隔（gé）膜泵選型和分類作（zuò）用

主要闡述了（le）隔（gé）膜泵的組成和分（fèn）類，以（yǐ）及調節間的類型、執行機構、作用方式、流量特性等選擇原則和方法，並對調節閻選擇的方法、原則進行了分析。隔膜泵（bèng）在過程控製中的作（zuò）用是接受調節器或計算機的控製信號，改變被調介質的流量，使（shǐ）被（bèi）調參數維持在所要求的範圍內，從而達到生產（chǎn）過（guò）程的自動化。如果把自動調節係統與人（rén）工調節過程相比較，檢測單元是（shì）人的眼睛，調節控製單元是人（rén）的大腦，那麽執行單元—隔膜泵就是人的手（shǒu）和腳。要實現（xiàn）對工藝過程某一參數如溫度、壓力、流量、液位等的調節控製，都離不開隔膜泵。因此正確選擇隔膜泵在過程自動化中具有重要意義（yì）。

隔膜泵的組（zǔ）成（chéng）與分類

隔（gé）膜泵又稱控製泵，是執行器（qì）的（de）主要類型，通過接受（shòu）調節控（kòng）製單元輸出的控製（zhì）信（xìn）號，借助動力操作去改變流體流（liú）量。隔（gé）膜泵（bèng）一般由執行機構和閥門組成。如果按其（qí）所配（pèi）執行（háng）機構使用的動力，隔膜泵可以（yǐ）分為氣動、電動、液動三種，即以壓縮空氣為動力源的氣動隔膜泵，以電為動（dòng）力（lì）源的電動（dòng）隔膜泵，以液體介質(如（rú）油等)壓力為動力（lì）的電液動（dòng）隔膜泵，另外，按其功能和特性分，還有電磁閥、電子式、智能式、現場（chǎng）總線型（xíng）隔膜泵（bèng）等。隔膜泵的產品類型很
多，結構也多（duō）種多（duō）樣，而（ér）且還在不斷更新和變化。一般來（lái）說閥是通（tōng）用的，既可以與氣動執行機構匹配，也可以與電動執行機（jī）構或其他執行（háng）機構匹（pǐ）配。

隔膜泵類型的選擇

2.1隔（gé）膜泵的閥體類型選擇

閥體的選擇是隔膜泵選擇中重要（yào）的環（huán）節。隔膜泵閥體種類很多，常用的有直通單座、直通雙座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋轉、蝶形、套（tào）筒式（shì）、球形等10種。在選擇（zé）閥門之前，要對控製過程的介質、工藝條（tiáo）件和（hé）參數進行細心的分析，收集（jí）足（zú）夠的數據（jù），了解係統對隔膜泵的要求，根據所收集的數據來確定所要使用的閥門類型。在具（jù）體選擇時，可從以下幾（jǐ）方麵考慮:

(1)閥芯形狀結構主要根據所選擇的流量特性和不平衡力等因素考慮。

(2)耐磨損性當流體（tǐ）介質是含有高濃度磨損性顆粒的懸浮液時，閥芯、閥座接合麵每一次關閉都（dōu）會受到嚴重摩擦。因（yīn）此閥門的（de）流路要（yào）光滑，閥的內部材料要堅硬。

(3)耐腐蝕由於介質具有腐蝕性，在能滿足（zú）調節功能的情況（kuàng）下，盡量選擇結構簡單閥（fá）門。

(4)介質的溫度、壓力當介質的溫度、壓力高（gāo）且變化大時（shí），應選用（yòng）閥（fá）芯和（hé）閥（fá）座的材料（liào）受（shòu）溫度、壓力變化小的閥門（mén）。

(5) 防止閃蒸（zhēng）和空化閃蒸和空化隻產（chǎn）生（shēng）在液體介質。在實際生產過程中，閃蒸和空化不僅影（yǐng）響流量係數的計算，還（hái）會（huì）形成振動和噪聲，使閥門的使用壽命變（biàn）短，因此在選擇閥（fá）門時應防止閥門產生閃蒸和空化。

2.2隔膜（mó）泵執（zhí）行（háng）機（jī）構的選擇

2.2.1 輸出力的（de）考慮（lǜ）

執行機構不論是何種類型，其輸出力都是用於克服負荷的有效力(主（zhǔ）要是指不平衡力和不平衡力矩（jǔ）加上摩擦力、密封力、重力等有關力的作用)。因此，為了使（shǐ）隔膜泵正常工作，配用的執行機構（gòu）要能產生足夠的輸出力來克服（fú）各（gè）種阻力，保證高度密（mì）封和閥門的開啟。
對於雙作用的（de）氣動、液動、電動執行（háng）機構，一般都沒有複位（wèi）彈簧。作（zuò）用力（lì）的大小與它的（de）運行（háng）方向無關，因此，選擇執行機構的關鍵在於弄清大的輸出力（lì）和電（diàn）機的轉動力矩。對於單作（zuò）用的氣動執行機構，輸出力與閥門的開度有關，隔膜泵上（shàng）的出現的力也將影響運動特性，因此（cǐ）要求在整個隔膜泵的開度範圍建立（lì）力平衡。

2.2.2 執行機（jī）構（gòu）類型（xíng）的確定
對執行機構（gòu）輸出力確定後，根據（jù）工藝使用（yòng）環境要（yào）求，選（xuǎn）擇相應的執（zhí）行機構。對於現場（chǎng）有防爆要求時，應選用氣動執行機（jī）構，且接線盒為防爆型，不能選擇電動執行機（jī）構。如果沒有防爆要求，則（zé）氣動、電動執（zhí）行機（jī）構都可選用，但從節能方麵考慮，應盡量選用電（diàn）動執（zhí）行機構（gòu）。對於液動執行（háng）機構，其使用不如氣動、電動執行機構（gòu）廣（guǎng）泛（fàn），但具有調節精度高、動作速度快和平穩的（de）特點，因此，在某些情況下，為了達到較好調節效果（guǒ），必須選用液動執行機構，如發電廠（chǎng）透明機的速（sù）度調節、煉油廠的催化裝置反應器的溫度調節控製等。

3、隔膜泵的作用方式選擇

隔膜泵的作（zuò）用方式隻是在選（xuǎn）用氣（qì）動執行機構時才（cái）有，其作（zuò）用方式通過執行機構正反作用和閥門的正反作用組合形成。組合形式（shì）有4種（zhǒng）即正正(氣關型)、正反(氣開型)、反正(氣開（kāi）型)、反反(氣關型)，通過這四種組合形成的隔膜泵（bèng）作用（yòng）方式有氣開和氣關兩種。對於隔膜泵作用方式的選擇，主要從三方麵考慮:a)工藝生產安全;b)介質的特性;c)保證產（chǎn）品質量，經濟損失小（xiǎo）。

4、隔（gé）膜（mó）泵流，特性的選擇

隔膜泵（bèng）的流量特性是指介質流過閥門的相對流量與位移(閥門的相對開度)間的關係，理想流量特性主要有直線、等百分（fèn）比(對數)、拋物線和快開等4種，特性曲線和閥芯形狀如圖1和（hé）圖2所示。常用的理想流量特性隻有直線、等百分比(對數)、快（kuài）開三種。拋物線流量特性介於直線和等百分比之（zhī）間，一（yī）般（bān）可用等百分比特性來代替，而快開特性主要（yào）用於二位調節（jiē）及程序控製中，因此隔膜泵特性（xìng）的選擇實際上是直線（xiàn）和等（děng）百分比流量特性的選擇。

隔膜泵流（liú）量特性的選擇可以（yǐ）通過理論計算，但（dàn）所用的方法（fǎ）和方程都很複（fù）雜。目前多采用經驗準則，具體從（cóng）下幾方麵考（kǎo）慮:①從調節係統的調節質量分析並選擇;②從工藝配管情況考（kǎo）慮;③從負荷變化情況分析（xī）。

選擇好隔膜泵的流量特性，就可以根據其流量特性確定閥（fá）門閥芯的形狀和（hé）結構，但對於像隔膜閥、蝶閥等，由（yóu）於它們的結構特點，不可能用改變（biàn）閥芯的曲麵形狀來達到所需要的流量特性，這時，可通過改變所配閥（fá）門定位器的（de）反饋凸輪（lún）外形來（lái）實現（xiàn）。

5、隔膜泵口徑的選擇

隔膜（mó）泵口徑的選擇和確定主要依據閥的流通能力即Cv。在各種工程的儀表設（shè）計和選型時，都要（yào）對隔膜（mó）泵進行Cv計算，並提供隔膜泵設計說明書。從隔膜泵的Cv計算到閥的口徑確定，一般需經以下步驟:
1)計算流量的確定。現有的生（shēng）產能力、設備負荷及介質的狀況，決定計算流（liú）量的Qmax和Qmin.
2)閥前後壓（yā）差的確定。根據（jù）已選擇的閥流量特性及係統特點（diǎn）選定（dìng）S(阻力係（xì）數)，再確定計算壓差。
3)計算Cv。根（gēn）據所調節的介質（zhì）選擇合（hé）適（shì）的計算公式和圖表，求得Cmax和Cmin.
4)選用Cv。根據Cmax,在所選擇的產品標準（zhǔn）係列中選取>Cmax且與其接近的一級C.
5)隔膜泵開度驗算。一（yī）般要求大計算（suàn）流（liú）量時的開度≯90%，小計算流量時的開度≮10%。
6)隔膜泵實際可調比的驗算。一般要求實際可調比≮10。
7)閥（fá）座直徑和公（gōng）稱直徑的確定。驗（yàn）證合適（shì）後，根據（jù）C確（què）定。

綜上所述隔膜泵的選擇是非常細致（zhì）的工（gōng）作，不僅（jǐn）要有紮實的專業理論知識，還要有豐富實（shí）踐經（jīng）驗。選擇得好不僅有利於調節控製回路PID參（cān）數的（de）整（zhěng）定，使被調參數得到較好地控製（zhì）效果，也使隔膜泵（bèng）的（de）使用壽命大大增長（zhǎng）。隔膜泵的（de）選擇要因地製宜，並（bìng）非一成不變，要在實踐的過程中不斷總結和創新，特別隨著機（jī）電一體化技（jì）術、計算機和數字信息技術的應用，隔膜泵的結構功能變得更好（hǎo）、更全麵，為選擇隔膜泵提供了極大的方便。