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隔膜泵基础知识

 昵称3394330 2010-09-23

什么是隔膜泵?隔膜泵原理,隔膜泵分类与如何选型

什么是隔膜泵隔膜泵原理

隔膜泵又称控制泵,是执行器的主要类型,通过接受调节控制单元输出的控制信号,借助动力操作去改变流体流量。隔膜泵在过程控制中的作用是接受调节器或计算机的控制信号,改变被调介质的流量,使被调参数维持在所要求的范围内,从而达到生产过程的自动化。如果把自动调节系统与人工调节过程相比较,检测单元是人的眼睛,调节控制单元是人的大脑,那么执行单元—隔膜泵就是人的手和脚。要实现对工艺过程某一参数如温度、压力、流量、液位等的调节控制,都离不开隔膜泵。

隔膜泵分类

  1、隔膜泵的组成与分类
  隔膜泵一般由执行机构和阀门组成。如果按其所配执行机构使用的动力,隔膜泵可以分为气动、电动、液动三种,即以压缩空气为动力源的气动隔膜泵,以电为动力源的电动隔膜泵,以液体介质(如油等)压力为动力的电液动隔膜泵,另外,按其功能和特性分,还有电磁阀、电子式、智能式、现场总线型隔膜泵等。隔膜泵的产品类型很多,结构也多种多样,而且还在不断更新和变化。一般来说阀是通用的,既可以与气动执行机构匹配,也可以与电动执行机构或其他执行机构匹配。
 
隔膜泵如何选型

  2、隔膜泵类型的选择
  2.1隔膜泵的阀体类型选择阀体的选择是隔膜泵选择中最重要的环节。隔膜泵阀体种类很多,常用的有直通单座、直通双座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋转、蝶形、套筒式、球形等10种。在选择阀门之前,要对控制过程的介质、工艺条件和参数进行细心的分析,收集足够的数据,了解系统对隔膜泵的要求,根据所收集的数据来确定所要使用的阀门类型。在具体选择时,可从以下几方面考虑:
  (1)阀芯形状结构主要根据所选择的流量特性和不平衡力等因素考虑。
   (2)耐磨损性当流体介质是含有高浓度磨损性颗粒的悬浮液时,阀芯、阀座接合面每一次关闭都会受到严重摩擦。因此阀门的流路要光滑,阀的内部材料要坚硬。
  (3)耐腐蚀由于介质具有腐蚀性,在能满足调节功能的情况下,尽量选择结构简单阀门。
  (4)介质的温度、压力当介质的温度、压力高且变化大时,应选用阀芯和阀座的材料受温度、压力变化小的阀门。
  (5) 防止闪蒸和空化闪蒸和空化只产生在液体介质。在实际生产过程中,闪蒸和空化不仅影响流量系数的计算,还会形成振动和噪声,使阀门的使用寿命变短,因此在选择阀门时应防止阀门产生闪蒸和空化。
  2.2 隔膜泵执行机构的选择
  2.2.1 输出力的考虑
  执行机构不论是何种类型,其输出力都是用于克服负荷的有效力(主要是指不平衡力和不平衡力矩加上摩擦力、密封力、重力等有关力的作用)。因此,为了使隔膜泵正常工作,配用的执行机构要能产生足够的输出力来克服各种阻力,保证高度密封和阀门的开启。
  对于双作用的气动、液动、电动执行机构,一般都没有复位弹簧。作用力的大小与它的运行方向无关,因此,选择执行机构的关键在于弄清最大的输出力和电机的转动力矩。对于单作用的气动执行机构,输出力与阀门的开度有关,隔膜泵上的出现的力也将影响运动特性,因此要求在整个隔膜泵的开度范围建立力平衡。
  2.2.2 执行机构类型的确定
  对执行机构输出力确定后,根据工艺使用环境要求,选择相应的执行机构。对于现场有防爆要求时,应选用气动执行机构,且接线盒为防爆型,不能选择电动执行机构。如果没有防爆要求,则气动、电动执行机构都可选用,但从节能方面考虑,应尽量选用电动执行机构。对于液动执行机构,其使用不如气动、电动执行机构广泛,但具有调节精度高、动作速度快和平稳的特点,因此,在某些情况下,为了达到较好调节效果,必须选用液动执行机构,如发电厂透明机的速度调节、炼油厂的催化装置反应器的温度调节控制等。
  3 隔膜泵的作用方式选择
  隔膜泵的作用方式只是在选用气动执行机构时才有,其作用方式通过执行机构正反作用和阀门的正反作用组合形成。组合形式有4种即正正(气关型)、正反(气开型)、反正(气开型)、反反(气关型),通过这四种组合形成的隔膜泵作用方式有气开和气关两种。对于隔膜泵作用方式的选择,主要从三方面考虑:a)工艺生产安全;b)介质的特性;c)保证产品质量,经济损失最小。
  4 隔膜泵流,特性的选择
  隔膜泵的流量特性是指介质流过阀门的相对流量与位移(阀门的相对开度)间的关系,理想流量特性主要有直线、等百分比(对数)、抛物线和快开等4种,特性曲线和阀芯形状如图1和图2所示。常用的理想流量特性只有直线、等百分比(对数)、快开三种。抛物线流量特性介于直线和等百分比之间,一般可用等百分比特性来代替,而快开特性主要用于二位调节及程序控制中,因此隔膜泵特性的选择实际上是直线和等百分比流量特性的选择。
  隔膜泵流量特性的选择可以通过理论计算,但所用的方法和方程都很复杂。目前多采用经验准则,具体从下几方面考虑:①从调节系统的调节质量分析并选择;②从工艺配管情况考虑;③从负荷变化情况分析。
选择好隔膜泵的流量特性,就可以根据其流量特性确定阀门阀芯的形状和结构,但对于像隔膜阀、蝶阀等,由于它们的结构特点,不可能用改变阀芯的曲面形状来达到所需要的流量特性,这时,可通过改变所配阀门定位器的反馈凸轮外形来实现。
  5 隔膜泵口径的选择
  隔膜泵口径的选择和确定主要依据阀的流通能力即Cv。在各种工程的仪表设计选型时,都要对隔膜泵进行Cv计算,并提供隔膜泵设计说明书。从隔膜泵的Cv计算到阀的口径确定,一般需经以下步骤:
  1)计算流量的确定。现有的生产能力、设备负荷及介质的状况,决定计算流量的Qmax和Qmin.
  2)阀前后压差的确定。根据已选择的阀流量特性及系统特点选定S(阻力系数),再确定计算压差。
  3)计算Cv。根据所调节的介质选择合适的计算公式和图表,求得Cmax和Cmin.
  4)选用Cv。根据Cmax,在所选择的产品标准系列中选取>Cmax且与其最接近的一级C.
  5)隔膜泵开度验算。一般要求最大计算流量时的开度≯90%,最小计算流量时的开度≮10%。
  6)隔膜泵实际可调比的验算。一般要求实际可调比≮10。
  7)阀座直径和公称直径的确定。验证合适后,根据C确定。
   6 结束语
  隔膜泵的选择是非常细致的工作,不仅要有扎实的专业理论知识,还要有丰富实践经验。选择得好不仅有利于调节控制回路PID参数的整定,使被调参数得到较好地控制效果,也使隔膜泵的使用寿命大大增长。隔膜泵的选择要因地制宜,并非一成不变,要在实践的过程中不断总结和创新,特别随着机电一体化技术、计算机和数字信息技术的应用,隔膜泵的结构功能变得更好、更全面,为选择隔膜泵提供了极大的方便。
 

气动隔膜泵的特点优点

    1、气动隔膜泵压缩空气为动力。
    2、气动隔膜泵是一种由膜片往复变形造成容积变化的容积泵,其工作原理近似于柱塞泵,由于隔膜泵工作原理特点,因此隔膜泵具有以下特点:
    (1)泵不会过热:压缩空气作动力,在排气时是一个膨胀吸热的过程,气动泵工作时温度是降低的,无有害气体排出。
    (2)不会产生电火花:气动隔膜泵不用电力作动力,接地后又防止了静电火花
    (3)可以通过含颗粒液体:因为容积式工作且进口为球阀,所以不容易被堵。
    (4)对物料的剪切力极低:工作时是怎么吸进怎么吐出,所以对物料的搅动最小,适用于不稳定物质的输送
    (5)流量可调节,可以在物料出口处加装节流阀来调节流量。
    (6)具有自吸的功能。
    (7)可以空运行,而不会有危险。
    (8)可以潜水工作。
    (9)可以输送的流体极为广泛,从低粘度的到高粘度的, 从腐蚀性得到粘稠的。
    (10)没有复杂的控制系统,没有电缆、保险丝等。
    (11)体积小、重量轻,便于移动。
    (12)无需润滑所以维修简便,不会由于滴漏污染工作环境。
    (13)泵始终能保持高效,不会因为磨损而降低。
    (14)百分之百的能量利用,当关闭出口,水泵自动停机,设备移动、磨损、过载、发热
    (15)没有动密封维修简便避免了泄漏。工作时无死点
 

气动隔膜泵的特点

气动隔膜泵特点 
1、气动隔膜泵由于用空气作动力,所以流量随背压(出口阻力)的变化而自动调整,适合用于中高粘度的流体。而离心泵的工作点是以水为基准设定好的,如果用于粘度稍高的流体,则需要配套减速机或变频调速器,成本就大大的提高了,对于齿轮泵也是同样如此。
 2、气动隔膜泵在易燃易爆的环境中可靠且成本低,如燃料、火药、炸药的输送,因为:
  第一、接地后不可能产生火花;第二、工作中无热量产生,机器不会过热;第三、流体不会过热因为隔膜泵对流体的搅动最小。
  3、在工地恶劣的地方,如建筑工地、 工矿的 废水排放、由于污水中的杂质多且成分复杂,管路易于堵塞,这样对电泵就形成负荷过高的情况,电机发热易损。气动隔膜泵可通过颗粒且流量可调,管道堵塞时自动停止至通畅。
  4、另外隔膜泵体积小易于移动,不需要地基,占地面极小,安装简便经济。可作为移动式物料输送泵。
  5、在有危害性、腐蚀性的物料处理中,隔膜泵可将物料与外界完全隔开。
  6、或是一些试验中保证没有杂质污染原料。
  7、气动隔膜泵可用于输送化学性质比较不稳定的流体,如:感光材料、絮凝液等。这是因为隔膜泵的剪切力低,对材料的物理影响小。

气动隔膜泵结构、工作原理及用处应用,各行业用途

气动隔膜泵是一种新型输送机械,是目前国内最新颖的一种泵类。采用压缩空气为动力源,对于各种腐蚀性液体,带颗粒的液体,高粘度、易挥发、易燃、剧毒的液体,均能予以抽光吸尽。气动隔膜泵其有四种材质:塑料、铝合金、铸铁、不锈钢。隔膜泵根据不同液体介质分别采用丁晴橡胶、氯丁橡胶、氟橡胶、聚四氟乙烯、聚四六乙烯。以满足不同用户的需要。安置在各种特殊场合,用来抽送种常规泵不能抽吸的介质,均取得了满意的效果。

一、QBY气动隔膜泵结构说明:
 

1 进气口 6 隔膜片 11 排气口
2 配气阀体 7 连杆    
3 配气阀 8 连杆铜套    
4 圆球 9 中间支架    
5 球座 10 泵进口    


1  进气口  6  隔膜片  11  排气口 
2  配气阀体  7  连杆   
3  配气阀  8  连杆铜套   
4  圆球  9  中间支架   
5  球座  10  泵进口   


二、气动隔膜泵工作原理

1、压缩空气为动力。

2、是一种由膜片往复变形造成容积变化的容积泵,其工作原理近似于柱塞泵,由于隔膜泵工作原理的特点,因此隔膜泵具有以下特点:(1)泵不会过热:压缩空气作动力,在排气时是一个膨胀吸热的过程,气动泵工作时温度是降低的,无有害气体排出。

(2)不会产生电火花:气动隔膜泵不用电力作动力,接地后又防止了静电火花。

(3)可以通过含颗粒液体:因为容积式工作且进口为球阀,所以不容易被堵。

(4)对物料的剪切力极低:工作时是怎么吸进怎么吐出,所以对物料的搅动最小,适用于不稳定物质的输送。

(5)流量可调节,可以在物料出口处加装节流阀来调节流量。

(6)具有自吸的功能。

(7)可以空运行,而不会有危险。

(8)可以潜水工作。

(9)可以输送的流体极为广泛,从低粘度的到高粘度的,从腐蚀性得到粘稠的。

(10)没有复杂的控制系统,没有电缆、保险丝等。

(11)体积小、重量轻,便于移动。

(12)无需润滑所以维修简便,不会由于滴漏污染工作环境。

(13)泵始终能保持高效,不会因为磨损而降低。

(14)百分之百的能量利用,当关闭出口,泵自动停机,设备移动、磨损、过载、发热。

(15)没有动密封维修简便避免了泄漏。工作时无死点
 


三、气动隔膜泵适用场合

由于气动隔膜泵具有以上特点,所以在世界上隔膜泵自从诞生以来正逐步侵入其他泵的市场,并占有其中的一部分。如:喷漆、陶瓷业中隔膜泵已占有绝对的主导地位,而在其他的一些行业中,像环保、废水处理、建筑、排污、精细化工中正在扩大它的市场份额,并具有其他泵不可替代的地位。气动隔膜泵的优势在于:

1、由于用空气作动力,所以流量随背压(出口阻力)的变化而自动调整,适合用于中高粘度的流体。而离心泵的工作点是以水为基准设定好的,如果用于粘度稍高的流体,则需要配套减速机或变频调速器,成本就大大的提高了,对于齿轮泵也是同样如此。

2、在易燃易爆的环境中用气动泵可靠且成本低,如燃料、火药、炸药的输送,因为:第一、接地后不可能产生火花;第二、工作中无热量产生,机器不会过热;第三、流体不会过热因为隔膜泵对流体的搅动最小。

3、在工地恶劣的地方,如建筑工地、工矿的废水排放、由于污水中的杂质多且成分复杂,管路易于堵塞,这样对电泵就形成负荷过高的情况,电机发热易损。气动隔膜泵可通过颗粒且流量可调,管道堵塞时自动停止至通畅。

4、另外隔膜泵体积小易于移动,不需要地基,占地面极小,安装简便经济。可作为移动式物料输送泵。

5、在有危害性、腐蚀性的物料处理中,隔膜泵可将物料与外界完全隔开。

6、或是一些试验中保证没有杂质污染原料。

7、可用于输送化学性质比较不稳定的流体,如:感光材料、絮凝液等。这是因为隔膜泵的剪切力低,对材料的物理影响小。
 

隔膜泵的用途与选型

隔膜泵在过程控制中的作用是接受调节器或计算机的控制信号,改变被调介质的流量,使被调参数维持在所要求的范围内,从而达到生产过程的自动化。如果把自动调节系统与人工调节过程相比较,检测单元是人的眼睛,调节控制单元是人的大脑,那么执行单元—隔膜泵就是人的手和脚。要实现对工艺过程某一参数如温度、压力、流量、液位等的调节控制,都离不开隔膜泵。隔膜泵的选择是非常细致的工作,不仅要有扎实的专业理论知识,还要有丰富实践经验。选择得好不仅有利于调节控制回路PID参数的整定,使被调参数得到较好地控制效果,也使隔膜泵的使用寿命大大增长。

    在具体选择时,可从以下几方面考虑:

  ( 1)阀芯形状结构主要根据所选择的流量特性和不平衡力等因素考虑。

   (2)耐磨损性当流体介质是含有高浓度磨损性颗粒的悬浮液时,阀芯、阀座接合面每一次关闭都会受到严重摩擦。因此阀门的流路要光滑,阀的内部材料要坚硬。

   (3)耐腐蚀由于介质具有腐蚀性,在能满足调节功能的情况下,尽量选择结构简单阀门

   (4)介质的温度、压力当介质的温度、压力高且变化大时,应选用阀芯和阀座的材料受温度、压力变化小的阀门。

    (5) 防止闪蒸和空化闪蒸和空化只产生在液体介质。在实际生产过程中,闪蒸和空化不仅影响流量系数的计算,还会形成振动和噪声,使阀门的使用寿命变短,因此在选择阀门时应防止阀门产生闪蒸和空化。

隔膜泵与柱塞泵的区别

柱塞泵是电动机带动柱塞复运动将液体吸入,加压后排出,由于其柱塞裸露,且柱塞在液体中工作,在液体研磨作用下柱塞磨损非常快,一旦配备口径较大的喷嘴,其柱塞往复频率提高,加剧柱塞的磨损,机器寿命短。而更换柱塞价格非常昂贵,如果电压不正常也将直接导致工作直流电的不正常。另外,由于大幅来回往复运动,柱塞泵的工作脉动很大,使得流量不稳定,但柱塞泵初始吸料较快是其长处。
    隔膜式泵,其设计是在柱塞泵基础上得到了更大的改进,原理为用电动机带动活塞往复工作(注意,活塞并不直接接触液体),再推动隔膜运动,将液体吸收加压后推出,由于其活塞在防磨损的油中工作,工作环境大大优化,寿命大大提高,经过掺透硬化处理的活塞更是不易损坏,加上高分子材料制成的高抗绞隔膜更使隔膜泵寿命进一步提高。运行可靠是隔膜泵的又一长处,故障率极底,对电压要求底,对环境要求底,维修容易,维修费用仅为柱塞泵的五分之一左右。
    隔膜泵性价比优,其优异的性能价格比将推动隔膜泵的推广。
 

隔膜泵的分类(气动隔膜泵QBY和电动隔膜泵DBY)及用途

隔膜泵分类分为气动隔膜泵(QBY)和电动隔膜泵(DBY)两种。
    气动隔膜泵以空气为动力驱动,要配备真空设备,例如空气压缩机,真空泵等。除了可打带颗粒的,高粘度,易挥发,剧毒的,腐蚀性的液体,还能打低闪点的油类,如汽油,等。绝对防火防爆。具备自吸泵,杂质泵,屏蔽泵,潜水泵,泥浆泵的一切功能。材质包括铸铁,铝合金,不锈钢,工程塑料,氟塑料等。
电动隔膜泵以电机为动力驱动,近年来由于在隔膜材质上取得了突破性的进展,国际上越来越多的工业化国家采用此种型式的泵,取代部分离心泵,螺杆泵来应用于石化,陶瓷,冶金等行业。该泵用于低压,即出口压力≤3KGF/CM2的场合。材质包括铸铁,铝合金,不锈钢等。
    隔膜泵主要用途:各种剧毒,易燃易爆,强酸,强碱,强腐蚀液体。泵吸泡菜,果酱,土豆泥,巧克力,油漆,树胶,颜料粘合剂。各种瓷器,釉浆,灰浆,泥浆。各种橡胶,乳胶,有机溶剂。啤酒花粉稀浆发酵,糖浆及各种特殊介质。
 

常见气动隔膜泵的特点与技术参数

  生意社11月27日讯 
气动隔膜泵(T50 TTT)

  耐磨,耐腐蚀,清洗方便无死角,使用寿命长的设计。可以空运转,可变流量控制,极少的零配件,减少维修成本和停机时间,自吸(干吸)可达高达5米,坚固,强韧。自润滑,不易污染的气阀组件。无电路设计,使用于防暴场合。

气动隔膜泵(RW-50)  材质:多种
  品牌:如迪
  型号 RW50
  适用范围:石油、化工、水处理、环保、涂料等
  产品别名 2:英寸金属隔膜泵流量 34080(m3/h)
  空气消耗量:4.9m3/min
  最大供气压力:8.4MPa
  允许颗粒值:6.3(mm)
  吸程:5.48(m)
  出口压力:8.4(Mpa)
  扬程 5.48(m)   
  流体压力可达120psi
  专利的空气阀,可在线维修,并无需打开内腔
  环氧涂层可抵御恶劣的工作环境。

气动隔膜泵(100 E-CTFE )
  主休结构材质:Boxer 100 E-CTFE
  吸入排出口 G1 1/2” 压缩空气入口 G 1/2” 
  最大干吸高度 6m 最大扬程 70m
  高大流量 40 |/min 
  最大空气供给压力 7bar 
  允许通过最大颗粒直径 6mm
  净重 pp 21Kg 最高温度 60℃  ECTFE 32Kg 最高温度 90℃
  主体结构材质不同,会略有差异

气动隔膜泵(VA40PPPPTFTF)
       常用型号:
        VA08~80-PP-PP-TF-TF,VA08~80AL-GE-GE-GE,VA08~80AL-SP-SP-SP,VA08~80-AC-AC-TF-TF
  特点
  1、无油式气压室,免润滑
  2、气压室采陶瓷气阀,耐磨性高
  3、低压、慢速运转,绝不卡机
  4、中心轴为不锈钢材质,耐腐蚀,膜片寿命长
  5、气压室皆有阳极处理及环氧树脂被覆,耐腐蚀性佳,适合高污染场合使用
  6、铝合金材质皆有阳极处理
  7、零件少、组装容易
  8、自吸能力强流量范围:18.9L/min~62.5m3/h材质:聚丙烯(PP)、聚偏氟乙烯、铝合金、SS316L、铸铁、乙缩醛(AC)、尺寸:1/4”、3/8”、1/2”、3/4”、1”、1-1/2”、2”、3”。

 
 

电子级气动隔膜泵的设计

二十世纪九十年代以来,我国化工领域以及国内市场的迅速发展,企业和厂商对腐蚀性介质输送更为要求和严苛。有毒和腐蚀性介质的泄漏极大的影响着操作人员的安全和环境的污染。ALMATEC电子级气动隔膜泵可有效的预防和解决此类问题的发生。
    电子级气动双隔膜泵是特别针对高科技电子业和强腐蚀性介质所开发出的整机全塑料材质气动双隔膜泵。其材质有PTFE、导电型的PTFE、PE、导电型PE、SS316L。非常适合于高污染、高危险、强酸液、低噪音及无尘室之工作环境中使用的气动双隔膜泵。特别是印刷电路板(PCB)、半导体业、封装行业,超强腐蚀性输送及光电业等高科技产业最为适合。
    此产品具有障碍室系统和膜片检测器,在膜片损坏时产生信号并传给控制器,再由控制器发出指令进行关机或报警动作。
    (1)障碍室系统具有两层膜片,两个控制器。膜片间充有超纯液体,当与介质接触的内膜片损坏后,泵送介质和超纯液混合后改变其导电性,此变化由传感器将信号输送给控制器。当外膜片破损后,同样通过传感器将信号输送给另外一个控制器。这样可防止因膜片损坏,介质泄漏后而造成严重的后果。
    (2)膜片检测器是将传感器安装在消音器中,当任何一侧膜片破损后,介质流入消音器中,此时传感器可将感测到的信号传输给控制器进行相关的控制。
    一般来说,在输送特殊或高纯度介质时尽可能减少介质外漏而造成不必要的污染和浪费,必要时可通过使用ALMATEC电子级气动隔膜泵中以上两种功能来保证操作人员安全、环境以及介质的污染,因此此类气动隔膜泵可大量应用在特殊化工介质的输送。为企业提供一种更为方便,安全,高效的解决方案。我深信,在未来的几年,ALMATEC电子级气动隔膜泵在中国的应用领域还将不断扩大,如果您遇到这种问题,此产品正是为客户提供了极佳的解决方案。
 
隔膜泵标准汇总
发布日期:2007-8-22            浏览数:2582
 
标准编号
标准中文名称
标准英文名称
JB/T8697-1998
 
JB/T9806-1999
喷雾机用
 
JB/T51234-1999
喷雾机用
隔膜泵 产品质量分等
 
DIN 24299-2-1981
泵用铭牌.表面处理用活塞泵和隔膜泵
(Name plates for pumps; piston pumps and diaphragm pumps for surface treatment)
QB/T3668-1999
 
 
 

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