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水泵是一種面大量廣的通用型機(jī)械設(shè)備，它廣泛地應(yīng)用于石油、化工、電力冶金、礦山、選船、輕工、農(nóng)業(yè)、民用和國(guó)防各部門，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。據(jù)79 年統(tǒng)計(jì)，我國(guó)泵產(chǎn)量達(dá)125.6萬(wàn)臺(tái)，到現(xiàn)在為止已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)這個(gè)數(shù)字了,主要有真空泵 離心泵之類的大家可能都知道,但還有很多種水泵可能比較冷門一點(diǎn)但還是運(yùn)用很廣泛的,比如: 下面主要介紹一下隔膜泵的相關(guān)知識(shí)

1 隔膜泵的組成與分類

隔膜泵又稱控制泵，是執(zhí)行器的主要類型，管道泵通過(guò)接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的控制信號(hào)，借助動(dòng)力操作去改變流體流量。隔膜泵一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門組成。如果按其所配執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用的動(dòng)力，隔膜泵可以分為氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)三種，即以壓縮空氣為動(dòng)力源的氣動(dòng)隔膜泵，以電為動(dòng)力源的電動(dòng)隔膜泵，以液體介質(zhì)(如油等)壓力為動(dòng)力的電液動(dòng)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(xiàn)場(chǎng)總線型隔膜泵等。隔膜泵的產(chǎn)品類型很

多，結(jié)構(gòu)也多種多樣，而且還在不斷更新和變化。一般來(lái)說(shuō)閥是通用的，既可以與氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)匹配，也可以與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)匹配。

2 隔膜泵的作用方式選擇

隔膜泵的作用方式只是在選用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)才有，其作用方式通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(guān)型)、正反(氣開型)、反正(氣開型)、反反(氣關(guān)型)，通過(guò)這四種組合形成的隔膜泵作用方式有氣開和氣關(guān)兩種。對(duì)于隔膜泵作用方式的選擇，主要從三方面考慮:a)工藝生產(chǎn)安全;b)介質(zhì)的特性;c)保證產(chǎn)品質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)損失最小。  

3 隔膜泵流，特性的選擇

隔膜泵的流量特性是指介質(zhì)流過(guò)閥門的相對(duì)流量與位移(閥門的相對(duì)開度)間的關(guān)系，理想流量特性主要有直線、等百分比(對(duì)數(shù))、拋物線和快開等4種，管道泵特性曲線和閥芯形狀如圖1和圖2所示。常用的理想流量特性只有直線、等百分比(對(duì)數(shù))、快開三種。拋物線流量特性介于直線和等百分比之間，一般可用等百分比特性來(lái)代替，而快開特性主要用于二位調(diào)節(jié)及程序控制中，因此隔膜泵特性的選擇實(shí)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(guò)理論計(jì)算，但所用的方法和方程都很復(fù)雜。目前多采用經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則，具體從下幾方面考慮:①?gòu)恼{(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量分析并選擇;②從工藝配管情況考慮;③從負(fù)荷變化情況分析。

選擇好隔膜泵的流量特性，就可以根據(jù)其流量特性確定閥門閥芯的形狀和結(jié)構(gòu)，但對(duì)于像隔膜閥、蝶閥等，由于它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，不可能用改變閥芯的曲面形狀來(lái)達(dá)到所需要的流量特性，這時(shí)，可通過(guò)改變所配閥門定位器的反饋凸輪外形來(lái)實(shí)現(xiàn)。

4 隔膜泵類型的選擇

4.1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(huán)節(jié)管道泵。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(zhuǎn)、蝶形、套筒式、球形等10種。在選擇閥門之前，要對(duì)控制過(guò)程的介質(zhì)、工藝條件和參數(shù)進(jìn)行細(xì)心的分析，收集足夠的數(shù)據(jù)，隔膜泵了解系統(tǒng)對(duì)隔膜泵的要求，根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)來(lái)確定所要使用的閥門類型。在具體選擇時(shí)，可從以下幾方面考慮:

(1)閥芯形狀結(jié)構(gòu)主要根據(jù)所選擇的流量特性和不平衡力等因素考慮。

(2)耐磨損性當(dāng)流體介質(zhì)是含有高濃度磨損性顆粒的懸浮液時(shí)，隔膜泵閥芯、閥座接合面每一次關(guān)閉都會(huì)受到嚴(yán)重摩擦。因此閥門的流路要光滑，閥的內(nèi)部材料要堅(jiān)硬。

(3)耐腐蝕由于介質(zhì)具有腐蝕性，在能滿足調(diào)節(jié)功能的情況下，盡量選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單閥門。

(4)介質(zhì)的溫度、壓力當(dāng)介質(zhì)的溫度、隔膜泵壓力高且變化大時(shí)，應(yīng)選用閥芯和閥座的材料受溫度、壓力變化小的閥門。

(5) 隔膜泵防止閃蒸和空化閃蒸和空化只產(chǎn)生在液體介質(zhì)。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，閃蒸和空化不僅影響流量系數(shù)的計(jì)算，還會(huì)形成振動(dòng)和噪聲，使閥門的使用壽命變短，因此在選擇閥門時(shí)應(yīng)防止閥門產(chǎn)生閃蒸和空化。

4.2 隔膜泵執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇

4.2.1 隔膜泵輸出力的考慮

執(zhí)行機(jī)構(gòu)不論是何種類型，隔膜泵其輸出力都是用于克服負(fù)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(guān)力的作用)。因此，為了使隔膜泵正常工作，隔膜泵配用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)要能產(chǎn)生足夠的輸出力來(lái)克服各種阻力，保證高度密封和閥門的開啟。

對(duì)于雙作用的氣動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一般都沒(méi)有復(fù)位彈簧。作用力的大小與它的運(yùn)行方向無(wú)關(guān)，因此，選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵在于弄清最大的輸出力和電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。對(duì)于單作用的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，輸出力與閥門的開度有關(guān)，隔膜泵上的出現(xiàn)的力也將影響運(yùn)動(dòng)特性，因此要求在整個(gè)隔膜泵的開度范圍建立力平衡。

 4.2.2 隔膜泵執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型的確定

對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力確定后，根據(jù)工藝使用環(huán)境要求，選擇相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)有防爆要求時(shí)，應(yīng)選用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，隔膜泵且接線盒為防爆型，不能選擇電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如果沒(méi)有防爆要求，則氣動(dòng)、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)都可選用，但從節(jié)能方面考慮，應(yīng)盡量選用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。隔膜泵對(duì)于液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其使用不如氣動(dòng)、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)廣泛，但具有調(diào)節(jié)精度高、隔膜泵動(dòng)作速度快和平穩(wěn)的特點(diǎn)，因此，在某些情況下，為了達(dá)到較好調(diào)節(jié)效果，必須選用液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如發(fā)電廠透明機(jī)的速度調(diào)節(jié)、煉油廠的催化裝置反應(yīng)器的溫度調(diào)節(jié)控制等。

5 隔膜泵口徑的選擇

隔膜泵口徑的選擇和確定主要依據(jù)閥的流通能力即Cv。在各種工程的儀表設(shè)計(jì)和選型時(shí)，都要對(duì)隔膜泵進(jìn)行Cv計(jì)算，并提供隔膜泵設(shè)計(jì)說(shuō)明書。從隔膜泵的Cv計(jì)算到閥的口徑確定，一般需經(jīng)以下步驟:

1)計(jì)算流量的確定。現(xiàn)有的生產(chǎn)能力、隔膜泵設(shè)備負(fù)荷及介質(zhì)的狀況，決定計(jì)算流量的Qmax和Qmin.

2)閥前后壓差的確定。根據(jù)已選擇的閥流量特性及系統(tǒng)特點(diǎn)選定S(阻力系數(shù))，再確定計(jì)算壓差。

3)計(jì)算Cv。隔膜泵根據(jù)所調(diào)節(jié)的介質(zhì)選擇合適的計(jì)算公式和圖表，求得Cmax和Cmin.

4)選用Cv。根據(jù)Cmax,在所選擇的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)系列中選取>Cmax且與其最接近的一級(jí)C.

5)隔膜泵開度驗(yàn)算。一般要求最大計(jì)算流量時(shí)的開度≯90%，最小計(jì)算流量時(shí)的開度≮10%。

6)隔膜泵實(shí)際可調(diào)比的驗(yàn)算。一般要求實(shí)際可調(diào)比≮10。

7)閥座直徑和公稱直徑的確定。驗(yàn)證合適后，根據(jù)C確定。

6 結(jié)束語(yǔ)

隔膜泵的選擇是非常細(xì)致的工作，不僅要有扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí)，還要有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。選擇得好不僅有利于調(diào)節(jié)控制回路PID參數(shù)的整定，使被調(diào)參數(shù)得到較好地控制效果，也使隔膜泵的使用壽命大大增長(zhǎng)。隔膜泵的選擇要因地制宜，并非一成不變，要在實(shí)踐的過(guò)程中不斷總結(jié)和創(chuàng)新，特別隨著機(jī)電一體化技術(shù)、計(jì)算機(jī)和數(shù)字信息技術(shù)的應(yīng)用，隔膜泵的結(jié)構(gòu)功能變得更好、更全面，為選擇隔膜泵提供了極大的方便。

 離心式水泵如果安裝或使用不當(dāng)，就有可能發(fā)生氣蝕。一旦出現(xiàn)氣蝕，性能就會(huì)下降，出水量減少、葉輪損壞加速，還會(huì)伴隨有振動(dòng)和噪聲等，嚴(yán)重時(shí)，甚至使泵無(wú)法工作。所以，應(yīng)避免泵發(fā)生氣蝕。浙北一家水利疏浚工程公司的3#吹泥船（俗稱吸泥船）上使用的用于沖碎泥塊的沖水泵，由于管路與泵不匹配，使泵工作于大流量區(qū)，不僅電機(jī)超載，而且泵內(nèi)發(fā)生氣蝕，影響了正常的工作，后經(jīng)改小了出水管并降低了泵安裝高度解決了這個(gè)問(wèn)題。

    1．氣蝕情況

    泥船上使用的沖水泵型號(hào)為8Sh-13，額定流量Qn=288m3/h；額定揚(yáng)程Hn=41.3m；電機(jī)功率Pn=55kw。船建成后，根據(jù)實(shí)測(cè)得到的泵參數(shù)為：HA=24.4m；QA=400m3/h。沖水泵在試運(yùn)轉(zhuǎn)中，發(fā)現(xiàn)每當(dāng)啟動(dòng)后運(yùn)行不太長(zhǎng)的時(shí)間，出水量就不穩(wěn)定，而且隨著時(shí)間的持續(xù)，情況越來(lái)越糟。這一情況表明泵內(nèi)已發(fā)生氣蝕并逐步加重。此時(shí)，操作人員不得不打開泵的放氣閥，只有不時(shí)地間斷放氣才能使沖水穩(wěn)定。

    2，氣蝕原因

    在沖水泵管路系統(tǒng)中，盡管泵的安裝位置不高（泵軸線安裝高度hg=0.6m）、吸水管路也不長(zhǎng)（管段長(zhǎng)L1=8.5m）， 但由于出水管較短，水力損失小，加之沖水高度較低（出水口距水面高度h＝2m），使泵處于大流量區(qū)工作，泵進(jìn)口處的相對(duì)真空度低于了當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐钠瘔毫Γ虼艘鹆藲馕g。

    3．改進(jìn)措施

    要改變現(xiàn)有的這種運(yùn)行狀況，通常可采用的處理辦法有三種即更換新泵、變頻降速和改變管路。

    通過(guò)對(duì)比，決定采用第三更改方案較為簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)。

    具體做法是將原來(lái)的出水管徑由Dg=200mm改為150mm，管長(zhǎng)不變；沖水頭出口直徑由原來(lái)的Dg=120mm改為100mm；泵組安裝高度由原來(lái)的hg=0.6m改為0.4m，其余不變。這一改造工作只花費(fèi)了兩天時(shí)間。

    改完后，進(jìn)行了實(shí)船試驗(yàn)。先測(cè)得泵的揚(yáng)程值HAˊ，再查泵的特性曲線，得此時(shí)泵的流量QAˊ＝340m3/h，經(jīng)計(jì)算得知泵在此流量的吸人真空度小于允許值。故泵不發(fā)生氣蝕。

    在后來(lái)工作中，沖水頭出水情況正常，并在每次更換密封盤根時(shí)，均沒(méi)發(fā)現(xiàn)葉輪有氣蝕跡象。

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上海立申水泵制造有限公司是國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)的水泵供應(yīng)商注冊(cè)資金1000萬(wàn)，公司主導(dǎo)產(chǎn)品管道泵，離心泵，化工泵，計(jì)量泵，液下泵等工業(yè)水泵。立申水泵創(chuàng)建以來(lái)，始終致力于科技和管理的不斷創(chuàng)新，使企業(yè)走上了良性循環(huán)的規(guī)模化經(jīng)營(yíng)之路，擁有了一支專業(yè)的設(shè)計(jì)和技術(shù)研發(fā)隊(duì)伍，形成了一套完整的生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、營(yíng)銷管理和服務(wù)管理體系。公司主導(dǎo)產(chǎn)品包括：管道離心泵、化工泵、磁力泵、隔膜泵、自吸泵、螺桿泵、真空泵、排污泵、多級(jí)泵、齒輪油泵、計(jì)量泵等類別。廣泛應(yīng)用于水利、建筑、消防、電力、環(huán)保、石油、化工等領(lǐng)域。