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計(jì)量泵原理

發(fā)布日期：  2019-05-22 11:15:45

• 概述

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  定義

  計(jì)量泵（Metering pump）也稱定量泵或比例泵 [2]  。計(jì)量泵是一種可以滿足各種嚴(yán)格的工藝流程需要，流量可以在0-100%范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，用來(lái)輸送液體（特別是腐蝕性液體）一種特殊容積泵。 [3] 

  計(jì)量泵是流體輸送機(jī)械的一種,其突出特點(diǎn)是可以保持與排出壓力無(wú)關(guān)的恒定流量。使用計(jì)量泵可以同時(shí)完成輸送、計(jì)量和調(diào)節(jié)的功能,從而簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝流程。使用多臺(tái)計(jì)量泵,可以將幾種介質(zhì)按準(zhǔn)確比例輸入工藝流程中進(jìn)行混合。由于其自身的突出,計(jì)量泵如今已被廣泛地應(yīng)用于石油化工、制藥、食品等各工業(yè)領(lǐng)域中。 [4] 

  分類

  ⒈ 根據(jù)過(guò)流部分

  ⑴柱塞、活塞式?、茩C(jī)械隔膜式⑶液壓隔膜式

  ⒉ 根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式

  ⑴電機(jī)驅(qū)動(dòng)⑵電磁驅(qū)動(dòng)

  ⒊ 根據(jù)工作方式

  ⑴往復(fù)式　 ⑵回轉(zhuǎn)式⑶齒輪式

  4、根據(jù)泵特點(diǎn)

  ⑴特大機(jī)座⑵大機(jī)座 ⑶中機(jī)座⑷小機(jī)座⑸微機(jī)座

  其他的分類方式：電控型，氣控型，保溫型，加熱型，高黏度型等

  原理特性

  泵的結(jié)構(gòu)

  該泵的由電機(jī)、傳動(dòng)箱、缸體等三部分組成。

  傳動(dòng)箱部件是由渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)、行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和曲柄連桿機(jī)構(gòu)組成；通過(guò)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪來(lái)實(shí)行高調(diào)節(jié)行程，從而改變移動(dòng)軸的偏心距來(lái)達(dá)到改變柱塞（活塞）行程的目的。

  缸體部件是由泵頭、吸入閥組、排出閥組、柱塞和填料密封件組成。

  工作原理

  電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器帶動(dòng)蝸桿并通過(guò)蝸輪減速使主軸和偏心輪作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由偏心輪帶動(dòng)弓型連桿的滑動(dòng)調(diào)節(jié)座內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)柱塞向后死點(diǎn)移時(shí)，泵腔內(nèi)逐漸形成真空，吸入閥打開(kāi)，吸入液體；當(dāng)柱塞向前死點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，此時(shí)吸入閥關(guān)閉，排出閥打開(kāi)，液體在柱塞向進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)時(shí)排出。在泵的往復(fù)循環(huán)工作形成連續(xù)有壓力、定量的排放液體。

  流量調(diào)節(jié)

  泵的流量調(diào)節(jié)是靠旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪，帶動(dòng)調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而改變弓型連桿間的間距，改變柱塞（活塞）在泵腔內(nèi)移動(dòng)行程來(lái)決定流量的大小。調(diào)節(jié)手輪的刻度決定柱塞行程，精確率為95%。

  泵的特點(diǎn)

  ⒈該泵性能優(yōu)越，其中隔膜式計(jì)量泵不泄露，安全性能高，計(jì)量輸送精確，流量可以從零到定額值范圍能任意調(diào)節(jié)，壓力可從常壓到允許范圍內(nèi)任意選擇。

  ⒉調(diào)節(jié)直觀清晰，工作平穩(wěn)、無(wú)噪聲、體積小、重量輕、維護(hù)方便，可并聯(lián)使用。

  ⒊該泵品種多、性能全、適用輸送-30度到450度，粘度為0-800mm/s，排出壓力可達(dá)64Mpa，流量范圍在0.1-20000L/h，計(jì)量精度在±1%以內(nèi)。

  ⒋根據(jù)工藝要求該泵可以手動(dòng)調(diào)節(jié)和變頻調(diào)節(jié)流量，亦可實(shí)現(xiàn)遙控和計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制。

  特點(diǎn)

  計(jì)量范圍：0-400升/小時(shí)

  壓力范圍：0-1.0兆帕

  驅(qū)動(dòng)方式：電機(jī)驅(qū)動(dòng)

  控制方式：手動(dòng)、自動(dòng)控制（可接收4-20mA信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)流量）

  1、鑄鋁殼體，散熱性能高，整體重量輕，適用各種酸堿藥液，無(wú)味。

  2、采用凸輪機(jī)構(gòu)．整體上完全無(wú)泄露，可安置于藥槽或管道上。

  3、接觸介質(zhì)泵頭為PVC、可選PTFE、及不銹鋼材質(zhì)。

  4、性價(jià)比高，普遍適用于，壓力要求不高的水處理行業(yè)。

  5、在泵運(yùn)行或停止時(shí)也可任意調(diào)節(jié)流量也可定量輸出。

  6、隔膜為多層復(fù)合結(jié)構(gòu)壓制而成，層超韌性Teflon耐酸薄膜，層EPDM彈性橡膠，第三層厚度 支撐鐵芯，第四層采用強(qiáng)化尼龍纖維補(bǔ)強(qiáng)，第五采用EPDM彈性橡膠完全包履，可有效提升隔膜使用壽命。

  型號(hào)介紹

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  液壓隔膜

  傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

  ⑴ 由電機(jī)動(dòng)力傳遞給蝸桿、蝸輪實(shí)現(xiàn)減速旋轉(zhuǎn)，促使曲軸

  液壓隔膜式計(jì)量泵

  、連桿機(jī)構(gòu)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)柱塞產(chǎn)生液力。

  ⑵ 行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由曲軸、偏心輪、調(diào)節(jié)螺母、調(diào)節(jié)絲桿、調(diào)節(jié)手輪（手柄）、刻度盤（指針）和標(biāo)尺構(gòu)成，由改變偏心距來(lái)達(dá)到柱塞的相對(duì)行程。

  液壓系統(tǒng)

  ⑴ 液壓隔膜式計(jì)量泵的液壓系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)由柱塞、缸體、缸蓋、進(jìn)出口閥、液壓隔膜式和三閥組成（即：放氣過(guò)載閥、限位閥、補(bǔ)償閥）。在工作中由膜片隔開(kāi)液壓油和介質(zhì)，故液壓隔膜式式計(jì)量泵有無(wú)泄漏的優(yōu)點(diǎn)。

  ⑵液壓隔膜計(jì)量泵液力端的柱塞由傳動(dòng)端的曲柄連桿機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)工作。柱塞在液壓腔內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，促使液壓油的壓力變化，使液壓隔膜式撓曲位移來(lái)輸送介質(zhì)，液壓腔內(nèi)液壓油量的相對(duì)穩(wěn)定，由三閥的功能來(lái)保持。

  ⑶ 過(guò)載閥自動(dòng)排出液壓油中進(jìn)入液壓腔內(nèi)的氣體，保證工作的平穩(wěn)，避免了液壓油過(guò)多或排放管道受阻產(chǎn)生超壓自動(dòng)開(kāi)啟超載閥，達(dá)到保護(hù)目的。

  ⑷ 限位補(bǔ)償裝置是借助液壓隔膜式推動(dòng)限位閥的開(kāi)放，按液壓腔內(nèi)的真空度隨時(shí)補(bǔ)充油量，保證液壓腔內(nèi)液壓油的充滿。

  計(jì)量泵被廣泛應(yīng)用于石化，化工，電力，水處理，制藥等各類工業(yè)過(guò)程中用于定量輸送各類化學(xué)添加劑。

  1936 年，發(fā)明世界上臺(tái)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)計(jì)量泵 ；

  1939年，Larry Wilson發(fā)明了Wilson化學(xué)品進(jìn)料設(shè)備－－世界上臺(tái)液壓驅(qū)動(dòng)隔膜計(jì)量泵 

  1963 年，發(fā)明世界上臺(tái)電磁驅(qū)動(dòng)計(jì)量泵 -LMI ；

  1965 年，發(fā)明世界上臺(tái)氣動(dòng)計(jì)量泵 -WILLIAMS. [5] 

  電磁隔膜

  概述

  電磁計(jì)量泵是利用電磁推桿帶動(dòng)隔膜在泵頭內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，引起泵頭膛腔體積和壓力的變化，壓力的變化

  計(jì)量泵

  引起吸液閥門和排液閥門的開(kāi)啟或關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)液體的定量吸入和排出。　電磁計(jì)量泵是由電磁鐵為驅(qū)動(dòng)，為輸送小流量低壓力管路液體而設(shè)計(jì)的一種計(jì)量泵，它以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗小、計(jì)量準(zhǔn)確以及調(diào)節(jié)方便而在行業(yè)內(nèi)受到歡迎，設(shè)計(jì)原則為“簡(jiǎn)單實(shí)用”，不過(guò)它的缺點(diǎn)就是計(jì)量流量?。ǔＲ?jiàn)是<90升每小時(shí)），對(duì)管路壓力要求比較低，從某些方面限制了它在工業(yè)上的應(yīng)用。

  應(yīng)用：電磁計(jì)量泵廣泛地應(yīng)用于石油、化工、電力冶金、礦山、造船、輕工、農(nóng)業(yè)、民用和國(guó)防等各部門。idose電磁計(jì)量泵引進(jìn)吸收國(guó)外生產(chǎn)技術(shù) [5]  ，流量可以達(dá)到100L/H；國(guó)外壟斷大流量電磁計(jì)量泵。 [5

  機(jī)械柱塞

  概述

  主要有普通有閥泵和無(wú)閥泵兩種。柱塞式計(jì)量泵因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和耐高溫高壓等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于石油化工領(lǐng)域。針對(duì)高粘度介質(zhì)在高壓力工況下普通柱塞泵的不足，一種無(wú)閥旋轉(zhuǎn)柱塞式計(jì)量泵受到愈來(lái)愈多的重視，被廣泛應(yīng)用于糖漿、巧克力、水泥助磨劑和石油添加劑等高粘度介質(zhì)的計(jì)量添加。因計(jì)量介質(zhì)和泵內(nèi)潤(rùn)滑劑之間無(wú)法實(shí)現(xiàn)完全隔離這一結(jié)構(gòu)性缺點(diǎn)，柱塞式計(jì)量泵在高防污染要求流體計(jì)量應(yīng)用中受到諸多限制。

  不同類型

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  柱塞式計(jì)量泵

  1、價(jià)格較低

  2、流量可達(dá)76米3/時(shí)，流量在百分之十到的范圍內(nèi)，計(jì)量精度可達(dá)±百分之一，壓力可達(dá)350兆帕。出口壓力變化時(shí)，流量幾乎不變。

  3、能輸送高粘度介質(zhì)，不適于輸送腐蝕性漿料及危險(xiǎn)性化學(xué)品。

  4、軸封為填料密封，有泄漏，需周期性調(diào)節(jié)填料。填料與柱塞易磨損，需對(duì)填料環(huán)作壓力沖洗和排放。

  5、無(wú)安全泄放裝置。

  機(jī)械隔膜

  1、價(jià)格較低。

  2、無(wú)動(dòng)密封，無(wú)泄漏。

  3、能輸送高粘度介質(zhì)，磨蝕性漿料和危險(xiǎn)性化學(xué)品。

  4、隔膜承受高應(yīng)力，隔膜壽命較低。

  5、出口壓力2兆帕以下，流量適用范圍較??；計(jì)量精度為±百分之五，當(dāng)壓力從最小到時(shí)，流量變化可達(dá)百分之十。

  6、無(wú)安全泄放裝置。

  液壓隔膜

  1、無(wú)動(dòng)密封，無(wú)泄漏，有安全泄放裝置，維護(hù)簡(jiǎn)單。

  2、壓力可達(dá)35兆帕；流量在10︰1范圍內(nèi)，計(jì)量精度可達(dá)±百分之一；壓力每升高6.9兆帕，流量下降百分之五到百分之十。

  3、價(jià)格較高。

  4、適用于中等粘度的介質(zhì)。

  波紋管

  1、價(jià)格較低。

  2、無(wú)動(dòng)密封，無(wú)泄漏。

  3、最宜于輸送真空、高溫、低溫介質(zhì)，出口壓力0.4兆帕以下，計(jì)量精度較低。

  有關(guān)事項(xiàng)

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  安裝事項(xiàng)

  1． 出口高于進(jìn)口，避免虹吸現(xiàn)象

  2． 泵頭與注射閥要求豎直安裝

  3． 所附管件用手旋緊即可，請(qǐng)勿使用工具；螺紋處不使用生料帶

  4． 電源電壓穩(wěn)定，并且接地

  5． 安裝環(huán)境整潔寬敞，通風(fēng)良好

  常見(jiàn)故障

  1）計(jì)量泵吸液不正常

  旋轉(zhuǎn)到?jīng)_程長(zhǎng)度100%位置。這樣可以使整套部件旋轉(zhuǎn)至背板漏液排出孔與泵的端對(duì)齊。在泵運(yùn)行過(guò)程中調(diào)整液力端和隔膜至合適的位置。

  對(duì)反應(yīng)時(shí)間來(lái)說(shuō)，脈沖持續(xù)時(shí)間可能不足夠長(zhǎng)。相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的脈沖寬度80msec，流量監(jiān)視器脈沖寬度擴(kuò)展可以被激活，增加脈沖寬度至300msec。激活智能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，取下固定電路板的護(hù)蓋， 移走跳線X-1。這樣就激活了擴(kuò)展功能，在故障指示之前允許有更多的時(shí)間。

  計(jì)量泵安裝自排氣泵頭，采用自灌式吸液。保持吸液管線盡可能短。

  2）拆換計(jì)量泵隔膜

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