解析软管蠕动泵的原理、设计、选型及应用

作者:本网编辑 文章来源:《流程工业》杂志 发布时间:2010-07-05


“在欧洲VERDERFLEX软管蠕动泵已经广泛地用于化工、生物制药、有色冶金、环保、市政废水等方面,我们相信随着越来越多的中国工程师了解软管蠕动泵,VERDER集团也会增加在中国的投入,以更优质的产品来服务我们的用户。”——夏雷,VERDER公司。


软管泵和蠕动泵在发达国家已经是应用非常普遍的产品,如今在中国,软管泵、蠕动泵、胶管泵、挤压泵等泵名词也越来越多地被提及。这些泵产品到底具有怎样的泵结构?有哪些特点?能完成哪介质输送任务?产品该如何选型?这些问题都是流体设计工程师所关心的。本文将依次予以解答。

软管蠕动泵的工作原理

软管蠕动泵的工作原理是基于弹性软管通过凸块同方向挤压产生交替伸缩来输送物质,它的运行就像我们的喉管和食道那样简单。内壁光滑、强度可靠的软管安装在泵体内部,通过转盘上的两个凸块转动挤压。这样的旋转使得介质往一个方向输送而不至于出现倒流,可使泵应用于精确计量的场合,压力可达到16bar/230psi。软管在输送介质时凸块压过软管,软管被挤压成扁平状。当这样的挤压因凸块往前移动被释放时,强行复位,在软管内产生局部的真空。这就产生了巨大的吸力以填补软管空间从而再将介质吸入到管内,因此软管泵可用于输送黏度极大的介质。在泵体的下部灌入特殊设计的润滑油用来降低温度从而使软管使用寿命更长。由于介质只接触软管而不接触其他任何部件,因此软管蠕动泵非常适合输送磨损性强和高粘度的介质。


VERDER公司的软管。

软管蠕动泵的结构设计

软管蠕动泵的结构设计使得它在对泵系统有非常苛刻要求的场合应用广泛。

磨损性强和高粘度的介质:软管对介质磨损性没有限制,不存在密封,也没有其他部件和介质接触。

不可切断的介质:温和的泵送不会对介质产生任何损坏。

高粘度的介质:软管内产生出几乎全真空来吸入介质。

结晶介质:没有阀门或拐角,因此不会产生结晶体而将通道堵塞。

计量使用:介质不能回流使得泵送介质的量非常稳定。

维修费用高的场合:软管是惟一磨损的部件,维修时间极短。

自吸使用的场合:泵可以干转,润滑在软管的外部完成。

含固体物质多的介质:最高可输送含80%固体物质的介质,如采矿业等。

吸入口有堵塞的场合:泵可以干转,而且可以倒转排出堵塞物。

防爆的场合:泵内部没有金属和金属之间的接触,不会产生爆炸隐患。

软管蠕动泵的选型

一般软管泵的专业供应商会提供《选型参数反馈表》,在选型过程中主要考虑以下几个方面。

1. 充分了解介质情况。介质的不同,pH值不同,腐蚀性就不同。根据化学性能对照选择合适的软管和管口插管。

2. 了解软管蠕动泵的运转方式。软管蠕动泵有间歇运转和连续运转之分,运行一小时停一小时以上属于间歇运转,运行一小时停一小时以下属于连续运转。橡胶软管连续运转会加速疲劳,因此运行时间可以帮助我们了解软管的寿命或有机会选择较小的泵型。

3. 介质温度的考虑。在高温条件下运行,会加速软管的疲劳和老化。随着温度的升高,软管泵的转速要降低,因此在进行软管蠕动泵的选型过程中,不同材质软管的限制温度也是考虑因素之一,表1所示为不同材质的软管对温度的限制。

4. 根据软管泵的流量进行选型。软管泵的流量取决于软管内腔容量,泵的旋转速度和操作环境对泵的自吸能力的限制。当然同样流量下我们可选择的泵型有好几种,因此我们还要考虑用户的某些因素,如初期投入和长期运行成本之间的关系。

5. 压力和流量要和客户实际情况完全匹配。流量可以设定泵旋转的速度,根据客户需要调定泵压力(最大16bar),继而选择泵型,确定净功率、装机功率。

6. 进口管和出口管长度,液体的粘度。这些信息决定推动力和摩擦损失,也可以通过这些信息判断是否需要辅助真空装置,因此对泵的选型产生影响。

7. 管口联接件的材质。通常使用的是卫生级的316不锈钢,还可以提供PP、PVDF。法兰标准有DN16、ANSI、JIS。


软管蠕动泵的工作原理。

如何评判软管蠕动泵的优劣

软管蠕动泵的优劣取决于软管的寿命。另外,根据客户不同的使用情况,提供材质匹配、强度可靠的软管;压力精确的转盘凸块;利于散热的泵体结构;转送稳定的减速电机组合也都是高品质软管泵的必要条件。VERDERFLEX公司的软管蠕动泵除了具备以上优势外,其软管蠕动泵采用的专用软管还有其特别之处。在实际生产中,软管的损坏是由于凸块重复挤压产生疲劳所导致的,这种损坏通常是由软管的橡胶层和加固层之间的应力造成的。VERDERFLEX软管结构在设计上分散了这个应力,这就极大地延长了软管的寿命。VERDERFLEX软管由内到外由三个层次组成:第一层内部橡胶层与介质密切接触,不同介质对内层橡胶的材质有着不同的要求;第二层纤维加固层决定了软管的强度弹性回复能力,以确保极高的自吸和精确定量输送能力;第三是外层覆盖层,用于分散转盘凸块挤压所造成的应力和减少摩擦。■

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