影響蠕動泵泵管性能的十個因素

1、影響蠕動泵泵管性能的十個因素泵管是蠕動泵的重要部件之一，而最終用戶卻經(jīng)常錯選管材，致使其不適于所需應(yīng)用場合。有些用 戶甚至用普通管道來代替蠕動泵管，以致造成災(zāi)難性后果。隨著市場上泵管種類的日益增多，也使泵管 挑選難度增大。蠕動泵因其無污染泵送特性及所需較少維護而日趨普及。然而，當設(shè)計或購買蠕動泵系統(tǒng)時，不少 工程師卻常會忽略一個重要的部件-蠕動泵的泵管。一、化學(xué)相容性管材須與需泵送流體具有化學(xué)相容性，才能具有良好的泵送性能及安全性能。隨著市場上管材的日 益增多-有些蠕動泵機型的可用管材多達 15種-所以用戶總能找到一種合適的管材與特定流體具有 化學(xué)相容性。許多泵管供應(yīng)商會提供化學(xué)相容性表。但工

2、程師們須注意，應(yīng)使用專為泵管制定的化學(xué)相容性表， 而不是為普通管道制定的化學(xué)相容性表。因為普通管道與化學(xué)物質(zhì)只有一般性接觸，而蠕動泵泵管是在 壓力條件下與化學(xué)流體接觸，所以，普通管道的化學(xué)相容性級別與蠕動泵泵管的化學(xué)相容性級別不能等 同。因此，應(yīng)只參考泵管，而不是一般管道與相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)相容性級別，否則會使泵管失效或破損裂 滲漏，以致造成泵的損壞或危險性事故。最終用戶在參閱化學(xué)相容性表時應(yīng)將溶液的每一種成分，而不僅是主要成分拿來與欲使用的管材進 行相容性核查。某些酸液或溶劑在與泵管接觸數(shù)小時或數(shù)日后，哪怕只是微量，也會對泵管造成足夠的 破壞。最終用戶應(yīng)核查溶液中的每一種化學(xué)物質(zhì)，以確保其都能與

3、所選擇的泵管相容。另請牢記：泵管的抗化學(xué)能力隨著溫度增高而降低。有些化學(xué)物質(zhì)雖然在室溫下對泵管不構(gòu)成影響， 但當溫度升高到一定程度時，就會對泵管造成損害。在化學(xué)相容性表中一定要注明特定的環(huán)境條件限定， 特別是溫度限定，才可用來確定化學(xué)相容性。如果某一化學(xué)物質(zhì)未被列入化學(xué)相容性表中，或如果某工廠的運行環(huán)境條件與表中規(guī)定的條件差別 太大，可采用浸泡試驗來獲得更可靠的信息。在確定化學(xué)兼容性時，若沒有其它信息可參考，則可采用 此法。浸泡試驗步驟如下：取一小段泵管，對其稱重量、測直徑和長度。然后將泵管放入一個裝有相關(guān)化 學(xué)物質(zhì)的封閉容器中浸泡 48小時。將此管取出洗凈晾干，稱重量和測尺寸，記錄下前后兩次

4、測量的變化 量。還應(yīng)檢查泵管是否出現(xiàn)軟化或脆化跡象，這類跡象表明化學(xué)物質(zhì)已對泵管構(gòu)成侵害。預(yù)選出一種或 數(shù)種管材后，即可進行泵送試驗。應(yīng)將每種候選泵管試樣放入工廠實際環(huán)境條件下進行試運行，并密切 觀察測試結(jié)果。如果泵管在試運行后未出現(xiàn)退色、腫脹、裂紋、喪失流動性、或其它惡化跡象，則證明 其與該流體相容。請記住，為挑選合適的管材，不論是查閱相容性表，還是做物理試驗，還是兩種方式并用，最終責 任都應(yīng)由最終用戶自行承擔。細致的分析和測試才能確保正確的測試結(jié)果，從而避免泵的損壞及確保人 身、財產(chǎn)安全。不同管材與溶液之間，化學(xué)相容性相差很大。但也有一些材質(zhì)對大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)都有超強的抵抗能力。例如，Vit

5、on氟橡膠泵管可抵抗多種無機化學(xué)物質(zhì)，甚至一些有機化學(xué)物質(zhì)。又如，聚四氟乙烯(PTFE)泵管幾乎可與所有化學(xué)物質(zhì)相容。但聚四氟乙烯泵管是一種剛性管道，需采用一種專用泵頭。在需泵送 多種腐蝕性化學(xué)物質(zhì)的場合中，能抗多種化學(xué)物質(zhì)的管材應(yīng)該是最佳選擇。二、壓力高壓泵管的出現(xiàn)使得蠕動泵的應(yīng)用范圍擴展至前所未有的應(yīng)用領(lǐng)域，包括過濾。一個流體輸送系統(tǒng)的壓力源可以有所不同。當推動流體穿過一個過濾器、或推動流體通過一個流量 儀或閥門、或泵送流體進入一個加壓反應(yīng)容器時，就會產(chǎn)生背壓。用戶在選擇管材前，應(yīng)首先確信已經(jīng) 弄清了系統(tǒng)中所有的壓力源，并已獲得系統(tǒng)總壓力的實測值。用戶在為蠕動泵挑選泵管時，應(yīng)確保系統(tǒng) 中的

6、壓力不要超過泵管的推薦工作壓力。如果壓力過高，泵管就會鼓脹，與泵頭配合不良，從而導(dǎo)致過 快磨損和失效。系統(tǒng)壓力大大超過泵管的承受能力時，甚至會使泵管爆裂，噴出流體，危及安全。選定 一種管材后，使用時應(yīng)確保將壓力維持在制造廠家推薦的壓力范圍之內(nèi)。如果該系統(tǒng)超過最大工作壓力， 可安裝一種簡單的壓力緩釋閥或壓力開關(guān)，以防過量壓力的蓄積。壓力緩釋閥的作用是：當系統(tǒng)壓力超 過設(shè)定值時，便向大氣中排氣，使系統(tǒng)壓力降到安全水平。也可使用一種復(fù)雜一些的壓力開關(guān)，當壓力 值超過設(shè)定值時，其會通過一個繼電器來關(guān)閉設(shè)備或鳴響報警裝置。當系統(tǒng)壓力超過安全線時，上述兩 種方式均有利于安全。三、溫度泵管的工作溫度范圍是另

7、一個需考慮的重要因素。有些管材如硅橡膠具有較寬溫度承受范圍，對高 溫、低溫過程均適宜；而有些管材如 Tygon -及C-Flex 一則只適于某一較小的溫度范圍。最終用戶在選 擇管材前，應(yīng)先弄清系統(tǒng)中的最高溫度和最低溫度，然后確保所選泵管安全工作于此溫度區(qū)間。在需逐漸提高溫度的應(yīng)用場合，最終用戶應(yīng)考慮溫度對泵管抗化學(xué)能力及承壓能力的影響。溫度增高時，泵管 的承壓能力會降低。四、尺寸隨著泵頭中每一個輯子壓過泵管，蠕動泵便會泵送一定量的流體，因此泵管的尺寸直接關(guān)系到泵送 流量，也就是說，對流體輸送系統(tǒng)的運行影響很大。泵管是設(shè)計優(yōu)質(zhì)蠕動泵時需重點考慮的部分。需計 算出泵管的最佳尺寸或最佳尺寸范圍。這里

8、的尺寸主要指泵管內(nèi)徑和璧厚。內(nèi)徑?jīng)Q定轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈所泵 送流體的量，而璧厚則決定每次碾壓后，泵管恢復(fù)原始形狀的能力，這一能力在很大程度上影響著泵管 的使用壽命。泵管尺寸相對于泵頭尺寸太小，泵頭就不能卡牢泵管，泵管就會被拉出泵頭；而且泵管尺寸太小，泵頭中的輯子就壓不住泵管，就會造成泵送流量不足以或完全失效。而如果泵管尺寸太大，多余 的管材就會在輯子與泵殼之間或輯子與咬合床之間產(chǎn)生褶皺，導(dǎo)致過快磨損和過早失效。最終用戶在選 擇泵管尺寸時，應(yīng)遵從制造廠家的建議，以確保系統(tǒng)功能發(fā)揮良好。在要求較高精確性的一些應(yīng)用場合 （如 化學(xué)劑量泵），泵管尺寸的作用就更加突出。尺寸稍有偏差就會導(dǎo)致流量或分配量偏差太大

9、而不合格。雖 然有些制造廠家提供的泵管尺寸與推薦尺寸很“接近”，“看上去一樣”，但往往還是有差距的。所以 為了使泵系統(tǒng)達到最佳性能和工作精度，用戶應(yīng)采用與廠家推薦尺寸完全一致的泵管尺寸。五、公差公差即泵管尺寸的允許誤差。公差越小，泵管的性能偏差就越小，一致性和重復(fù)性就越好。公差越 大，泵管的性能便越不穩(wěn)定。有些泵管的制造公差極小，其尺寸偏差在擠塑成形時就受到嚴格的控制。 制造公差較小的泵管雖稍微貴一些，但比起泵送性能的提高幅度，這點花費還是值得的。六、泵管的平均壽命蠕動泵所面臨的條件較為惡劣，所以內(nèi)在品質(zhì)較優(yōu)的管材，尤其是回彈性能較好的管材才會有較長 的使用壽命。長遠看，管材使用壽命越長，運行

10、成本越低。泵管更換次數(shù)越少，維護成本和停機時間越泵管制造廠少。泵管出現(xiàn)滲漏和爆裂的可能性也越少?？傊?，泵管使用壽命越長，泵送總成本就越低。家應(yīng)提供試驗數(shù)據(jù)來證明其所宣稱的泵管壽命。有些廠家在其手冊(如« Cole-Parmer 儀器公司Masterflex 泵資料大全中發(fā)布了有關(guān)信息。無論如何，工程師在設(shè)計一個系統(tǒng)時，應(yīng)對有關(guān)管材的平 均壽命有所了解，這樣才能幫助最終用戶制定預(yù)防性維護計劃，以便在泵管失效以前就能將其更換。有 豐富技術(shù)知識的泵管供應(yīng)商可針對特定應(yīng)用場合為用戶提供有用的信息，以便選出合適的泵管材料。七、透明度是否應(yīng)采用透明管道，首先要看操作員是否需要隨時觀察管內(nèi)流體的狀

11、況，還要看流體是否對光敏感。如果操作員需要隨時觀察管內(nèi)流體、氣泡、微粒、污染等情況，則應(yīng)選用Tygon聚乙烯或硅橡膠等透明管材；而如果溶液不宜曝光，則應(yīng)選用不透明管材八、透氣度對于一些對氣體敏感的流體，如易受氧化的流體，或厭氧細胞培養(yǎng)液，用戶應(yīng)考慮管道的透氣度因 素?？偟膩碚f，硅膠管的透氣度最高。所以對于不宜于接觸氣體的流體，應(yīng)選用透氣度較低的管材。九、法規(guī)許可對于制藥行業(yè)，法規(guī)認證至關(guān)重要。在該行業(yè)，每一件與最終產(chǎn)品有接觸的物品都必須符合專門的標準和準則。為此，許多泵管材料是嚴格按照法規(guī)要求研制出來的。這些法規(guī)包括美國藥典(USP)、歐洲藥典(EP)、美國食品及藥物管理局(FDA)、美國農(nóng)業(yè)部(USDA)、及美國國家衛(wèi)生基金會(NSF)。當然, 僅宣稱某某材料符合某某法規(guī)還是不夠的。泵管制造廠家應(yīng)根據(jù)用戶要求向用戶提供證明該管道符合該 法規(guī)的證書。這樣用戶就能提供必要的證書，證明泵系統(tǒng)符合必要的法規(guī)許可。十、成本成本幾乎是制定每一個項目方案時都需要考慮的因素。正如選擇其它部件時一樣，用戶應(yīng)對備選泵管的整個使用成本進行評估。例如，某種泵管每英尺價格為2美元，每500小時需更換一次；而另一種泵管每英尺價格為1美元，每100小時需更換一次；則前者的性價比比后者更高。低質(zhì)泵管突然破裂會導(dǎo)致 貴重流