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计量泵加药装置的选型与备件功能介绍

计量泵加药装置的选型与备件功能介绍

    来源:互联网 文章关键词:计量泵,加药装置,    发布时间:2020-11-02 15:37    浏览量:
计量泵也叫加药泵,分隔膜计量泵、柱塞计量泵、液压计量泵、多泵头计量泵等,不论哪种加药泵,计量泵的安装主要是要考虑管路系统布置,管路上的背压阀、安全阀、脉动阻尼器、流量标定柱、Y型过滤器、排气阀等都是为整个加药系统服务的,如果选型或使用不当都有可能引起系统的故障,下面就管路系统中各种常用的配套设备作一个基本的介绍:
 
一、计量泵
 
也就是加药泵,选型时要根据所输送介质的具体工况来选择合适的类型。基本原则如下:
 
1.1易燃易爆、易腐蚀、有毒、易挥发的介质选用隔膜计量泵,因为隔膜泵是往复式计量泵,没有动密封,其隔膜把要输送的介质和传动部分完全隔开了,能够实现零泄漏,化工行业毕竟安全是**位的,在加药泵计量添加药剂的时候既能保证计量精度,又能保证了使用的安全,彻底杜绝了跑冒滴漏的情况,隔膜泵不失为一种*合适的选择,如OBL、米顿罗、普罗铭特、帕斯菲达、SEKO等品牌的机械隔膜泵或液压隔膜泵都能满足要求。其中低压(一般压力小于10BAR)场合多选用机械隔膜泵,高压(大于10BAR)场合多选用液压隔膜泵。
 
1.2对于一些有粘度的或者是带有颗粒的介质,需要选用进出液阀组带有弹簧复位机构的加药泵。普通泵仅靠重力回位的进出液阀组,当介质粘度太大时阀球不能及时回位,会引起泵的流量和压力降低,甚至完全失效。当介质中含有颗粒时容易在阀球与阀座的结合部位卡死,造成加药泵的流量和压力降低。带有弹簧强制复位机构的计量泵或加药泵,在这种工况下非常适合,因为弹簧会把阀球强制复位,不会发生被杂质卡死或粘度太大不能及时复位的情况。这种泵的机构比较特殊,一些大的计量泵厂家如OBL、米顿罗、普罗铭特等都有这种机构。但是这几种泵还是有一个缺陷,那就是他们的阀组靠阀球上下活动来完成输送过程,因为密封面就是一条线,这样还是容易磨损或卡死的情况。美国WANNER隔膜泵厂家的隔膜泵阀组中用的不是阀球,而是特殊形状的阀板,靠弹簧强制复位,锥形阀板的形状不仅密封面积大,而且能彻底解决杂质堵塞的问题。在输送石灰、树脂、活性炭、固化剂等含有杂质或粘稠的介质时非常适用。
 
1.3当介质没有什么腐蚀性、不含有杂质、对泄漏没有严格要求的时候,可以选用柱塞泵。柱塞泵因为有填料密封,所以天生就带有泄漏的缺陷。而且柱塞泵的柱塞往复运动时会接触介质和润滑油,往往会造成介质的交叉污染,对一些卫生场合不适用。另外,柱塞与填料间如果有杂质的话,也会很快因填料磨损造成泵的泄漏。所有当特别在意加药泵的价格而且介质又很安全的情况时可以考虑柱塞泵。
 
1.4当工况对加药泵的脉冲比较敏感时要使用多泵腔组成的多腔隔膜泵(常见的有三柱塞隔膜泵和五柱塞隔膜泵),三个柱塞或五个柱塞按相位角平均分布在泵的曲轴上,泵每转一圈,几个柱塞会依次动作,这样三个泵腔或五个泵腔的膜片就会依次往复运动,相当于计量泵在输送流体时连续进行,不会产生断流的情况,也就不会产生脉冲。有些场合对脉冲非常敏感,脉冲式的输送可能轻则会造成管路的破坏,重的可能会引起产品生产的不合格,甚至引起生产事故。普通计量泵,如OBL、米顿罗、普罗铭特、帕斯菲达、SEKO等可能由一台电机带支若干个并联在一起的泵头,这样就能起到消除脉冲的效果;但是这种布置方式体积庞大,初次购买成本高,管路并联引起的系统复杂性使用起来很不方便,维修时也很不方便,需要一个一个把泵头打开进行查看。美国WANNER生产的电动隔膜泵,一个泵头中集成了三至五个独立的泵腔,无集成管路系统,结构紧凑,稳定性高,维修方便,只需要打开泵头端盖就可以对五个泵腔同时进行检修,而且是带弹簧强制复位的液压隔膜泵,作为新一代往复式计量泵,满足了不泄漏、无脉冲、高压力、使用寿命长、流量稳、计量精度高(满足API675标准)等许多苛刻的要求,很受市场欢迎。
 
二、安全阀
 
用在加药泵、容器或管路上,作为超压保护装置。当设备、容器或管路内的压力升高超过允许值时,阀门自动开启,继而全量排放,以防止设备、容器或管路内的压力继续升高;当压力降低到规定值时,阀门应自动及时关闭,从而保护设备、容器或管路的安全运行。
 
安全阀可以由阀门进口的系统压力直接驱动,在这种情况下是由弹簧或重锤提供的机械载荷来克服作用在阀瓣下方的介质压力。它们还可以由一个机构来先导驱动,该机构通过释放或施加一个关闭力来使安全阀开启或关闭。因此,按照上述驱动模式将安全阀分为直接作用式和先导式。
 
安全阀可以在整个开启高度范围或在相当大的开启高度范围内比例开启一也可能仅在一个微小的开启高度范围内比例开馆,然后突然开启到全开位置。因此,可以将安全阀分为比例式和全启式。
OBL安全阀在加药装置上一般配套隔膜式安全阀,这样介质不会因为弹簧机构的腐蚀引起泄漏,稳定性好,使用寿命长。 

安全阀的设定压力一般是正常工作压力的1.1倍。


 
计量泵,加药装置,
三、背压阀
 
背压阀的名词来源于,Back Pressure Valve。
它代表的意思是说由于阀的功能而形成一定的压力,压力一般可以调节。
*常用的系统有,流体计量投加系统、加药装置系统、液压控制系统、化学反应条件、物态临界状态控制等。
基本可以分为调节和过流两部分。
 
* 概述
 
计量泵等容积泵在低系统压力下工作时,都会出现过量输送。为防止类似问题,必须在计量泵的进出口至少0.7Bar的背压。通过在计量泵出口管道中安装背压阀就能达到目的。
 
* 主要功能
 
  1. 为背压阀两端管路提供压力差
  2. 在要求不是很严格的系统中可作为安全阀使用。
  3. 和脉动阻尼器配合使用减小水锤对系统的危害,减小流速波动的峰值,保护管路、弯头、接头不受压力波动的冲击。
4. 为计量泵创造良好的工作环境并改善泵的工作性能。
 
* 工作原理
 
背压阀是通过弹簧的弹力来工作的。当系统压力比设定压力小时,膜片在弹簧弹力的作用下堵塞管路;当系统压力比设定压力大时,膜片压缩弹簧,管路接通,液体通过背压阀。
 
* 背压阀的使用
 
在出口管路中,背压阀应和脉动阻尼器同时使用,用脉动阻尼器吸收泵和背压阀之间的流量峰值。没有脉动阻尼器时,背压阀将随着每次泵冲程的进行而快速打开和关闭。有脉动阻尼器时,背压阀将在半开和半关的位置上振荡,因而脉动阻尼器可以减少背压阀的磨损速度。
 
  对于大流量的泵,且出口管路长而细,背压阀的安装位置应靠近加注点,以减小虹吸的趋势。
 
  当输送含有悬浮状固体的介质,在背压阀入口端应安装带管堵的三通(或四通),使管路在不拆卸的情况下能够进行清洗。
 
背压阀只是一种管路元件,只有与其它管路元件(如脉动阻尼器、安全阀、止回阀、截止阀)配合使用才能发挥*大效用
 
* 选型指南
 
  管路通径有DN6、8、10、15、20、25、32、40、50、65、80、100十二个型号。
  材质有PVC(P)、SS304/316不锈钢(S)、碳钢(A)
  进出口联接方式提供内螺纹、法兰、软管接头三种方式供选择。
 
* 注意事项
 
  1、 避免与系统发生共振。
  2、 与脉动阻尼器同时使用时,脉动阻尼器应安在泵与背压阀间,以吸收泵与背压阀间的流量峰值。减缓背压阀的磨损速度。
  3、 室外使用应加防护棚或防护罩。
  4、 对背压阀进行任何维护以前,应停止运转设备,释放压力,关闭背压阀与系统相联的阀门,同时确认脉动阻尼器内没有压力。维修时注意防止被输送液体伤害人体。
  5、 若背压阀进出口接反,背压将会成倍增加,给系统带来危害并可能发生危险。
  6、 运转中发现背压阀发生故障应及时切断电源。
 
四、脉动阻尼器(缓冲罐)
 
定义:
脉动阻尼器是一种用于消除管道内液体压力脉动或者流量脉动的压力容器。可起到稳定流体压力和流量、消除管道振动、保护下游仪表和设备、增加泵容积效率等作用。
 
原理:脉动阻尼器的原理主要有两种。
1.气囊式:利用气囊中惰性压缩气体的收缩和膨胀来吸收液体的压力或者流量脉动,
此类脉动阻尼器适用于脉动频率小于7Hz的应用,因为如果频率太高则膜片或气囊来不及响应,起不到消除脉动的效果;
 
2.无移动部件式:利用固体介质直接拦截流体从而达到缓冲压力脉动或流量脉动的效果,此类脉动阻尼器适用于高频脉动的应用。
 
脉动阻尼器分类:
 
1.按照缓冲介质分类:
分为压缩惰性气体缓冲式和无移动部件式,其中压缩惰性气体缓冲式又分为膜片式和气囊式等,无移动部件式分为金属结构式和陶瓷结构式等:
 
2. 按照材质分类:
分为三元乙丙橡胶、丁纳橡胶、氟橡胶、聚四氟、金属、陶瓷等内部材质类型;
 
3.按照接口类型
分为单孔式和双孔式;
 
4.按照液体过流形式:
分为直通式和非直通式;
 
用途:
消除管道振动;减小压力脉动;减小流量浮动;保护下游仪器和设备;装在泵的前端,增加泵的容积效率,提高输出功率。
 
选型原则:
选择适合的脉动阻尼器,应首先根据现场实际情况和工艺要求确定所需达到的脉动消除率指标,然后根据此技术指标进行定量选型。准确的脉动阻尼器选型应根据流量、压力、泵类型、泵转速、泵缸数、泵相位差(多级泵)、脉动消除率、应用目的、管道流体成分、管道流体密度、管道流体粘度、管道流体温度等参数综合计算和分析后确定。
 
通过以上参数,关键需要计算出流体的脉冲量(即1次脉冲所输送的液体体积)和脉动频率。再结合脉动消除率指标,即可初步计算出所需要的脉动阻尼器类型和容积,基本上是每冲程流量的10倍。
例如,要求残余脉动控制在10%以内、脉冲量为1升/次、脉动频率为2次/秒,则脉动阻尼器可选用膜片式或气囊式,容积至少为10升。
 
脉动消除率:
 
根据客户不同的实际应用,可以达到99.9%以上的脉动消除率,即残余脉动控制在0.1%以内。例如:用于消除管道振动推荐残余压力脉动控制在3%以内;用于保证涡街流量计精度则推荐残余流量脉动控制在0.75%以内。
 
应用极限:
 
脉动阻尼器是一种压力容器,由于材料、制造技术及实际应用的限制,脉动阻尼器一般承压在500公斤/平方厘米左右(特殊应用也可以更高),耐温大约数百摄氏度。
 
五、流量标定柱
 
1、概述
 
在计量泵初始运行一段时间后,需对计量泵流量进行标定,以便测定计量泵在运行工况下的精确流量。标定柱要求竖直安装在计量泵入口前端(如图所示),通过测量计量泵在一定数量冲程内所抽取液体的体积,换算求出泵的输出流量。对于危险液体,建议用此方法标定。在泵的出口采集并测量输出液体体积,也同样能进行标定,但要求泵出口压力与工况一致。此方法存在操作人员直面危险液体的风险,另外还存在测量值偏大的可能。
 
2、流量标定
 
2.1.确保计量泵管路连接、电气联接正常,管路无泄漏、空气排尽。启动计量泵,并设定好压力,试运行12小时后停泵。
2.2.打开泵前阀门A、B,使液体进入标定柱,观察标定柱起始液面的刻度V0 ,及冲程速度与冲程长度,并记录下。(当罐体内的液体无法自行充满标定柱时,可关闭阀门A,人工灌注液体)。
2.3.关闭阀门A,启动泵,并运行一定时间t分钟(不少于50个冲程)且数出冲程个数m(这个时间越长,越有利于标定结果)。
2.4.关掉泵,再次观察标定柱内液面刻度V1 ,并作好记录。
2.5.按下列公式之一计算计量泵流量V:

计量泵,加药装置,

 
2.6.若所得流量过大或过小,则通过调节冲程长度或冲程频率,重复上述步骤,直至达到所需流量。
 
3、外形尺寸

计量泵,加药装置,

 
 

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