隔膜泵如何选择

隔膜泵怎么进行选择？~

隔膜泵在过程控制中的作用是接受调节器或计算机的控制信号，改变被调介质的流量，使被调参数维持在所要求的范围内，从而达到生产过程的自动化。如果把自动调节系统与人工调节过程相比较，检测单元是人的眼睛，调节控制单元是人的大脑，那么执行单元—隔膜泵就是人的手和脚。要实现对工艺过程某一参数如温度、压力、流量、液位等的调节控制，都离不开隔膜泵。因此正确选择隔膜泵在自动化过程中具有重要意义。1、组成与分类隔膜泵又称控制泵，是执行器的主要类型，通过接受调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变流体流量。隔膜泵一般由执行机构和阀门组成。如果按其所配执行机构使用的动力，隔膜泵可以分为气动、电动、液动三种，即以压缩空气为动力源的气动隔膜泵，以电为动力源的电动隔膜泵，以液体介质(如油等)压力为动力的液动隔膜泵。2、类型的选择2.1隔膜泵的阀体类型选择阀体的选择是隔膜泵选择中最重要的环节。隔膜泵阀体种类很多。(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。(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。2.2隔膜泵执行机构的选择2.2.1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)。2.2.2执行机构类型的确定3、作用方式选择组合形式有4种即正正(气关型)、正反(气开型)、反正(气开型)、反反(气关型)。a)工艺生产安全；b)介质的特性；c)保证产品质量，经济损失最小。4、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，特性曲线和阀芯形状如图1和图2所示。常用的理想流量特性只有直线、等百分比(对数)、快开三种。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。5、口径的选择1)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。2)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。3)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。4)选用Cv。根据Cmax,在所选择的产品标准系列中选取>Cmax且与其最接近的一级C。5)隔膜泵开度验算。一般要求最大计算流量时的开度≯90%，最小计算流量时的开度≮10%。6)隔膜泵实际可调比的验算。一般要求实际可调比≮10。7)阀座直径和公称直径的确定。验证合适后，根据C确定。隔膜泵的选择是非常细致的工作，不仅要有扎实的专业理论知识，还要有丰富实践经验。选择得好不仅有利于调节控制回路PID参数的整定，使被调参数得到较好地控制效果，也使隔膜泵的使用寿命大大增长。隔膜泵的选择要因地制宜，并非一成不变，要在实践的过程中不断总结和创新，特别随着机电一体化技术、计算机和数字信息技术的应用，隔膜泵的结构功能变得更好、更全面，为选择隔膜泵提供了极大的方便。

隔膜泵的选择方式：1、阀体类型是隔膜泵选择中最重要的环节。隔膜泵阀体种类很多。（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。（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。2、隔膜泵选择（1）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）。（2）执行机构类型的确定。隔膜泵的流量特性：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。具体从以下几方面考虑：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。

（一）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最重要的环节。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：
（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。
2、隔膜泵执行机构的选择
（1）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最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。
（2）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。

（二）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，经济损失最小。
（三）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。

（四）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：
1、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.
2、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。
3、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.
4、选用Cv。根据Cmax，在所选择的产品标准系列中选取>Cmax且与其最接近的一级C.
5、隔膜泵开度验算。一般要求最大计算流量时的开度≯90%，最小计算流量时的开度≮10%。
6、隔膜泵实际可调比的验算。一般要求实际可调比≮10。
7、阀座直径和公称直径的确定。验证合适后，根据C确定。
操作注意事项:
1、隔膜泵开停车负荷操作
隔膜泵是由变频电机驱动,若开停车负荷过大或过小、短奔涓汉刹ǘ洗蟆⒊て谠诘透汉上略诵械榷级员淦灯饔杏跋?为尽量避免以上情况的出现,硬性规定开停车负荷都控制在30 %左右,并在仪表中设置使增减负荷都必须在一段时间内才能完成,有效的从工艺上做到了对变频器的维护。
2、隔膜泵仪表空气及润滑油压力系统操作
隔膜泵的仪表空气和润滑油压力都与主电机设有联锁,推进液的注油、排油阀为气闭阀,要始终维持一定的空气压力,两阀的最小动作压力不低于0.4MPa ,所以仪表空气压力一般维持在015MPa以上,即使停泵后也不停仪表空气,以免推进液腔内的液体不够或过量,供给阀门的空气是经过过滤、油雾化的。
隔膜泵在运行中,润滑油压力应不低于压力联锁值(0115MPa) ,且润滑油出口过滤器压差不能太大,润滑油流量窥镜内的钢球应处于上限位置,调节此流量时调节幅度不能太大,以免瞬间流量过大使压力下降太快引起联锁跳车。

选择方法
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，经济损失最小。
隔膜泵流特性的选择
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，特性曲线和阀芯形状如图1和图2所示。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。
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:
1)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.
2)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。
3)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.
4)选用Cv。根据Cmax,在所选择的产品标准系列中选取>Cmax且与其最接近的一级C.
5)隔膜泵开度验算。一般要求最大计算流量时的开度≯90%，最小计算流量时的开度≮10%。
6)隔膜泵实际可调比的验算。一般要求实际可调比≮10。
7)阀座直径和公称直径的确定。验证合适后，根据C确定。

用户可以根据自身泵送的液体介质选择合适的气动隔膜泵产品。这时需要考虑泵送介质的流量大小和温度的高低来选择隔膜泵的大小与易损件的种类,比如膜片、阀座、阀球等。

• 对于温度高或者低温的液体在选择气动隔膜泵的时候需要注意隔膜与球阀球座的选择，比如特氟隆隔膜的耐腐蚀性优良，但是在耐温方面不是很好，特氟隆膜片在遇到高温液体的时候容易软化与收缩，温度高的液体不适合。

• 泵送带颗粒的液体的时候选择气动隔膜泵应该注意隔膜泵的口径大小与隔膜泵的允许颗粒直径，假如液体中带有颗粒时隔膜泵的口径小会造成堵塞的情况发生或者流量比需要的要小。

• 泵送带有粘稠性的液体介质时在选择气动隔膜泵大小时应该选择流动大一号的隔膜泵，气动隔膜泵的流量数据是根据泵送清水来计算的，泵送含有粘稠性或者有颗粒性的液体流量对清水来讲要小很多。

• 泵送有机溶剂可以选择金属材质的气动隔膜泵，假如腐蚀性很强并且穿透力很强的有机溶剂建议选择含有特氟隆材质的膜片，虽然购买的时候价格偏贵但是可以使用很久，不易损坏可以为用户节省很多维修费用。

• 气动隔膜泵有防爆性能无需安装防爆电机密封性很好，隔膜泵没有电机不会像传统水泵那样产生热量，气动隔膜泵泵送易挥发等液体具有很好的优势。

• 泵送含有腐蚀性的液体应该注意泵体材质的选择不能选错否则会导致出现危险性或者损失，气动隔膜泵的材质种类很多，用户在选择材质时可以参考泵送液体的管道材质来进行选择或者可以在线咨询工程师。在选择隔膜泵与球阀球座时需要搭配使用，假如一般的酸碱性液体可以选择工程塑料与不锈钢材质，膜片需要选择四氟和特氟隆等膜片与球阀球座。

选择隔膜泵时需要考虑以下因素：

1. 流量：流量是选择隔膜泵的重要因素之一。你需要根据应用的需求来确定所需的流量。

2. 扬程：扬程是泵能够传递的最大水头。在选择隔膜泵时，你需要考虑所需的扬程。

3. 介质类型：你需要考虑泵送何种介质，是清水、腐蚀性介质还是磨损性颗粒等。根据介质的特性选择合适的泵类型和材料。

4. 温度范围：选择隔膜泵时，你需要考虑介质的温度范围。有些泵可能更适合于较窄的温度范围，而另一些泵则可以在较大的温度范围内使用。

5. 粘度：介质的粘度也是一个重要的因素。某些泵可能更适合于低粘度或高粘度介质。

6. 化学兼容性：泵的材料应该与所输送的介质兼容。你需要考虑介质的腐蚀性、磨损性和其他化学性质，以选择合适的材料。

7. 安装要求：在选择隔膜泵时，还需要考虑其安装要求。例如，泵的尺寸、重量以及需要何种类型的支撑结构等。

8. 维护要求：不同的泵有不同的维护要求。有些泵需要经常维护，而另一些泵则可以长时间不需要维护。在选择隔膜泵时，你需要考虑所需的维护要求。

综合考虑以上因素，选择适合你的应用的隔膜泵类型和型号。

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