隔膜泵的必要性与选择原则

隔膜泵在过程控制中的作用是接受调节器或计算机的控制信号，改变被调介质的流量，使被调参数维持在所要求的范围内，从而达到生产过程的自动化。如果把自动调节系统与人工调节过程相比较，检测单元是人的眼睛，调节控制单元是人的大脑，那么执行单元—隔膜泵就是人的手和脚。要实现对工艺过程某一参数如温度、压力、流量、液位等的调节控制，都离不开隔膜泵。因此正确选择隔膜泵在过程自动化中具有重要意义。

　　1.隔膜泵的组成与分类

　　隔膜泵又称控制泵，是执行器的主要类型，通过接受调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变流体流量。隔膜泵一般由执行机构和阀门组成。如果按其所配执行机构使用的动力，隔膜泵可以分为气动、电动、液动三种，即以压缩空气为动力源的气动隔膜泵，以电为动力源的电动隔膜泵，以液体介质(如油等)压力为动力的电液动隔膜泵，另外，按其功能和特性分，还有电磁阀、电子式、智能式、现场总线型隔膜泵等。隔膜泵的产品类型很多，结构也多种多样，而且还在不断更新和变化。一般来说阀是通用的，既可以与气动执行机构匹配，也可以与电动执行机构或其他执行机构匹配。

　　2.隔膜泵类型的选择

　　2.1隔膜泵的阀体类型选择阀体的选择是隔膜泵选择中最重要的环节。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、阀座接合面每一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。

　　2.2隔膜泵执行机构的选择

　　2.2.1输出力的考虑

　　执行机构不论是何种类型，其输出力都是用于克服负荷的有效力(主要是指不平衡力和不平衡力矩加上摩擦力、密封力、重力等有关力的作用)。因此，为了使隔膜泵正常工作，配用的执行机构要能产生足够的输出力来克服各种阻力，保证高度密封和阀门的开启。

　　对于双作用的气动、液动、电动执行机构，一般都没有复位弹簧。

　　作用力的大小与它的运行方向无关，因此，选择执行机构的关键在于弄清最大的输出力和电机的转动力矩。对于单作用的气动执行机构，输出力与阀门的开度有关，隔膜泵上的出现的力也将影响运动特性，因此要求在整个隔膜泵的开度范围建立力平衡。2.2.2执行机构类型的确定

　　对执行机构输出力确定后，根据工艺使用环境要求，选择相应的执行机构。对于现场有防爆要求时，应选用气动执行机构，且接线盒为防爆型，不能选择电动执行机构。如果没有防爆要求，则气动、电动执行机构都可选用，但从节能方面考虑，应尽量选用电动执行机构。对于液动执行机构，其使用不如气动、电动执行机构广泛，但具有调节精度高、动作速度快和平稳的特点，因此，在某些情况下，为了达到较好调节效果，必须选用液动执行机构，如发电厂透明机的速度调节、炼油厂的催化装置反应器的温度调节控制等。

　　3.隔膜泵的作用方式选择

　　隔膜泵的作用方式只是在选用气动执行机构时才有，其作用方式通过执行机构正反作用和阀门的正反作用组合形成。组合形式有4种即正正(气关型)、正反(气开型)、反正(气开型)、反反(气关型)，通过这四种组合形成的隔膜泵作用方式有气开和气关两种。对于隔膜泵作用方式的选择，主要从三方面考虑:a)工艺生产安全;b)介质的特性;c)保证产品质量，经济损失最小。

　　4.隔膜泵流，特性的选择

　　隔膜泵的流量特性是指介质流过阀门的相对流量与位移(阀门的相对开度)间的关系，理想流量特性主要有直线、等百分比(对数)、抛物线和快开等4种，特性曲线和阀芯形状如图1和图2所示。常用的理想流量特性只有直线、等百分比(对数)、快开三种。抛物线流量特性介于直线和等百分比之间，一般可用等百分比特性来代替，而快开特性主要用于二位调节及程序控制中，因此隔膜泵特性的选择实际上是直线和等百分比流量特性的选择。

　　隔膜泵流量特性的选择可以通过理论计算，但所用的方法和方程都很复杂。目前多采用经验准则，具体从下几方面考虑:①从调节系统的调节质量分析并选择;②从工艺配管情况考虑;③从负荷变化情况分析。

　　选择好隔膜泵的流量特性，就可以根据其流量特性确定阀门阀芯的形状和结构，但对于像隔膜阀、蝶阀等，由于它们的结构特点，不可能用改变阀芯的曲面形状来达到所需要的流量特性，这时，可通过改变所配阀门定位器的反馈凸轮外形来实现。

　　5.隔膜泵口径的选择

　　隔膜泵口径的选择和确定主要依据阀的流通能力即Cv。在各种工程的仪表设计和选型时，都要对隔膜泵进行Cv计算，并提供隔膜泵设计说明书。从隔膜泵的Cv计算到阀的口径确定，一般需经以下步骤:

　　1)计算流量的确定。现有的生产能力、设备负荷及介质的状况，决定计算流量的Qmax和Qmin.

　　2)阀前后压差的确定。根据已选择的阀流量特性及系统特点选定S(阻力系数)，再确定计算压差。

　　3)计算Cv。

　　根据所调节的介质选择合适的计算公式和图表，求得Cmax和Cmin.

　　4)选用Cv。根据Cmax,在所选择的产品标准系列中选取>Cmax且与其最接近的一级C. 5)隔膜泵开度验算。一般要求最大计算流量时的开度≯90%，最小计算流量时的开度≮10%。

　　6)隔膜泵实际可调比的验算。一般要求实际可调比≮10。

　　7)阀座直径和公称直径的确定。验证合适后，根据C确定。

　　6.结束语

　　隔膜泵的选择是非常细致的工作，不仅要有扎实的专业理论知识，还要有丰富实践经验。选择得好不仅有利于调节控制回路PID参数的整定，使被调参数得到较好地控制效果，也使隔膜泵的使用寿命大大增长。隔膜泵的选择要因地制宜，并非一成不变，要在实践的过程中不断总结和创新，特别随着机电一体化技术、计算机和数字信息技术的应用，隔膜泵的结构功能变得更好、更全面，为选择隔膜泵提供了极大的方便。

　　QBY气动隔膜泵、DBY电动隔膜泵

　　产品概述：

　　QBY系列气动隔膜泵采用压缩空气、蒸汽、工业废气为动力源，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，具有自吸泵、潜水泵、屏蔽泵、泥浆泵和杂质泵等输送机械的许多优点，广泛适用于石油、化工、电子、陶瓷、纺织等行业。

　　该系列泵安置在各种特殊场合，用来抽送各种常规泵不能抽吸的介质，均取得了满意的效果。

　　吸送介质范围：

　　-隔膜泵花生酱、泡菜、土豆泥、小红肠、果酱苹果浆、巧克力等。

　　-隔膜泵油漆、树胶、颜料。

　　-粘合剂和胶水、全部种类可用隔膜泵取。

　　-各种瓦、瓷、砖器及陶器釉浆。

　　-油井钻好后，用隔膜泵沉积物及灌浆。

　　-隔膜泵各种乳化剂和填料。

　　-隔膜泵各种污水。

　　-用泵为油轮，驳船清仓吸取仓内污水。

　　-啤酒花及发酵粉稀浆、糖浆、糖蜜。

　　-隔膜泵矿井、坑道、隧道、选矿、矿渣中的积水。

　　-隔膜泵水泥灌浆及灰浆，各种橡胶浆。

　　-各种磨料、腐蚀剂、石油及泥浆、清洗油垢及一般容器。

　　-各种剧毒、易燃、易挥发液体。

　　-各种强酸、强碱、强腐蚀液体。

隔膜泵在进程节制中的效果是承受调理器或核算机的节制旌旗灯号，改动被调介质的流量，使被调参数维持在所要求的局限内，然后到达出产进程的主动化。假如把主动调理系统与人工调理进程比拟较，检测单位是人的眼睛，调理节制单位是人的大脑，那么执行单位—隔膜泵就是人的手和脚。要完成对工艺进程某一参数如温度、压力、流量、液位等的调理节制，都离不开隔膜泵。因而准确选择隔膜泵在进程主动化中具有主要意义。
1隔膜泵的构成与分类
隔膜泵又称节制泵，是执行器的首要类型，经过承受调理节制单位输出的节制旌旗灯号，借助动力操作去改动流体流量。隔膜泵普通由执行机构和阀门构成。假如按其所配执行机构运用的动力，隔膜泵可以分为气动、电动、液动三种，即以紧缩空气为动力源的气动隔膜泵，以电为动力源的电动隔膜泵，以液体介质(如油等)压力为动力的电液动隔膜泵，别的，按其功用和特征分，还有电磁阀、电子式、智能式、现场总线型隔膜泵等。隔膜泵的产物类型良多，构造也多种多样，并且还在不时更新和转变。普通来说阀是通用的，既可以与气动执行机构匹配，也可以与电动执行机构或其他执行机构匹配。
2隔膜泵类型的选择
2.1隔膜泵的阀体类型选择阀体的选择是隔膜泵选择中最主要的环节。隔膜泵阀体品种良多，常用的有纵贯单座、纵贯双座、角形、隔阂、小流量、三通、偏疼扭转、蝶形、套筒式、球形等10种。在选择阀门之前，要对节制进程的介质、工艺前提和参数进行细心的剖析，搜集足够的数据，系统对隔膜泵的要求，依据所搜集的数据来确定所要运用的阀门类型。在详细选择时，可从以下几方面思索:　　(1)阀芯外形构造首要依据所选择的流量特征和不服衡力等要素思索。
(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、阀座接合面每一次封闭都邑遭到严峻摩擦。因而阀门的流路要润滑，阀的内部资料要坚固。
(3)耐侵蚀因为介质具有侵蚀性，在能知足调理功用的状况下，尽量选择构造简略阀门。
(4)介质的温度、压力当介质的温度、压力高且转变大时，应选用阀芯和阀座的资料受温度、压力转变小的阀门。
(5)避免闪蒸和空化闪蒸和空化只发生在液体介质。在实践出产进程中，闪蒸和空化不只影响流量系数的核算，还会构成振动和噪声，使阀门的运用寿命变短，因而在选择阀门时应避免阀门发生闪蒸和空化。
2.2隔膜泵执行机构的选择
2.2.1输出力的思索
执行机构不管是何品种型，其输出力都是用于克制负荷的有用力(首要是指不服衡力和不服衡力矩加上摩擦力、密封力、重力等有关力的效果)。因而，为了使隔膜泵正常任务，配用的执行机构要能发生足够的输出力来克制各类阻力，包管高度密封和阀门的开启。
关于双效果的气动、液动、电动执行机构，普通都没有复位弹簧。
效果力的巨细与它的运转偏向无关，因而，选择执行机构的要害在于弄清最大的输出力和电机的转变力矩。关于单效果的气动执行机构，输出力与阀门的开度有关，隔膜泵上的呈现的力也将影响活动特征，因而要求在整个隔膜泵的开度局限树立力均衡。
2.2.2执行机构类型确实定
对执行机构输出力确定后，依据工艺运用情况要求，选择响应的执行机构。关于现场有防爆要求时，应选用气动执行机构，且接线盒为防爆型，不克不及选择电动执行机构。假如没有防爆要求，则气动、电动执行机构都可选用，但从节能方面思索，应尽量选用电动执行机构。关于液动执行机构，其运用不如气动、电动执行机构普遍，但具有调理精度高、举措速度快和平稳的特点，因而，在某些状况下，为了到达较好调理结果，必需选用液动执行机构，如发电厂通明机的速度调理、炼油厂的催化妆置反响器的温度调理节制等。
3隔膜泵的效果方法选择
隔膜泵的效果方法只是在选用气动执行机构时才有，其效果方法经过执行机构正反效果和阀门的正反效果组合构成。组合方式有4种即正正(气关型)、正反(气开型)、归正(气开型)、反反(气关型)，经过这四种组合构成的隔膜泵效果方法有气开和气关两种。关于隔膜泵效果方法的选择，首要从三方面思索:a)工艺出产平安;b)介质的特征;c)包管产物质量，经济损掉最小。
4隔膜泵流，特征的选择
隔膜泵的流量特征是指介质流过阀门的相对流量与位移(阀门的相对开度)间的关系，幻想流量特征首要有直线、等百分比(对数)、抛物线和快开等4种，特征曲线和阀芯外形如图1和图2所示。常用的幻想流量特征只要直线、等百分比(对数)、快开三种。抛物线流量特征介于直线和等百分比之间，普通可用等百分比特征来替代，而快开特征首要用于二位调理及顺序节制中，因而隔膜泵特征的选择实践上是直线和等百分比流量特征的选择。
隔膜泵流量特征的选择可以经过理论核算，但所用的办法和方程都很复杂。当前多采用经历原则，详细从下几方面思索:①从调理系统的调理质量剖析并选择;②从工艺配管状况思索;③从负荷转变状况剖析。
选择好隔膜泵的流量特征，就可以依据其流量特征确定阀门阀芯的外形和构造，但关于像隔阂阀、蝶阀等，因为它们的构造特点，不成能用改动阀芯的曲面外形来到达所需求的流量特征，这时，可经过改动所配阀门定位器的反应凸轮外形来完成。
5隔膜泵口径的选择
隔膜泵口径的选择和确定首要根据阀的流畅才能即Cv。在各类工程的仪表设计和选型时，都要对隔膜泵进行Cv核算，并供应隔膜泵设计仿单。从隔膜泵的Cv核算到阀的口径确定，普通需经以下步调:
1)核算流量确实定。现有的出产才能、设备负荷及介质的情况，决议核算流量的Qmax和Qmin.
2)阀前后压差确实定。依据已选择的阀流量特征及系统特点选定S(阻力系数)，再确定核算压差。
3)核算Cv。
依据所调理的介质选择适宜的核算公式和图表，求得Cmax和Cmin.
4)选用Cv。依据Cmax,在所选择的产物规范系列中拔取>Cmax且与其最接近的一级C.
5)隔膜泵开度验算。普通要求最大核算流量时的开度≯90%，最小核算流量时的开度≮10%。
6)隔膜泵实践可调比的验算。普通要务实际可调比≮10。
7)阀座直径和公称直径确实定。验证适宜后，依据C确定。
6完毕语　　隔膜泵的选择长短常仔细的任务，不只要有扎实的专业理论常识，还要有丰厚理论经历。选择得好不只有利于调理节制回路PID参数的整定，使被调参数获得较好地节制结果，也使隔膜泵的运用寿命大大增进。隔膜泵的选摘要量体裁衣，并非原封不动，要在理论的进程中不时总结和立异，特殊跟着机电一体化技能、核算机和数字信息技能的使用，隔膜泵的构造功用变得更好、更具体，为选择隔膜泵供应了极大的便利。
QBY气动隔膜泵、DBY电动隔膜泵
产物概述：
QBY系列气动隔膜泵采用紧缩空气、蒸汽、工业废气为动力源，关于各类侵蚀性液体，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，具有自吸泵、潜水泵、屏障泵、泥浆泵和杂质泵等保送机械的很多长处，普遍合用于石油、化工、电子、陶瓷、纺织等行业。
该系列泵安顿在各类非凡场所，用来抽送各类惯例泵不克不及抽吸的介质，均获得了称心的结果。

一 、 了解泵选型原则
1、使所选泵的型式和性能符合装置流量、扬程、压力、温度、汽蚀流量、吸程等工艺参数的要求。
2、必须满足介质特性的要求。
对输送易燃、易爆有毒或贵重介质的泵，要求轴封可靠或采用无泄漏泵，如磁力驱动泵、隔膜泵、屏蔽泵
对输送腐蚀性介质的泵，要求对流部件采用耐腐蚀性材料，如AFB不锈钢耐腐蚀泵，CQF工程塑料磁力驱动泵。
对输送含固体颗粒介质的泵，要求对流部件采用耐磨材料，必要时轴封用采用清洁液体冲洗。
3、机械方面可靠性高、噪声低、振动小。
4、经济上要综合考虑到设备费、运转费、维修费和管理费的总成本最低。
5、离心泵具有转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、输液无脉动、性能平稳、容易操作和维修方便等特点。
因此除以下情况外，应尽可能选用离心泵：
a、有计量要求时，选用计量泵
b、扬程要求很高，流量很小且无合适小流量高扬程离心泵可选用时，可选用往复泵，如汽蚀要求不高时也可选用旋涡泵.
c、扬程很低,流量很大时,可选用轴流泵和混流泵。
d、介质粘度较大（大于650~1000mm2/s）时，可考虑选用转子泵或往复泵（齿轮泵、螺杆泵）
e、介质含气量75%，流量较小且粘度小于37.4mm2/s时，可选用旋涡泵。
f、对启动频繁或灌泵不便的场合，应选用具有自吸性能的泵，如自吸式离心泵、自吸式旋涡泵、气动（电动）隔膜泵。
二、知道泵选型的基本依据
泵选型依据，应根据工艺流程，给排水要求，从五个方面加以考虑，既液体输送量、装置扬程、液体性质、管路布置以及操作运转条件等
1、流量是选泵的重要性能数据之一，它直接关系到整个装置的的生产能力和输送能力。
如设计院工艺设计中能算出泵正常、最小、最大三种流量。选择泵时，以最大流量为依据，兼顾正常流量，在没有最大流量时，通常可取正常流量的1.1倍作为最大流量。
2、装置系统所需的扬程是选泵的又一重要性能数据，一般要用放大5%—10%余量后扬程来选型。
3、液体性质，包括液体介质名称，物理性质，化学性质和其它性质，物理性质有温度c密度d，粘度u，介质中固体颗粒直径和气体的含量等，这涉及到系统的扬程，有效气蚀余量计算和合适泵的类型：化学性质，主要指液体介质的化学腐蚀性和毒性，是选用泵材料和选用那一种轴封型式的重要依据。
4、装置系统的管路布置条件指的是送液高度送液距离送液走向，吸如侧最低液面，排出侧最高液面等一些数据和管道规格及其长度、材料、管件规格、数量等，以便进行系梳扬程计算和汽蚀余量的校核。
5、 操作条件的内容很多，如液体的操作T饱和蒸汽力P、吸入侧压力PS（绝对）、排出侧容器压力PZ、海拔高度、环境温度操作是间隙的还是连续的、泵的位置是固定的还是可移的。
三、选泵的具体操作
根据泵选型原则和选型基本条件，具体操作如下：
1、根据装置的布置、地形条件、水位条件、运转条件，确定选择卧式、和其它型式（管道式、潜水式、液下式、无堵塞式、自吸式、齿轮式等）的泵。
2、根据液体介质性质，确定清水泵，热水泵还是油泵、化工泵或耐腐蚀泵或杂质泵，或者采用无堵塞泵。
安装在爆炸区域的泵，应根据爆炸区域等级，采用相应的防爆电动机。
3、根据流量大小，确定选单吸泵还是双吸泵；根据扬程高低，选单级泵还是多级泵，高转速泵还是低转速泵（空调泵）、多级泵效率比单级泵低，如选单级泵和多级泵同样都能用时，首先选用单级泵。
4、确定泵的具体型号
确定选用什么系列的泵后，就可按最大流量，（在没有最大流量时，通常可取正常流量的1.1倍作为最大流量），取放大5%—10%余量后的扬程这两个性能的主要参数，在型谱图或者系列特性曲线上确定具体型号。操作如下：
利用泵特性曲线，在横坐标上找到所需流量值，在纵坐标上找到所需扬程值，从两值分别向上和向右引垂线或水平线，两线交点正好落在特性曲线上，则该泵就是要选的泵，但是这种理想情况一般很少，通常会碰上下列两种情况：
第一种：交点在特性曲线上方，这说明流量满足要求，但扬程不够，此时，若扬程相差不多，或相差5%左右，仍可选用，若扬程相差很多，则选扬程较大的泵。或设法减小管路阻力损失。
第二种：交点在特性曲线下方，在泵特性曲线扇状梯形范围内，就初步定下此型号，然后根据扬程相差多少，来决定是否切割叶轮直径，
若扬程相差很小，就不切割，若扬程相差很大，就按所需Q、H、，根据其ns和切割公式，切割叶轮直径，若交点不落在扇状梯形范围内，应选扬程较小的泵。选泵时，有时须考虑生产工艺要求，选用不同形状Q-H特性曲线。
5、泵型号确定后，对水泵或输送介质的物理化学介质近似水的泵，需再到有关产品目录或样本上，根据该型号性能表或性能曲线进行校改，看正常工作点是否落在该泵优先工作区？有效NPSH是否大于（NPSH）。也可反过来以NPSH校改几何安装高度？
6、对于输送粘度大于20mm2/s的液体泵（或密度大于1000kg/m3），一定要把以水实验泵特性曲线换算成该粘度（或者该密度下）的性能曲线，特别要对吸入性能和输入功率进行认真计算或较核。
7、确定泵的台数和备用率：对正常运转的泵，一般只用一台，因为一台大泵与并联工作的两台小泵相当，（指扬程、流量相同），大泵效率高于小泵，故从节能角度讲宁可选一台大泵，而不用两台小泵，但遇有下列情况时，可考虑两台泵并联合作：
流量很大，一台泵达不到此流量。
对于需要有50%的备用率大型泵，可改两台较小的泵工作，两台备用（共三台）
对某些大型泵，可选用70%流量要求的泵并联操作，不用备用泵，在一台泵检修时，另一台泵仍然承担　生产上70%的输送。
对需24小时连续不停运转的泵，应备用三台泵，一台运转，一台备用，一台维修。
8、一般情况下，客户可提交其选泵的基本条件，由我司给予选型或者推荐更好的泵产品。如果设计院在设计装置设备时，对泵的型号已经确定，按设计院要求配置。
9、 确定泵的台数和备用率： 对正常运转的泵，一般只用一台，因为一台大泵与并联工作的两台小泵相当，（指扬程、流量相同），大泵效率高于小泵，故从节能角度讲宁可选一台大泵，而不用两台小泵，但遇有下列情况时，可考虑两台泵并联合作：
流量很大，一台泵达不到此流量。
对于需要有50%的备用率大型泵，可改两台较小的泵工作，两台备用（共三抬）
对某些大型泵，可选用70%流量要求的泵并联操作，不用备用泵，在一台泵检修时，另一抬泵仍然承担生产上70%的输送。
对需24小时连续不停运转的泵，应备用三台泵，运转，一台备用，一台维修。

上一篇:隔膜泵的性能参数及使用范围  下一篇:隔膜泵作业取代大扫帚

本文出自：www.baidubeng.com