隔膜泵的類型選擇與操作事項

2012-07-25

隔膜泵的類型選擇與操作事項

       隔膜泵又稱控制泵，是執(zhí)行器的主要類型，通過接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的控制信號，借助動力操作去改變流體流量。隔膜泵一般由執(zhí)行機構(gòu)和閥門組成。采用壓縮空氣為動力源，對于各種腐蝕性液體，帶顆粒的液體，高粘度、易揮發(fā)、易燃、劇毒的液體，均能予以抽光吸盡。
        氣動隔膜泵其有四種材質(zhì)：鋁合金、鑄鐵、塑料、不銹鋼。隔膜泵電動隔膜泵其有四種材質(zhì)：鋁合金、鑄鐵、塑料、不銹鋼。隔膜泵根據(jù)不同液體介質(zhì)分別采用丁腈橡膠、氯丁橡膠、氟橡膠、聚偏氟乙烯、聚四六乙烯。以滿足需要。安置在各種特殊場合，用來抽送種常規(guī)泵不能抽吸的介質(zhì)。
隔膜泵的類別
        隔膜泵按其所配執(zhí)行機構(gòu)使用的動力，可以分為氣動、電動、液動三種，即以壓縮空氣為動力源的氣動隔膜泵，以電為動力源的電動隔膜泵，以液體介質(zhì)（如油等）壓力為動力的電液動隔膜泵，另外，按其功能和特性分，還有電磁閥、電子式、智能式、現(xiàn)場總線型隔膜泵等。隔膜泵的產(chǎn)品類型很多，結(jié)構(gòu)也多種多樣，而且還在不斷更新和變化。一般來說閥是通用的，既可以與氣動執(zhí)行機構(gòu)匹配，也可以與電動執(zhí)行機構(gòu)或其他執(zhí)行機構(gòu)匹配。
隔膜泵類型的選擇
  1、隔膜泵的閥體類型選擇閥體的選擇是隔膜泵選擇中最重要的環(huán)節(jié)。隔膜泵閥體種類很多，常用的有直通單座、直通雙座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋轉(zhuǎn)、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)、工藝條件和參數(shù)進行細心的分析，收集足夠的數(shù)據(jù)，了解系統(tǒng)對隔膜泵的要求，根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)來確定所要使用的閥門類型。在具體選擇時，可從以下幾方面考慮：
   (1)閥芯形狀結(jié)構(gòu)主要根據(jù)所選擇的流量特性和不平衡力等因素考慮。
   (2)耐磨損性當流體介質(zhì)是含有高濃度磨損性顆粒的懸浮液時，閥芯、閥座接合面每一次關(guān)閉都會受到嚴重摩擦。因此閥門的流路要光滑，閥的內(nèi)部材料要堅硬。
(3)耐腐蝕由于介質(zhì)具有腐蝕性，在能滿足調(diào)節(jié)功能的情況下，盡量選擇結(jié)構(gòu)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(yīng)選用閥芯和閥座的材料受溫度、壓力變化小的閥門。
(5)防止閃蒸和空化閃蒸和空化只產(chǎn)生在液體介質(zhì)。在實際生產(chǎn)過程中，閃蒸和空化不僅影響流量系數(shù)的計算，還會形成振動和噪聲，使閥門的使用壽命變短，因此在選擇閥門時應(yīng)防止閥門產(chǎn)生閃蒸和空化。
2、隔膜泵的作用方式選擇
       隔膜泵的作用方式只是在選用氣動執(zhí)行機構(gòu)時才有，其作用方式通過執(zhí)行機構(gòu)正反作用和閥門的正反作用組合形成。組合形式有4種即正正（氣關(guān)型）、正反（氣開型）、反正（氣開型）、反反（氣關(guān)型），通過這四種組合形成的隔膜泵作用方式有氣開和氣關(guān)兩種。對于隔膜泵作用方式的選擇，主要從三方面考慮：a）工藝生產(chǎn)安全；b）介質(zhì)的特性；c）保證產(chǎn)品質(zhì)量，經(jīng)濟損失最小。
3、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(guān)系，理想流量特性主要有直線、等百分比（對數(shù)）、拋物線和快開等4種。常用的理想流量特性只有直線、等百分比（對數(shù)）、快開三種。拋物線流量特性介于直線和等百分比之間，一般可用等百分比特性來代替，而快開特性主要用于二位調(diào)節(jié)及程序控制中，因此隔膜泵特性的選擇實際上是直線和等百分比流量特性的選擇。
        隔膜泵流量特性的選擇可以通過理論計算，但所用的方法和方程都很復(fù)雜。目前多采用經(jīng)驗準則，具體從下幾方面考慮：①從調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量分析并選擇；②從工藝配管情況考慮；③從負荷變化情況分析。
       選擇好隔膜泵的流量特性，就可以根據(jù)其流量特性確定閥門閥芯的形狀和結(jié)構(gòu)，但對于像隔膜閥、蝶閥等，由于它們的結(jié)構(gòu)特點，不可能用改變閥芯的曲面形狀來達到所需要的流量特性，這時，可通過改變所配閥門定位器的反饋凸輪外形來實現(xiàn)。
4、隔膜泵執(zhí)行機構(gòu)的選擇
  (1)輸出力的考慮
        執(zhí)行機構(gòu)不論是何種類型，其輸出力都是用于克服負荷的有效力（主要是指不平衡力和不平衡力矩加上摩擦力、密封力、重力等有關(guān)力的作用）。因此，為了使隔膜泵正常工作，配用的執(zhí)行機構(gòu)要能產(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啟。
      對于雙作用的氣動、液動、電動執(zhí)行機構(gòu)，一般都沒有復(fù)位彈簧。作用力的大小與它的運行方向無關(guān)，因此，選擇執(zhí)行機構(gòu)的關(guān)鍵在于弄清最大的輸出力和電機的轉(zhuǎn)動力矩。對于單作用的氣動執(zhí)行機構(gòu)，輸出力與閥門的開度有關(guān)，隔膜泵上的出現(xiàn)的力也將影響運動特性，因此要求在整個隔膜泵的開度范圍建立力平衡。
   (2)執(zhí)行機構(gòu)類型的確定
        對執(zhí)行機構(gòu)輸出力確定后，根據(jù)工藝使用環(huán)境要求，選擇相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)。對于現(xiàn)場有防爆要求時，應(yīng)選用氣動執(zhí)行機構(gòu)，且接線盒為防爆型，不能選擇電動執(zhí)行機構(gòu)。如果沒有防爆要求，則氣動、電動執(zhí)行機構(gòu)都可選用，但從節(jié)能方面考慮，應(yīng)盡量選用電動執(zhí)行機構(gòu)。對于液動執(zhí)行機構(gòu)，其使用不如氣動、電動執(zhí)行機構(gòu)廣泛，但具有調(diào)節(jié)精度高、動作速度快和平穩(wěn)的特點，因此，在某些情況下;為了達到較好調(diào)節(jié)效果，必須選用液動執(zhí)行機構(gòu)，如發(fā)電廠透明機的速度調(diào)節(jié)、煉油廠的催化裝置反應(yīng)器的溫度調(diào)節(jié)控制等。
5、隔膜泵口徑的選擇
        隔膜泵口徑的選擇和確定主要依據(jù)閥的流通能力即Cv。在各種工程的儀表設(shè)計和選型時，都要對隔膜泵進行Cv計算，并提供隔膜泵設(shè)計說明書。從隔膜泵的Cv計算到閥的口徑確定，一般需經(jīng)以下步驟：
   (1)計算流量的確定?，F(xiàn)有的生產(chǎn)能力、設(shè)備負荷及介質(zhì)的狀況，決定計算流量的Qmax和Qmin.
(2)閥前后壓差的確定。根據(jù)已選擇的閥流量特性及系統(tǒng)特點選定S（阻力系數(shù)），再確定計算壓差。
(3)計算Cv。根據(jù)所調(diào)節(jié)的介質(zhì)選擇合適的計算公式和圖表，求得Cmax和Cmin.
(4)選用Cv。根據(jù)Cmax，在所選擇的產(chǎn)品標準系列中選取>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%，最小計算流量時的開度10%。
(6)隔膜泵實際可調(diào)比的驗算。一般要求實際可調(diào)比10。
   (7)閥座直徑和公稱直徑的確定。驗證合適后，根據(jù)C確定。
隔膜泵的操作注意事項:
1）隔膜泵開停車負荷操作
       隔膜泵是由變頻電機驅(qū)動,若開停車負荷過大或過小、短奔涓漢剎ǘ洗?、长谱曉懲笣h上略誦械榷級員淦燈饔杏跋?為盡量避免以上情況的出現(xiàn),硬性規(guī)定開停車負荷都控制在30 %左右,并在儀表中設(shè)置使增減負荷都必須在一段時間內(nèi)才能完成,有效的從工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(tǒng)操作
      隔膜泵的儀表空氣和潤滑油壓力都與主電機設(shè)有聯(lián)鎖,推進液的注油、排油閥為氣閉閥,要始終維持一定的空氣壓力,兩閥的最小動作壓力不低于0.4MPa ,所以儀表空氣壓力一般維持在015MPa以上,即使停泵后也不停儀表空氣,以免推進液腔內(nèi)的液體不夠或過量,供給閥門的空氣是經(jīng)過過濾、油霧化的。
      隔膜泵在運行中,潤滑油壓力應(yīng)不低于壓力聯(lián)鎖值(0115MPa) ,且潤滑油出口過濾器壓差不能太大,潤滑油流量窺鏡內(nèi)的鋼球應(yīng)處于上限位置,調(diào)節(jié)此流量時調(diào)節(jié)幅度不能太大,以免瞬間流量過大使壓力下降太快引起聯(lián)鎖跳車。
      通過以上工藝改進及對操作要點的熟練掌握，使隔膜泵運行時始終有一個穩(wěn)定的工藝環(huán)境,運行一年多來,僅有一次因電氣原因跳車,做到了長周期、安全高效運行。