隔膜泵的選型原則和分類(lèi)作用(一)
隔膜泵的選型原則和分類(lèi)作用(一)
隔膜泵在過(guò)程控制中的作用是接受調(diào)節(jié)器或計(jì)算機(jī)的控制信號(hào),改變被調(diào)介質(zhì)的流量,使被調(diào)參數(shù)維持在所要求的范圍內(nèi),從而達(dá)到生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化。如果把自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)與人工調(diào)節(jié)過(guò)程相比較,檢測(cè)單元是人的眼睛,調(diào)節(jié)控制單元是人的大腦,那么執(zhí)行單元—隔膜泵就是人的手和腳。要實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝過(guò)程某一參數(shù)如溫度、壓力、流量、液位等的調(diào)節(jié)控制,都離不開(kāi)隔膜泵。因此正確選擇隔膜泵在過(guò)程自動(dòng)化中具有重要意義。
一、隔膜泵的組成與分類(lèi)
隔膜泵又稱(chēng)控制泵,是執(zhí)行器的主要類(lèi)型,通過(guò)接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的控制信號(hào),借助動(dòng)力操作去改變流體流量。隔膜泵一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門(mén)組成。如果按其所配執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用的動(dòng)力,隔膜泵可以分為氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)三種,即以壓縮空氣為動(dòng)力源的氣動(dòng)隔膜泵,以電為動(dòng)力源的電動(dòng)隔膜泵,以液體介質(zhì)(如油等)壓力為動(dòng)力的電液動(dòng)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(chǎng)總線型隔膜泵等。隔膜泵的產(chǎn)品類(lèi)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(lái)說(shuō)閥是通用的,既可以與氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)匹配,也可以與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)匹配。
二、隔膜泵類(lèi)型的選擇
1、隔膜泵的閥體類(lèi)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(lèi)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(mén)之前,要對(duì)控制過(guò)程的介質(zhì)、工藝條件和參數(shù)進(jìn)行細(xì)心的分析,收集足夠的數(shù)據(jù),了解系統(tǒng)對(duì)隔膜泵的要求,根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)來(lái)確定所要使用的閥門(mén)類(lèi)型。在具體選擇時(shí),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(dāng)流體介質(zhì)是含有高濃度磨損性顆粒的懸浮液時(shí),閥芯、閥座接合面每一次關(guān)閉都會(huì)受到嚴(yán)重摩擦。因此閥門(mén)的流路要光滑,閥的內(nèi)部材料要堅(jiān)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(jiǎn)單閥門(mén)。
(4)介質(zhì)的溫度、壓力當(dāng)介質(zhì)的溫度、壓力高且變化大時(shí),應(yīng)選用閥芯和閥座的材料受溫度、壓力變化小的閥門(mén)。
(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(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,閃蒸和空化不僅影響流量系數(shù)的計(jì)算,還會(huì)形成振動(dòng)和噪聲,使閥門(mén)的使用壽命變短,因此在選擇閥門(mén)時(shí)應(yīng)防止閥門(mén)產(chǎn)生閃蒸和空化。
2、隔膜泵執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇
3、輸出力的考慮
執(zhí)行機(jī)構(gòu)不論是何種類(lèi)型,其輸出力都是用于克服負(fù)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(jī)構(gòu)要能產(chǎn)生足夠的輸出力來(lái)克服各種阻力,保證高度密封和閥門(mén)的開(kāi)啟。
對(duì)于雙作用的氣動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),一般都沒(méi)有復(fù)位彈簧。作用力的大小與它的運(yùn)行方向無(wú)關(guān),因此,選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵在于弄清最大的輸出力和電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。對(duì)于單作用的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),輸出力與閥門(mén)的開(kāi)度有關(guān),隔膜泵上的出現(xiàn)的力也將影響運(yùn)動(dòng)特性,因此要求在整個(gè)隔膜泵的開(kāi)度范圍建立力平衡。
4、執(zhí)行機(jī)構(gòu)類(lèi)型的確定
對(duì)執(zhí)行機(jī)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(jī)構(gòu)。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)有防爆要求時(shí),應(yīng)選用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),且接線盒為防爆型,不能選擇電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如果沒(méi)有防爆要求,則氣動(dòng)、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)都可選用,但從節(jié)能方面考慮,應(yīng)盡量選用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對(duì)于液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),其使用不如氣動(dòng)、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)廣泛,但具有調(diào)節(jié)精度高、動(dòng)作速度快和平穩(wěn)的特點(diǎn),因此,在某些情況下,為了達(dá)到較好調(diào)節(jié)效果,必須選用液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),如發(fā)電廠透明機(jī)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。
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