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如何为隔膜泵选型

发布时间:2018.08.08    来源:上海顾达机电设备有限公司
一、隔膜泵概述:
  隔膜泵由执行机构和阀门组成。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。适合安置在各种特殊场合,用来抽送种常规泵不能抽吸的介质。
  隔膜泵执行机构有气动执行器的和电动执行器的,型号分别QBY型气动隔膜泵和DBY型电动隔膜泵。隔膜泵的主体(阀体)材质有四种:塑料、铝合金、铸铁、不锈钢,分别按液体或气体介质的要求选用。隔膜泵内部的隔膜片也是根据不同液体介质分别采用丁腈橡胶、氯丁橡胶、氟橡胶、聚偏氟乙烯、聚四六乙烯材料,所以在订购时需说明介质类型。  
二、隔膜泵的具体选型方式:  
1、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:
  (1)工艺生产安全;
  (2)介质的特性;
  (3)保证产品质量,经济损失最小。 
2、隔膜泵流量特性的选择
  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。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。  
3、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和选型时,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。  
4、隔膜泵类型的选择  
(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:
  A、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。
  B、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。
  C、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。
  D、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。
  E、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)隔膜泵执行机构的选择  
A、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。 
B、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。  
5、隔膜泵操作注意事项  
(1)隔膜泵开停车负荷操作
  隔膜泵是由变频电机驱动,若开停车负荷过大或过小、容易使电机损坏。为尽量避免以上情况的出现,硬性规定开停车负荷都控制在30%左右,并在仪表中设置使增减负荷都必须在一段时间内才能完成,有效的从工艺上做到了对变频器的维护。  
(2)隔膜泵仪表空气及润滑油压力系统操作
  隔膜泵的仪表空气和润滑油压力都与主电机设有联锁,推进液的注油、排油阀为气闭阀,要始终维持一定的空气压力,两阀的最小动作压力不低于0.4mpa,所以仪表空气压力一般维持在0-15mpa以上,即使停泵后也不停仪表空气,以免推进液腔内的液体不够或过量,供给阀门的空气是经过过滤、油雾化的。
  隔膜泵在运行中,润滑油压力应不低于压力联锁值(0-115mpa),且润滑油出口过滤器压差不能太大,润滑油流量窥镜内的钢球应处于上限位置,调节此流量时调节幅度不能太大,以免瞬间流量过大使压力下降太快引起联锁跳车。
  通过以上工艺改进及对操作要点的熟练掌握,使隔膜泵运行时始终有一个稳定的工艺环境,运行一年多来,仅有一次因电气原因跳车,做到了长周期、安全高效运行。 
三、隔膜泵选型在具体选择时,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。