隔膜阀的结构形式与一般阀门大不相同,是一种新型的阀门,是一种特殊形式的截断阀,它的启闭件是一块用软质材料制成的隔膜,把阀体内腔与阀盖内腔及驱动部件隔开,现广泛使用在各个领域。常用的隔膜阀有衬胶隔膜阀、衬氟隔膜阀、无衬里隔膜阀、塑料隔膜阀。隔膜阀用耐腐蚀衬里的阀体和耐腐蚀隔膜代替阀芯组件,利用隔膜的移动起调节作用。隔膜阀的阀体材料采用铸铁、铸钢,或铸造不锈钢,并衬以各种耐腐蚀或耐磨材料、隔膜材料橡胶及聚四氟乙烯。衬里的隔膜耐腐蚀性能强,适用于强酸、强碱等强腐蚀性介质的调节。
隔膜泵的优点和缺点
一、优点
1、隔膜阀的结构简单、流体阻力小、流通能力较同规格的其他类型阀大;
2、适用于有腐蚀性、粘性、浆液介质。
3、该阀易于快速拆卸和维修,更换隔膜可以在现场及短时间内完成。
4、无泄漏,能用于高粘度及有悬浮颗粒介质的调节。隔膜把介质与阀杆上腔隔离,所以没有填料介质也不会外漏。
5、隔膜阀的流量特性接近快开特性,在60%行程前近似为线性,60%后的流量变化不大。
6、气动形式的隔膜阀尚可附装反馈信号、限位器及定位器等装置,以适应自控、程控或调节流量的需要。
7、气动隔膜阀的反馈信号采用无触点传感技术。该产品采用薄膜式推进气缸,替代活塞气缸,排除了活塞环易损坏,造成泄漏而导致无法推动阀门启闭的弊端。当气源发生故障时,尚可操作手轮使阀门启闭。
二、缺点
1、不能用于压力较高的场合。
2、由于隔膜和衬里材料的限制,耐压性、耐温性较差,一般只适用于1.6MPa公称压力和150℃以下。
隔膜泵安装方案
隔膜泵体量轻,结构简单,适用范围广,但想要稳定发挥性能,需要正确掌握隔膜泵安装方案并执行,如果安装不当,会对泵的运行性能造成直观影响,比如不少气动隔膜泵在实际使用时吸力不足,压力波动大,抖动明显等等,就都是错误安装所导致的。
关于隔膜泵安装方案,在进行安装之前注意先准备好相关配件,比如气动三联件,过滤器保证压缩空气的质量,减压阀用以调节压力,油雾器则润滑下线元件,都是可以让气动隔膜泵性能保持稳定的重要配置。在备足相关配件后,则要进行安装位置的选择,气动隔膜泵因不需要连接电机,所以可安装的位置非常广,通常建议优先考虑较为开阔的地方,以便于供气通畅。
在选定安装位置后,需要根据泵的自吸性能来决定安装高度,在进行管道布置时尽量减少弯折,以防吸程损耗过多,注意管路需要单独设置支撑架,不能直接放置在泵体上。目前气动隔膜泵支持多种材质定制,常规的工程塑料制隔膜泵体积小巧轻便,不需要另外增设减震装置,若是铸铁或者不锈钢材质的隔膜泵,则建议在泵体和底座连接处添加缓冲垫。
整体而言,隔膜泵在安装上相当简便,只需要提前注意尺寸和必备工具即可,在安装过程中主要是注意设备安全以及对泵的保护,提前考虑后续维修事宜,故而建议安装在开阔地形,一方面是让供气更为稳定,另一方面也是在安装和后续如果需要维修的时候有更多的操作空间。
隔膜泵选型方式
总的来说,泵的选型需要考虑以下基础参数:流体粘度、流量要求、流体性能、进出口信息、管路长、泵的进气压力、连续运行或间歇运行。根据这些参数,再对照化学耐受性表及性能曲线,便可以很好地选择泵型。
1、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*小。
2、隔膜泵流量特性的选择:
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。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。
3、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:
a、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.
b、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。
c、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.
d、选用cv。根据cmax,在所选择的产品标准系列中选取>cmax且与其*接近的一级c.
e、隔膜泵开度验算。一般要求*大计算流量时的开度≯90%,*小计算流量时的开度≮10%。
f、隔膜泵实际可调比的验算。一般要求实际可调比≮10。
g、阀座直径和公称直径的确定。验证合适后,根据c确定。
4、隔膜泵类型的选择
(1)隔膜泵的阀体类型选择
阀体的选择是隔膜泵选择中*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:
a、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。
b、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。
c、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。
d、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。
e、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)隔膜泵执行机构的选择
a、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*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。
b、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。
隔膜泵选型在具体选择时,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。
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