隔膜泵控制的关键技术措施研究

陈秋权

【摘 要】隔膜泵是较为重要的设备，在工业生产中有着重要的作用，具有良好的性能，是工业生产作业中较为关键的设备。加强对隔膜泵控制关键技术的分析，综合隔膜泵运行机理与核心技术手段，了解其性能指标，可以灵活地应用隔膜泵，进而提升生产作业的整体质量。基于此，论文主要分析了隔膜泵控制的关键技术手段，分析了隔膜泵安装要点以供参考。

【Abstract】Diaphragm pump is a relatively important equipment， which plays an important role in industrial production and has a good performance. It is a key equipment in industrial production. Through strengthening the analysis of the key technology of diaphragm pump control， integrating the operation mechanism and core technical means of diaphragm pump， and understanding its performance index， we can flexibly apply the diaphragm pump， and then improve the overall quality of the production. Based on this， this paper mainly analyzes the key technical means of diaphragm pump control， and analyzes the installation essentials of diaphragm pump，  for reference.

【關键词】隔膜泵;控制;关键技术

【Keywords】diaphragm pump; control; key technology

【中图分类号】TP273.5                                             【文献标志码】A                                            【文章编号】1673-1069（2019）03-0166-02

1 隔膜泵控制的关键技术

气动隔膜泵属于新型的输送机械，是现阶段我国一种较为先进的泵类设备。其主要就是将压缩空气作为主要的动力源，在腐蚀性液体中也可以广泛应用。气动隔膜泵的材质主要可以分为工程塑料、铝合金、不锈钢、合金四种材质。气动隔膜泵根据输送介质的不同可以采用山道橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、氟橡胶、聚四氟乙烯、聚四六乙烯等不同的材质，在特殊场合中也可以有效应用，可以满足用户的不同需求[1]。

1.1 隔膜泵核心技术

气动隔膜泵是基于压缩空气为主要的动力，通过膜片往复变形产生容积变化，属于一种容积泵。在运行中其主要的机理与柱塞泵类似。在隔膜泵中的核心技术主要就是隔膜技术、气动马达技术、进出料设计、补偿设计、活塞密封技术以及自动化控制等技术手段，涉及的领域与范围也相对较为广泛。相对于传统的往复泵技术来说，隔膜泵在隔膜设计、活塞密封以及自动化控制等方面，具有较为显著的优势[2]。隔膜泵设计就是研究隔膜的尺寸、受力状态以及材质等相关内容。其活塞密封设计主要就是气动马达运行中的变化、隔膜密封性能以及受力状态等相关内容，其中自动化的控制技术主要是远程监控、组合式泵运行控制、信号检测以及流量大小控制等。

1.2 工作原理

第一，连接洁净压缩空气之后，在气阀马达控制下压缩空气会推动2#膜片呈现向右的移动，而膜片则会挤压右流体腔中的介质，进而排出存在的介质。膜片具有输送介质的作用，在腔室中也具有隔离压缩空气以及介质的作用[3]。同时，在其一个膜片受到压缩空气影响而推向立柱的时候，利用中心轴则可以与另一端中膜片链接，将其转移到中间体中。而在高压中的中心轴的主要作用就是与两个模腔室中膜片进行链接。在其中一个膜片移向中间体的时候，其左侧的气体腔室中的高压空气则就会在活塞的换向作用之下排放到外界中。而在膜移向中间体的时候，在泵的入口位置就会产生真空，通过大气压力则会将介质压入泵进口之中。在这个时候，泵进口阀球则会被抬高，进而离开球座，如此可以保障介质轻松地通过进口管路进入到左侧的流体腔中[4]。

第二，在2#膜片进入到高压空气状态之下，膜片2#则会在冲程的作用之下逐渐移动到最大位置范围中。而利用气阀控制压缩空气则会逐渐充入2#膜片的气体腔室中。在这个时候，压缩空气要推动2#膜片，使其远离中间体。而利用中心轴中的连接1#膜片，则其就会逐渐地移到中间体位置。2#膜片就会挤压右侧的流体腔中存在的介质，在水力作用之下其就会进入到进口位置的阀球之上，在阀球与球座接触作用之下，关闭进口位置的管路。相同的水力作用则会在出口位置的球阀上提升阀球，从而打开管路系统。在左侧的户口位置因为阀球受到压力作用，呈现关闭的状态，在进口位置的阀球则会受到压力作用而打开，这样液体就会被吸入到流体的腔室之中。在完成一个冲程之后，气阀换向会导致膜片1#气体腔室中充满压缩气体。同时2#膜片则就会逐渐向中间体转移，气体腔室中的压缩气体则会利用气阀与消音器达到排出外界的效果[5]。

2 隔膜泵控制的关键技术措施

2.1 安装与启动要点

隔膜泵在安装过程中要尽可能地与输送介质临近，进而避免减少管道吸入的长度以及配件的数量。而对于刚性管道安装，在隔膜泵的出入口中则要通过软管或者一些柔性的缓冲器链接。柔性连接可以有效地缓解系统的震动以及压力等问题。

2.2 气源要求

气源压力主要要控制在8.4bar区间中。供应隔膜泵气源容量以及压力要保障其满足设计性能的各种要求，在储气罐出口要配置三级管路的精密过滤器。而在其供气管道属于硬管的时候，要应用软管连接管道以及隔膜泵，进而达到减小管道应变的效果。供气管以及气动三联件在安装中要避免通过泵进气口作为主要的支撑模式，要通过其他固定方式进行处理，而对于气源不稳定的状态，则要适当地安装调压阀，保障气压不高于推荐限度要求[6]。

2.3 气阀润滑

压缩空氣分配阀以及换向阀之间应无需润滑，这是气动控制运行中的必要工作方式，要根据个人偏好以及气源质量，在进行马达润滑过程中，合理应用油雾器。

2.4 气管水汽

压缩空气中的水分会造成结冰或出现冻结等问题，这样就会导致隔膜泵运行出现异常，严重的甚至会停止运转。为了解决此种问题，可以通过在空气干燥设备管路中增加空气干燥装置达到减少供应系统水分的效果。此装置可以清除压缩空气中的供应系统水分，具有减轻气体结冰以及冻结等问题的效果。

2.5 气源进气口和启动注水

在隔膜泵启动的时候，要将气阀拧开到约1/2～3/4的开度范围中。在启动注水之后，则可以打开气阀，到达气流可增加需要的程度。而在阀门开启中如果出现了只增加循环率而不增加流速的方式则意味着隔膜泵出现了汽蚀的现象，在这个时候则要少量关闭阀门，进而达到空气流量以及泵流量比值最优效率点[7]。

2.6 使用期间

隔膜泵用于一些在静止状态中很容易出现沉淀以及凝固材料的时候，在应用之后要及时冲洗，避免损坏，有效避免残余的材料干枯或者沉淀，导致重新应用过程中隔膜泵出现隔膜片损坏等问题，温度较低的时候，在应用之后则要及时排干水分。

2.7 背压注意事项

在应用隔膜泵以及流体储罐链接的时候，储罐位置如果高于泵安装位置，就要避免背压造成的伤害问题。如果出现背压即便在停止状态中也会受到力与挤压作用而减少设备应用寿命。在停止运行状态之下，膜片也会在背压作用之下出现损坏等问题，进而导致流体在气阀位置出现泄漏等问题。在出现背压状况时，要保障背压小于0.3bar。如果背压数值高于0.3bar，则要在泵吸入端管路中根据具体状况安装截流阀，从而达到缓解背压产生的伤害问题。

3 结语

隔膜泵具有良好的运输性能，在各个领域中广泛应用，可以提升运行效率与质量，在生产企业中合理应用可以提升整体的经济效益。在隔膜泵的工作中还是存在一些问题与不足，加强对隔膜泵性能的分析，了解其关键技术、基础原理以及安装要点，并合理改善优化，可以从根本上提升隔膜泵整体的工作能力与水平。

【参考文献】

【1】石立辉. 隔膜泵及其管道的技术研究分析[J]. 内燃机与配件， 2018， 260（08）：73-75.

【2】刘杰，李朝峰，闻邦椿，等.基于虚拟样机的隔膜泵动态特性分析[J]. 机械传动， 2007（02）：112-113.

【3】凌学勤. 往复式活塞隔膜泵的技术参数及核心技术[J].机电产品开发与创新， 2006（05） ：98-99.

【4】原桂生，阎永胜.隔膜泵自动控制的实现方法[J].中国仪器仪表， 2006（06）：128-129.

【5】颜召彬.隔膜泵定转角差同步控制的电气实现[J].自动化与仪器仪表， 2011（01）：187-188.

【6】张健，冯海潮.气动隔膜泵性能测试系统的研究[J].企业科技与发展， 2008（18）：135-136.

【7】张岩.基于相角差的隔膜泵同步控制系统设计[J].电子世界， 2014（07）：156-157.