???? 當初,成熟的能源驅動(dòng)方法跟液體輸送端(泵頭)資料技巧使得新型計量泵多少乎可能實(shí)現輸送通例跟特別介質(zhì)的請求,其工作壓力跟容量亦能滿(mǎn)意產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的絕大多數請求。
一、概述
作為流體精巧計量與投加的幻想設備,計量泵當初已被普遍天時(shí)用于包含制藥、食品飲料跟石油化工行業(yè)在內的各個(gè)范疇,在工藝進(jìn)程擔當著(zhù)強腐化性、毒害性、高粘性跟高壓介質(zhì)的計量增加任務(wù)。經(jīng)過(guò)超過(guò)半個(gè)世紀的實(shí)際利用跟技巧改進(jìn),當初計量泵已經(jīng)進(jìn)入其高速增加期。當初,成熟的能源驅動(dòng)方法跟液體輸送端(泵頭)資料技巧使得新型計量泵多少乎可能實(shí)現輸送通例跟特別介質(zhì)的請求,其工作壓力跟容量亦能滿(mǎn)意產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的絕大多數請求。
隨著(zhù)人們對生產(chǎn)工藝進(jìn)程指標跟主動(dòng)化水平請求的普遍進(jìn)步,作為化學(xué)藥劑計量跟增加環(huán)節的履行機構,計量泵的保險性跟可把持性變得日益重要起來(lái)。石油化工等行業(yè)向來(lái)以生產(chǎn)進(jìn)程的高度主動(dòng)化而著(zhù)稱(chēng),也是集散式、散布式跟智能式盤(pán)算機把持體系利用的范疇之一,因此請求與之相配套的履行器——計量泵亦要具備機動(dòng)多樣的把持模式,可能便利地與盤(pán)算機體系形成各種把持回路,實(shí)現更龐雜更正確的進(jìn)程把持。為適應這一新的趨勢,國際上有名的計量泵制造商如德國普羅名特公司在保障其產(chǎn)品傳統機能連續當先世界的同時(shí),借助于嵌入式微處理器體系,將多種調節把持功能跟數據通信協(xié)定整合到計量泵中,真正實(shí)現了從沖程頻率到?jīng)_程長(cháng)度的雙維調節,使其產(chǎn)品成為世界開(kāi)創(chuàng )的智能精巧計量泵。
二、計量泵的基本工作原理
家喻戶(hù)曉,計量泵重要由能源驅動(dòng)、流體輸送跟調節把持三局部組成。能源驅動(dòng)裝置經(jīng)過(guò)機械聯(lián)桿體系帶動(dòng)流體輸送隔閡(活塞)實(shí)現往回生動(dòng):
隔閡(活塞)于沖程的前半周將被輸送流體吸入并于后半周將流體排出泵頭;所以,轉變沖程的往回生動(dòng)頻率或每一次往回生動(dòng)的沖程長(cháng)度即可達至調節流體輸送量之目標。精巧的加工精度保障了每次泵出量進(jìn)而實(shí)現被輸送介質(zhì)的精巧計量。
因其能源驅動(dòng)跟流體輸送方法的不同,計量泵可能大抵劃分成柱塞式跟隔閡式兩大品種。
2.1、柱塞式計量泵
重要有個(gè)別有閥泵跟無(wú)閥泵兩種。柱塞式計量泵因其結構簡(jiǎn)單跟耐高溫高壓等優(yōu)點(diǎn)而被普遍利用于石油化工范疇。針對高粘度介質(zhì)在高壓力工況下個(gè)別柱塞泵的不足,一種無(wú)閥旋轉柱塞式計量泵受到愈來(lái)愈多的器重,被普遍利用于糖漿、巧克力跟石油增加劑等高粘度介質(zhì)的計量增加。因被計量介質(zhì)跟泵內潤滑劑之間無(wú)奈實(shí)現完全隔離這一結構性毛病,柱塞式計量泵在高防沾染請求流體計量利用中受到諸多限度。
2.2、隔閡式計量泵
顧名思義,隔閡式計量泵利用特別設計加工的柔性隔閡取代活塞,在驅念頭構作用下實(shí)現往回生動(dòng),實(shí)現吸入-排出進(jìn)程。因為隔閡的隔離作用,在結構上真正實(shí)現了被計量流體與驅動(dòng)潤滑機構之間的隔離。高科技的結構設計跟新型資料的選用已經(jīng)大大進(jìn)步了隔閡的利用壽命,加上復合資料優(yōu)良的耐腐化特點(diǎn),隔閡式計量泵目前已經(jīng)成為流體計量利用中的主力泵型。
在隔閡式計量泵家族成員里,液力驅動(dòng)式隔閡泵因為采取了液壓油均勻地驅動(dòng)隔閡,克服了機械直接驅動(dòng)方法下泵隔閡受力過(guò)分集中的毛病,晉升了隔閡壽命跟工作壓力上限。為了克服單隔閡式計量泵可能呈現的因隔閡破損而造成的工作故障,有的計量泵設備了隔閡破損傳感器,實(shí)現隔閡決裂時(shí)主動(dòng)連鎖維護;存在雙隔閡結構泵頭的計量進(jìn)一步進(jìn)步了其保險性,適合對保險維護特別敏感的利用處合。
作為隔閡式計量泵的一種,電磁驅動(dòng)式計量泵以電磁鐵產(chǎn)生脈動(dòng)驅能源,省卻了電機跟變速機構,使得體系玲瓏緊湊,是小量程低壓計量泵的重要分支。
當初,精巧計量泵技巧已經(jīng)十分成熟,其流體計量輸送才干可達0-100,000l/h,工作壓力達4000bar,工作范疇籠罩了產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)所有范疇的請求。
三、計量泵的把持
計量泵每一次的流體泵出量決定了其計量容量。在一定的有效隔閡面積下,泵的輸出流體的體積流量正比與沖程長(cháng)度L跟沖程頻率F:V∝AFL
在計量介質(zhì)跟工作壓力判斷情況下,通過(guò)調節沖程長(cháng)度L跟沖程頻率F即可實(shí)現對計量泵輸出的雙維調節。
只管沖程長(cháng)度跟頻率都可能作為調節變量,但在工程利用中個(gè)別將沖程長(cháng)度視為粗調變量,沖程頻率為細調變量:調節沖程長(cháng)度至一定值,而后通過(guò)轉變其頻率實(shí)現精巧調節,增加調節的機動(dòng)性。在簡(jiǎn)單的利用處合,亦可能手動(dòng)設置沖程長(cháng)度,僅將沖程頻率作為調節變量,從而簡(jiǎn)化體系配置。
3.1、通例模仿/開(kāi)關(guān)信號調節方法
進(jìn)程把持利用中普遍采取0/4-20mA模仿電流信號作為傳感器、把持器跟履行機構間信號交換的標準,存在外控功能的計量泵亦重要采取這種方法,實(shí)現對沖程頻率跟沖程頻率的外部調節。
位置式伺服機構是實(shí)現沖程長(cháng)度調節的方法。一體化的伺服機構被設計成可能直接接收來(lái)自調節器或盤(pán)算機的0/4-20mA把持信號,從而主動(dòng)調節沖程長(cháng)度在0-范疇內變更。
而言實(shí)現沖程頻率調節的方法比較多樣,重要有變頻電機把持跟直接繼電觸點(diǎn)把持兩種。經(jīng)過(guò)0/4-20mA電流信號把持的變頻調速器驅動(dòng)計量泵電念頭按所需速度運行,從而實(shí)現沖程頻率的調節。對電磁驅動(dòng)跟局部電機驅動(dòng)的計量泵,亦可能利用外部觸點(diǎn)信號來(lái)調節沖程頻率。
3.2、基地式把持方法
在某些特別場(chǎng)合,如ph值調節,計量泵作為履行器,在調節器的把持下增加酸或堿。為簡(jiǎn)化體系配置跟進(jìn)步堅固性,以微處理器為中心的嵌入式把持體系被直接集成到計量泵內,如此只有外接一支pH傳感器,即可形成完全的調節體系。這種基地式智能計量泵概念也實(shí)用于把持其它工藝參數,如氧化還原電位(ORP)跟余氯濃度調節等利用處合。
3.3、設定程序式把持
因為內部集成了微處理盤(pán)算機,一些計量泵產(chǎn)品的調控機能跟操作機能得到了充分晉升,在追隨外部把持命令實(shí)事實(shí)時(shí)計量流量調節之外,還存在定量增加,時(shí)光序列觸發(fā)程序式增加,事件序列觸發(fā)程序式增加,時(shí)光-事件混淆觸發(fā)程序式增加跟主動(dòng)校訂等多種工作模式,并可能供賜與泵出流體總量,殘余沖程次數跟待輸送流體容量,設定沖程長(cháng)度跟其它相干的計量泵工作參數等有用信息。
時(shí)光序列觸發(fā)程序式工作方法令計量泵完全依據實(shí)時(shí)時(shí)鐘,按預先計劃的任務(wù)清單,在指定時(shí)刻按設定的沖程次數或時(shí)光定量增加工作介質(zhì),時(shí)光可能以每小時(shí),天,工作日,公休日,一周跟二周為周期機動(dòng)設定;而事件序列觸發(fā)程序式工作方法令計量泵完全依據實(shí)時(shí)觸發(fā)事件,按預先計劃的任務(wù)清單,在特定事件產(chǎn)生時(shí)(觸點(diǎn)輸入)按設定的沖程次數或時(shí)光定量增加工作介質(zhì)。
以上兩種方法可能有機混淆,實(shí)現更龐雜的時(shí)光-事件混淆觸發(fā)工作模式。多可設定81個(gè)事件。
一個(gè)簡(jiǎn)單的例子是冷卻塔輪回水消毒滅藻體系。消毒劑以特定濃度依據彌補水流量比例增加;并按工藝請求,在比例增加進(jìn)程當中,每周還應脈沖式大劑量增加一次消毒劑(如設定在周五12-13時(shí)),并請求此時(shí)暫停比例增加作用。全部編程十分簡(jiǎn)捷,令龐雜多變的流體增加任務(wù)得以輕松而正確地實(shí)現。
3.4、現場(chǎng)總線(xiàn)ProFibus把持方法
在石油化工等大范圍高主動(dòng)化成度的利用處合,利用數字通信協(xié)定進(jìn)行主動(dòng)化設備之間數據的高速傳輸進(jìn)而組成網(wǎng)絡(luò )式把持體系,容量大,堅固性高,已成為發(fā)展的主流。繼二十世紀九十年代初被納入德國DIN標準后,現場(chǎng)總線(xiàn)ProFibus于九十年代末又成為歐洲標準(EN50170),在世界范疇內得到普遍采取,已成為現場(chǎng)總線(xiàn)技巧中代表性協(xié)定之一。
現場(chǎng)總線(xiàn)ProFibus由三種局勢組成。ProFibus-DP,ProFibus-PA跟ProFibus-FMS。其中ProFibus-DP(DecentralizedPeriphery)定義為疏散型外圍設備現場(chǎng)總線(xiàn),系專(zhuān)門(mén)為進(jìn)程把持體系與疏散的外圍設備之間高速數據信息交換而設計的。其傳輸介質(zhì)為雙絞線(xiàn)或光纖聯(lián)接的RS485傳輸制式,波特率9.6-12Mb/s,體系形成本錢(qián)低,高速堅固。
現場(chǎng)總線(xiàn)ProFibus指令集精簡(jiǎn)凝練,編程十分便利。存在現場(chǎng)總線(xiàn)ProFibus通信功能的計量泵,在存在所有手動(dòng)調節功能的同時(shí),可能便利地溶入高等的如集散式盤(pán)算機把持體系中,使其各種功能得以更充分地施展,已經(jīng)成為古代精巧計量泵的佼佼者。普羅名特公司計量泵家族中即有三大系列數十個(gè)型號的產(chǎn)品配置了現場(chǎng)總線(xiàn)功能。
四、結束語(yǔ)
今天,計量泵的研發(fā)已經(jīng)超出了其傳統意思上單純尋求容量跟材質(zhì)的范疇,轉而面向高精度,多功能跟智能化的發(fā)展方向,這一趨勢已經(jīng)成為世界重要計量泵生商的共鳴。
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