隔膜泵控制的關(guān)鍵技術(shù)措施研究

陳秋權(quán)

（梅州鑄邦環(huán)保設(shè)備有限公司，廣東 梅州514000）

1 隔膜泵控制的關(guān)鍵技術(shù)

氣動(dòng)隔膜泵屬于新型的輸送機(jī)械，是現(xiàn)階段我國(guó)一種較為先進(jìn)的泵類(lèi)設(shè)備。其主要就是將壓縮空氣作為主要的動(dòng)力源，在腐蝕性液體中也可以廣泛應(yīng)用。氣動(dòng)隔膜泵的材質(zhì)主要可以分為工程塑料、鋁合金、不銹鋼、合金四種材質(zhì)。氣動(dòng)隔膜泵根據(jù)輸送介質(zhì)的不同可以采用山道橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠、氟橡膠、聚四氟乙烯、聚四六乙烯等不同的材質(zhì)，在特殊場(chǎng)合中也可以有效應(yīng)用，可以滿(mǎn)足用戶(hù)的不同需求[1]。

1.1 隔膜泵核心技術(shù)

氣動(dòng)隔膜泵是基于壓縮空氣為主要的動(dòng)力，通過(guò)膜片往復(fù)變形產(chǎn)生容積變化，屬于一種容積泵。在運(yùn)行中其主要的機(jī)理與柱塞泵類(lèi)似。在隔膜泵中的核心技術(shù)主要就是隔膜技術(shù)、氣動(dòng)馬達(dá)技術(shù)、進(jìn)出料設(shè)計(jì)、補(bǔ)償設(shè)計(jì)、活塞密封技術(shù)以及自動(dòng)化控制等技術(shù)手段，涉及的領(lǐng)域與范圍也相對(duì)較為廣泛。相對(duì)于傳統(tǒng)的往復(fù)泵技術(shù)來(lái)說(shuō)，隔膜泵在隔膜設(shè)計(jì)、活塞密封以及自動(dòng)化控制等方面，具有較為顯著的優(yōu)勢(shì)[2]。隔膜泵設(shè)計(jì)就是研究隔膜的尺寸、受力狀態(tài)以及材質(zhì)等相關(guān)內(nèi)容。其活塞密封設(shè)計(jì)主要就是氣動(dòng)馬達(dá)運(yùn)行中的變化、隔膜密封性能以及受力狀態(tài)等相關(guān)內(nèi)容，其中自動(dòng)化的控制技術(shù)主要是遠(yuǎn)程監(jiān)控、組合式泵運(yùn)行控制、信號(hào)檢測(cè)以及流量大小控制等。

1.2 工作原理

第一，連接潔凈壓縮空氣之后，在氣閥馬達(dá)控制下壓縮空氣會(huì)推動(dòng)2#膜片呈現(xiàn)向右的移動(dòng)，而膜片則會(huì)擠壓右流體腔中的介質(zhì)，進(jìn)而排出存在的介質(zhì)。膜片具有輸送介質(zhì)的作用，在腔室中也具有隔離壓縮空氣以及介質(zhì)的作用[3]。同時(shí)，在其一個(gè)膜片受到壓縮空氣影響而推向立柱的時(shí)候，利用中心軸則可以與另一端中膜片鏈接，將其轉(zhuǎn)移到中間體中。而在高壓中的中心軸的主要作用就是與兩個(gè)模腔室中膜片進(jìn)行鏈接。在其中一個(gè)膜片移向中間體的時(shí)候，其左側(cè)的氣體腔室中的高壓空氣則就會(huì)在活塞的換向作用之下排放到外界中。而在膜移向中間體的時(shí)候，在泵的入口位置就會(huì)產(chǎn)生真空，通過(guò)大氣壓力則會(huì)將介質(zhì)壓入泵進(jìn)口之中。在這個(gè)時(shí)候，泵進(jìn)口閥球則會(huì)被抬高，進(jìn)而離開(kāi)球座，如此可以保障介質(zhì)輕松地通過(guò)進(jìn)口管路進(jìn)入到左側(cè)的流體腔中[4]。

第二，在2#膜片進(jìn)入到高壓空氣狀態(tài)之下，膜片2#則會(huì)在沖程的作用之下逐漸移動(dòng)到最大位置范圍中。而利用氣閥控制壓縮空氣則會(huì)逐漸充入2#膜片的氣體腔室中。在這個(gè)時(shí)候，壓縮空氣要推動(dòng)2#膜片，使其遠(yuǎn)離中間體。而利用中心軸中的連接1#膜片，則其就會(huì)逐漸地移到中間體位置。2#膜片就會(huì)擠壓右側(cè)的流體腔中存在的介質(zhì)，在水力作用之下其就會(huì)進(jìn)入到進(jìn)口位置的閥球之上，在閥球與球座接觸作用之下，關(guān)閉進(jìn)口位置的管路。相同的水力作用則會(huì)在出口位置的球閥上提升閥球，從而打開(kāi)管路系統(tǒng)。在左側(cè)的戶(hù)口位置因?yàn)殚y球受到壓力作用，呈現(xiàn)關(guān)閉的狀態(tài)，在進(jìn)口位置的閥球則會(huì)受到壓力作用而打開(kāi)，這樣液體就會(huì)被吸入到流體的腔室之中。在完成一個(gè)沖程之后，氣閥換向會(huì)導(dǎo)致膜片1#氣體腔室中充滿(mǎn)壓縮氣體。同時(shí)2#膜片則就會(huì)逐漸向中間體轉(zhuǎn)移，氣體腔室中的壓縮氣體則會(huì)利用氣閥與消音器達(dá)到排出外界的效果[5]。

2 隔膜泵控制的關(guān)鍵技術(shù)措施

2.1 安裝與啟動(dòng)要點(diǎn)

隔膜泵在安裝過(guò)程中要盡可能地與輸送介質(zhì)臨近，進(jìn)而避免減少管道吸入的長(zhǎng)度以及配件的數(shù)量。而對(duì)于剛性管道安裝，在隔膜泵的出入口中則要通過(guò)軟管或者一些柔性的緩沖器鏈接。柔性連接可以有效地緩解系統(tǒng)的震動(dòng)以及壓力等問(wèn)題。

2.2 氣源要求

氣源壓力主要要控制在8.4bar 區(qū)間中。供應(yīng)隔膜泵氣源容量以及壓力要保障其滿(mǎn)足設(shè)計(jì)性能的各種要求，在儲(chǔ)氣罐出口要配置三級(jí)管路的精密過(guò)濾器。而在其供氣管道屬于硬管的時(shí)候，要應(yīng)用軟管連接管道以及隔膜泵，進(jìn)而達(dá)到減小管道應(yīng)變的效果。供氣管以及氣動(dòng)三聯(lián)件在安裝中要避免通過(guò)泵進(jìn)氣口作為主要的支撐模式，要通過(guò)其他固定方式進(jìn)行處理，而對(duì)于氣源不穩(wěn)定的狀態(tài)，則要適當(dāng)?shù)匕惭b調(diào)壓閥，保障氣壓不高于推薦限度要求[6]。

2.3 氣閥潤(rùn)滑

壓縮空氣分配閥以及換向閥之間應(yīng)無(wú)需潤(rùn)滑，這是氣動(dòng)控制運(yùn)行中的必要工作方式，要根據(jù)個(gè)人偏好以及氣源質(zhì)量，在進(jìn)行馬達(dá)潤(rùn)滑過(guò)程中，合理應(yīng)用油霧器。

2.4 氣管水汽

壓縮空氣中的水分會(huì)造成結(jié)冰或出現(xiàn)凍結(jié)等問(wèn)題，這樣就會(huì)導(dǎo)致隔膜泵運(yùn)行出現(xiàn)異常，嚴(yán)重的甚至?xí)Ｖ惯\(yùn)轉(zhuǎn)。為了解決此種問(wèn)題，可以通過(guò)在空氣干燥設(shè)備管路中增加空氣干燥裝置達(dá)到減少供應(yīng)系統(tǒng)水分的效果。此裝置可以清除壓縮空氣中的供應(yīng)系統(tǒng)水分，具有減輕氣體結(jié)冰以及凍結(jié)等問(wèn)題的效果。

2.5 氣源進(jìn)氣口和啟動(dòng)注水

在隔膜泵啟動(dòng)的時(shí)候，要將氣閥擰開(kāi)到約1/2～3/4 的開(kāi)度范圍中。在啟動(dòng)注水之后，則可以打開(kāi)氣閥，到達(dá)氣流可增加需要的程度。而在閥門(mén)開(kāi)啟中如果出現(xiàn)了只增加循環(huán)率而不增加流速的方式則意味著隔膜泵出現(xiàn)了汽蝕的現(xiàn)象，在這個(gè)時(shí)候則要少量關(guān)閉閥門(mén)，進(jìn)而達(dá)到空氣流量以及泵流量比值最優(yōu)效率點(diǎn)[7]。

2.6 使用期間

隔膜泵用于一些在靜止?fàn)顟B(tài)中很容易出現(xiàn)沉淀以及凝固材料的時(shí)候，在應(yīng)用之后要及時(shí)沖洗，避免損壞，有效避免殘余的材料干枯或者沉淀，導(dǎo)致重新應(yīng)用過(guò)程中隔膜泵出現(xiàn)隔膜片損壞等問(wèn)題，溫度較低的時(shí)候，在應(yīng)用之后則要及時(shí)排干水分。

2.7 背壓注意事項(xiàng)

在應(yīng)用隔膜泵以及流體儲(chǔ)罐鏈接的時(shí)候，儲(chǔ)罐位置如果高于泵安裝位置，就要避免背壓造成的傷害問(wèn)題。如果出現(xiàn)背壓即便在停止?fàn)顟B(tài)中也會(huì)受到力與擠壓作用而減少設(shè)備應(yīng)用壽命。在停止運(yùn)行狀態(tài)之下，膜片也會(huì)在背壓作用之下出現(xiàn)損壞等問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致流體在氣閥位置出現(xiàn)泄漏等問(wèn)題。在出現(xiàn)背壓狀況時(shí)，要保障背壓小于0.3bar。如果背壓數(shù)值高于0.3bar，則要在泵吸入端管路中根據(jù)具體狀況安裝截流閥，從而達(dá)到緩解背壓產(chǎn)生的傷害問(wèn)題。

3 結(jié)語(yǔ)

隔膜泵具有良好的運(yùn)輸性能，在各個(gè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，可以提升運(yùn)行效率與質(zhì)量，在生產(chǎn)企業(yè)中合理應(yīng)用可以提升整體的經(jīng)濟(jì)效益。在隔膜泵的工作中還是存在一些問(wèn)題與不足，加強(qiáng)對(duì)隔膜泵性能的分析，了解其關(guān)鍵技術(shù)、基礎(chǔ)原理以及安裝要點(diǎn)，并合理改善優(yōu)化，可以從根本上提升隔膜泵整體的工作能力與水平。