软管泵的分析与讲述—上海以明泵业

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  软管泵几十年前就开始应用于工业领域,随着技术的发展,如今从采矿到到食品加工、从陶瓷行业到日化、从制药到水处理,到处都有软管泵的身影。以明软管泵其独特的性能及低维护成本使其赢得“苛刻问题的解决者”的美誉。

  叶片式泵以离心泵为代表,因其结构简单、价格低廉,在泵的市场上占压倒性优势,约占泵市场的百分之八十,适合输送稀薄的、低粘度的、洁净的、非研磨性介质。因其在环保领域与软管泵竞争关系不大,这里不做详细探讨。

  容积泵顾名思义是靠泵腔内容积的变化来输送介质的,是针对特殊的工况场合而产生和发展的,是为解决粘稠的、剪切敏感的、气固液混合的、强研磨性的介质输送或计量问题。

  在容积泵的领域有往复泵和转子泵两种。隔膜泵是常用的往复泵;螺杆泵是常用的转子泵。其它容积泵还包括齿轮泵、柱塞泵、滑片泵、挠性叶轮泵、凸轮泵、蠕动泵。软管泵属于转子式蠕动泵的范畴。

  尽管容积泵的技术不同,但其它容积泵都有一个共同弱点?泵腔内有与介质接触的移动部件;为了实现泵的容积效率,泵腔内的部件要求保持小的配合公差。

  当输送研磨性介质时,这个弱点就被无限放大。这些泵腔内的部件快速磨损导致容积效率下降,甚至整个泵失效。这势必导致使用成本的急剧上升和停工期的频繁出现。

  例如,隔膜泵利用一片或两片隔膜往复摆动,使介质在内部球阀之间形成流动。隔膜泵分为三种气动隔膜泵、液压式隔膜泵和机械式隔膜泵。水处理行业经常用到石灰乳、活性碳、泥浆、石灰乳等,输送这些介质不可避免地造成球阀的冲蚀和堵塞,这就需要频繁地维护。常用的气动隔膜泵需要气源,能量转换(电能压缩空气机械动能)效率太低,一般只有百分之二三十;此外,噪声环境也让人无法忍受。

  螺杆泵是通过泵腔内啮合的定子和转子形成的连续的容积腔的变化来输送介质的。橡胶定子和金属转子是螺杆泵核心的部件。输送水处理厂污泥和泥浆时,研磨性颗粒会造成定子与转子之间间隔的扩大而导致内泄加大,为保持流量只能提高转速,这更加剧了磨损,直到定子和转子需要更换。一般情况下,进口泵更换3-4个定子时转子也需更换。磨损带来的问题不仅仅针对过流部件,密封的失效也只是时间问题,进一步导致连接件如连杆的冲蚀。这种磨损的后果无论怎样讲都不夸大。停工期的间隔经常以星期甚至以天计;当修理螺杆泵时,一般必须将整个泵完全拆开才能更换定、转子,单次维修费有时占新泵初置费的百分之五十以上。这还不算停工的间接损失。甚至有时现场,还需将整个泵拆卸送到维修间。

  软管泵的工作原理很简单:固定在泵腔内的软管由外部的滑靴或压辊压缩,推动介质向出口处挤出;而压缩后的软管立即恢复圆形,产生真空,将更多的介质吸入软管内腔,这样周而复始地完成输送。介质完全被容纳在软管内腔中,滑靴或压辊等移动部件不会同其接触。因此软管泵是唯无阀、无密封、无移动部件同介质接触的容积泵。

  软管作为软管泵的核心,有一定的使用寿命。其失效的主要原因是由压缩次数累积、压缩方式和力度及磨擦热造成的疲劳老化,换句话说,其寿命取决于泵速、压缩方式及压缩力度。但从来不会因为磨损而失效,非常适合输送腐蚀性、粘稠的、研磨性介质。

  高质量的软管泵具有近乎百之百容积效率,流量只取决于转速而与出口压力无关;其耐空转而不损坏的特点适合输送含气液、泡沫液、气固液三相混合介质而无气蚀、无气阻;没有比软管泵更好的自吸泵设计了,因其可以产生几乎全真空来吸液具有可达九米以上水柱的吸程;此外,软管泵还可以反转冲洗管路中的沉积物和堵塞物,具有自清理能力;软管泵动作非常柔和,适合输送剪切敏感介质。软管腔的完全闭合阻止了倒流,消除了止回阀。

  处理环保领域研磨性介质时,在使用维护方面同其它容积泵的强烈对比,显示出为何软管泵具有低的全寿命周期成本。软管泵的价格或许比其它容积泵贵,但随后的维修、停工期、停工期间隔及附属设备的购置费等方面,软管泵都占压倒性优势。

  软管泵另一个主要优势是消除附属设备。如螺杆泵有时需干转保护器及密封冲洗系统(额外增加了冲洗水和电能的消耗有正在使用的厂家不妨统计一下,以泵五年寿命计,此项消耗不菲);隔膜泵为阻止虹吸需安装止回阀。软管泵有时需要一个并不昂贵的脉动缓冲器来消除脉动,但一般情况下,改变管径或使用柔性管也可以解决。

  此外,由于没有同介质接触的移动部件,一台高质量的软管泵寿命一般在7年以上,同其它容积泵相比要长出许多;大大减少备件的种类和数量的备品就是软管。

  在重要的、不能停工的场合,泵的配置上一般采取一用一备甚至一用二备,即一台运行,一台待机,一台在修。但如选用高质量的软管泵,因无同介质接触的移动部件带来泵的高可靠性及快速在线的软管更换,可以减少甚至消除备用泵。

  软管泵在环保领域的应用主要有两方面:一是化学品的计量,二是污泥、泥浆的排空、输送及向压滤机进料。

  化学计量有许多化学品的的计量非常适合软管泵。传统的计量泵(常用的是隔膜计量泵)在计量聚酯、石灰乳等粘稠、研磨性介质时,除了泵本身的问题外,磨蚀性介质会冲蚀流量计的过流部件,粘稠介质会包覆流量传感器的过流部件,造成计量不准。一些浆体用流量计很难计量。使用软管泵和一个转数器就能轻而易举地解决问题。因软管泵有每转固定的流量,同计量的介质特性和出口压力无关,是天生的计量泵,它本身的计量精度甚至超过流量计本身。

  污泥的处理因水处理厂的不同会产生各种类型的污泥。软管泵主要用于排空、输送污泥和向压滤机进料进行脱水。每转固定的排量而同介质特性无关,使其更适合变频流量控制。

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