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計量泵原理

發(fā)布日期：  2019-05-22 11:15:45

• 概述

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  定義

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

  計量泵是流體輸送機械的一種,其突出特點是可以保持與排出壓力無關(guān)的恒定流量。使用計量泵可以同時完成輸送、計量和調(diào)節(jié)的功能,從而簡化生產(chǎn)工藝流程。使用多臺計量泵,可以將幾種介質(zhì)按準確比例輸入工藝流程中進行混合。由于其自身的突出,計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)過流部分

  ⑴柱塞、活塞式?、茩C械隔膜式⑶液壓隔膜式

  ⒉ 根據(jù)驅(qū)動方式

  ⑴電機驅(qū)動⑵電磁驅(qū)動

  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

  ⑴特大機座⑵大機座 ⑶中機座⑷小機座⑸微機座

  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、傳動箱、缸體等三部分組成。

  傳動箱部件是由渦輪蝸桿機構(gòu)、行程調(diào)節(jié)機構(gòu)和曲柄連桿機構(gòu)組成；通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪來實行高調(diào)節(jié)行程，從而改變移動軸的偏心距來達到改變柱塞（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

  電機經(jīng)聯(lián)軸器帶動蝸桿并通過蝸輪減速使主軸和偏心輪作回轉(zhuǎn)運動，由偏心輪帶動弓型連桿的滑動調(diào)節(jié)座內(nèi)作往復(fù)運動。當柱塞向后死點移時，泵腔內(nèi)逐漸形成真空，吸入閥打開，吸入液體；當柱塞向前死點移動時，此時吸入閥關(guān)閉，排出閥打開，液體在柱塞向進一步運動時排出。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，帶動調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)動，從而改變弓型連桿間的間距，改變柱塞（活塞）在泵腔內(nèi)移動行程來決定流量的大小。調(diào)節(jié)手輪的刻度決定柱塞行程，精確率為95%。

  泵的特點

  ⒈該泵性能優(yōu)越，其中隔膜式計量泵不泄露，安全性能高，計量輸送精確，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)、無噪聲、體積小、重量輕、維護方便，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64Mpa，流量范圍在0.1-20000L/h，計量精度在±1%以內(nèi)。

  ⒋根據(jù)工藝要求該泵可以手動調(diào)節(jié)和變頻調(diào)節(jié)流量，亦可實現(xiàn)遙控和計算機自動控制。

  特點

  計量范圍：0-400升/小時

  壓力范圍：0-1.0兆帕

  驅(qū)動方式：電機驅(qū)動

  控制方式：手動、自動控制（可接收4-20mA信號來調(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，無味。

  2、采用凸輪機構(gòu)．整體上完全無泄露，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、性價比高，普遍適用于，壓力要求不高的水處理行業(yè)。

  5、在泵運行或停止時也可任意調(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，第四層采用強化尼龍纖維補強，第五采用EPDM彈性橡膠完全包履，可有效提升隔膜使用壽命。

  型號介紹

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  液壓隔膜

  傳動機構(gòu)

  ⑴ 由電機動力傳遞給蝸桿、蝸輪實現(xiàn)減速旋轉(zhuǎn)，促使曲軸

  液壓隔膜式計量泵

  、連桿機構(gòu)作往復(fù)運動，帶動柱塞產(chǎn)生液力。

  ⑵ 行程調(diào)節(jié)機構(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）和標尺構(gòu)成，由改變偏心距來達到柱塞的相對行程。

  液壓系統(tǒng)

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

  ⑵液壓隔膜計量泵液力端的柱塞由傳動端的曲柄連桿機構(gòu)的往復(fù)運動帶動工作。柱塞在液壓腔內(nèi)作往復(fù)運動，促使液壓油的壓力變化，使液壓隔膜式撓曲位移來輸送介質(zhì)，液壓腔內(nèi)液壓油量的相對穩(wěn)定，由三閥的功能來保持。

  ⑶ 過載閥自動排出液壓油中進入液壓腔內(nèi)的氣體，保證工作的平穩(wěn)，避免了液壓油過多或排放管道受阻產(chǎn)生超壓自動開啟超載閥，達到保護目的。

  ⑷ 限位補償裝置是借助液壓隔膜式推動限位閥的開放，按液壓腔內(nèi)的真空度隨時補充油量，保證液壓腔內(nèi)液壓油的充滿。

  計量泵被廣泛應(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)明世界上臺馬達驅(qū)動計量泵 ；

  1939年，Larry Wilson發(fā)明了Wilson化學(xué)品進料設(shè)備－－世界上臺液壓驅(qū)動隔膜計量泵 

  1963 年，發(fā)明世界上臺電磁驅(qū)動計量泵 -LMI ；

  1965 年，發(fā)明世界上臺氣動計量泵 -WILLIAMS. [5] 

  電磁隔膜

  概述

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

  計量泵

  引起吸液閥門和排液閥門的開啟或關(guān)閉，實現(xiàn)液體的定量吸入和排出。　電磁計量泵是由電磁鐵為驅(qū)動，為輸送小流量低壓力管路液體而設(shè)計的一種計量泵，它以結(jié)構(gòu)簡單、能耗小、計量準確以及調(diào)節(jié)方便而在行業(yè)內(nèi)受到歡迎，設(shè)計原則為“簡單實用”，不過它的缺點就是計量流量?。ǔＲ娛?lt;90升每小時），對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)、民用和國防等各部門。idose電磁計量泵引進吸收國外生產(chǎn)技術(shù) [5]  ，流量可以達到100L/H；國外壟斷大流量電磁計量泵。 [5

  機械柱塞

  概述

  主要有普通有閥泵和無閥泵兩種。柱塞式計量泵因其結(jié)構(gòu)簡單和耐高溫高壓等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于石油化工領(lǐng)域。針對高粘度介質(zhì)在高壓力工況下普通柱塞泵的不足，一種無閥旋轉(zhuǎn)柱塞式計量泵受到愈來愈多的重視，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)的計量添加。因計量介質(zhì)和泵內(nèi)潤滑劑之間無法實現(xiàn)完全隔離這一結(jié)構(gòu)性缺點，柱塞式計量泵在高防污染要求流體計量應(yīng)用中受到諸多限制。

  不同類型

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  柱塞式計量泵

  1、價格較低

  2、流量可達76米3/時，流量在百分之十到的范圍內(nèi)，計量精度可達±百分之一，壓力可達350兆帕。出口壓力變化時，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，需對填料環(huán)作壓力沖洗和排放。

  5、無安全泄放裝置。

  機械隔膜

  1、價格較低。

  2、無動密封，無泄漏。

  3、能輸送高粘度介質(zhì)，磨蝕性漿料和危險性化學(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，流量適用范圍較小；計量精度為±百分之五，當壓力從最小到時，流量變化可達百分之十。

  6、無安全泄放裝置。

  液壓隔膜

  1、無動密封，無泄漏，有安全泄放裝置，維護簡單。

  2、壓力可達35兆帕；流量在10︰1范圍內(nèi)，計量精度可達±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、價格較高。

  4、適用于中等粘度的介質(zhì)。

  波紋管

  1、價格較低。

  2、無動密封，無泄漏。

  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，計量精度較低。

  有關(guān)事項

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  安裝事項

  1． 出口高于進口，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

  常見故障

  1）計量泵吸液不正常

  旋轉(zhuǎn)到?jīng)_程長度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齊。在泵運行過程中調(diào)整液力端和隔膜至合適的位置。

  對反應(yīng)時間來說，脈沖持續(xù)時間可能不足夠長。相對于標準的脈沖寬度80msec，流量監(jiān)視器脈沖寬度擴展可以被激活，增加脈沖寬度至300msec。激活智能轉(zhuǎn)換開關(guān)，取下固定電路板的護蓋， 移走跳線X-1。這樣就激活了擴展功能，在故障指示之前允許有更多的時間。

  計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）拆換計量泵隔膜

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