所需要的脉冲阻尼器的最小容积(ml)。
如何设定安全阀的压力?
安全阀的压力可以在计量泵额定工作压力范围之内调整,不允许超过计量泵的最大工作压力。安全阀设计用来防止计量泵过压运行 。例如,如果计量泵的最大工作压力为 3bar,安全阀的压力就应该设定为3bar,或者更低一些以确保计量泵的正常工作。超压工作是导致计量泵损坏的主要原因之一。
如果输送的液体不是水,吸升高度如何计算?
将计量泵的额定吸升高度除以计量液体的比重。
在什么情况下用自灌式吸液?
可以在以下情况下应用自灌式吸液:
1. 计量的液体容易挥发;
2. 计量液体比重较大;
3. 当需要较高的冲程频率时;
4. 计量泵在高海拔地区工作时;
5. 在现场应用时需要较大的储罐,并且依靠计量泵自吸不可行的情况下。
能否给出一些关于计量泵泵头选择方面的建议?在涉及到化学药品对泵头/密封的腐蚀方面,通常会有哪些问题出现,应如何避免?
在涉及到计量泵泵头,通常的问题是出现在计量酸、氯、氟化物和过氧化氢的情况时。由于药品浓度和操作温度的不同,很难确定具体泵头材质。 在计量氟化物时,我们推荐选用 Viton® 密封的PVC泵头。对于大多数加氯的应用,可以选用EPDM密封的 NP(有机玻璃) 泵头。 对于过氧化氢混合物的计量只能选用PTFE 密封的PTFE 泵头或不锈钢泵头。浓盐酸的计量通常选用Viton®密封的有机玻璃泵头。浓硫酸的计量可以选择PTFE 密封的PTFE 泵头。化学药品的制造商会给出相关的建议,或者查阅ProMinent® 化学防腐图表来确定化学药品与接触材质的相容性。
在泵头计量液体时,必须考虑哪些影响因素?
主要考虑的因素有液体的粘度、比重、蒸汽压和温度