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計(jì)量泵流量調節的兩種方式

    計量泵與往複泵的根本區別在於流(liú)量(liàng)調節(jiē)部分,計量泵在其驅動機構中具有專(zhuān)用的流量調節機構(gòu),而往複泵沒有,隨著技術(shù)進步(bù)和特(tè)殊場合的要求,計量泵流量調節的方式也在不(bú)斷發展。下麵愛力浦計量泵就給大家說一下計(jì)量泵流(liú)量調節的兩種方式。

    一、手動(dòng)調節方式(shì)

    手動調節方式是采用計量泵驅動機構中的機械子係統使泵的衝程長度或有效衝程長度在0~100%範圍內變化,從而達到調節流量的目的。手動調節的方式包(bāo)括:

    1. 可調偏心機構調節

    可調偏心機構是通過(guò)調節計量泵的調(diào)節螺杆,從而改變計量(liàng)泵偏心機構的偏(piān)心距,達到改變計量泵柱塞行程的目的。柱塞(sāi)行程的改變(biàn)直(zhí)接改變了計量泵每個衝程的排量,所以計量(liàng)泵(bèng)的輸出流量隨之改變(biàn)。

    此類(lèi)調節形式是對衝程的峰值流量進行調節,隨著計量泵輸出流量的改變,流量脈動對管路係統的衝擊和影響也會隨之改變。可變偏心調節機構是計量泵中被普遍采用的機構形式,尤其是高負荷,苛刻環境的計量泵絕大部分采用此調節形式,隻(zhī)有極少品牌采用曲柄連杆調節機構。

    2. 有效衝(chōng)程長度調節

    有效衝程調節(jiē)又被稱為液壓旁路調節。有效衝程長度調節與可調偏心結構調節有所不同。有(yǒu)效衝程調節結構(gòu)不是直接改變(biàn)計量泵的衝程長(zhǎng)度,在整個調節過程中,計量泵柱塞運動的衝程長度沒有直接變化。有效衝程長度調節是利用液壓旁路(lù)的開與關,改變柱塞實際驅動隔膜的衝程長度,也就(jiù)是改變了柱塞驅動做功的有效長度。通過改變柱塞的有效衝(chōng)程,從而改(gǎi)變每(měi)個衝程的排量,最終改變計量泵的輸出(chū)流量。

    由於有效衝程調節不是直接改變柱塞的衝程長度,所以流量曲線的峰值不會隨有效衝程改變而改變。有(yǒu)效衝程調節隻用於液壓隔膜計量泵,是一(yī)種機構簡單,調節有效穩(wěn)定的機構,基本用(yòng)於中低負荷計量泵的調節機構。有效衝程調節方式已經在API675第三版中被列為計量泵衝程調(diào)節(jiē)方式之一。

    3. 機械“放過”式(shì)調節

    機械放過(guò)式調節的英文名稱是LOST MOTION。它采用(yòng)機械限位的方式,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,達到改變計量泵輸出流量的目的(de)。

機械放過式調節(jiē)不適合應用於高負荷的應用工況,普(pǔ)遍應用於低負荷的機械隔膜計量(liàng)泵。此類調節機構的工作噪音很響,且(qiě)穩定性精度較低(dī),長期工作的穩定性也較差。

    二、自動流量(liàng)調節方式

    為了適應自(zì)動調節的要(yào)求,可以在計量泵相應的機構上增加自動調節機構,接受(shòu)外部(bù)控製(zhì)信號,實現根據外部信號自動改變計量泵的輸出流量(liàng)。自動流(liú)量調節方式包括以(yǐ)下幾種(zhǒng):

    1. 變頻調節(jiē)流量方式

    變頻調節方式是(shì)利(lì)用交流變頻器可以根據外部信號改變(biàn)電源頻率的特點,從而改變計量泵的電機轉速。電機轉速(sù)的變化可以改變計量泵的衝程速度,也改變了計(jì)量(liàng)泵的排出頻率,達到調節計量泵輸出流量的目的。

    在變頻流量調節係統中的變頻器信號會來自檢測儀表或者上位機的輸(shū)出信號。變頻器的輸出電源直(zhí)接接入計(jì)量泵的電機。通常用於變(biàn)頻控製的電機有兩種選擇:1)專用變頻電機;可以在一定頻率範圍內(nèi)實現恒扭矩輸出。恒扭矩的頻率範(fàn)圍取決於電機的調節比,調節比為10:1,表示在5~50Hz範圍。大部分專用電機均為(wéi)強製風冷電機,保(bǎo)證電機冷卻風量不變,避免(miǎn)低(dī)頻率工作時出現散熱問題。2)普通恒速電機;此(cǐ)類(lèi)電機在頻率降低過程中電(diàn)機的輸出(chū)扭矩會隨之降低,所以在過低(dī)頻率下(xià)工作時可能會出現過載損(sǔn)壞。通常會采用放大電機功率來適應低(dī)頻工(gōng)作的(de)要求,但是(shì)由於普通電機是(shì)同軸風扇散熱,所以在低頻工作時,電機的通風量會降低,導致散熱不足,長期工作會對(duì)電機內部絕緣造成損壞。為此,對於普通電機用於變頻控製,通常會建議(yì)頻(pín)率不要低於20~25Hz。

    變頻調節流量通過改變衝程速度實現的,所以改變的也是流(liú)量脈動的頻率。變頻調節流量的方式是一種低成本高性價(jià)比的控製(zhì)方式,廣泛應用於各種行業與應用,並取得各行各業的(de)用戶認可。

    2. 電動調節衝程(chéng)方(fāng)式

    電動調節衝程方式是采用電動伺服機構替代(dài)手動調節結構,根據(jù)外部信號改變計量泵衝程長(zhǎng)度,從而(ér)實現調節計量泵輸出流量的目的。

    電動衝(chōng)程調節器(qì)由三個部分組成。1)供電電源回路和控製回路;供電電源回路是為整個電動衝程調節器提供電源供電(diàn),包括電路供電(diàn)和驅動機構供電;控製回路是接(jiē)受外部信號後(hòu),將此電流信號轉化成電壓控製信號;2)驅動機(jī)構;驅動機構(gòu)接受到(dào)電源供電後開始驅動計量泵的衝程調節機構;3)反(fǎn)饋機構;在驅(qū)動機構工作的同時,也會通過反饋機構建立反饋電(diàn)壓,並與控製電壓進行比較,並及時停止驅動機構的工(gōng)作。

    電動衝程調節器接受(shòu)4-20mA模擬信號(hào)和220V單相電源或380V三相電源。在接線(xiàn)過(guò)程中必須注意信號電纜與電源電纜的分開,電纜必須采(cǎi)用(yòng)屏蔽電纜,尤其是信號(hào)電纜。電源接地與信號接(jiē)地必須(xū)分開,並且信號電纜是一端(duān)接地。這(zhè)樣才能較好的(de)避免外界幹擾對電動衝(chōng)程調節器的(de)影(yǐng)響。電動衝程(chéng)調節器可以對計量泵(bèng)衝程進行0~100%範圍的調節,但是相比較變頻調節流量方(fāng)式,電(diàn)動(dòng)衝程調節器的成本較高,尤其(qí)對於防爆區域的應用(yòng),設(shè)備價格更高。對於高載荷設備,電動衝程調節器的外形尺寸較(jiào)大,滿量程(chéng)調節(jiē)時間(jiān)較長。所以,需要根據工藝條件的要求進行正確選用。

    3. 氣動調節衝程方式

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

氣動衝程調節器由(yóu)四個部分組成。1)電-氣轉換(huàn)器;將上位機發出的電信號轉(zhuǎn)換成氣壓信號;2)定位器;通過輸入(rù)的氣壓信號控製氣動滑閥,並用輸(shū)入的動力氣源推動驅(qū)動活塞;3)驅(qū)動活塞(sāi)與衝程滑(huá)杆機構;依賴動力(lì)氣源推動驅動(dòng)活塞和滑杆改變衝程長度;4)反饋機構;隨驅動機構的位置變化,反饋機構產生的壓力與驅(qū)動氣壓達到平衡。

    小(xiǎo)負荷氣動(dòng)衝程調(diào)節器的結構比(bǐ)較簡單(dān),動力氣源的壓(yā)力(lì)可以直接驅動活塞機構,但是大負荷(hé)氣動(dòng)衝程調節(jiē)器(qì)需要較大的驅動(dòng)力,所以結構也相應複雜,一般是氣動與液壓相結合的機構。氣動衝程(chéng)調節器的響應速度較慢,因為快速響應會導(dǎo)致(zhì)氣動機構在定位過程中產生振蕩。隨著防爆電動衝程調節器的發展,氣動衝程調節器的應用已經逐漸萎縮。

    流量的調節比直接決定了計量泵獲得三大精度的範圍,所以如何既(jì)有好的精度又能(néng)獲得好的性價比的流量(liàng)調節方式,大家都應該有自己的判(pàn)斷標準。


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