隔膜泵又稱控制泵,是執(zhí)行器的主要類型,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。隔膜泵在控制過(guò)程中的作用是接受
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,都離不開隔膜泵。
[2]
氣動(dòng)隔膜泵其常用的有五種材質(zhì):塑料、
鋁合金、
鑄鐵、不銹鋼、特氟龍。
電動(dòng)隔膜泵有其中四種材質(zhì):塑料、鋁合金、鑄鐵、不銹鋼。隔膜泵膜片根據(jù)不同液體介質(zhì)分別采用
丁腈橡膠、
氯丁橡膠、
氟橡膠、
聚四氟乙烯、聚四六乙烯等安置在各種特殊場(chǎng)合,用來(lái)抽送各種介質(zhì)以滿足需要。
[3] 。
組合形式
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)
考慮因素: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(jì)損失最小。
流量特性
隔膜泵的流量特性是指介質(zhì)流過(guò)
閥門的相對(duì)流量與位移(閥門的相對(duì)開度)間的關(guān)系,理想流量特性主要有直線、等百分比(對(duì)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(duì)數(shù))、快開三種。
具體從以下幾方面考慮:
①?gòu)恼{(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(fù)荷變化情況分析。
選擇方式
閥體類型是
隔膜泵選擇中最重要的環(huán)節(jié)。隔膜泵閥體種類很多。
(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)。
(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。
(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。
2、隔膜泵選擇
(1)輸出力的考慮
執(zhí)行機(jī)構(gòu)不論是何種類型,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)。
(2)執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型的確定
工作原理
隔膜泵是容積泵中較為特殊的一種形式。它是依靠一個(gè)隔膜片的來(lái)回鼓動(dòng)改變工作室容積從而吸入和排出液體的。
氣動(dòng)隔膜泵主要由傳動(dòng)部分和隔膜缸頭兩大部分組成。傳動(dòng)部分是帶動(dòng)隔膜片來(lái)回鼓動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),它的傳動(dòng)形式有機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)等,其中應(yīng)用較為廣泛的是液壓傳動(dòng)。隔膜泵的工作部分主要由曲柄連桿機(jī)構(gòu)、柱塞、液缸、隔膜、泵體、吸入閥和排出閥等組成,其中,由曲軸連桿,柱塞和液缸構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與往復(fù)柱塞泵十分相似。
隔膜泵工作時(shí),曲柄連桿機(jī)構(gòu)在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下,帶動(dòng)柱塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng),柱塞的運(yùn)動(dòng)通過(guò)液缸內(nèi)的工作液體(一般為油)而傳到隔膜,使隔膜來(lái)回鼓動(dòng)。
氣動(dòng)隔膜泵缸頭部分主要由一隔膜片將被輸送的液體和工作液體分開,當(dāng)隔膜片向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一邊運(yùn)動(dòng),泵缸內(nèi)工作時(shí)為負(fù)壓而吸入液體,當(dāng)隔膜片向另一邊運(yùn)動(dòng)時(shí),則排出液體。被輸送的液體在泵缸內(nèi)被膜片與工作液體隔開,只與泵缸、吸入閥、排出閥及膜片的泵內(nèi)一側(cè)接觸,而不接觸柱塞以及密封裝置,這就使柱塞等重要零件完全在油介質(zhì)中工作,處于良好的工作狀態(tài)。
隔膜片要有良好的柔韌性,還要有較好的耐腐蝕性能,通常用聚四氟乙烯、橡膠等材質(zhì)制成。隔膜片兩側(cè)帶有網(wǎng)孔的鍋底狀零件是為了防止膜片局部產(chǎn)生過(guò)大的變形而設(shè)置的,一般稱為膜片限制器。氣動(dòng)隔膜泵的密封性能較好,能夠較為容易地達(dá)到無(wú)泄漏運(yùn)行,可用于輸送酸、堿、鹽等腐蝕性液體及高粘度液體。
在泵的兩個(gè)對(duì)稱工作腔中中
氣動(dòng)隔膜泵氣動(dòng)原理圖
各裝有一塊隔膜,由中心聯(lián)桿將其連結(jié)成一體。壓縮空氣從泵的進(jìn)氣口進(jìn)入配氣閥,通過(guò)配氣機(jī)構(gòu)將壓縮空氣引入其中一腔,推動(dòng)腔內(nèi)隔膜運(yùn)動(dòng),而另一腔中氣體排出。一旦到達(dá)行程終點(diǎn),配氣機(jī)構(gòu)自動(dòng)將壓縮空氣引入另一工作腔,推動(dòng)隔膜朝相反方向運(yùn)動(dòng),從而使兩個(gè)隔膜連續(xù)同步地往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 在圖示中壓縮空氣由進(jìn)入配氣閥,使膜片向右運(yùn)動(dòng),則室的吸力使介質(zhì)由入口流入,推動(dòng)球閥進(jìn)入室,球閥則因吸入而閉鎖;室中的介質(zhì)則被擠壓,推開球閥由出口流出,同時(shí)使球閥閉鎖,防流,就這樣循環(huán)往復(fù)使介質(zhì)不斷從入口處吸入,出口處排出。