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隔膜泵的操作要點及隔膜泵的出廠檢驗要點

時間:2017-07-19 15:03:02 來源:扑克之星亚洲官网水泵製造有限公司

  隔膜泵又稱控製泵,是執行器的主要類型,通過接受調節控製單元輸出的控製信號,借助動力操作去改變流體流量。隔膜泵一般由執行機構和閥門組成。采用壓縮空氣為動力源,對於各種腐蝕性液體,帶顆粒的液體,高粘度、易揮發、易燃、劇毒的液體,均能予以抽光吸盡。

  氣動隔膜泵其有四種材質:鋁合金、鑄鐵、塑料、不鏽鋼。電動隔膜泵其有四種材質:鋁合金、鑄鐵、塑料、不鏽鋼。隔膜泵根據不同液體介質分別采用丁腈橡膠、氯丁橡膠、氟橡膠、聚偏氟乙烯、聚四六乙烯。以滿足需要。安置在各種特殊場合,用來抽送種常規泵不能抽吸的介質。

  一、隔膜泵的操作注意事項:

  (1)隔膜泵開停車負荷操作

  隔膜泵是由變頻電機驅動,若開停車負荷過大或過小、短奔涓漢刹ǘ洗蟆⒊て讜詰透漢上略誦械榷級員淦燈饔杏跋?為盡量避免以上情況的出現,硬性規定開停車負荷都控製在30%左右,並在儀表中設置使增減負荷都必須在一段時間內才能完成,有效的從工藝上做到了對變頻器的維護。

  (2)隔膜泵儀表空氣及潤滑油壓力係統操作

  隔膜泵的儀表空氣和潤滑油壓力都與主電機設有聯鎖,推進液的注油、排油閥為氣閉閥,要始終維持一定的空氣壓力,兩閥的最小動作壓力不低於0.4MPa,所以儀表空氣壓力一般維持在015MPa以上,即使停泵後也不停儀表空氣,以免推進液腔內的液體不夠或過量,供給閥門的空氣是經過過濾、油霧化的。

  隔膜泵在運行中,潤滑油壓力應不低於壓力聯鎖值(0115MPa),且潤滑油出口過濾器壓差不能太大,潤滑油流量窺鏡內的鋼球應處於上限位置,調節此流量時調節幅度不能太大,以免瞬間流量過大使壓力下降太快引起聯鎖跳車。

  通過以上工藝改進及對操作要點的熟練掌握,使隔膜泵運行時始終有一個穩定的工藝環境,運行一年多來,僅有一次因電氣原因跳車,做到了長周期、安全高效運行。

  二、隔膜泵的類別:

  隔膜泵按其所配執行機構使用的動力,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,另外,按其功能和特性分,還有電磁閥、電子式、智能式、現場總線型隔膜泵等。隔膜泵的產品類型很多,結構也多種多樣,而且還在不斷更新和變化。一般來說閥是通用的,既可以與氣動執行機構匹配,也可以與電動執行機構或其他執行機構匹配。

  三、隔膜泵類型的選擇:

  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節。隔膜泵閥體種類很多,常用的有直通單座、直通雙座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋轉、蝶形、套筒式、球形等10種。在選擇閥門之前,要對控製過程的介質、工藝條件和參數進行細心的分析,收集足夠的數據,了解係統對隔膜泵的要求,根據所收集的數據來確定所要使用的閥門類型。在具體選擇時,可從以下幾方麵考慮:

  (1)閥芯形狀結構主要根據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,閥芯、閥座接合麵每一次關閉都會受到嚴重摩擦。因此閥門的流路要光滑,閥的內部材料要堅硬。

  (3)耐腐蝕由於介質具有腐蝕性,在能滿足調節功能的情況下,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。

  (5)防止閃蒸和空化閃蒸和空化隻產生在液體介質。在實際生產過程中,閃蒸和空化不僅影響流量係數的計算,還會形成振動和噪聲,使閥門的使用壽命變短,因此在選擇閥門時應防止閥門產生閃蒸和空化。

  2、隔膜泵的作用方式選擇

  隔膜泵的作用方式隻是在選用氣動執行機構時才有,其作用方式通過執行機構正反作用和閥門的正反作用組合形成。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),通過這四種組合形成的隔膜泵作用方式有氣開和氣關兩種。對於隔膜泵作用方式的選擇,主要從三方麵考慮:a)工藝生產安全;b)介質的特性;c)保證產品質量,經濟損失最小。

  3、隔膜泵流量特性的選擇

  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)間的關係,理想流量特性主要有直線、等百分比(對數)、拋物線和快開等4種。常用的理想流量特性隻有直線、等百分比(對數)、快開三種。拋物線流量特性介於直線和等百分比之間,一般可用等百分比特性來代替,而快開特性主要用於二位調節及程序控製中,因此隔膜泵特性的選擇實際上是直線和等百分比流量特性的選擇。

  隔膜泵流量特性的選擇可以通過理論計算,但所用的方法和方程都很複雜。目前多采用經驗準則,具體從下幾方麵考慮:①從調節係統的調節質量分析並選擇;②從工藝配管情況考慮;③從負荷變化情況分析。

  選擇好隔膜泵的流量特性,就可以根據其流量特性確定閥門閥芯的形狀和結構,但對於像隔膜閥、蝶閥等,由於它們的結構特點,不可能用改變閥芯的曲麵形狀來達到所需要的流量特性,這時,可通過改變所配閥門定位器的反饋凸輪外形來實現。

  4、隔膜泵執行機構的選擇

  (1)輸出力的考慮

  執行機構不論是何種類型,其輸出力都是用於克服負荷的有效力(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)。因此,為了使隔膜泵正常工作,配用的執行機構要能產生足夠的輸出力來克服各種阻力,保證高度密封和閥門的開啟。

  對於雙作用的氣動、液動、電動執行機構,一般都沒有複位彈簧。作用力的大小與它的運行方向無關,因此,選擇執行機構的關鍵在於弄清最大的輸出力和電機的轉動力矩。對於單作用的氣動執行機構,輸出力與閥門的開度有關,隔膜泵上的出現的力也將影響運動特性,因此要求在整個隔膜泵的開度範圍建立力平衡。

  (2)執行機構類型的確定

  對執行機構輸出力確定後,根據工藝使用環境要求,選擇相應的執行機構。對於現場有防爆要求時,應選用氣動執行機構,且接線盒為防爆型,不能選擇電動執行機構。如果沒有防爆要求,則氣動、電動執行機構都可選用,但從節能方麵考慮,應盡量選用電動執行機構。對於液動執行機構,其使用不如氣動、電動執行機構廣泛,但具有調節精度高、動作速度快和平穩的特點,因此,在某些情況下;為了達到較好調節效果,必須選用液動執行機構,如發電廠透明機的速度調節、煉油廠的催化裝置反應器的溫度調節控製等。

  5、隔膜泵口徑的選擇

  隔膜泵口徑的選擇和確定主要依據閥的流通能力即Cv。在各種工程的儀表設計和選型時,都要對隔膜泵進行Cv計算,並提供隔膜泵設計說明書。從隔膜泵的Cv計算到閥的口徑確定,一般需經以下步驟:

  1、計算流量的確定。現有的生產能力、設備負荷及介質的狀況,決定計算流量的Qmax和Qmin.

  2、閥前後壓差的確定。根據已選擇的閥流量特性及係統特點選定S(阻力係數),再確定計算壓差。

  3、計算Cv。根據所調節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Cmax,在所選擇的產品標準係列中選取>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。驗證合適後,根據C確定。

  一、隔膜泵檢驗裝置的組成

  一個完整的水泵檢驗裝置應包括以下幾個主要部分:

  1).動力源;2).傳動係統;3).測量與控製係統;4).輔助係統;

  二、各組成部分的設計要素

  a、明確試驗對象,確定動力源功率各單位設計檢驗裝置的目的有所不同,有的隻是為本單位的產品作試驗用,有的需要為各種各樣的泵服務(如檢驗中心),所以動力源的功率應根據實際情況來確定。

  水泵檢驗標準計算公式如下:

  P動=P泵/(η齒×η扭×η離×η泵)=Q×P×H/(102×η齒×η扭×η離×η泵)

  式中:P動所需的動力源輸出功率KWP泵被試泵的水功率KWη齒齒輪箱效率%

  η扭扭矩儀效率%η離離合器效率%η泵水泵的效率%Q水泵的流量m3/s

  H水泵的揚程mV水的重度Kg/m3

  我們可以以η泵為參考量,通過計算,作出P動與P泵的關係曲線,計算中可以假定假定η齒、η扭和η離分別為0.95、0.98和0.98。當P泵和η泵已知時,就可從確定所需的動力源輸出功率。

  b、動力源型式

  目前常見的有電動機與柴油發動機兩種。前者一般不調速,適用於一般的工業泵。由於各種工業泵的轉速有差異,因此泵的流量壓力功率等參數一般需要通過特定轉速(電動機轉速)下的測量值,換算到泵的規定轉速下的對應值,導致測量誤差放大。前者若需調速,直流電動機可用可控矽調速,交流電動機可用變頻調速,但成本較高。當然,使用電動機卻有噪聲相對較低,無其他汙染的優點;後者適用於消防泵,因為消防泵有工況的變化,要求轉速變化。柴油發動機調速比較方便。調節油門大小再配以齒輪箱,可以獲得較大的轉速範圍,且成本相對較低。使用柴油發動機存在著噪聲大,有煙氣排放問題。

  究竟選用哪一種動力源,要根據檢驗裝置的設計目的及單位在場地、經費及現有的相關條件而定。

  傳動係統

  對使用柴油發動機的水泵檢驗裝置,有傳動裝置的問題。傳動係統主要由離合器和齒輪箱組成。對齒輪箱的設計,主要應考慮兩個問題:

  a、速比確定

  對工業泵而言,中心高800mm以下的泵,其轉速一般為1450r/min和2900~2950r/min。對消防泵而言,其轉速千差萬別,一般為2000~4000r/min。

  齒輪箱速比的確定,既要考慮滿足不同轉速泵的試驗要求,又要考慮讓發動機在最大扭矩點附近工作。

  經分析,下述五種轉速範圍基本上可覆蓋各種消防泵和工業泵的試驗要求:

  1450r/min;2000~2400r/min;2900~2950r/min;3000~3600r/min;3600~4000r/min。

  在選定合適的發動機之後,根據該發動機的轉速和上述的五種轉速範圍,就可以確定相應的速比。

  b、輸出軸轉向

  泵有正轉泵、反轉泵之分,考慮到檢驗裝置的通用性,要求變速箱的輸出軸在確定的各種轉速範圍內均可正轉或反轉。

  測量與控製係統

  欲實現自動化測試,係統應由傳感器、二次儀表、計算機、接口板、伺服機構、采集器、組合屏和微機軟件等組成,以實現在控製室內對柴油機啟動、油泵啟動、緊急停車、柴油機增減速和電動閥的控製;實現柴油機高水溫、高油溫、低油壓和齒輪箱低油壓、高油溫的報警;實現水泵參數的自動采集和處理。下麵就幾個具體問題說明如下:

  a.隔膜泵檢驗標準測量內容

  除水泵運行參數(轉速、流量、壓力或揚程、功率)和軸承座溫度外,還應包括發動機的運行參數(水溫、油溫、油壓、發動機轉速),齒輪箱的油壓、油溫以及輔助裝置的相關參數(如動力間溫度、油箱油位高度、蓄電池電壓等),還應包括齒輪箱檔位與轉向的顯示。

  b.水泵檢驗標準測量精度

  與測量水泵性能參數相應的傳感器和二次儀表,其係統的測量精度應符合GB3216《離心泵、混流泵、軸流泵和旋渦泵試驗方法》的規定,其它各種測量儀表的精度根據需要確定。一次、二次儀表的精度可供參考。

  應包括:油泵啟動,柴油機啟動、應急停車、增減速;電動閥控製(控製流量);水泵工況切換進而實施試驗的程序控製;動力間冷卻裝置的自動啟動控製;柴油機水溫、油溫、油壓和齒輪箱油壓油溫的自動監視與報警。

  d.水泵檢驗標準注意事項

  為了提高測量的自動化程度,需配備電動閥來調節流量。電動閥應保證在規定的壓力下能雙向運作(流量逐漸增大或減小),一次點動的調節量0.1/s為宜;

  試驗現場與控製室均應有水泵和發動機、齒輪箱運行參數的顯示,以保證運行安全可靠;

  當水泵沒有止回閥的情況下,壓力測量儀表之前應設置閥門,以免一旦出現真空造成儀表損壞;

  強、弱電應分開,以免互相幹擾,影響測量精度;

  測量水泵軸承座溫度中,由於離旋轉部件近,宜用磁性溫度探頭,以免試驗人員受到傷害;

  盡可能使用穩壓裝置以提高測壓精度;

  二次儀表的輸出信號宜采用相同型式、同一標準輸出信號範圍,便於與采集器、計算機接口相連:

  自動化測量中,遙測數據是通過二次儀表變送後進入數據采集器的。由於二次儀表變送電壓的負極懸浮,使得多路電壓變送信號與數據采集器無法直接連接,此時可采用隔離模塊方法,使多路信號經隔離模塊變送後達到負極一致,實現變送信號與數據采集器的連接。這種連接雖然可以實現數據傳輸,但二次儀表變送數據內所迭加的波紋電壓無法改善,以致數據顯示值波動較大。為了對遙測數據與數據采集器連通過程中的波紋進行處理,可設計一種電平轉換方法的接口板,在電平轉換過程中進行波紋抑製,以保證數據顯示值穩定。

  輔助係統

  這裏特別需要提一下關於水泵升降平台的問題。

  由於發動機、齒輪箱、扭矩儀相互之間的連接關係是固定不變的,也就是說,當扭矩儀位置確定後,其輸出端的中心高度是固定不變的。為了適應不同中心高的水泵的試驗要求,需要有一個安裝泵用的升降平台,要求平台可以自由升降到某一預定高度,然後靠加墊及泵的軸向移動等來調節泵的輸入軸與扭矩儀輸出軸的對中程度以及連接法蘭間的平行度和間隙的要求。根據試驗泵的這一安裝特性,對升降平台的高度調節要求完全自動化似乎沒有必要,然而完全靠加墊等來調節也顯得太繁雜,影響工作效率。因此,設計一個半自動化的水泵升降平台是合適的。

  三、隔膜泵檢驗標準建議

  被測泵為工業泵時,動力源宜采用電動機;被測泵為消防泵時,動力源宜采用柴油發動機;測量控製中的問題,如文中“測量與控製係統”一節所述,在裝置設計中應引起足夠的重視;簡便的半自動的水泵升降平台是一個合適的選擇。