計量泵培訓材料

第一節(jié)：基本術語一、泵:泵是把原動機的機械能轉換成液體能量的機器。主要分為葉片式泵和容積式泵。1、 容積式泵:利用工作腔中的溶劑周期性變化來輸送流體的機械稱容積式泵。容積式泵有往復式泵和回轉式泵兩種。2、 往復泵:利用活塞或柱塞等的往復運動導致的容積周期性變化來輸送流體的機械叫往復泵。3、 計量泵是往復式容積泵的一種。-driveelement傳動技Drive斐動-driveelement傳動技Drive斐動d-Motor圖1-1往復式容積泵泵的理論流量:不計泵內任何容積損失時，泵在單位時間內排出的液體容積為泵的理論流量。泵的流量:單位時間在泵的出口處實際測得的液體體積稱為泵的實際平均流量，簡稱泵的流量。常用單位為m3/h（米3/小時）、l/h（升/小時）。泵的排出壓力:泵出口處的壓力換算到泵基準面上的值稱為泵的排出壓力。常用單位MPa（兆帕）、bar（巴）、lMpa=10bar=100m水柱。泵的吸入壓力:泵入口處的壓力換算到泵的基準面上的值稱為泵的吸入壓力。凈正吸入壓頭NPSH（NetPositiveSuctionHead）:是指泵入口處單位重量液體所具有的超過飽和蒸汽壓頭的富裕能量，通常單位為米。泵的必需的凈正吸入壓頭NPSHr（NPSHrequired）:為保證泵正常工作的NPSH稱為泵的必需的凈正吸入壓頭。 r泵的有效凈正吸入壓頭NPSH（NASHavailable）:由泵裝置運轉實際造成的最小吸入壓力計算得的NPSH稱為泵的有效凈正吸入壓頭。泵頭正常工作的條件:工作腔內液體的應始終大于輸送液體的飽和蒸汽壓力。否則，將會引起工作腔內液體汽化，造成柱塞與液體脫流，從而引起工作腔內的撞擊、噪聲、震動以及流量的減少。注:在實際應用中，由于往夏泵存在流量和壓力的脈動，不能將NPSHa和NPSHr進行簡單比較，來判別吸入條件是否滿足，應根據泵和入口管路的具體情況進行計算。 r泵的自吸能力:是指當工作腔內未充有液體時，泵能在多少時間內，把液體吸上多高的能力。泵的有用功率Pe:單位時間內，被泵排出的液體由泵獲得的能量稱為有用功率。Pe=p*g*q*H/1000eq*P2/1000式中q:泵的流量，單位為m3/s;H:泵的揚程，單位為m;P2：泵的排出壓力，單位為Pa。泵的軸功率？:輸入到泵軸上的功率為軸功率。P=Pe/n式中n往復泵的效率。泵的指示功率Pi:單位時間內，柱塞對液體所做的功為指示功率。它可以從示功圖中求得。Pi=p*g*qi*Hi/1000式中qi:單位時間內從活塞得到能量的液體量，單位為m3/s;Hi指示揚程，表示單位重量液體從活塞獲得的能量，單位為n。容積效率nv:是指往復泵的實際流量和進入泵內液體流量的比值，它只考慮在閥、活塞、填料等處的泄漏及閥滯后開閉所造成的損失(Aq)or]v=q/qi=q/(q+Aq)水力效率nh：單位重量液體通過泵以后所獲得的能量和活塞對單位重量液體所做功的比為水力效率。水力效率主要考慮液體在泵內流動時，由于沿程摩擦阻力損失和局部阻力損失所造成的壓力損失及液體的慣性損失。nh=H/Hi=H/(H+^Ah)式中ZAh:液體從泵進口到泵出口的摩擦阻力和局部阻力損失(主要是克服閥的慣性阻力，液體流經閥隙時便閥處于懸浮狀態(tài)的阻力)以及液體的慣性損失等。指示效率ni。有用功率Pe和指示功率Pi之比為指示效率。ni=Pe/Pi=nv*nh機械效率nm：泵的指示功率Pi與軸功率P的比值為機械效率nm，主要考慮輸入到泵軸上的功率要經過曲柄連桿機構、填料箱等各種傳動機構和摩擦副，要；肖耗一部分功率。nm=Pi/p總效率n:有用功率Pe與軸功率P之比。n=Pe/P=(Pe/Pi)*(Pi/P)=nv*nh*nm第2節(jié)應用范圍由于往復泵的排出壓力比較高，且能輸送各種介質，如高粘度、具有腐蝕性、易燃、易爆以及有毒的各種液體，所以在國民經濟的各個部門得到了廣泛的應用。石油化學工業(yè):合成橡膠、合成塑料、合成纖維、合成氨等。隨著石油工業(yè)的發(fā)展，近海油田大量開發(fā)，管道輸送增加，這種應用的往復泵不斷向高壓、大功率萬向發(fā)展?；ち鞒讨?造紙工業(yè)、食品工業(yè)、紡織工業(yè)、鍋爐給水化學處理等。一臺計量泵能同時起到泵、流量計和控制器的作用。計量泵特別適用于將一種或多種介質加入反應器、混合容器或儲存器中，各種成份可以分別用幾臺計量泵以一定的比例進行混合。在造船和大型設備的生產中，需要大型鍛壓機械，而鍛壓機械的主要動力設備是高壓往復泵。要求這種高壓往復泵排出壓力高、流量大且流量脈動小。另外，往復泵在電站、機械制造、制藥、化學分析、化妝品生產、生物和基因產品、核工業(yè)等各個部門也得到了廣泛的應用。第3節(jié)工作原理如圖1-2所示，往復泵通常由兩部分組成。一部分是直接輸送液體，把機械能轉換為液體壓力能的液力端;另一部分是將原動機的能量傳給液力端，并且把原動機的旋轉運動轉換為直線的運動的傳動端。液力端主要有液缸體、活塞、吸入閥和排出閥。傳動端主要有曲軸、連桿、十字頭等部件。圖1-2在復親工作厚通了一曲奇由7^口圖1-2在復親工作厚通了一曲奇由7^口a］_吸入冏= 2—捐巨出兩擇=3一彼fe：?。?-港耋S—十字*n S—姓杵睥服當曲柄以角速度。逆時針旋轉時，活塞往復運動，在吸入行程時，液缸體內容積增大，壓力降低，入口端的液體在壓力差的作用下克服吸入管路和吸入閥等的阻力損失進入到液缸體中。在排出行程時，液缸體中的液體被擠壓，液體壓力急劇增加。在這一壓力作用下，排出閥被打開，液缸體中的液體在活塞的作用下被排送到排出管路中。當往復泵的曲柄以角速度不停地旋轉時，往復泵就不斷地吸入和排出液體。由于液體具有可壓縮性，往復泵中的液體如上圖所示，不斷進行著壓縮、排出、膨脹和吸入的過程。計量泵屬于往復式容積泵，用于精確計量。也稱定量泵、比例泵、加藥泵等。計量泵常用的流量調節(jié)方式:調節(jié)柱塞行程長度、調節(jié)柱塞往復次數(shù)或兼有以上兩種方式，其中以行程調節(jié)的方式應用最廣。行程長度的調節(jié)有手動、電動、氣動三種方式。往復次數(shù)的調節(jié)有變頻器、變速齒輪等方式。計量精度是穩(wěn)定性精度(ES)、復現(xiàn)性精度(Era)和線性度(EL)的總稱，是衡量計量泵計量準確性和優(yōu)劣的重要依據。穩(wěn)定性精度ES是指在某一相對行程裝置連續(xù)測得的流量測量值與最大流量值相對極限誤差。即：ES=(QSmax-QSmin)/2*Qmax*l00%式中：Qsmax:一組流量的最大測量值，L/hQsmin:一組流量的最小值，L/hQmax:最大流量或額定流量［在最大相對行程刻度(100%)處測得的單個流量測量值的算術平均值］，L/h將流量調節(jié)手柄調制50%，重復測該點流量，最大值減去最小值復現(xiàn)性精度Era是指間斷測得的一組流量測量值對最大流量值的相對極限誤差。即：Era=(QRmax-QRmin)/2*Qmax100%式中:QRmax:同一行程位置間斷測得的一組單個流量值的最大值，L/hQRmin:同一行程位置間斷測得的一組單個流量值的最小值，L/h如由50%測流量，達100%后，然后重新回到50%時測得值線性度EL是指在任一相對行程長度測得的單個流量測量值和對應的標定流量之差相對最大流量之比。即：E=(Qi-Qc)/Qmax*100%L式中:Qi：穩(wěn)定性精度試驗在某一行程處測得的一組單個流量的任一測得值，L/hQc:流量標定曲線上同一行程處的流量，L/hAPI675標準規(guī)定，計量泵在0-100%額定流量范圍內可調節(jié)，且在10-100%額定流量下，穩(wěn)定性精度不超過士1%，復現(xiàn)性精度和線性度不超過士3%。計量泵在10%額定流量以下操作時，計量精度下降較大，故一般不宜在10%額定流量下操作。第4節(jié)工作特點往復泵瞬時流量是脈動的在往復泵的工作過程中，液體介質的吸入和排出過程是交替進行的，而且柱塞在移動過程中，其速度也在不斷的變化之中。所以泵的瞬時流量不僅隨時間變化，而且是不連續(xù)的。見圖1-3通過選擇多缸泵或蓄能器可以減少流量脈動。圖H 成秦為］00%時不同橫《數(shù)住建錄的海.鼠曲綠尸—曲柄轉角三N——窿盈亡勢M q一疇曰寸海暴:手 ggK—最大睥日寸流最mQm—￥均流毋往復泵的平均流量（即泵的流量）是恒定的，見圖1-5由往復泵的工作原理可知，往復泵的流量只取決于泵的結構參數(shù):往復次數(shù)、行程長度、柱塞直徑、泵的工作腔或柱塞數(shù)，理論上與泵的排出壓力無關，且與輸送介質的溫度、粘度等物理、化學性質無關。實際上，由于介質性質和排出壓力的不同，密封和泵閥處的泄漏量有所不同。當輸送介質的壓縮比較小時，這些因素對泵的流量影響是較小的;但當輸送介質的壓縮比較大時，如co2、nh3等，在高壓力時，容積效率的變化將會很大（選泵時要特別注意）。 2MeteririQF3umRressurep囹1-5往痘M的平均