一、隔膜泵概述:
隔膜泵由執行機構和閥門組成。采用(yòng)壓縮空氣為(wèi)動力源,對于各種腐蝕性液體(tǐ),帶顆粒的液體(tǐ),高粘度、易揮發、易燃、劇毒的液體(tǐ),均能(néng)予以抽光吸盡。适合安(ān)置在各種特殊場合,用(yòng)來抽送種常規泵不能(néng)抽吸的介質(zhì)。
隔膜泵執行機構有(yǒu)氣動執行器的和電(diàn)動執行器的,型号分(fēn)别QBY型氣動隔膜泵和DBY型電(diàn)動隔膜泵。隔膜泵的主體(tǐ)(閥體(tǐ))材質(zhì)有(yǒu)四種:塑料、鋁合金、鑄鐵、不鏽鋼,分(fēn)别按液體(tǐ)或氣體(tǐ)介質(zhì)的要求選用(yòng)。隔膜泵内部的隔膜片也是根據不同液體(tǐ)介質(zhì)分(fēn)别采用(yòng)丁腈橡膠、氯丁橡膠、氟橡膠、聚偏氟乙烯、聚四六乙烯材料,所以在訂購(gòu)時需說明介質(zhì)類型。
二、隔膜泵的具(jù)體(tǐ)選型方式:
1、隔膜泵的作(zuò)用(yòng)方式選擇
隔膜泵的作(zuò)用(yòng)方式隻是在選用(yòng)氣動執行機構時才有(yǒu),其作(zuò)用(yòng)方式通過執行機構正反作(zuò)用(yòng)和閥門的正反作(zuò)用(yòng)組合形成。組合形式有(yǒu)4種即正正(氣關型)、正反(氣開型)、反正(氣開型)、反反(氣關型),通過這四種組合形成的隔膜泵作(zuò)用(yòng)方式有(yǒu)氣開和氣關兩種。
對于隔膜泵作(zuò)用(yòng)方式的選擇,主要從三方面考慮:
(1)工(gōng)藝生産(chǎn)安(ān)全;
(2)介質(zhì)的特性;
(3)保證産(chǎn)品質(zhì)量,經濟損失最小(xiǎo)。
2、隔膜泵流量特性的選擇
隔膜泵的流量特性是指介質(zhì)流過閥門的相對流量與位移(閥門的相對開度)間的關系,理(lǐ)想流量特性主要有(yǒu)直線(xiàn)、等百分(fēn)比(對數)、抛物(wù)線(xiàn)和快開等4種。常用(yòng)的理(lǐ)想流量特性隻有(yǒu)直線(xiàn)、等百分(fēn)比(對數)、快開三種。抛物(wù)線(xiàn)流量特性介于直線(xiàn)和等百分(fēn)比之間,一般可(kě)用(yòng)等百分(fēn)比特性來代替,而快開特性主要用(yòng)于二位調節及程序控制中(zhōng),因此隔膜泵特性的選擇實際上是直線(xiàn)和等百分(fēn)比流量特性的選擇。
隔膜泵流量特性的選擇可(kě)以通過理(lǐ)論計算,但所用(yòng)的方法和方程都很(hěn)複雜。目前多(duō)采用(yòng)經驗準則,具(jù)體(tǐ)從下幾方面考慮:
(1)從調節系統的調節質(zhì)量分(fēn)析并選擇;
(2)從工(gōng)藝配管情況考慮;
(3)從負荷變化情況分(fēn)析。
選擇好隔膜泵的流量特性,就可(kě)以根據其流量特性确定閥門閥芯的形狀和結構,但對于像隔膜閥、蝶閥等,由于它們的結構特點,不可(kě)能(néng)用(yòng)改變閥芯的曲面形狀來達到所需要的流量特性,這時,可(kě)通過改變所配閥門定位器的反饋凸輪外形來實現。
3、隔膜泵口徑的選擇
隔膜泵口徑的選擇和确定主要依據閥的流通能(néng)力即cv。在各種工(gōng)程的儀表設計和選型時,都要對隔膜泵進行cv計算,并提供隔膜泵設計說明書。從隔膜泵的cv計算到閥的口徑确定,一般需經以下步驟:
(1)計算流量的确定。現有(yǒu)的生産(chǎn)能(néng)力、設備負荷及介質(zhì)的狀況,決定計算流量的qmax和qmin.
(2)閥前後壓差的确定。根據已選擇的閥流量特性及系統特點選定s(阻力系數),再确定計算壓差。
(3)計算cv。根據所調節的介質(zhì)選擇合适的計算公(gōng)式和圖表,求得cmax和cmin.
(4)選用(yòng)cv。根據cmax,在所選擇的産(chǎn)品标準系列中(zhōng)選取>cmax且與其最接近的一級c.
(5)隔膜泵開度驗算。一般要求最大計算流量時的開度≯90%,最小(xiǎo)計算流量時的開度≮10%。
(6)隔膜泵實際可(kě)調比的驗算。一般要求實際可(kě)調比≮10。
(7)閥座直徑和公(gōng)稱直徑的确定。驗證合适後,根據c确定。
4、隔膜泵類型的選擇
(1)隔膜泵的閥體(tǐ)類型選擇
閥體(tǐ)的選擇是隔膜泵選擇中(zhōng)最重要的環節。隔膜泵閥體(tǐ)種類很(hěn)多(duō),常用(yòng)的有(yǒu)直通單座、直通雙座、角形、隔膜、小(xiǎo)流量、三通、偏心旋轉、蝶形、套筒式、球形等10種。在選擇閥門之前,要對控制過程的介質(zhì)、工(gōng)藝條件和參數進行細心的分(fēn)析,收集足夠的數據,了解系統對隔膜泵的要求,根據所收集的數據來确定所要使用(yòng)的閥門類型。在具(jù)體(tǐ)選擇時,可(kě)從以下幾方面考慮:
A、閥芯形狀結構主要根據所選擇的流量特性和不平衡力等因素考慮。
B、耐磨損性當流體(tǐ)介質(zhì)是含有(yǒu)高濃度磨損性顆粒的懸浮液時,閥芯、閥座接合面每一次關閉都會受到嚴重摩擦。因此閥門的流路要光滑,閥的内部材料要堅硬。
C、耐腐蝕由于介質(zhì)具(jù)有(yǒu)腐蝕性,在能(néng)滿足調節功能(néng)的情況下,盡量選擇結構簡單閥門。
D、介質(zhì)的溫度、壓力當介質(zhì)的溫度、壓力高且變化大時,應選用(yòng)閥芯和閥座的材料受溫度、壓力變化小(xiǎo)的閥門。
E、防止閃蒸和空化閃蒸和空化隻産(chǎn)生在液體(tǐ)介質(zhì)。在實際生産(chǎn)過程中(zhōng),閃蒸和空化不僅影響流量系數的計算,還會形成振動和噪聲,使閥門的使用(yòng)壽命變短,因此在選擇閥門時應防止閥門産(chǎn)生閃蒸和空化。
(2)隔膜泵執行機構的選擇
A、輸出力的考慮
執行機構不論是何種類型,其輸出力都是用(yòng)于克服負荷的有(yǒu)效力(主要是指不平衡力和不平衡力矩加上摩擦力、密封力、重力等有(yǒu)關力的作(zuò)用(yòng))。因此,為(wèi)了使隔膜泵正常工(gōng)作(zuò),配用(yòng)的執行機構要能(néng)産(chǎn)生足夠的輸出力來克服各種阻力,保證高度密封和閥門的開啓。
對于雙作(zuò)用(yòng)的氣動、液動、電(diàn)動執行機構,一般都沒有(yǒu)複位彈簧。作(zuò)用(yòng)力的大小(xiǎo)與它的運行方向無關,因此,選擇執行機構的關鍵在于弄清最大的輸出力和電(diàn)機的轉動力矩。對于單作(zuò)用(yòng)的氣動執行機構,輸出力與閥門的開度有(yǒu)關,隔膜泵上的出現的力也将影響運動特性,因此要求在整個隔膜泵的開度範圍建立力平衡。
B、執行機構類型的确定
對執行機構輸出力确定後,根據工(gōng)藝使用(yòng)環境要求,選擇相應的執行機構。對于現場有(yǒu)防爆要求時,應選用(yòng)氣動執行機構,且接線(xiàn)盒為(wèi)防爆型,不能(néng)選擇電(diàn)動執行機構。如果沒有(yǒu)防爆要求,則氣動、電(diàn)動執行機構都可(kě)選用(yòng),但從節能(néng)方面考慮,應盡量選用(yòng)電(diàn)動執行機構。對于液動執行機構,其使用(yòng)不如氣動、電(diàn)動執行機構廣泛,但具(jù)有(yǒu)調節精(jīng)度高、動作(zuò)速度快和平穩的特點,因此,在某些情況下,為(wèi)了達到較好調節效果,必須選用(yòng)液動執行機構,如發電(diàn)廠透明機的速度調節、煉油廠的催化裝(zhuāng)置反應器的溫度調節控制等。
5、隔膜泵操作(zuò)注意事項
(1)隔膜泵開停車(chē)負荷操作(zuò)
隔膜泵是由變頻電(diàn)機驅動,若開停車(chē)負荷過大或過小(xiǎo)、容易使電(diàn)機損壞。為(wèi)盡量避免以上情況的出現,硬性規定開停車(chē)負荷都控制在30%左右,并在儀表中(zhōng)設置使增減負荷都必須在一段時間内才能(néng)完成,有(yǒu)效的從工(gōng)藝上做到了對變頻器的維護。
(2)隔膜泵儀表空氣及潤滑油壓力系統操作(zuò)
隔膜泵的儀表空氣和潤滑油壓力都與主電(diàn)機設有(yǒu)聯鎖,推進液的注油、排油閥為(wèi)氣閉閥,要始終維持一定的空氣壓力,兩閥的最小(xiǎo)動作(zuò)壓力不低于0.4mpa,所以儀表空氣壓力一般維持在0-15mpa以上,即使停泵後也不停儀表空氣,以免推進液腔内的液體(tǐ)不夠或過量,供給閥門的空氣是經過過濾、油霧化的。
隔膜泵在運行中(zhōng),潤滑油壓力應不低于壓力聯鎖值(0-115mpa),且潤滑油出口過濾器壓差不能(néng)太大,潤滑油流量窺鏡内的鋼球應處于上限位置,調節此流量時調節幅度不能(néng)太大,以免瞬間流量過大使壓力下降太快引起聯鎖跳車(chē)。
通過以上工(gōng)藝改進及對操作(zuò)要點的熟練掌握,使隔膜泵運行時始終有(yǒu)一個穩定的工(gōng)藝環境,運行一年多(duō)來,僅有(yǒu)一次因電(diàn)氣原因跳車(chē),做到了長(cháng)周期、安(ān)全高效運行。
三、隔膜泵選型在具(jù)體(tǐ)選擇時,可(kě)從以下幾方面考慮:
(1)閥芯形狀結構主要根據所選擇的流量特性和不平衡力等因素考慮。
(2)耐磨損性當流體(tǐ)介質(zhì)是含有(yǒu)高濃度磨損性顆粒的懸浮液時,閥芯、閥座接合面每一次關閉都會受到嚴重摩擦。因此閥門的流路要光滑,閥的内部材料要堅硬。
(3)耐腐蝕由于介質(zhì)具(jù)有(yǒu)腐蝕性,在能(néng)滿足調節功能(néng)的情況下,盡量選擇結構簡單閥門。
(4)介質(zhì)的溫度、壓力當介質(zhì)的溫度、壓力高且變化大時,應選用(yòng)閥芯和閥座的材料受溫度、壓力變化小(xiǎo)的閥門。
(5) 防止閃蒸和空化,閃蒸和空化隻産(chǎn)生在液體(tǐ)介質(zhì)。在實際生産(chǎn)過程中(zhōng),閃蒸和空化不僅影響流量系數的計算,還會形成振動和噪聲,使閥門的使用(yòng)壽命變短,因此在選擇閥門時應防止閥門産(chǎn)生閃蒸和空化。
隔膜泵由執行機構和閥門組成。采用(yòng)壓縮空氣為(wèi)動力源,對于各種腐蝕性液體(tǐ),帶顆粒的液體(tǐ),高粘度、易揮發、易燃、劇毒的液體(tǐ),均能(néng)予以抽光吸盡。适合安(ān)置在各種特殊場合,用(yòng)來抽送種常規泵不能(néng)抽吸的介質(zhì)。
隔膜泵執行機構有(yǒu)氣動執行器的和電(diàn)動執行器的,型号分(fēn)别QBY型氣動隔膜泵和DBY型電(diàn)動隔膜泵。隔膜泵的主體(tǐ)(閥體(tǐ))材質(zhì)有(yǒu)四種:塑料、鋁合金、鑄鐵、不鏽鋼,分(fēn)别按液體(tǐ)或氣體(tǐ)介質(zhì)的要求選用(yòng)。隔膜泵内部的隔膜片也是根據不同液體(tǐ)介質(zhì)分(fēn)别采用(yòng)丁腈橡膠、氯丁橡膠、氟橡膠、聚偏氟乙烯、聚四六乙烯材料,所以在訂購(gòu)時需說明介質(zhì)類型。
二、隔膜泵的具(jù)體(tǐ)選型方式:
1、隔膜泵的作(zuò)用(yòng)方式選擇
隔膜泵的作(zuò)用(yòng)方式隻是在選用(yòng)氣動執行機構時才有(yǒu),其作(zuò)用(yòng)方式通過執行機構正反作(zuò)用(yòng)和閥門的正反作(zuò)用(yòng)組合形成。組合形式有(yǒu)4種即正正(氣關型)、正反(氣開型)、反正(氣開型)、反反(氣關型),通過這四種組合形成的隔膜泵作(zuò)用(yòng)方式有(yǒu)氣開和氣關兩種。
對于隔膜泵作(zuò)用(yòng)方式的選擇,主要從三方面考慮:
(1)工(gōng)藝生産(chǎn)安(ān)全;
(2)介質(zhì)的特性;
(3)保證産(chǎn)品質(zhì)量,經濟損失最小(xiǎo)。
2、隔膜泵流量特性的選擇
隔膜泵的流量特性是指介質(zhì)流過閥門的相對流量與位移(閥門的相對開度)間的關系,理(lǐ)想流量特性主要有(yǒu)直線(xiàn)、等百分(fēn)比(對數)、抛物(wù)線(xiàn)和快開等4種。常用(yòng)的理(lǐ)想流量特性隻有(yǒu)直線(xiàn)、等百分(fēn)比(對數)、快開三種。抛物(wù)線(xiàn)流量特性介于直線(xiàn)和等百分(fēn)比之間,一般可(kě)用(yòng)等百分(fēn)比特性來代替,而快開特性主要用(yòng)于二位調節及程序控制中(zhōng),因此隔膜泵特性的選擇實際上是直線(xiàn)和等百分(fēn)比流量特性的選擇。
隔膜泵流量特性的選擇可(kě)以通過理(lǐ)論計算,但所用(yòng)的方法和方程都很(hěn)複雜。目前多(duō)采用(yòng)經驗準則,具(jù)體(tǐ)從下幾方面考慮:
(1)從調節系統的調節質(zhì)量分(fēn)析并選擇;
(2)從工(gōng)藝配管情況考慮;
(3)從負荷變化情況分(fēn)析。
選擇好隔膜泵的流量特性,就可(kě)以根據其流量特性确定閥門閥芯的形狀和結構,但對于像隔膜閥、蝶閥等,由于它們的結構特點,不可(kě)能(néng)用(yòng)改變閥芯的曲面形狀來達到所需要的流量特性,這時,可(kě)通過改變所配閥門定位器的反饋凸輪外形來實現。
3、隔膜泵口徑的選擇
隔膜泵口徑的選擇和确定主要依據閥的流通能(néng)力即cv。在各種工(gōng)程的儀表設計和選型時,都要對隔膜泵進行cv計算,并提供隔膜泵設計說明書。從隔膜泵的cv計算到閥的口徑确定,一般需經以下步驟:
(1)計算流量的确定。現有(yǒu)的生産(chǎn)能(néng)力、設備負荷及介質(zhì)的狀況,決定計算流量的qmax和qmin.
(2)閥前後壓差的确定。根據已選擇的閥流量特性及系統特點選定s(阻力系數),再确定計算壓差。
(3)計算cv。根據所調節的介質(zhì)選擇合适的計算公(gōng)式和圖表,求得cmax和cmin.
(4)選用(yòng)cv。根據cmax,在所選擇的産(chǎn)品标準系列中(zhōng)選取>cmax且與其最接近的一級c.
(5)隔膜泵開度驗算。一般要求最大計算流量時的開度≯90%,最小(xiǎo)計算流量時的開度≮10%。
(6)隔膜泵實際可(kě)調比的驗算。一般要求實際可(kě)調比≮10。
(7)閥座直徑和公(gōng)稱直徑的确定。驗證合适後,根據c确定。
4、隔膜泵類型的選擇
(1)隔膜泵的閥體(tǐ)類型選擇
閥體(tǐ)的選擇是隔膜泵選擇中(zhōng)最重要的環節。隔膜泵閥體(tǐ)種類很(hěn)多(duō),常用(yòng)的有(yǒu)直通單座、直通雙座、角形、隔膜、小(xiǎo)流量、三通、偏心旋轉、蝶形、套筒式、球形等10種。在選擇閥門之前,要對控制過程的介質(zhì)、工(gōng)藝條件和參數進行細心的分(fēn)析,收集足夠的數據,了解系統對隔膜泵的要求,根據所收集的數據來确定所要使用(yòng)的閥門類型。在具(jù)體(tǐ)選擇時,可(kě)從以下幾方面考慮:
A、閥芯形狀結構主要根據所選擇的流量特性和不平衡力等因素考慮。
B、耐磨損性當流體(tǐ)介質(zhì)是含有(yǒu)高濃度磨損性顆粒的懸浮液時,閥芯、閥座接合面每一次關閉都會受到嚴重摩擦。因此閥門的流路要光滑,閥的内部材料要堅硬。
C、耐腐蝕由于介質(zhì)具(jù)有(yǒu)腐蝕性,在能(néng)滿足調節功能(néng)的情況下,盡量選擇結構簡單閥門。
D、介質(zhì)的溫度、壓力當介質(zhì)的溫度、壓力高且變化大時,應選用(yòng)閥芯和閥座的材料受溫度、壓力變化小(xiǎo)的閥門。
E、防止閃蒸和空化閃蒸和空化隻産(chǎn)生在液體(tǐ)介質(zhì)。在實際生産(chǎn)過程中(zhōng),閃蒸和空化不僅影響流量系數的計算,還會形成振動和噪聲,使閥門的使用(yòng)壽命變短,因此在選擇閥門時應防止閥門産(chǎn)生閃蒸和空化。
(2)隔膜泵執行機構的選擇
A、輸出力的考慮
執行機構不論是何種類型,其輸出力都是用(yòng)于克服負荷的有(yǒu)效力(主要是指不平衡力和不平衡力矩加上摩擦力、密封力、重力等有(yǒu)關力的作(zuò)用(yòng))。因此,為(wèi)了使隔膜泵正常工(gōng)作(zuò),配用(yòng)的執行機構要能(néng)産(chǎn)生足夠的輸出力來克服各種阻力,保證高度密封和閥門的開啓。
對于雙作(zuò)用(yòng)的氣動、液動、電(diàn)動執行機構,一般都沒有(yǒu)複位彈簧。作(zuò)用(yòng)力的大小(xiǎo)與它的運行方向無關,因此,選擇執行機構的關鍵在于弄清最大的輸出力和電(diàn)機的轉動力矩。對于單作(zuò)用(yòng)的氣動執行機構,輸出力與閥門的開度有(yǒu)關,隔膜泵上的出現的力也将影響運動特性,因此要求在整個隔膜泵的開度範圍建立力平衡。
B、執行機構類型的确定
對執行機構輸出力确定後,根據工(gōng)藝使用(yòng)環境要求,選擇相應的執行機構。對于現場有(yǒu)防爆要求時,應選用(yòng)氣動執行機構,且接線(xiàn)盒為(wèi)防爆型,不能(néng)選擇電(diàn)動執行機構。如果沒有(yǒu)防爆要求,則氣動、電(diàn)動執行機構都可(kě)選用(yòng),但從節能(néng)方面考慮,應盡量選用(yòng)電(diàn)動執行機構。對于液動執行機構,其使用(yòng)不如氣動、電(diàn)動執行機構廣泛,但具(jù)有(yǒu)調節精(jīng)度高、動作(zuò)速度快和平穩的特點,因此,在某些情況下,為(wèi)了達到較好調節效果,必須選用(yòng)液動執行機構,如發電(diàn)廠透明機的速度調節、煉油廠的催化裝(zhuāng)置反應器的溫度調節控制等。
5、隔膜泵操作(zuò)注意事項
(1)隔膜泵開停車(chē)負荷操作(zuò)
隔膜泵是由變頻電(diàn)機驅動,若開停車(chē)負荷過大或過小(xiǎo)、容易使電(diàn)機損壞。為(wèi)盡量避免以上情況的出現,硬性規定開停車(chē)負荷都控制在30%左右,并在儀表中(zhōng)設置使增減負荷都必須在一段時間内才能(néng)完成,有(yǒu)效的從工(gōng)藝上做到了對變頻器的維護。
(2)隔膜泵儀表空氣及潤滑油壓力系統操作(zuò)
隔膜泵的儀表空氣和潤滑油壓力都與主電(diàn)機設有(yǒu)聯鎖,推進液的注油、排油閥為(wèi)氣閉閥,要始終維持一定的空氣壓力,兩閥的最小(xiǎo)動作(zuò)壓力不低于0.4mpa,所以儀表空氣壓力一般維持在0-15mpa以上,即使停泵後也不停儀表空氣,以免推進液腔内的液體(tǐ)不夠或過量,供給閥門的空氣是經過過濾、油霧化的。
隔膜泵在運行中(zhōng),潤滑油壓力應不低于壓力聯鎖值(0-115mpa),且潤滑油出口過濾器壓差不能(néng)太大,潤滑油流量窺鏡内的鋼球應處于上限位置,調節此流量時調節幅度不能(néng)太大,以免瞬間流量過大使壓力下降太快引起聯鎖跳車(chē)。
通過以上工(gōng)藝改進及對操作(zuò)要點的熟練掌握,使隔膜泵運行時始終有(yǒu)一個穩定的工(gōng)藝環境,運行一年多(duō)來,僅有(yǒu)一次因電(diàn)氣原因跳車(chē),做到了長(cháng)周期、安(ān)全高效運行。
三、隔膜泵選型在具(jù)體(tǐ)選擇時,可(kě)從以下幾方面考慮:
(1)閥芯形狀結構主要根據所選擇的流量特性和不平衡力等因素考慮。
(2)耐磨損性當流體(tǐ)介質(zhì)是含有(yǒu)高濃度磨損性顆粒的懸浮液時,閥芯、閥座接合面每一次關閉都會受到嚴重摩擦。因此閥門的流路要光滑,閥的内部材料要堅硬。
(3)耐腐蝕由于介質(zhì)具(jù)有(yǒu)腐蝕性,在能(néng)滿足調節功能(néng)的情況下,盡量選擇結構簡單閥門。
(4)介質(zhì)的溫度、壓力當介質(zhì)的溫度、壓力高且變化大時,應選用(yòng)閥芯和閥座的材料受溫度、壓力變化小(xiǎo)的閥門。
(5) 防止閃蒸和空化,閃蒸和空化隻産(chǎn)生在液體(tǐ)介質(zhì)。在實際生産(chǎn)過程中(zhōng),閃蒸和空化不僅影響流量系數的計算,還會形成振動和噪聲,使閥門的使用(yòng)壽命變短,因此在選擇閥門時應防止閥門産(chǎn)生閃蒸和空化。