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        隔膜泵选型和分类作用

        发布时间:2011-5-25 17:09:11  打印本页 || 关闭窗口

         摘要:主要阐述了隔膜泵的组成和分类,以及调节间的类型、执行机构、作用方式、流量特性等选择原则和方法,并对调节阎选择的方法、原则进行了分析。

        关键词:控?#21697;?隔膜泵;分类;选择;分析

            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?#26800;?#20803;—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。因此正确选择隔膜泵在过程自动化中具有重要意义。 1 隔膜泵的组成与分类
        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?#26800;?#30913;阀、电子式、智能式、现场总线?#36879;?#33180;泵等。隔膜泵的产品类型很
        多,结?#25346;?#22810;种多样,而?#19968;?#22312;不断更新和变化。一般?#27492;?#38400;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。

        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**重要的?#26041;凇?#38548;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?#31570;?#25968;进行细心的分析,?#21344;?#36275;够的数据,了解系统对隔膜泵的要求,根据所?#21344;?#30340;数据来?#33539;?#25152;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?#29616;?#25705;擦。因此阀门的流路要光滑,阀的内部材料要坚硬。
            (3)?#36879;从?#20110;介?#31034;?#26377;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?#28034;?#21270;闪蒸?#28034;?#21270;只产生在液体介质。在实际生产过程中,闪蒸?#28034;?#21270;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?#28034;?#21270;。
            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****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?#33539;?BR>对执行机构输出力?#33539;?#21518;,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?#26800;?#33410;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?#32479;?#30340;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**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?#28034;?#24320;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?#21360;?#30446;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,?#28034;?#20197;根据其流量特性?#33539;?#38400;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?#35789;?#29616;。

            5 隔膜泵口径的选择

            隔膜泵口径的选择和?#33539;?#20027;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?#24230;范ǎ?#19968;般需经以下步骤:
        1)计算流量的?#33539;ā?#29616;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?#33539;ā?#26681;据已选择的阀流量特性及系?#31243;?#28857;选定S(阻力系数),再?#33539;?#35745;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**接近的一级C.
        5)隔膜泵开度验算。一般要求****计算流量时的开度≯90%,**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?#26412;?#21644;公称?#26412;?#30340;?#33539;ā?#39564;证合适后,根据C?#33539;ā?/FONT>

        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?#38469;酢?#35745;算机和数?#20013;?#24687;?#38469;?#30340;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。
         

         

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