隔膜泵输送AKD胶乳的控制系统

在采用中性施胶的造纸过程中，需在其工艺流程中添加微量助剂AKD与PAM.因为此类助剂容易分解，所以在添加过程中不宜使用常规的离心泵类输送。将两台造纸机由原来的酸性施胶流程改为中性施胶流程。原先使用的是国产电动计量隔膜泵，经一年多使用反映出如下问题：流量波动大（5%～10%），流量调节困难，故障率较高等，对产品质量成本影响较大。为此设计了使用气动隔膜泵的检测、控制底统。

1、工作原理
万经AKD溶液由气动隔膜泵升压至0.1～0.3MPa，经稳压器稳压，降低脉动后，通过环形管流量变送器，将流量变化值转换成电流信号。此电流信号输入调节器，在调节器内此信号与给定值相较，其差值经比例、积分运算后，输出相应的调节电流，输入电气转换器。电气转换器把电流信号转换为气信号，去推动气动薄膜衬塑调节阀，调节阀门的开度，从而达到自动控制流量的目的。因仪表选用常规DDZ型仪表采用定值调节方式，所以仪表选型与调节参数设定等不作叙述。另外，安装在纸机压榨部的光电继电器反映断纸状况，输出触点信号，控制电磁阀启闭。当断纸时气动泵暂时停止工作，达到在停开车和断纸时不加入AKD的目的。

2、气动隔膜泵
气动隔膜泵是采用压缩空气为动力源，它对于各种带颗粒的、高粘度的液体能抽光吸尽。它不需要灌水，吸程可达7m，扬程50m，出口压力可达0.6MPa，流通性能好，允许通过最大颗粒1mm，出口压力可以通过调节输入气压实现无级调节。泵内的膜片将液体与运动部件完全隔开。因为用压缩空气为动力源，所以适合在易燃、易爆、潮湿场所使用。
2.1气动隔膜泵工作原理

气动隔膜泵是一种新型输送机械，是目前国内最新颖的一种泵类。采用压缩空气为动力源，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。 气动隔膜泵其有四种材质：塑料、铝合金、铸铁、不锈钢。隔膜泵根据不同液体介质分别采用丁晴橡胶、氯丁橡胶、氟橡胶、聚四氟乙烯、聚四六乙烯。以满足不同用户的需要。安置在各种特殊场合，用来抽送种常规泵不能抽吸的介质，均取得了满意的效果。

1、压缩空气为动力。

2、是一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，由于隔膜泵工作原理的特点，因此隔膜泵具有以下特点:

泵不会过热：压缩空气作动力，在排气时是一个膨胀吸热的过程，气动泵工作时温度是降低的，无有害气体排出。

不会产生电火花：气动隔膜泵不用电力作动力，接地后又防止了静电火花

可以通过含颗粒液体：因为容积式工作且进口为球阀，所以不容易被堵。

对物料的剪切力极低：工作时是怎么吸进怎么吐出，所以对物料的搅动最小，适用于不稳定物质的输送

流量可调节，可以在物料出口处加装节流阀来调节流量。

具有自吸的功能。

可以空运行，而不会有危险。

可以潜水工作。

可以输送的流体极为广泛，从低粘度的到高粘度的， 从腐蚀性得到粘稠的。

没有复杂的控制系统，没有电缆、保险丝等。

体积小、重量轻，便于移动。

无需润滑所以维修简便，不会由于滴漏污染工作环境。

泵始终能保持高效，不会因为磨损而降低。

百分之百的能量利用，当关闭出口，泵自动停机，设备移动、磨损、过载、发热

没有动密封，维修简便避免了泄漏。工作时无死点。

在隔膜泵的两个对称工作腔中各装有一块有弹性的隔膜，它们结成一体，压缩空气从泵的进气接头进入配气阀后，推动两个工作腔内的隔膜，驱动联杆联接的两块隔膜同步运动。与此同时，另一工作腔中的气体则从其隔膜的背后排出泵外。一旦到达终点，配气机构则自动地将压缩空气引入另一工作腔，推动隔膜朝相反方向运动，这样就形成了两个隔膜的同步往复运动。每个工作腔中又设置有两个单向球阀，隔膜的往复运动使工作腔内容积改变，迫使两个单向球阀交替的开启和关闭，将液体吸入和排出，达到升压的目的。

通过减速箱带动左右两端柱塞上面的隔膜一前一后往复运动。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。气动隔膜泵是一种新型输送机械，采用压缩空气为动力源，是最常见的隔膜泵。

2.2泵的改进部分
由工作原理所知，每个工作腔中有两个单向球阀交替启闭，实际工作频率在30～90次/min，出于都是用不锈钢制成，所以阀座和球体磨损较快，一般使用1～2月就要泄漏，增压效果明显降低。为此对阀座和球体进行改进。阀座用尼龙材料改装，球体选用磨光玻璃球。通过改进使泵的使用寿命大大增加，经实际试用达6～12月。况且，当阀座与球体损坏时，只要替换阀座和球体就可以继续使用。

3、稳压器
由于隔膜泵输出压力是脉冲的，在测量流量中要求流体的压力稳定，才能确保其测量精度。所以必须对脉动压力进行稳压，使脉动降低在一定范围内，为此，必须设计一个稳压器。在气动管路中，一般采用具有一定容量的气室，容积固定的气室，称为定容气室。容积随压力升高或降低而增大或减小的，称为弹性气室。
气室中压力随着气室中储存气体量的增加而升高。对于不同容积的气室，获得相同的压力增量，所需的气体增量是不相同的。容积大的气室较容积小的气室所需的气体增量大，所以通常也就称气室体积大的储存能力大，体积小的储存能力小。

4、环形管流量仪
为什么要试制环形管流量仪呢？因为在我厂二号机首先使用的是单元仪表LZS型电动转子流量变送器。由于其结构原因，在实际使用中时常被AKD溶液中的杂质堵塞，影响系统的正常运行，维护量大，所以利用差压变送器作转换器，环形管为传感器，自行改制了一台环形管流量仪。经实际使用堵塞现象得以解决。
环形管传感器的测量原理是基于流体在弯曲管道中流动，管道迫使流体沿曲线流动，液体便有离心力产生并作用在管壁上。离心力的大小与流速和弯曲半径有关，并可以由管壁所受的压力增量检测出来。

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