什么是膜片泵(隔膜泵)?
膜片泵又稱隔膜泵,是執(zhí)行器的主要類型,通過接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的控制信號,借助動力操作去改變流體流量。隔膜泵在控制過程中的作用是接受調(diào)節(jié)器或計算機的控制信號,改變被調(diào)介質(zhì)的流量,使被調(diào)參數(shù)維持在所要求的范圍內(nèi),從而達到生產(chǎn)過程的自動化。如果把自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)與人工調(diào)節(jié)過程相比較,檢測單元是人的眼睛,調(diào)節(jié)控制單元是人的大腦,那么執(zhí)行單元—隔膜泵就是人的手和腳。要實現(xiàn)對工藝過程某一參數(shù)如溫度、壓力、流量、液位等的調(diào)節(jié)控制,都離不開隔膜泵。
膜片泵的原理
首先,請大家想到讓人感到痛的注射器。注射器正是膜片泵的基本型。
如(圖1)所示,向后方拉活塞,液體進入缸里面。推動活塞,液體通過缸前端的注射針被排出。
注射器的液體入口與出口相同,讓我們分析將入口與出口分開的樣子。
(假設(shè)入口和出口的流路都采用圓形)
在(圖2)的狀態(tài),使活塞朝后方運動會吸入液體嗎?
答案是NO。即使使活塞朝后方運動,也只是從缸上部吸入空氣,液體不會上升。
于是,在(圖2)的狀態(tài)空氣進入的位置放上球狀的逆止閥。
如此一來,如(圖3)所示,空氣已經(jīng)進不來,在缸內(nèi)部發(fā)生負壓,這次液體被吸入。
接著,推動活塞試一試。(圖4)
此時,如果逆止閥非常輕,液體會被排出一點,但是幾乎都會返回原來的水槽。
如果逆止閥相當(dāng)重,全部液體將返回原處。
于是,在缸下部朝阻止液體倒流的方向也設(shè)置逆止閥。
如此一來,如(圖5)所示,因為逆止閥的運動,缸內(nèi)部的液體不會返回原處,而是上推上部的逆止閥后被排出。
接著,如果使活塞后退,在上部的逆止閥關(guān)閉的同時下部打開,液體被吸入缸內(nèi)。
而且此時液體不會從上部倒流。(圖6)
綜上所述,逆止閥有只使液體朝一個方向移動的功能,承擔(dān)著應(yīng)該說是膜片泵(往復(fù)動作泵)的生命的重要作用。
逆止閥一般使用球狀的、被稱作閥球的東西。
膜片泵的泵頭的結(jié)構(gòu)圖
以上是膜片泵的吸入和吐出的原理。
膜片泵的特性
根據(jù)上述原理,膜片泵表現(xiàn)出以下的特性:
(1)液體的流動有脈動
根據(jù)動作原理,液體的吸入和吐出交替進行,液體間歇流過。將其稱作脈動。這才是與螺旋泵根本不同的特性。(將在后面詳細敘述)
(2)根據(jù)逆止閥的運動,一旦進入缸內(nèi)部的液體務(wù)必從上部被排出。
因此,無論試圖向吐出側(cè)(上部)施加多大的壓力壓住閥球,只要動力(推動活塞的力)允許,缸內(nèi)部的壓力也會增大。
從理論上說,意味著做閉塞運行時,缸內(nèi)部的壓力有上升到無限大的可能性。
但是,在壓力達到無限大之前,在泵附近強度小的地方,例如缸、吐出側(cè)配管等破裂,或者試圖推動活塞的電動機燒毀。
使用膜片泵時,不要忘了溢流閥(安/全閥)、電動機用熱繼電器,就是這個道理。
(3)逆止閥的密封性非常重要
如果垃圾等混入逆止閥附近,密封性會變差(逆止不起作用的狀態(tài)),泵性能將顯著變差。有時甚至全不吐出。另外,在逆止閥、閥座(逆止閥密閉的部分)上有劃痕,也會出現(xiàn)相同的狀況。
如果逆止閥和閥座進而處于干燥狀態(tài),空氣會從微小的凹凸之間通過,結(jié)果使密封性變差。(泵位于罐上方時……吸入條件)
此時,如果用液體打濕逆止閥和閥座,密封性會變好,能夠進行吸入和吐出。
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