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計量泵技術知識詳解以及在水處理行業中的應用剖析


來源:本站原創    發布日期:2020/4/17 16:40:54
計量泵技術知識詳解
    計量泵是一種可以滿足各種嚴格的工藝流程需要,流量可以在0-100%范圍內無級調節,用來輸送液體(特別是腐蝕性液體)一種特殊容積泵。眾所周知,計量泵主要由動力驅動、流體輸送和調節控制三部分組成。動力驅動裝置經由機械聯桿系統帶動流體輸送隔膜(活塞)實現往復運動,隔膜(活塞)于沖程的前半周將被輸送流體吸入并于后半周將流體排出泵頭。


 
1、定義
    計量泵也叫定量泵或比例泵,屬于往復式容積泵,主要應用在一些要求精確輸送液體或將幾種液體按精確比例來輸送的應用場合中,在這些應用場合通常要求計量泵可在0-100%額定流量范圍內調節,并且在10-100%的調節范圍內,計量泵的精度不應超過±1%。

2、計量泵的工作原理
    計量泵傳動機座部件、泵頭部件、電機三部份組成。傳動機座部件由電機帶動蝸桿旋轉,通過蝸輪、下套筒,將動力傳遞給N形軸。N形軸與偏心塊帶動曲柄連桿機構和十字頭,驅動柱塞作往復運動;通過N形軸和行程調節機構調節回轉偏心來調節柱塞的行程,從而調節流量大小;隨著柱塞在液缸內的往復運動,吸、排閥組交替地啟閉,液體被不斷吸入和排出液力端;泵在吸入行程中,泵頭液腔體中形成負壓,使吸入閥打開,液體流入缸腔;在排出行程中,柱塞的移動在液體上增加了壓力,使排出閥打開將液體排出。


 
    根據過流部分可以分為柱塞式、活塞式、機械隔膜式、液壓隔膜式四種類型。根據其驅動方式可以分為電機驅動式、電磁驅動式、氣動式三種類型。根據其工作方式可以分為往復式、回轉式、齒輪式三種類型。其他分類還有電控型、氣控型、保溫型、加熱型、高黏度型等。


 
3、計量泵的計量精度
    計量泵的精度:是衡量計量泵計量準確性和優劣的重要參數,我們常說的計量泵的計量精度是指穩態精度。

    在實際使用中,由于機械損失和容積使用壽命等的影響,計量泵在10%以下額定流量下運行時,計量精度誤差比較大。一般建議計量泵在額定流量10%以上工作,在選型時,固定在泵的額定流量的30%以上。

4、計量泵的流量調節方式及性能曲線
    流量調節:計量泵的流量可通過調節沖程頻率、沖程長度、沖程頻率+沖程長度、調節旁路等方式進行調節。通過調節沖程長度調節流量時,可分為手動調節、電動調節和氣動調節三種。


 
5、計量泵典型安裝圖


 
    入口管路常見附件:Y型過濾器
    出口管路常見附件:安裝安全閥和脈沖阻尼器,必要時安裝背壓閥。

6、品牌介紹

    進口品牌:賽高(SEKO)、米頓羅、帕斯菲達、海王星、里瓦、普羅名特......
    國產品牌:愛力浦、力高、南方、newdose(新道茨)、rdose......

電磁驅動計量泵有哪些優勢?

    電磁驅動計量泵只有一個運動部件——電樞軸,運動部件越少則計量泵工作越可靠。非常適合于低流量、低壓力工作場合,并且在供電電壓波動時有良好的補償作用。


 
電磁隔膜計量泵的介紹:


 
    電磁隔膜計量泵是由電磁鐵為驅動,為輸送小流量低壓力管路液體而設計的一種,以結構簡單、能耗小、計量準確及調節方便而在行業內受到歡迎。設計簡單實用,缺點是計量流量小(一般90L/h以下),對管路壓力要求比較低。

與固定頻率、改變沖程長度的計量泵相比較,固定沖程長度、改變頻率的計量泵有哪些優勢?

    通過校正,每一個沖程的投加量是已知的。因此總的投加量可以通過計算得出(投加量=每沖程投加量*頻率)。總投加量與頻率成線性關系(50%頻率=50%投加量)。通過外部的脈沖或模擬量控制,投加量可以在一秒鐘之內從最小調到最大,比電機驅動的沖程長度調節成本低。

計量泵如何選型

1、確定壓力
    所選取計量泵的額定壓力要略高于所需要的實際最高壓力,一般高出10~20%;不要選擇過高,壓力過高會浪費能源,增加設備的投資和運行費用。

2、確定流量
    所選取的計量泵流量應等于或略大于工藝所需流量。計量泵流量的使用范圍在計量泵額定流量范圍的30~100%較好,此時計量泵的重復再現精度高。考慮到經濟實用,建議計量泵的實際需要流量選擇為計量泵額定流量的70~90%。

3、確定泵頭(液力端)材質
    計量泵的具體型號規格確定后,再根據過流介質的屬性選擇過流部分的材質,這一步非常重要,若選擇不當,將會造成介質腐蝕損壞過流部件或介質泄露污染系統等。嚴重時還可能造成重大事故。

4、精度級別
    在選擇計量泵時,還需要考慮所需計量泵的精度級別,精度級別越高投入越大。計量泵一般工作溫度在-30~100℃,特殊計量泵其工作溫度范圍更寬(如帶保溫夾套的高溫液體計量泵,其輸送溫度可達500℃)。對于介質的粒度,要求應小于0.1mm,對于大于0.1mm的介質,可針對性地對泵的過流結構進行改變,以滿足需要。對于介質的粘度,一般應在0~1000mm/s,特殊的計量泵可達6000mm2/s。

計量泵常見故障維修方法

隔膜計量泵常見故障及維修方法


 
1、驅動裝置損壞

    一般是兩個地方損壞:電機損壞和變速箱損壞。電機損壞原因可能是缺相、電壓不足或過高或因變速箱損壞影響電機正常轉動,維修方法只能更換或維修。變速箱損壞有可能是沒有定期更換機油(主要原因)或者電機長時間反轉造成,維修貨更換。

2、膜片損壞

    由于隔膜計量泵膜片屬于易損件,原因有老化、磨損、高溫、高壓等因素,維修方法只有更換。

3、進出口閥損壞

    由于隔膜計量泵進出口閥屬于易損件,原因有老化、磨損、高溫、高壓、堵塞(常見原因)等因素。維修方法:如果是堵塞辦法則首先拆卸下來清洗,再組裝回去即可使用,如果是老化磨損影響其密封需更換。

常見故障處理


 
★ 當計量泵出口為大氣壓時,如何提高泵的重復計量精度?
    在計量泵排出閥安裝閥彈簧可以改善重復計量精度,最有效的改善辦法是在管線的末端安裝一個背壓閥。

★ 采用自吸方式計量過氧化氫時,系統內產生氣穴。
    計量泵安裝自排氣泵頭,采用自灌式吸液。保持吸液管線盡可能短。

★ 計量泵安裝、運行之后不計量藥液。
    1、是否安裝了排泄管并且排泄閥閉合?在計量泵引液階段排泄閥需要打開。注意:并不是所有的計量泵都有排泄閥。
    2、在計量泵的吸入端可能有氣體泄漏。液力端吸入側連接件可能缺少O型圈或吸入閥連接松動;
    3、計量泵底閥可能阻塞,計量的藥液不能通過;
    4、計量泵的沖程長度設定不合適;
    5、計量的化學藥品可能在液力端結晶,致使單向閥閥球和閥座不能正常工作。

★ 如何防止沖程定位馬達燒毀?
    調節沖程位置時,確保計量泵的電機始終在運轉。如果計量泵電機沒有運轉,沖程長度調節桿要抵抗壓縮彈簧的張力,這樣會導致沖程定位馬達過早損壞。

★ 如何正確更換計量泵的隔膜?




    1、取下固定泵頭的4個螺絲。螺絲位置在計量泵的背面。
    2、在泵頭松動之后,取下泵頭之前,調節沖程長度到0%位置。可以保證電磁軸有足夠的壓力,保持其連接穩固,這樣就可以旋下隔膜。
    3、向外拉液力端使螺絲從插孔內脫離。抓住液體端逆時針旋轉。稍有些阻力,可以旋下隔膜。
    4、一旦隔膜被取下,檢查計量泵的安全隔膜,確保其是完好的,沒有任何損壞。安裝新的隔膜,順時針旋轉背板和隔膜直到貼緊。調節背板,使漏液排出孔位于泵的最底端。
    5、在隔膜安裝完畢、并且背板漏液排出孔置于垂直位置之后,安裝泵頭。確保吸液閥與漏液排出孔對齊,液力端的螺絲與相應的4個孔對齊。
    6、旋轉到沖程長度100%位置。這樣可以使整套部件旋轉至背板漏液排出孔與泵的最底端對齊。在泵運行過程中調整液力端和隔膜至合適的位置。
    7、當液力端連同背板位置調好之后,4個螺栓以對角方式擰緊,直到合適為止。完成這項工作時應用力均勻。

計量泵應用及安裝注意事項

怎么調節背壓閥?
    1、永遠不要超過計量泵的最大工作壓力。
    2、當計量泵在吸液端有壓力時,泵的排出端的壓力至少要比吸入端的壓力高1bar。


 
如何計選擇合適的脈沖阻尼器容積?
    用計量泵每一沖程的計量能力(ml)乘以26,就可以得出減小90%脈動所需要的脈沖阻尼器的最小容積(ml)。

如何設定安全閥的壓力?
    安全閥的壓力可以在計量泵額定工作壓力范圍之內調整,不允許超過計量泵的最大工作壓力。安全閥設計用來防止計量泵過壓運行。

    例如,如果計量泵的最大工作壓力為3bar,安全閥的壓力就應該設定為3bar,或者更低一些以確保計量泵的正常工作。超壓工作是導致計量泵損壞的主要原因之一。


 
當運行加藥系統時應注意哪些重要事項?
1、投加點壓力;
2、沖程頻率;
3、吸升高度;
4、海拔高度;
5、化學品的腐蝕性。

計量泵的安裝及管路敷設注意事項

防止管路震動
 
    排出端流體由于慣性阻力,在泵運行開始瞬間,會對管路產生脈動撞擊力。這是往復式泵的特有現象,是由于管道內液體受到突然加速而引起的。
    為了防止產生這種現象出現,要求排出端慣性阻力(Pid)<1.0kgf/cm2,當Pid達到1.0kgf/cm2時,管路就會產生震動,會對泵及其外設造成不良影響。

解決辦法:
1、安裝脈動阻尼器(用于消除管道內液體壓力脈動或者流量脈動的壓力容器);
2、增大出口端管路直徑并縮短出口管路的長度。

防止過量供給
 
    過量供給是由于管路中液體的流動慣性,影響止回閥的正常工作,使止回閥失效,從而導致泵的流量過大、不穩定。每當吸入端負壓不足或者管路過長,都有可能產生這種現象。因此,要求:泵的壓差>慣性阻力Pi(入口端或出口端中的較大者)。

解決辦法:
1、安裝脈動阻尼器;
2、安裝背壓閥;
3、盡量縮短進出口管路的長度。

防止氣蝕發生
    若裝置氣蝕余量(NPSHa)不足,泵可能因斷流或氣蝕受到損壞。所以,要求裝置氣蝕余量,NPSHa>必需氣蝕余量(NPSHr)。

計量泵維護及隔膜更換方法介紹

    使用計量泵時,應定期檢查管線與閥的連接處是否有泄漏情況產生,而閥件應每3個月清潔一次,以免造成阻塞。當計量泵長期沒有運作時,使用前也應進行清潔動作。

計量泵清潔步驟:
1、先施打清水約10分鐘,再空打約5分鐘后,確定管內的水都排出,才開始進行拆卸動作,以降低危險。
2、關閉計量泵電源,拆下所有閥件(拆卸時,仍須小心殘余的藥劑及水份,避免造成傷害或濺到電源等相關設備而造成損害)。
3、以清水沖洗閥及閥內零件。
4、檢查零件是否有缺損、變形、龜裂等狀況,若有則進行更換。
5、依原樣裝回所有閥件。
6、施打清水5分鐘進行測試(若有結晶情況,可使用結晶稀釋劑施打約10分鐘,再換成清水施打約5分鐘)。


 
計量泵隔膜更換方法:
    1、取下固定泵頭的4個螺絲。螺絲位置在隔膜計量泵的背面;
    2、在泵頭松動之后,取下泵頭之前,調節沖程長度到0%位置。可以保證電磁軸有足夠的壓力,保持其連接穩固,這樣就可以旋下隔膜;
    3、向外拉液力端使螺絲從插孔內脫離。抓住液體端逆時針旋轉。稍有些阻力,可以旋下隔膜;
    4、一旦隔膜被取下,檢查計量泵的安全隔膜,確保其是完好的,沒有任何損壞。安裝新的隔膜,順時針旋轉背板和隔膜直到貼緊。調節背板,使漏液排出孔位于泵的最底端;
    5、在隔膜計量泵安裝完畢、并且背板漏液排出孔置于垂直位置之后,安裝泵頭。確保吸液閥與漏液排出孔對齊,液力端的螺絲與相應的4個孔對齊;
    6、旋轉到沖程長度100%位置。這樣可以使整套部件旋轉至背板漏液排出孔與泵的最底端對齊。在泵運行過程中調整液力端和隔膜至合適的位置;
    7、當液力端連同背板位置調好之后,4個螺栓以對角方式擰緊,直到合適為止,完成這項工作時應用力均勻。


 
市面上常用電磁計量泵的對比分析

意大利SEKO


 
● 泵頭—每種型號均使用PVDF泵頭,更耐酸堿。 幾乎與所有工業,污水處理和飲用水領域使用的化學品兼容。
● 球閥—陶瓷球閥的使用提高了投藥的可靠性以及整個觸液端的化學兼容性。
● 膜片—隔膜由純PTFE材料制成,可與大多數化學品兼容,使用壽命超過5年。
● 投藥超強穩定性,在100-240伏電壓范圍內泵都能穩定工作,不受電壓波動影響,提高了泵的工作效率。
● 其性能完全滿足不同行業的需要。在同類產品中是最具競爭優勢。并且低廉的價位,完全可以在競爭激烈的國內計量泵市場中立足腳跟。

米頓羅


 
● 原裝進口,質量更穩定。
● 高性能隔膜泵頭 使用米頓羅公司的專利 MARS技術(自動機械補油系統), 綜合了各類傳統泵頭的優點。
● 泵頭材料及隔膜材料----保證計量泵能輸送各類化學物料
    米頓羅公司可提供PP、PVC、PVDF、316不銹鋼、Alloy20合金、哈氏合金及鑄鐵等各類材料的泵頭及不銹鋼及合金等多種材料隔膜(含氟復合隔膜), 滿足不同工藝過程要求。
● 可適用于防爆場合應用(此條特點為E系列防爆型)
● 四功能閥集壓力釋放、防虹吸、背壓及幫助啟動于一體。 各種型號的多種控制方式----手動、電動、調頻、氣動、可編程。
● 米頓羅計量泵可在運行過程中以手動、電動、調頻、氣動、可編程等多種形式正、反向調節流量。另外,可根據用戶特殊要求設計提供應用于特殊過程的產品。

帕斯菲達


 
● 全部為美國原裝進口,確保了優異的品質。
● 進出口閥均為雙閥球,確保了流量的準確度。
● 標配的三功能閥為獨立閥體,拆除后不影響泵的正常工作。并可選5功能(背壓,安全,防虹吸,排氣,停泵排液)閥。
● 先進的帕斯菲達電路板,準確的速度控制,不受熱源及電磁干擾,內部完全密封,具防水性。

新道茨


 
● 數字電路控制:是由數字電路來實現控制而非普通的模擬信號控制電路。
● 液晶數字面板顯示:調節流量更直觀,準確!所調節流量就是面板顯示的流量,不需要停機標定。
● 膜片:其他品牌的計量泵的膜片是由丁晴橡膠和PTFE復合的膜片,較易壞損,而我們產品中的膜片是全改良的PTFE優質膜片,終生免換,在很大程度上延長了泵的使用壽命。
● 金屬包塑散熱結構使電路板壽命更長。
● 配件更廉價、快捷。

計量泵技術介紹及應用市場分析

    計量泵是一種可以滿足各種嚴格的工藝流程需要,流量可以在0-100%范圍內無級調節,用來輸送液體(特別是腐蝕性液體)一種特殊容積泵。作為化學品精密投加的理想設備,如今已被廣泛的應用于石化、化工、油氣田、電力、造紙、制藥、環保、水處理等。

一、計量泵適用市場

1、石化
    約占15%左右的市場份額,此市場國際品牌占主導地位。用戶在性能、可靠性、價格及服務等方面的綜合指標要求較高。

2、油氣田
    約占10%左右的計量泵市場份額,中國品牌和國際品牌各占半壁江山,對計量泵的整體需求呈上升趨勢。

3、化工行業
    約占10%左右的市場份額,國產品牌占主導地位。用戶對設備性能、可靠性及及服務的綜合要求在逐漸上升。國際品牌國內生產的設備在各方面的綜合優勢越來越得到用戶的追求和青睞。

4、電力行業
    約占10%左右的計量泵市場份額,此市場國際品牌占主導地位。

5、環保和水處理行業
    約占45%左右的計量泵市場份額,中國品牌和國際品牌平分秋色,這是目前比重最大的計量泵市場。經濟水平的提高,人們的生活水平也相應提高,人們對賴以為生的飲用水純凈度和安全性要求越來越高。同時,由于自然環境的日益惡劣,國家更是加大對環保的監管和投入,因此未來幾年環保和水處理市場必將快速增長。


 
6、其他
    其他如造紙、制藥等行業約占10%左右的計量泵市場份額,在未來幾年也將保持一定速度的增長。

二、計量泵在水處理中的應用

1、電鍍廢水處理

2、醫院污水處理: 醫院污水類型:生活污水、含菌污水、含汞污水等......

3、CIP (Clean in place在線清洗)

(1)應用領域:制藥、血液、疫苗、果汁、乳品等行業的管道在線清洗;

(2)CIP特點:清洗過程中不需要對本身管道進行拆卸即可通過CIP清潔系統向管道內添加具有高溫高濃度能起到殺菌、消毒作用的藥劑來把內部的管道和藥筒洗干凈。

4、自動洗車機

(1)常規配制:一臺洗車機一般配2~4臺電磁計量泵。

(2)投加藥劑:發泡劑、臘水(臘水含有硅油、蠟質等微粒,乳化后更易附著在車體表面的污物,更易清洗,更易干水,且清洗后能在清潔汽車表面的同時對汽車漆面起到增添光澤,養護等作用;發泡劑泡有很好的除油去污作用,對常規的油污能輕松清除,耐酸堿)。

5、中央空調加藥系統

(1)應用領域:中央空調原水投加阻垢劑

(2)常規配制:一臺電磁計量泵+一套加藥箱,組成一組加藥系統。

6、二氧化氯發生器制備系統

    常規配制:2臺電磁計量泵+1個加藥箱,計量泵分別添加鹽酸和次氯酸鈉。


 
7、其他常見應用:

(1)純水/飲用水制備:
    a. pH 調節(加酸、氫氧化鈉、石灰等);
    b. 混凝/絮凝過程(硫酸鋁, 硫酸鐵, PAC);
    c. 色味處理/除鐵 & 錳 (加雙氧水、高錳酸鉀、次氯酸鈉等)
    d. 反滲透膜原水預處理添加阻垢劑,保護反滲透膜、延長膜使用壽命;
(2) 泳池水處理:殺菌消毒劑、PH控制  過濾系統加絮凝劑;
(3)工業水處理:冷卻塔及鍋爐循環水處理添加阻垢劑、防腐劑等;
(4)工業廢水處理: 絮凝、氧化劑、消泡、PH調節;
(5)電廠水處理:鍋爐爐內水處理、爐外水處理。

    以上就是對計量泵相關的介紹,大家如果有不同看法,或者更好的建議,歡迎大家在下方評論留言!大家共同學習!共同進步!

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