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專業(yè)論文

應用優(yōu)勢

隔膜泵是一種新型輸送機械，可以輸送各種腐蝕性液體，帶顆粒的液體，高粘度、易揮發(fā)、易燃、劇毒的液體。隔膜泵其有四種材質：塑料、鋁合金、鑄鐵、不銹鋼。

隔膜泵根據(jù)不同液體介質分別采用丁晴橡膠、氯丁橡膠、氟橡膠、聚四氟乙烯、聚四六乙烯。以滿足不同用戶的需要。安置在各種特殊場合，用來抽送種常規(guī)泵不能抽吸的介質，均取得了滿意的效果。

在噴漆、陶瓷業(yè)中隔膜泵已占有絕對的主導地位，氣動隔膜泵的優(yōu)勢在于：

1、由于用空氣作動力，所以流量隨背壓（出口阻力）的變化而自動調整，適合用于中高粘度的流體。而離心泵的工作點是以水為基準設定好的，如果用于粘度稍高的流體，則需要配套減速機或變頻調速器，成本就大大的提高了，對于齒輪泵也是同樣如此。

2、在易燃易爆的環(huán)境中用氣動泵可靠且成本低，如燃料、火藥、炸藥的輸送，因為：第一、接地后不可能產(chǎn)生火花；第二、工作中無熱量產(chǎn)生，機器不會過熱；第三、流體不會過熱因為隔膜泵對流體的攪動最小。

3、在工地惡劣的地方，如建筑工地、工礦的廢水排放、由于污水中的雜質多且成分復雜，管路易于堵塞，這樣對電泵就形成負荷過高的情況，電機發(fā)熱易損。氣動隔膜泵可通過顆粒且流量可調，管道堵塞時自動停止至通暢。

4、可用于輸送化學性質比較不穩(wěn)定的流體，如：感光材料、絮凝液等。這是因為隔膜泵的剪切力低，對材料的物理影響小。

5、在有危害性、腐蝕性的物料處理中，隔膜泵可將物料與外界完全隔開。

6、或是一些試驗中保證沒有雜質污染原料。

另外，隔膜泵體積小易于移動，不需要地基，占地面極小，安裝簡便經(jīng)濟?？勺鳛橐苿邮轿锪陷斔捅?。

氣動隔膜泵特點

1、壓縮空氣為動力。

2、是一種由膜片往復變形造成容積變化的容積泵，其工作原理近似于柱塞泵，由于隔膜泵工作原理的特點，因此隔膜泵具有以下特點:

（1）泵不會過熱：壓縮空氣作動力，在排氣時是一個膨脹吸熱的過程，氣動泵工作時溫度是降低的，無有害氣體排出。

（2）不會產(chǎn)生電火花：氣動隔膜泵不用電力作動力，接地后又防止了靜電火花

（3）可以通過含顆粒液體：因為容積式工作且進口為球閥，所以不容易被堵。

（4）對物料的剪切力極低：工作時是怎么吸進怎么吐出，所以對物料的攪動最小，適用于不穩(wěn)定物質的輸送

（5）流量可調節(jié)，可以在物料出口處加裝節(jié)流閥來調節(jié)流量。

（6）具有自吸的功能。

（7）可以空運行，而不會有危險。

（8）可以潛水工作。

（9）可以輸送的流體極為廣泛，從低粘度的到高粘度的，從腐蝕性得到粘稠的。

（10）沒有復雜的控制系統(tǒng)，沒有電纜、保險絲等。

（11）體積小、重量輕，便于移動。

（12）無需潤滑所以維修簡便，不會由于滴漏污染工作環(huán)境。

（13）泵始終能保持高效，不會因為磨損而降低。

（14）百分之百的能量利用，當關閉出口，泵自動停機，設備移動、磨損、過載、發(fā)熱

（15）沒有動密封，維修簡便避免了泄漏。工作時無死點。

電動隔膜泵特點

1、不需灌引水，自吸能力達7米以上。

2、通過性能好，直徑在10毫米以下的顆粒、泥漿等均可以毫不費力地通過。

3、由于隔膜將被輸送介質和傳動機械件分開，所以介質絕對不會向外泄漏。且泵本身無軸封，使用壽命大大延長。根據(jù)不同介質，隔膜分為氯丁橡膠、氟橡膠、丁晴橡膠等，完全可以滿足不同用戶的要求。

4、體積小重量輕：由于采用了行星擺線傳動結構，故使泵型獲得小尺寸如與同類型泵來比較，其體積重量均下降一半左右。

5、泵體介質流經(jīng)部份，可根據(jù)用戶要求，分為鑄鐵、不銹鋼、襯膠、電機分為普通式、防爆式、調速式。

隔膜泵原理圖

工作故障檢修

隔膜泵工作故障檢修指南當遇到以下一種或多種情況時，此資料可用作指導，幫助你制定維修措施。

如下所示，為本指南所述之幾種不正常操作情況： A）快循環(huán)/低流量 B）無循環(huán)/慢循環(huán)/無規(guī)律循環(huán) C）漏損 D）噪音 E）部件破裂

在泵的應用過程中，這些情況都是可能碰到的。每種情況又可分為多種可能的原因。本指南列出了故障原因并給出了相應的正確的維修措施。指南中所有特定術語的含義在后面列出。

空氣閥--銅質或不銹鋼閥殼由四支螺栓固定在泵中心體上。

活塞--鋁質圓柱體封裝在空氣閥內，控制氣流量。

氣蝕--由于泵入口供入流體量減少或缺乏，泵排出量低于額定量。事實上，液室內在排放前設有流滿流體。

靜派放壓頭--從泵中心線至自由輸送點之間垂直距離（以英尺計）入口壓力--入口是用磅為單位測量的，包括流體的比重和流速。

比重--68F時流量對水重量的比率。68F水的比重為1.0

靜吸入揚程--供入液面到泵中心線的垂直距離，泵應在液面以上。

蒸氣壓力--所有液體在其自由表面上的蒸汽產(chǎn)生壓力。在任何泵操作系統(tǒng)中，操作壓力都不能低于蒸汽壓，否則形成的蒸汽將部分或完全切斷入泵的流體。粘度--由于流體內部摩擦的存在，粘度這一性質使流體產(chǎn)生流動阻力。

水錘作用--

水錘是在突然停電或者在閥門關閉太快時,由于壓力水流的慣性,產(chǎn)生水流沖擊波,就象錘子敲打一樣,所以叫水錘。水流沖擊波來回產(chǎn)生的力，有時會很大，從而破壞閥門和水泵。水錘效應”是指在水管內部，管內壁光滑，水流動自如。當打開的閥門突然關閉，水流對閥門及管壁，主要是閥門會產(chǎn)生一個壓力。由于管壁光滑，后續(xù)水流在慣性的作用下，迅速達到最大，并產(chǎn)生破壞作用，這就是水利學當中的“水錘效應”，也就是正水錘。在水利管道建設中都要考慮這一因素。相反，關閉的閥門在突然打開后，也會產(chǎn)生水錘，叫負水錘，也有一定的破壞力，但沒有前者大。。選型和分類作用

摘要:主要闡述了隔膜泵的組成和分類，以及調節(jié)間的類型、執(zhí)行機構、作用方式、流量特性等選擇原則和方法，并對調節(jié)閻選擇的方法、原則進行了分析。

關鍵詞:控制閥;隔膜泵;分類;選擇;分析

隔膜泵在過程控制中的作用是接受調節(jié)器或計算機的控制信號，改變被調介質的流量，使被調參數(shù)維持在所要求的范圍內，從而達到生產(chǎn)過程的自動化。如果把自動調節(jié)系統(tǒng)與人工調節(jié)過程相比較，檢測單元是人的眼睛，調節(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。要實現(xiàn)對工藝過程某一參數(shù)如溫度、壓力、流量、液位等的調節(jié)控制，都離不開隔膜泵。因此正確選擇隔膜泵在過程自動化中具有重要意義。

組成與分類

隔膜泵又稱控制泵，是執(zhí)行器的主要類型，通過接受調節(jié)控制單元輸出的控制信號，借助動力操作去改變流體流量。隔膜泵一般由執(zhí)行機構和閥門組成。如果按其所配執(zhí)行機構使用的動力，隔膜泵可以分為氣動、電動、液動三種，即以壓縮空氣為動力源的氣動隔膜泵，以電為動力源的電動隔膜泵，以液體介質(如油等)壓力為動力的電液動隔膜泵。

類型的選擇

2.1隔膜泵的閥體類型選擇閥體的選擇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)閥芯形狀結構主要根據(jù)所選擇的流量特性和不平衡力等因素考慮。

(2)耐磨損性當流體介質是含有高濃度磨損性顆粒的懸浮液時。

(3)耐腐蝕由于介質具有腐蝕性，在能滿足調節(jié)功能的情況下，盡量選擇結構簡單閥門。

(4)介質的溫度、壓力當介質的溫度、壓力高且變化大時，應選用閥芯和閥座的材料受溫度、壓力變化小的閥門。

2.2 隔膜泵執(zhí)行機構的選擇

2.2.1 輸出力的考慮

執(zhí)行機構不論是何種類型，其輸出力都是用于克服負荷的有效力(主要是指不平衡力和不平衡力矩加上摩擦力、密封力、重力等有關力的作用)。

2.2.2 執(zhí)行機構類型的確定

作用方式選擇

組合形式有4種即正正(氣關型)、正反(氣開型)、反正(氣開型)、反反(氣關型)a)工藝生產(chǎn)安全;b)介質的特性;c)保證產(chǎn)品質量，經(jīng)濟損失最小。

特性的選擇

隔膜泵的流量特性是指介質流過閥門的相對流量與位移(閥門的相對開度)間的關系，理想流量特性主要有直線、等百分比(對數(shù))、拋物線和快開等4種，特性曲線和閥芯形狀如圖1和圖2所示。常用的理想流量特性只有直線、等百分比(對數(shù))、快開三種。

具體從下幾方面考慮:①從調節(jié)系統(tǒng)的調節(jié)質量分析并選擇;②從工藝配管情況考慮;③從負荷變化情況分析。

口徑的選擇

1)計算流量的確定?，F(xiàn)有的生產(chǎn)能力、設備負荷及介質的狀況，決定計算流量的Qmax和Qmin.

2)閥前后壓差的確定。根據(jù)已選擇的閥流量特性及系統(tǒng)特點選定S(阻力系數(shù))，再確定計算壓差。

3)計算Cv。根據(jù)所調節(jié)的介質選擇合適的計算公式和圖表，求得Cmax和Cmin.

4)選用Cv。根據(jù)Cmax,在所選擇的產(chǎn)品標準系列中選取>Cmax且與其最接近的一級C.

5)隔膜泵開度驗算。一般要求最大計算流量時的開度≯90%，最小計算流量時的開度≮10%。

6)隔膜泵實際可調比的驗算。一般要求實際可調比≮10。

7)閥座直徑和公稱直徑的確定。驗證合適后，根據(jù)C確定。

6 結束語

隔膜泵的選擇是非常細致的工作，不僅要有扎實的專業(yè)理論知識，還要有豐富實踐經(jīng)驗。選擇得好不僅有利于調節(jié)控制回路PID參數(shù)的整定，使被調參數(shù)得到較好地控制效果，也使隔膜泵的使用壽命大大增長。隔膜泵的選擇要因地制宜，并非一成不變，要在實踐的過程中不斷總結和創(chuàng)新，特別隨著機電一體化技術、計算機和數(shù)字信息技術的應用，隔膜泵的結構功能變得更好、更全面，為選擇隔膜泵提供了極大的方便。

QBY氣動隔膜泵、DBY電動隔膜泵

產(chǎn)品概述：

QBY系列氣動隔膜泵采用壓縮空氣、蒸汽、工業(yè)廢氣為動力源，對于各種腐蝕性液體，帶顆粒的液體，高粘度、易揮發(fā)、易燃、劇毒的液體，均能予以抽光吸盡，具有自吸泵、潛水泵、屏蔽泵、泥漿泵和雜質泵等輸送機械的許多優(yōu)點，廣泛適用于石油、化工、電子、陶瓷、紡織等行業(yè)。

該系列泵安置在各種特殊場合，用來抽送各種常規(guī)泵不能抽吸的介質，均取得了滿意的效果。

吸送介質范圍：

- 隔膜泵花生醬、泡菜、土豆泥、小紅腸、果醬蘋果漿、巧克力等。

- 隔膜泵油漆、樹膠、顏料。

- 粘合劑和膠水、全部種類可用隔膜泵取。

- 各種瓦、瓷、磚器及陶器釉漿。

- 油井鉆好后，用隔膜泵沉積物及灌漿。

- 隔膜泵各種乳化劑和填料。

- 隔膜泵各種污水。

- 用泵為油輪，駁船清倉吸取倉內污水。

- 啤酒花及發(fā)酵粉稀漿、糖漿、糖蜜。

- 隔膜泵礦井、坑道、隧道、選礦、礦渣中的積水。

-隔膜泵水泥灌漿及灰漿，各種橡膠漿。

- 各種磨料、腐蝕劑、石油及泥漿、清洗油垢及一般容器。

- 各種劇毒、易燃、易揮發(fā)液體。

- 各種強酸、強堿、強腐蝕液體

單向氣動隔膜泵

稱	型號	進口口徑 mm	流量 m/h	揚程 m	吸程 m	最大允許通過顆粒直徑 mm	最大供氣壓力 kg/cm	最大空氣消耗量 m/min
氣動隔膜泵	QBY-10	10	0.8	50	5	1	4-7	0.3
QBY-15	15	1.0	50	5	1	4-7	0.3
QBY-20	20	1.8	50	6	2.5	2-7	0.5
QBY-25	25	2.4	50	7	2.5	2-7	0.6
QBY-32	32	5.6	50	7	4.5	2-7	0.7
QBY-40	40	8	50	7	4.5	2-7	0.6
QBY-50	50	12	50	7	8	2-7	0.9
QBY-65	65	16	50	7	8	2-7	0.9
QBY-80	80	24	50	7	10	2-7	1.5
QBY-100	100	30	50	7	10	2-7	1.5

內部系統(tǒng)

隔膜泵設備系統(tǒng)，由一個或多個雙側泵組成，例如一個氣動雙隔膜泵。泵上的集合管分開，使泵的每一側泵出多成分材料中的一種成分，一個積累器與兩側的輸出相連，使泵的異相輸出變?yōu)橥?。隔膜式隔離閥可選用在泵的每一側出口，從而防止混合材料回流。如果需要1：1以外的混合比，可以采用一個以上的這種泵一起使用，從而達到多種混合比。

隔膜失效監(jiān)測系統(tǒng)，用于檢測隔膜泵隔膜的泄漏。該系統(tǒng)包括泵，該泵具有一個工作室，內裝工作液；一個泵送室，用以泵送材料進入和送出泵；和一個隔膜，用以將工作室與泵送室隔離。一個第一光纖與工作室相連接，用以傳輸一光學信號穿過工作液。一個第二光纖與工作室相連接，用以接收由第一光纖傳出的光學信號。一個電信號建立裝置，在光信號從第一光纖傳出，穿過未被污染的工作液到達第二光纖時，建立第一電信號。此電信號建立裝置，在光信號從第一光纖傳出，穿過被污染了的工作液到達第二光纖時，建立第二電信號。當?shù)诙娦盘柋唤r，據(jù)此，污染材料穿過隔膜進入工作室的泄漏問題可被檢測到。

隔膜泵內隔膜安裝方法，它是在不影響泵的容積變化要求，又充分利用隔膜優(yōu)良的抗壓性能，在隔膜的幾何尺寸上進行的，它具有不需增加什么成本和工作量，而又大大提高隔膜的使用壽命，保證生產(chǎn)的正常化和提高產(chǎn)品生產(chǎn)質量，它能適用于各種隔膜泵內隔膜安裝。

氣室的充氣法

隔膜泵氣室的結構一般是用^[5]將水腔與空氣腔隔開。向空氣腔充入壓縮空氣后，水腔里水的脈動就通過橡膠膜片被氣室里的壓縮空氣吸收掉了。氣室的作用就是利用空氣的可壓縮性（或者叫做彈性），將隔膜泵的出水脈動吸收掉，使之趨于平穩(wěn)。進入系統(tǒng)內部的水流基本是平穩(wěn)的。但要達到水流基本平穩(wěn)的要求，就要求氣室內的氣壓應與水壓相適應。

隔膜泵氣室充氣方法：隔膜泵運轉前，先向氣室充氣，其氣壓大于泵的工作壓力。驅動隔膜泵，調至工作壓力，此時可見到泵的出水膠管劇烈抖動。取一針狀物，頂在氣嘴處放氣，隨著放氣的進行，出水膠管的抖動現(xiàn)象將逐漸消失。出水膠管平穩(wěn)后，停止放氣。

安裝尺寸

氣動隔膜泵安裝尺寸圖

型號	A	B	C	D	H	H1	H2	φ	底腳螺栓	泵進口尺寸	泵出口尺寸	進氣口外徑
QBY-15鑄鐵	140	B向無孔	180	140	250	4			8	1/2"絲扣活接頭	1/2"絲扣活接頭	8
QBY-15鋁合金	140	B向無孔	180	140	250	0			8	1/2"絲扣活接頭	1/2"絲扣活接頭	8
QBY-15不銹鋼	140	B向無孔	180	140	245	4			8	1/2"絲扣活接頭	1/2"絲扣活接頭	8
QBY-25鑄鐵	206	175	355	230	500	46			10	1"絲扣活接頭	1"絲扣活接頭	10
QBY-25鋁合金	210	175	350	230	495	45			10	1"絲扣活接頭	1"絲扣活接頭	10
QBY-25不銹鋼	220	175	350	230	485	57			10	1"絲扣活接頭	1"絲扣活接頭	10
QBY-40鑄鐵	206	175	355	230	505	50			10	11/2"絲扣活接頭	11/2""絲扣活接頭	10
QBY-40鋁合金	210	175	350	230	500	50			10	11/2"絲扣活接頭	11/2""絲扣活接頭	10
QBY-40不銹鋼	220	175	350	230	490	60			10	11/2"絲扣活接頭	11/2""絲扣活接頭	10
QBY-50/65鑄鐵	340	240	540	340	765	75			12	2"法蘭	2"法蘭	16
QBY-50/65鋁合金	340	240	540	340	765	75			12	2"法蘭	2"法蘭	16
QBY-50/65不銹鋼	340	240	540	340	785	75			12	2"法蘭	2"法蘭	16
QBY-80鑄鐵	360	250	590	450	915	100	855		14	3"法蘭	3"法蘭	16
QBY-80鋁合金	360	250	590	450	915	100	855		14	3"法蘭	3"法蘭	16
QBY-80不銹鋼	360	250	590	450	900	100	830		14	3"法蘭	3"法蘭	16
QBY-100鑄鐵	360	250	590	450	915	100	845	175	14	4"法蘭	4"法蘭	16
QBY-100鋁合金	360	250	590	450	915	100	855	175	14	4"法蘭	4"法蘭	16
QBY-100不銹鋼	360	250	590	450	900	100	835	175	14	4"法蘭	4"法蘭	16

工作原理

氣動隔膜泵氣動原理圖

工作原理在泵的兩個對稱工作腔中中各裝有一塊隔膜，由中心聯(lián)桿將其連結成一體。壓縮空氣從泵的進氣口進入配氣閥，通過配氣機構將壓縮空氣引入其中一腔，推動腔內隔膜運動，而另一腔中氣體排出。一旦到達行程終點，配氣機構自動將壓縮空氣引入另一工作腔，推動隔膜朝相反方向運動，從而使兩個隔膜連續(xù)同步地往復運動。在圖示中壓縮空氣由進入配氣閥，使膜片向右運動，則室的吸力使介質由入口流入，推動球閥進入室，球閥則因吸入而閉鎖；室中的介質則被擠壓，推開球閥由出口流出，同時使球閥閉鎖，防流，就這樣循環(huán)往復使介質不斷從入口處吸入，出口處排出。