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隔膜泵工作原理及结构特点

时间:2016-04-17 13:58 来源:三昌泵业 点击:

        隔膜泵又称控制泵,是上世纪七十年代在往复式活塞泵的基础上,增加隔膜室演变而来的。是种新型输送机械,是目前内新颖的种泵类。它与普通泵类不同的是,它是执行器的主要类型,通过接受调制单元输出的控制信号,借助动力操作去改变流体流量,常借助的动力有空气,电动装置,液体介质等。
隔膜泵
        、隔膜泵的类别
        1、气动单隔膜泵
气动单隔膜泵
        隔膜泵原理:气动隔膜泵采用压缩空气为动力源,是种由膜片往复变形造成容积变化的容积泵,其工作原理近似于柱塞泵。
        气动隔膜泵其有四种材质:工程塑料、铝合金、铸铁、不锈钢。气动隔膜泵根据不同液体介质分别采用丁腈橡胶、氯丁橡胶、氟橡胶、聚四氟乙烯、聚四六乙烯。 
        丁腈橡胶主要应用于石化及含油的液体,弹性寿命佳。温度限制:-12.2℃ to +82.2℃,+10°F to +180°F。
        氯丁橡胶广泛使用于没有腐蚀性的应用。具有寿命长及低成本的特性;温度限制:-17.7℃ to +93.3℃,0°F to +200°F。
        氟化橡胶应用于高温的情况下,效果很好。可用于部分酸及碱的产品。但成本高且寿命较短。温度限制:-40℃ to +175.7℃,-40°F to +350°F。
        2、电动隔膜泵
电动隔膜泵
        (1)、电动隔膜泵原理:
        电动隔膜泵上的电机通过减速箱带动左右两端柱塞上面的隔膜前后往复运动。在左右两个泵腔内,装有上下四个单向球阀隔膜的运动,造成工作腔内的容积的改变,迫使四个单向球阀交替地开启和关闭,从而将液体不断地吸入和排出。
电动隔膜泵结构图
电动隔膜泵工作原理动画图
 双缸双作用隔膜泵结构原理图
        双作用是指活塞的两端面均是工作面,曲轴每旋转周,每个活塞端面完成次工作过程。但是由于个活塞有两个工作面,实际完成了两个工作过程(边排气、另边吸气)
        双缸双作用隔膜泵是煤化工域 水煤浆输送的关键设备,双缸双作用隔膜泵动力端主要由主动轴和皮带轮等关键部件所组成。
三缸单作用隔膜泵结构原理图
        三缸单作用是指三个缸的活塞只有个工作面,曲轴每旋转周,每个缸只完成个工作过程。
       大型三缸单作用隔膜泵是长距离管道输送域中固-液两相流体输送的核心设备。
        3、气动双隔膜泵
气动双隔膜泵
        (1)、气动双隔膜泵原理:
        气动双隔膜泵采用压缩空气、氮气或天然气作为动力。主定向(气动)控制阀将压缩空气分配至气体腔室,向隔膜的内表面上施加均匀压力。同时排出的气体从泵另侧后方通过气阀组件导向端口排出。 气动双隔膜泵通过行程机械拉动吸入隔膜的移动气动双隔膜泵的内板与对准的驱动柱塞发生接触(公众号:泵管),移动导向阀芯。导向阀激活后,便向主定向气阀的另端发出压力信号,气动双隔膜泵使压缩空气方向改向内部腔室的另侧如此反复运动完成介质的连续输送。
        二、隔膜泵的结构特点:
        1、气动单隔膜泵
        (1)泵不会过热,无有害气体排出。
        (2)不会产生电火花。
        (3)不容易被堵。
        (4)对物料的搅动小,适用于不稳定物质的输送。
        (5)流量可调节,可以在物料出口处加装节流阀来调节流量。
        (6)具有自吸的功能。
        (7)可以空运行,而不会有危险。
        (8)可以潜水工作。
        (9)可以输送的流体为广泛,从低粘度的到高粘度的, 从腐蚀性得到粘稠的。
        (10)没有复杂的控制系统,没有电缆、保险丝等。
        (11)体积小、重量轻,便于移动。
        (12)无需润滑所以维修简便,不会由于滴漏污染工作环境。
        (13)泵始终能保持高效,不会因为磨损而降低。
        (14)百分之百的能量利用,当关闭出口,泵自动停机。
        (15)没有动密封,维修简便避免了泄漏。工作时无死点。
气动单隔膜泵结构图
        2、电动隔膜泵
        (1) 不需灌引水,自吸能力达7米以上。
        (2) 通过性能好,直径在10毫米以下的颗粒、泥浆等均可以毫不费力地通过。
        (3) 由于隔膜将被输送介质和传动机械件分开,所以介质对不会向外泄漏。且泵本身无轴封,使用寿命大大延长。
        (4) 体积小重量轻:由于采用了行星摆线传动结构,故使泵型获得小尺寸如与同类型泵来比较,其体积重量均下降半左右。
        (5) 泵体介质流经部份,可根据用户要求,分为铸铁、不锈钢、衬胶、电机分为普通式、防爆式、调速式。
电动隔膜泵结构图
        3、气动双隔膜泵
        气动双隔膜泵的特点和单隔膜泵的类似,只不过双隔膜泵指双吸液腔,单隔膜泵就个吸液腔。   
        但是,隔膜泵压力无法提高,被气源压力限制。隔膜泵流量通常不会太大,多数应用在小系统中。跟传统用在大流量的离心泵还是有使用场合上的不同。
气动双隔膜泵结构图
        三、隔膜泵的选型
        隔膜泵的阀体类型选择是隔膜泵选择中重要的环节。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:
        (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。
        由于隔膜泵拥有传统泵些无法比拟的特点,世界上隔膜泵自从诞生以来正逐步侵入其他泵的市场,并占有部分比例。在喷漆、陶瓷业中隔膜泵已占有对的主导地位。而在其他的些行业中,像环保、废水处理、建筑、排污、精细化工中正在扩大它的市场份额,并具有其他泵不可替代的地位。
        隔膜泵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。在易燃易爆的环境中用气动泵可靠且成本低,如燃料、火药、炸药的输送。在工地恶劣的地方,如建筑工地、工矿的废水排放环境下依旧能稳定工作。
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