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計量泵流量(liàng)調節的兩種方式

    計量泵(bèng)與往複泵的根本區別在於流量調節部分,計量泵在其(qí)驅動(dòng)機構(gòu)中具有專用的流量調節機構,而往(wǎng)複泵沒有(yǒu),隨著技術進步和特殊場合的要求(qiú),計量泵流量調節的方式也在不斷(duàn)發(fā)展。下麵愛力(lì)浦計量泵(bèng)就給大家說一(yī)下計量泵流量(liàng)調節的(de)兩種方式。

    一、手動調節方式

    手動調節方式是采用計量泵驅動機(jī)構中的(de)機械子係統使泵(bèng)的衝程長度或有效衝程長度(dù)在0~100%範圍內變化,從而達到調節(jiē)流量的目的。手動調節的方式包括:

    1. 可調偏心機構調節

    可調偏心機構是通過調節(jiē)計量泵的調節螺杆,從而改變計量泵偏心機構的偏(piān)心距,達(dá)到改變計量泵柱塞行(háng)程的目的。柱塞行程的改變直(zhí)接改變了計量泵每個衝程的排量,所以計量泵的輸出流量隨之(zhī)改變。

    此類調節形式是對衝程的峰值流(liú)量進行(háng)調節,隨(suí)著計量泵輸出流量的改變,流量脈(mò)動對管路係統的衝(chōng)擊(jī)和影響也會隨之改變。可變偏心調節機構(gòu)是計量泵中被普(pǔ)遍采用的機構形式,尤其是(shì)高負荷,苛刻環境的計(jì)量泵絕大部分采用此調節形式,隻有極少品牌采用曲柄連杆調節(jiē)機構。

    2. 有(yǒu)效衝程長度調節

    有(yǒu)效衝程調節又被稱為液壓旁路調節。有效(xiào)衝(chōng)程長度調節與可調偏心結構調節有所不同。有效衝程調(diào)節結(jié)構不是直接改(gǎi)變計量泵的衝程長(zhǎng)度,在整個調節過(guò)程中,計量(liàng)泵柱塞運動的衝程(chéng)長度沒有直接變化。有效衝程長度調節是利用液壓(yā)旁路的(de)開與關,改變柱塞實際驅動隔膜的衝程長度,也就是改變了柱塞驅動做功的有效長度(dù)。通過改變(biàn)柱塞的有效(xiào)衝程,從而改變每個(gè)衝程的排量,最終改變計量泵的輸出流量。

    由於(yú)有效衝程(chéng)調節不(bú)是直接改變柱塞的衝(chōng)程長度,所以流量曲線(xiàn)的峰值不會隨有效衝程改變而改變。有效衝程調節隻用於液壓隔膜(mó)計量泵,是一種機構簡單,調節(jiē)有效(xiào)穩(wěn)定的機構,基本用於中低負荷計量泵的調節機構。有(yǒu)效衝程調節方式已經在API675第三(sān)版(bǎn)中被(bèi)列(liè)為計量(liàng)泵衝程調節方式之(zhī)一(yī)。

    3. 機械“放過”式調節

    機械放過式調節的英文名稱是LOST MOTION。它采用機械限位的(de)方式,人為地使機械驅動機構與液力端柱塞脫離,從而改變柱塞的運動衝程長度(dù),達到改變計量泵輸出流量的目的。

機械放過(guò)式(shì)調節不適合應用於高負荷的應用工況,普遍應用於低(dī)負荷(hé)的機械隔膜計量(liàng)泵(bèng)。此類調節機構的工作噪音很響,且穩(wěn)定性精度較低,長期工作的穩定性(xìng)也較差。

    二、自動流量調節方式

    為了適應自(zì)動調節的要求(qiú),可以在計量泵相應的機構上增加自動(dòng)調節機構,接受外部控製信號(hào),實現根據外部信號自動改變計量(liàng)泵的(de)輸出流量。自動流量調節方式包括以下幾種:

    1. 變頻調節(jiē)流量方式

    變頻調節方式是(shì)利用交流變頻器(qì)可以根據外部信號(hào)改變(biàn)電源頻率的特點,從而改變計量泵的電機(jī)轉速。電機轉速的變化可以改變計量泵(bèng)的(de)衝程速度(dù),也改變了計量泵的排出(chū)頻率,達到調節計(jì)量泵輸出流量的目(mù)的。

    在變頻流量調節係統中的變頻器(qì)信號(hào)會來自檢測儀表(biǎo)或者上位機的輸出信號。變頻器的輸出(chū)電源直接接(jiē)入計量泵的電機(jī)。通常用於變頻控製的電機有兩種選擇:1)專用變頻電機;可以在一定(dìng)頻率範圍內實現(xiàn)恒扭矩輸出。恒扭矩的(de)頻率範(fàn)圍取決於電機的調節比,調節比為10:1,表示在5~50Hz範圍。大部分專用電機(jī)均為強製風(fēng)冷電機(jī),保證電機冷卻風量不變,避免低頻率工作(zuò)時出現散熱問題(tí)。2)普通(tōng)恒速(sù)電機;此類電機在頻率降低(dī)過程中電機的輸出扭矩會隨(suí)之降低,所以(yǐ)在過低頻率下工作時可能會出現過載損壞。通常會采(cǎi)用放大電(diàn)機功率來適應低頻工作的要求,但是(shì)由於普通電機是同軸風扇散熱,所以在低頻工作(zuò)時,電機的通風量會降低,導致(zhì)散(sàn)熱不足,長(zhǎng)期工作會(huì)對電機內部絕緣造成(chéng)損壞(huài)。為此,對於普通(tōng)電機用於變頻控製,通常(cháng)會建議頻率不要低於20~25Hz。

    變頻調節流(liú)量通過(guò)改變衝程速度實現的,所以改變的也是流量脈(mò)動的頻率。變頻調節流量的(de)方式是(shì)一(yī)種低(dī)成本高性價比的(de)控製方式,廣泛應用於各種行業與應用,並取得各行各業的用戶認可。

    2. 電動調節衝程方式

    電動調節衝程方式(shì)是采用電(diàn)動伺服機構替代手動調節結構,根據外部信號改變計量泵衝程長度(dù),從而實現調節計量泵輸出(chū)流量的目的。

    電動衝程調節器由三個部分(fèn)組成。1)供電電(diàn)源(yuán)回路和控製回路;供電電源回路是為整個電動衝程調節器提供電源(yuán)供電,包括電(diàn)路供電和驅動機(jī)構供電;控(kòng)製回路是接受外部信號後,將此電流信號轉化成電壓(yā)控製信號;2)驅(qū)動(dòng)機構;驅動機構(gòu)接(jiē)受到電源供電後(hòu)開始驅動計量泵的衝程調節機構;3)反(fǎn)饋機構;在驅動機構工作的同時,也會通過反饋機構建(jiàn)立(lì)反饋電壓,並與控製電壓進行比較,並(bìng)及(jí)時停止驅動(dòng)機構的工作。

    電動衝(chōng)程調節器接受4-20mA模擬信號和220V單相電源或380V三相電源。在接線過程中必須注意信號電纜與電源電纜的分開(kāi),電纜必須采用屏蔽電纜,尤其是(shì)信(xìn)號電纜。電源接地與信號接(jiē)地必須分開,並且信號(hào)電(diàn)纜是一端接地。這樣才能較好的避免外界幹擾(rǎo)對電動衝程調節器的影響。電動衝程調節器可以對(duì)計量泵衝程進行0~100%範圍的調節,但是相比較變頻調(diào)節流量方式,電動衝程調節器的成(chéng)本較(jiào)高,尤其對於防(fáng)爆區域的應用,設備價格更高。對於高載荷設(shè)備,電動衝程調節器的(de)外形尺寸(cùn)較大,滿量程調節時間(jiān)較長。所以(yǐ),需要根據工(gōng)藝條件的要求進行正(zhèng)確選用。

    3. 氣動調節衝程方式

    氣動調節衝(chōng)程方式是采用氣動伺服機構替代手動調節機構,根據外部信號改變計量泵衝程長度,從而實現調(diào)節計量泵輸出流量的目的。氣動衝(chōng)程調節器基本全部用於防爆應用場合。

氣動衝(chōng)程調(diào)節器由四個部分組成。1)電-氣轉換器;將(jiāng)上位機發出的電信號(hào)轉換成氣壓信號;2)定位器;通過輸入的氣壓信號控(kòng)製氣動(dòng)滑閥,並用(yòng)輸入的動力氣源推(tuī)動驅動活塞;3)驅動(dòng)活塞(sāi)與衝程滑杆機構;依賴動(dòng)力氣源推動驅動活塞和滑(huá)杆改變衝程長度;4)反饋機構;隨驅(qū)動機構的(de)位置變化,反饋機構產生的壓力與驅(qū)動氣壓達到平衡(héng)。

    小負荷氣動衝程調節器的結(jié)構比較簡單,動力氣源的壓力可以(yǐ)直接驅動活塞機構,但是大負荷氣動衝程調節器需要較大的驅動力,所以結構也相應複雜,一般是(shì)氣動與液壓相結合的機構。氣動衝程調節器的響應速度較慢,因為快速響應會導致氣動機構在定位過程中產生振蕩。隨著防爆電動(dòng)衝程調(diào)節器的發展,氣(qì)動衝程調節器的應用已經逐漸萎縮。

    流量的調(diào)節比(bǐ)直接決定了計量泵獲得三大精(jīng)度(dù)的範圍,所以如何既有好的精度又能獲得好的(de)性價比的流量調節(jiē)方式,大家(jiā)都應該有自己(jǐ)的判斷(duàn)標準(zhǔn)。


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