隔膜式计量泵是一种能提供精确流量的流体输送设备,广泛应用于油田、化工、制药、食品等行业中。本文将详细解析隔膜式计量泵的工作原理主要特点及常见故障排除方法。
工作原理:
隔膜式计量泵是通过电磁铁的吸引和释放来驱动隔膜做往复运动,从而使泵腔内的体积发生周期性变化,实现流体的吸入和排出。当电磁铁吸引时,隔膜向后移动,泵腔体积增大,流体通过吸入阀门进入泵腔;当电磁铁释放时,隔膜向前移动,泵腔体积减小,流体通过排出阀门离开泵腔。通过这种方式,隔膜式计量泵能精确地控制流体的输送。
主要特点:
隔膜式计量泵的主要特点包括流量精度高、无泄漏、结构简单、维护方便等。由于隔膜与流体直接接触,因此对流体的腐蚀性、粘度、含固体颗粒等性质不敏感。
应用领域:
隔膜式计量泵在许多行业中都有广泛的应用。在油田中,用于注水、注汽、注聚乙烯醇等;在化工行业中,用于输送各种酸、碱、盐、有机溶剂等;在制药行业中,用于输送各种药液、糖浆等;在食品行业中,用于输送各种酒、饮料、果汁等。
隔膜式计量泵基于容积式泵的工作原理,主要由电机、传动机构、柱塞、隔膜、泵头(包含进出口单向阀)等部分构成。其工作过程如下:
动力传输:电机运转带动传动机构,通常为曲柄连杆机构,将电机的旋转运动转化为柱塞的往复直线运动。
隔膜变形与容积变化: 柱塞的往复运动推动隔膜做前后挠曲变形。当柱塞向后运动时,泵腔内压力降低,隔膜向后挠曲,使泵腔容积增大;当柱塞向前运动时,泵腔内压力升高,隔膜向前挠曲,泵腔容积减小。
液体吸入与排出:在泵腔容积增大,压力降低时,进口单向阀在进口压力与泵腔内压力差的作用下打开,液体被吸入泵腔;当泵腔容积减小,压力升高时,出口单向阀被推开,液体被挤出泵腔,通过出口管道输送出去。通过调节柱塞的行程长度或往复运动频率,就能精确控制每次排出液体的体积,从而实现精确计量输送。并且,由于隔膜的隔离作用,被输送液体不会与柱塞等部件接触,可避免液体受到污染,也防止了腐蚀性液体对泵内部件的侵蚀。
隔膜式计量泵常见故障及排除方法
流量不足或无流量
进口单向阀故障:
原因:阀球磨损、阀座损坏或有杂物卡住,导致单向阀密封不严,液体回流。
排除方法:拆卸检查单向阀,清洗杂物,若阀球或阀座磨损严重,需更换新的阀球或阀座。
出口单向阀故障:
原因:同样可能因阀球、阀座问题或有异物堵塞,使液体无法顺利排出。
排除方法:对出口单向阀进行拆卸检查,清理异物,视磨损情况更换阀球或阀座。
隔膜破裂:
原因:长时间使用导致隔膜老化,或者输送的液体具有腐蚀性、含有颗粒杂质等,加速隔膜损坏。
排除方法:更换新的隔膜。在安装新隔膜时,要确保安装正确,避免出现褶皱或密封不严的情况。
吸入管路问题:
原因:吸入管路漏气,导致空气进入泵腔,影响液体吸入;或者吸入管路堵塞,如过滤器堵塞、管路弯折等,使液体供应不畅。
排除方法:检查吸入管路各连接部位,确保密封良好,修复或更换漏气的管件。清理过滤器及管路中的堵塞物,恢复管路畅通。
冲程调节不当:
原因:冲程调节机构故障或调节不准确,使实际冲程长度小于设定值。
排除方法:检查冲程调节机构,如调节旋钮、传动部件等,进行修复或重新调节,确保冲程长度符合设定要求。
压力异常
压力过高:
原因:出口管道堵塞,可能是管道内有异物、结垢,或者出口阀门未完全打开;背压阀设定压力过高。
排除方法:检查出口管道,清理堵塞物,确保阀门完全打开。重新调整背压阀至合适压力。
压力过低:
原因:除了进口管路问题(如漏气、堵塞)外,还可能是泵的密封性能下降,导致压力无法建立。
排除方法:参照流量不足时进口管路的排查方法,解决进口管路问题。检查泵头、隔膜等部位的密封情况,如有密封件老化或损坏,及时更换。
运行时有异常噪音
机械部件磨损:
原因:长期运行导致传动机构(如曲柄连杆、柱塞等)部件磨损,运转时产生异常噪音。
排除方法:检查磨损部件,根据磨损程度进行修复或更换。同时,对各运动部件添加适量的润滑油,减少摩擦。
气蚀现象:
原因:吸入高度过高、液体温度过高或吸入管路阻力过大等,导致液体在泵内汽化形成气泡,气泡破裂产生气蚀噪音。
排除方法:降低吸入高度,控制液体温度,检查并清理吸入管路,减小阻力。在必要时,可选用具有更高气蚀余量的计量泵。
隔膜振动噪音:
原因:隔膜与泵头贴合不紧密,或者隔膜质量不佳,在工作时产生异常振动。
排除方法:重新安装隔膜,确保其与泵头紧密贴合。若隔膜质量有问题,更换质量合格的隔膜。
泄漏
泵头与管路连接处泄漏:
原因:管接头松动、密封垫片老化或损坏。
排除方法:拧紧管接头,若密封垫片损坏,更换新的密封垫片。
隔膜处泄漏:
原因:隔膜破裂或隔膜与泵头密封处密封不严。
排除方法:如隔膜破裂,更换隔膜;若是密封不严,检查密封件,重新安装或更换密封件,确保密封良好。
隔膜式计量泵在使用过程中可能会出现一些常见的故障,下面是一些故障的解决方法和调节流量的方式:
1、泵不工作:首先检查电源是否正常,是否有电压输入。其次检查电磁铁是否烧毁,如果烧毁需要更换新的电磁铁。
2、泵不吸液:可能是吸入阀门堵塞或者损坏,需要清理或者更换阀门。也可能是吸入管路漏气,需要检查吸入管路的密封。
3、泵不排液:可能是排出阀门堵塞或者损坏,需要清理或者更换阀门。也可能是排出管路堵塞,需要清理管路。
4、泵流量不稳:可能是隔膜磨损或者损坏,需要更换新的隔膜。也可能是电磁铁工作不稳定,需要检查电磁铁的工作状态。
5、调节泵的流量一般可以通过调节驱动电机的转速或者改变隔膜的行程来实现。在不改变驱动电机转速的情况下,可以通过增大或者减少隔膜的行程来改变泵的流量。
6、如果泵不上量,可能是由于吸入阀门堵塞或者损坏,需要清理或者更换阀门。也可能是吸入管路漏气,需要检查吸入管路的密封。如果以上问题都没有,可能需要检查隔膜是否磨损或者损坏,如果磨损或者损坏需要更换新的隔膜。
总结,隔膜式计量泵是一种高效、实用的流体输送设备,适用于各种复杂、苛刻的工作环境。在未来的发展中,隔膜式计量泵将在流体输送技术中发挥更大的作用。