隔膜泵培训课件

目录1.隔膜泵概述2.mRoy系列隔膜泵特点3.隔膜泵结构及工作原理4.隔膜泵操作原理5.隔膜泵相关特性6.隔膜泵的技术参数7.隔膜泵中的泵阀8.隔膜泵安装9.隔膜泵操作10.隔膜泵安装建议及注意事项11.隔膜泵维护12.隔膜泵故障诊断及排除mRoy液压隔膜泵的外形结构电机泵体调节手柄加油孔出口进口内置泄压调节泵的类型叶片式泵泵离心泵单吸泵、双吸泵单级泵、多级泵蜗壳式泵、分段式泵立式泵、卧式泵磁力驱动泵，屏蔽泵、机械密封泵、高速泵旋涡泵单级泵、多级泵离心旋涡泵混流泵容积式泵往复泵转子泵——齿轮泵、螺杆泵、罗茨泵、滑片泵隔膜计量泵活塞泵、隔膜泵马达驱动隔膜计量泵电磁驱动隔膜计量泵气动驱动隔膜计量泵液压驱动隔膜计量泵其它类型泵——喷射泵、空气升液泵、真空泵轴流泵2、mRoy系列隔膜泵特点mRoy是一种液压驱动的隔膜式容积泵，它运行可靠、紧凑、流量可控制，适用于输送一般腐蚀性或有毒的化学介质以及粘度低于200S.S.U.(40cps)的稀浆体。对更高的粘度，可使用mRoyP系列泵（可到12200cps）。在压力、温度和泵流量调节设定恒定的条件下，其排出液体的重复计量精度在±1%范围内。无论泵工作或停车，其流量均可调。可通过远程控制仪表自动或手动调节流量。由于泵内有可调节的过载阀，不会造成管线憋压、以及人员误操作使隔膜破裂，延长了隔膜的使用周期。1、隔膜泵概述1.1隔膜泵又称隔膜计量泵，属于容积式泵中往复泵的一种。它是靠隔膜片来回鼓动而吸入和排出液体的，主要输送强腐蚀、易燃、易挥发性剧毒液体和放射性液体。1.2本次讲课介绍的是乙烯装置隔膜泵（又称黄油抑制剂泵），输送的介质是黄油抑制剂，工作流量为8.2L/H,工作压力为28Bar。它将成罐进来的黄油抑制剂输送到DA203塔中，防止DA203塔中的裂解气形成低聚物产生黄油。它是由美国米顿罗公司mRoy系列的计量泵。3、隔膜泵结构及工作原理3.1如图所示的隔膜泵为卧式往复泵。电动机通过减速机驱动曲柄滑块机构，将旋转运动变为直线运动，带动活塞在隔膜液缸内做往复运动，使隔膜腔内的油产生压力，推动隔膜在隔膜腔内前后鼓动，在吸排气阀组的配合下，达到吸排气液体的目的。由于有隔膜将输送介质和油分开活塞、缸套、活塞杆等运动部件不与介质直接接触，可有效防止工作介质的渗漏。一般隔膜泵运行示意图3.2、隔膜泵主要部件结构进油口溢流口（补偿阀）出口球阀进口球阀旋转调节手柄控制阀油箱空气排放孔过载阀内含顶丝弹簧阀头3.2、隔膜泵主要部件结构护板2个液压滑阀曲柄连杆传动密封环3个旁路控制柱塞旁路开口调节滑阀1330.注油口盖(聚碳酸酯)；1340.O型圈；1350.过载阀调节螺钉（塑料）；50.过载阀调节螺钉(钢)；40.压力过载阀弹簧(钢)；30.压力过载阀头(尼龙)；70.泵名牌(铝)；60.排放堵头（此泵无这处）；120.蜗轮蜗杆组；10.泵体；240.连臂（钢）；75.单列轴承,油封；250.连接螺钉（钢）230.控制柱塞（钢）150.调节滑阀O型圈（聚氨酯,3个）；160.调节滑阀（钢）190.冲程刻度（铝）200.冲程刻度环（铝）180.内六角螺钉（1）210.流量调节手柄220.E形卡环（钢）170.螺纹滑套；140.适配堵头/柱塞80/90.柱塞/柱塞套；110.销钉（钢）；20.轴承座（钢）；100/130.连杆/蜗轮轴780.联轴节键5/8×19mm(1);800.方头丝堵3/8；680./690.单列轴承；/油封；640.蜗杆轴；650.蜗轮蜗杆；600.轴承套；670.轴承；630.电机；790.六角螺钉(镀锌)710.法兰适配件；770.内六角螺钉；700.指形弹簧；125.蜗轮衬垫（钢）287.隔膜护盘,过程物料侧;282.隔膜护盘,油侧；281.六角螺钉；290.隔膜(7/8,8个安装孔);510.出口单向阀组件（双阀球）；355.六角螺钉7/16；330.隔膜泵头(8个安装螺栓)；350.六角螺钉5/16；600.进口单向阀组件（双阀球）；3.3液压隔膜泵结构液压隔膜泵由电动机传动机构、液压系统等组成。3.3.1传动机构由电机动将动能传递给蜗杆、蜗轮实现减速旋转，促使曲轴、连杆机构作往复运动，带动柱塞产生液压力。3.3.2液压系统液压隔膜式计量泵的液压系统，其结构由柱塞、缸体、缸盖、进出口阀、液压隔膜和其他组件组成。在工作中由膜片隔开液压油和介质，故液压隔膜式计量泵有无泄漏的优点。液压隔膜式计量泵的柱塞由传动端的曲柄连杆机构的往复运动带动进行工作。柱塞在液压腔内作往复运动，促使液压油的压力变化，使液压隔膜发生挠曲位移来输送介质，液压腔内液压油量的相对稳定。过载阀为了保证工作的平稳，提前设定好压力值。如果液压油过多或排放管道受阻产生超压，那么系统将自动开启过载阀，达到保护设备的目的。补偿装置是按液压腔内的真空度随时补充油量，保证液压腔内液压油的充满。3.4隔膜泵流量调节和控制隔膜泵常用的调节方式有调节柱塞（或活塞）行程，调节柱塞往复次数，兼有以上两种方式或三种方式。其中以调节行程的方式应用最广，该方法简单可靠，在小流量时仍能维持较高的计量精度。运转中手动调节行程：在泵运转中改变轴向位移，以间接改变曲柄半径，达到调节行程长度的目的。常用的方法有N形曲柄调节(GA934)、偏心凸轮调节(GA190)等。如N形曲柄调节是靠旋转调节转盘，带动小螺旋齿轮、大螺旋齿轮、调节螺杆转动，拖动调节螺母与N形轴上下移动，改变偏心距，从而达到调节流量的目的。N形轴与偏心块行程的最大偏心量为该泵行程的一半。当N轴靠近最上位置时，偏心块与N轴的总偏心量为最大行程的一半，即相对行程为100%；当N轴靠近最下位置时，偏心块与N轴的回转中心一致，此时行程为0，即相对行程为0。GA202A隔膜泵的行程调节机构不同于N形曲柄调节和偏心凸轮调节，它是由曲轴、旁路控制柱塞、调节滑阀(控制阀)、连臂构成，通过调节旁路控制柱塞控制流量来改变活塞行程。4、隔膜泵操作原理4.1泵的输送作用是通过一下四个基本部件配合来实现和控制的（图2和3）：1.泵柱塞“A”以一定行程做往复运动，液压油被挤压，进入隔膜腔“C”，推出隔膜。2.隔膜“X”是液压油和输送物料之间可移动的分隔物。3.旁路油路从隔膜腔“C”经油路“E”，旁路开口“H”和控制阀“F”回油箱“D”。4.一个通过连臂和螺钉与泵柱塞一起运动并直接相连的旁路控制柱塞“G”，将旁路开口“H”的开关与泵柱塞的位置联系在一起。4.2.隔膜泵工作方式及流量控制(1)当泵柱塞和旁路控制柱塞向前运动，如图2所示，被挤压的油经旁路到油箱中，直到控制柱塞“G”将旁路开口“H”关闭，如图3所示。柱塞位移被施加到隔膜上，隔膜被推动，挤压物料通过出口止回球阀排出。在吸入行程，泵柱塞将油带出隔膜腔，从而移动隔膜，将物料通过入口止回球阀吸入。当控制柱塞“G”打开旁路开口“H”时，柱塞的位移平衡可通过旁路通道供油来实现。(2)通过旋转调节手柄移动控制阀“F”，使旁路开口“H”能在整个柱塞行程希望的百分比位置关闭，实现排出流量0~100%调节。当控制阀调到100%流量，旁路开口在每个吸入行程终了时打开，然后在排出行程时，旁路开口立即关闭使整个柱塞位移都施加到了隔膜上。(3)当控制阀调到50%流量，旁路开口在柱塞吸入行程一半处打开，在下一个排出行程时，泵柱塞推动的油在第一个50%行程时通过打开的开口旁路回到油箱中，之后旁路开口被控制柱塞关闭，余下的50%柱塞位移将施加到隔膜上，所以只有柱塞一半行程的流体被排放。对控制阀0%流量设定也可通过同样的方法进行分析，即所有的液压油都经旁路回到油箱中。5、隔膜泵相关特性1.精度±1%稳态重复精度。2.驱动液压旁路设计，无论运行或停机均可以从0-100%额定流量进行调节。3.泵头高性能止回阀(俗称“单向阀”)。4.隔膜液压驱动隔膜使隔膜寿命较长。5.补偿阀可调的内部油量补偿阀。6.流量控制手动微调：标准。7.行程长度H型为0.7(1.78cm)。6、隔膜泵的技术参数6.1理论及实际平均输出流量由于泵的活塞在每个往复运动中输出液体的体积相等。所以隔膜泵的理论平均输出流量是恒定的，其值为：Qth=kzAsnƬ/60(1);式中：Qth-理论平均输出流量(m3/s);k-作用数;单作用泵k=1,双作用泵k=2;z-活塞缸数;A-活塞面积(m2);s=活塞的行程(m);n-活塞每分钟的往复次数(min-1);Ƭ-排挤系数，为考虑活塞杆面积Ad对流量减少的系数，Ƭ=1-Ad/2A。由于泵的阀的开启、关闭及液体中含气等原因，泵的实际排出流量要小于其理论平均输出流量，实际的平均输出流量值：Q=QthȠ=ȠkzAsnƬ/60(2);式中：Q-平均输出流量(m3/s);Ƞ-流量系数。由式(1)、(2)分析，隔膜泵理论及平均输出流量与排出压力无关，其决定于泵的活塞直径、活塞行程、活塞每分钟的往复次数(冲次)。6.2瞬时输出流量泵活塞往复位移X：X=R(1-cosɸ+λ/2sin2ɸ)(3);式中：ɸ-曲柄转角(ɸ=wt);w-曲柄角速度；t-时间；λ—λ=(R-曲柄半径)；L-连杆长度。根据上式，可以导出单缸单作用往复泵的瞬时理论流量Qs的公式：Qs=Au=ARw(sinɸ+λ·cos2ɸ)(4);式中A-活塞面积。由于λ=R/L的值一般很小，可以忽略不计，则式(4)变为：Qs=ARwsinɸ(5);显然单缸单作用隔膜泵的瞬时理论流量是脉动的。隔膜泵的结构形式主要有两种：卧式双缸双作用、三缸单作用。双缸双作用、三缸单作用泵的瞬时流量曲线可由单缸单作用的瞬时流量曲线叠加得到。对于双缸双作用，两缸的活塞相位差ɸ=90°，其瞬时流量曲线见图2，其中活塞杆端面面积Ar=(0.8~0.9)A。对于三缸单作用，三缸的各活塞之间的相角差ɸ=120°，其瞬时流量曲线见图2。显然，双缸双作用流量变化幅度大于三单缸单作用。为表示瞬时流量不均匀程度，引入流量不均匀系数δq，其公式为：δq=(Qsmax-Qsmin)/Qsm(6);式中：Qsm-平均流量。根据伯努利方程，在泵排出管路任一点a，有：Pa/r+Va2/2g+ha+∑Sa=恒值(7);式中：Pa-a点处的压力；Va-a点处的流速；ha-a点处的水柱高；∑Sa-a点处的各种水力损失及惯性损失的总和。由于Qs=AVa，代入式(7)有：6.2瞬时输出流量Pa/r+Qs2/2Ag+ha+∑Sa=恒值(8);由式(8)不难看出，流量脉动必然造成压力脉动，并且是二次方放大的关系。压力脉动由压力不均匀系数δp来表示，其公式为：δp=(Pmax-Pmin)/Pm(9);式中：Pmax-最大压力；Pmin-最小压力；Pm-平均压力。在实际工业生产中，一般压力不均匀系数值为0.01~0.05，高压时取小值，低压时取大值。为保证往复泵及管路的正常使用，往复泵必须设置进出口料补偿设置。6.3吸入及排出压力吸入过程：隔膜表面的压力公式：pg/γ=pa/γ+Hc-(V2/2g+Hz+Hc+kz+kc)(10);式中：pg-隔膜室内隔膜表面的压力；pa-大气压力；Hc-液体表面与隔膜室内隔膜表面的位差；Hz-外吸入管路及泵内至隔膜室内隔膜表面管路的沿程阻力水头；Hc-外吸入管路及泵内至隔膜室内隔膜表面的管路的沿程惯性水头；kz-单向阀组水头；kc-单向阀惯性水头；V-流速；g-重力加速度；γ-比重。活塞表面的压力公式：ph/γ=pa/γ+He-(V2/2g+Hz+Hc+kz+kc+kb+kgz)(11);式中：ph-活塞缸内活塞表面的压力；He-液体表面与活塞缸内活塞表面的位差；kb-隔膜变形液体能量损失；kgz-隔膜及导杆运动惯性水头。6.3吸入及排出压力通过(10)(11)及上述的分析，可得出结论：隔膜泵与其它往复泵相比，对最小允许吸入压力有严