當(dāng)前位置:海道爾夫儀器設(shè)備(上海)有限公司>>技術(shù)文章>>怎樣正確選購蠕動(dòng)泵
怎樣正確選購蠕動(dòng)泵
蠕動(dòng)泵可在下列行業(yè)中泵送流體:食品加工,、制藥,、化工流程,、實(shí)驗(yàn)研究,、農(nóng)業(yè)、及水處理,。具體應(yīng)用場合包括:分配,、取樣、計(jì)量,、過濾、發(fā)酵(見圖1),??傊?,只要是流體,蠕動(dòng)泵就能泵送,。在許多情況下,蠕動(dòng)泵是泵送具有磨蝕性或腐蝕性的流體的理想選擇,。
用好蠕動(dòng)泵的關(guān)鍵在于選好泵頭、泵管和驅(qū)動(dòng)器,。特定的應(yīng)用要求決定了選購泵產(chǎn)品時(shí)需考慮的功能。針對(duì)特定的需求,,我們可提供不同類型及形狀的泵頭,、泵管材質(zhì)及泵管尺寸。不同的組合方式可應(yīng)對(duì)不同的流體輸送要求.
蠕動(dòng)泵原理
蠕動(dòng)泵的運(yùn)行原理十分簡單,。其通過對(duì)泵管交替進(jìn)行擠壓和釋放來泵送流體,。
在兩個(gè)輥?zhàn)又g的一段泵管形成“枕"形流體,?!罢?的體積取決于泵管的內(nèi)徑和轉(zhuǎn)子的幾何特征。流量取決于泵頭的轉(zhuǎn)速與“枕"的尺寸,、轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生的“枕"的個(gè)數(shù)這三項(xiàng)參數(shù)之乘積,。“枕"的尺寸一般為常量(泵送粘性特別大的流體時(shí)出外),。拿轉(zhuǎn)子直徑相同的泵相比較,產(chǎn)生較大“枕"體積的泵,,其轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈所輸送的流體體積也較大,但產(chǎn)生的脈動(dòng)度也較大,。這與膜閥的情形相似,。而產(chǎn)生較小“枕"體積的泵,其轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈所輸送的流體體積也較?。欢?,快速,、連續(xù)地形成的小“枕"使流體的流動(dòng)較為平穩(wěn),。這與齒輪泵的情形相似。
優(yōu)點(diǎn)和限制因素:
流體被隔離在泵管中,、可快速更換泵管,、流體可逆行、可以干運(yùn)轉(zhuǎn)等特點(diǎn)構(gòu)成了蠕動(dòng)泵的主要競爭優(yōu)勢,。有關(guān)蠕動(dòng)泵的全部優(yōu)點(diǎn),請(qǐng)參見表1,。
其主要成限制因素為:使用壽命、化學(xué)相容性,、流體壓力。當(dāng)選購泵管時(shí),,應(yīng)考慮上述限制因素。
蠕動(dòng)泵的優(yōu)點(diǎn)列表1:
1.除泵管以外,,流體不與泵的任何部件接觸。
2.無接縫,,流體無處可滲漏,。
3.無須閥門。
4.自灌能力(某些機(jī)型的抽吸壓頭達(dá)到30 英尺(8.8 米)
5.可泵送液體,、氣體、固體,、或多相混合體。
6.從入口到出口可采用一條完整的泵管,。
7.有些泵管材質(zhì)可承受高溫消毒過程。
8.用完后易清洗,,節(jié)省了時(shí)間,消除了雜物或細(xì)菌聚集之所,。
9.快速更換產(chǎn)品----只需更換泵管即可----避免交叉感染。
10.可在任意位置使用(對(duì)方向不敏感),。
11.流量調(diào)節(jié)范圍較大。
12.有多種類型的泵管供選,。.
13.有多種類型的驅(qū)動(dòng)器/電機(jī)供選,。
14.易維修。
15.不需太多備用部件,。
16.可應(yīng)用于多通道泵送場合,。
主要市場/應(yīng)用領(lǐng)域:
•實(shí)驗(yàn)室研發(fā)
蠕動(dòng)泵在小體積流體分配和計(jì)量方面具有可重復(fù)性,。無閥門機(jī)型消除了流體常見的阻塞及虹吸現(xiàn)象。分體式泵系統(tǒng)可使同一個(gè)泵具有多種用途,。實(shí)驗(yàn)室研發(fā)過程中常見的應(yīng)用場合有:細(xì)胞組織輸送、標(biāo)本脫色、灌注,、液體色譜分析、以及酸性或堿性溶液輸送,。
•制藥
•無污染和無腐蝕的泵管類型極受歡迎。符合USP VI級(jí)要求的泵管可承受高溫消毒處理,。有多種驅(qū)動(dòng)器供選擇,,以用于于多種泵送場合,。如:在媒質(zhì)發(fā)酵過程中泵送營養(yǎng)劑或pH值調(diào)整劑;分配化妝液等,。
•通用領(lǐng)域
蠕動(dòng)泵可在連續(xù)性泵送場合中工作,同時(shí)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決許多棘手的流體輸送中出現(xiàn)的送問題,。其可輸送污水、懸浮固體,、腐蝕性化學(xué)物質(zhì)、及其它疑難流體,,泵送流量可達(dá)45 升/分鐘 (12加侖/分鐘),。多款驅(qū)動(dòng)器可用于條件惡劣的工廠環(huán)境,。蠕動(dòng)泵的自灌及干運(yùn)轉(zhuǎn)行能力可免除許多工業(yè)系統(tǒng)中的災(zāi)難性故障。部分常見用途有:燃料液,、刻蝕用化學(xué)腐蝕液、印刷油墨,、洗衣房化學(xué)溶液、研磨液,、潤滑液等的泵送。
•食品化工過程
許多現(xiàn)有泵管材料均能滿足USP,、 FDA,、 NS、 及3A 的要求,。順暢輸送粘性流體和細(xì)而軟的微粒,及快捷的泵清洗過程這兩條優(yōu)點(diǎn)令其大受青睞,。常見用途有:食品生產(chǎn)線上或單機(jī)中對(duì)果汁、酸奶,、調(diào)味劑、糖漿及其它食品的分配,。
針對(duì)特定使用要求制定方案:
可針對(duì)用戶對(duì)主要功能的要求為蠕動(dòng)泵量身定制應(yīng)用方案,。蠕動(dòng)泵包括三大部件(泵頭、泵管,、驅(qū)動(dòng)器),在大多數(shù)機(jī)型中,,這些部件均可互換。為達(dá)到*佳的配置,,可對(duì)每個(gè)部件逐一進(jìn)行評(píng)估,。 評(píng)估泵時(shí),,一定要弄清流體傳輸應(yīng)用中的主要限制因素,如對(duì)流量,、流體類型、使用壽命等指標(biāo)的要求,,以及壓力、流體的粘度,、微粒的表面尺寸,、流體的剪切速率、以及*高脈動(dòng)度等項(xiàng)指標(biāo),。
泵頭的選擇
在許多應(yīng)用場合,泵頭的選擇至關(guān)重要,。泵頭的正確使用可免除啟動(dòng)和運(yùn)行過程中許多不必要的故障,。下面是選擇泵頭功能時(shí)需考慮的因素:
•流量范圍
對(duì)流量的要求決定了泵管的尺寸以及在特定用途中泵頭的類型,。
•泵頭的材質(zhì)
泵頭材質(zhì)應(yīng)具有抗化學(xué)腐蝕性,,軸承應(yīng)有外殼保護(hù),以應(yīng)對(duì)具有腐蝕性的流體或惡劣的環(huán)境條件,。帶有高性能塑料外殼的泵頭具有重量輕、抗化學(xué)腐蝕性強(qiáng),、價(jià)格較低等優(yōu)點(diǎn),。
•輥?zhàn)拥臄?shù)目
在給定尺寸的轉(zhuǎn)子上的輥?zhàn)訙p少,,則流量增大;但脈動(dòng)度也增大,。而輥?zhàn)釉龆?,則脈動(dòng)度則減小,分配精度增高,;但流量減小,泵管使用壽命縮短,。在一定時(shí)間內(nèi)壓過泵管的輥?zhàn)訑?shù)增加,泵管的真空性能及壓力性能也隨之提高,。
•裝拆容易
•泵管的裝拆方式可影響用戶對(duì)泵的滿意度。制藥,、食品供應(yīng),、以及印刷過程都要求頻繁更換泵管(如每班或每日更換一次),。為在清洗或換產(chǎn)品時(shí)節(jié)省時(shí)間,可使用易裝型泵頭,,這樣可節(jié)省昂貴的人工成本(見圖2),。
•適配的泵管尺寸號(hào)
只能與一種泵管尺寸適配的泵頭類型可發(fā)揮此尺寸的*佳性能(例如承受壓力與真空的能力,撓曲屈服極限等),。而可與多種泵管尺寸適配的泵頭則具有較平均的性能。這可使同一個(gè)泵頭具有較大的泵送流量范圍,。
•固定或可調(diào)泵管鎖閉程度
•將泵管鎖閉程度控制在多大程度才能使泵正常工作,?固定鎖閉型蠕動(dòng)泵的優(yōu)點(diǎn)是反復(fù)使用時(shí)表現(xiàn)*佳,以及操作人員的出錯(cuò)機(jī)會(huì)減少,。在與精密型擠塑泵管配套使用時(shí),可提供優(yōu)異的可重復(fù)性能,。
可調(diào)鎖閉型蠕動(dòng)泵可在自灌時(shí)調(diào)大泵管的鎖閉程度,,或在低壓應(yīng)用場合調(diào)小鎖閉程度,,以延長泵管的使用壽命。此方式還可達(dá)到流量微調(diào)的目的,。這對(duì)多通道泵頭的流量同步尤其有用,。
•特殊泵頭
•可針對(duì)特殊市場需求提供*的泵頭構(gòu)型,如,,針對(duì)平穩(wěn)輸送要求、快速體積分配要求、長程泵送要求,、或*抗化學(xué)腐蝕要求的各種特殊泵頭,。
此類泵頭能將某一項(xiàng)特殊功能的優(yōu)勢發(fā)揮到**。例如,,將兩個(gè)脈動(dòng)互補(bǔ)的流體通道組合在一起,,可流體輸送過程變得較為平穩(wěn);而使用PTFE泵管可獲得*抗化學(xué)腐蝕能力,;將某個(gè)特殊泵管組與某個(gè)特殊泵頭配套便可輸送強(qiáng)化學(xué)腐蝕性流體或高純度流體,。
•特殊泵頭
•可針對(duì)特殊市場需求提供*的泵頭構(gòu)型,如,針對(duì)平穩(wěn)輸送要求,、快速體積分配要求,、長程泵送要求,、或*抗化學(xué)腐蝕要求的各種特殊泵頭,。
此類泵頭能將某一項(xiàng)特殊功能的優(yōu)勢發(fā)揮到**。例如,,將兩個(gè)脈動(dòng)互補(bǔ)的流體通道組合在一起,,可流體輸送過程變得較為平穩(wěn),;而使用PTFE泵管可獲得*抗化學(xué)腐蝕能力;將某個(gè)特殊泵管組與某個(gè)特殊泵頭配套便可輸送強(qiáng)化學(xué)腐蝕性流體或高純度流體,。
泵管的選擇:
選擇合適的泵管與選擇*佳的泵頭同等重要,。常規(guī)泵頭可適配多種泵管尺寸。特殊泵通常需要異型泵管,、帶箍泵管組件或特殊接頭,。
見諸于市場的軟管材料種類極為豐富,且價(jià)格變化幅度大,。但只有少數(shù)可用作泵管材料,。有些材料外觀相似,,但泵送性能則大相徑庭。一條好的泵管應(yīng)具有優(yōu)良的抗拉及抗擠壓性能,。大多數(shù)泵制造商都提供多款經(jīng)過測試驗(yàn)證的泵管,。這些泵管材料具有穩(wěn)定的撓曲屈服極限,,可確保流量的穩(wěn)定,。
應(yīng)根據(jù)應(yīng)用需求及操作人員的偏好選擇泵管材料,。但需特別注意下列幾項(xiàng)指標(biāo)的滿足:
•化學(xué)相容性
在為泵送腐蝕性流體選擇蠕動(dòng)泵時(shí),,關(guān)鍵是選擇正確的泵管材料,。選錯(cuò)泵管會(huì)導(dǎo)致險(xiǎn)情,,有可能毀壞設(shè)備及危及人身安全。請(qǐng)查詢泵及泵管制造商所提供的每項(xiàng)用途的化學(xué)相容性表。使用新的或未標(biāo)明級(jí)別的化學(xué)物質(zhì)前須對(duì)泵進(jìn)行實(shí)驗(yàn),。將一小段泵管浸入流體中。檢查泵管尺寸,、顏色、重量及強(qiáng)度的變化情況,??赡艿脑挘诶焓褂帽霉芮?,測試一下泵中的泵管。泵管受擠壓期間產(chǎn)生撓曲,,會(huì)將化學(xué)物質(zhì)揉入管壁中,,加速管材的老化解體,。
•無污染性
•在實(shí)驗(yàn)室研究、制藥,、生物技術(shù)產(chǎn)品生產(chǎn)等許多應(yīng)用場合中,,將流體隔離至關(guān)重要,。已有大量研究論證了硅膠管及硅基材料不會(huì)與各種生物材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。還有其它種類的一些材料也具有此種性能,,并且可達(dá)到USP Class VI 級(jí)要求,。有些泵則采用了用惰性PTFE管材制成的泵管組件。
•注: 長時(shí)間運(yùn)行后,,管材中的一些微粒會(huì)分離出來掉入流體中,。專家們將此稱為“剝離現(xiàn)象",。 在有些應(yīng)用場合中,可用肉眼觀察到這類微粒,。為盡可能減少剝離現(xiàn)象,,應(yīng)加大更換管道的頻率,。
•抗撓曲能力
不同管材承受輥?zhàn)臃磸?fù)碾壓的能力也各異。一般而言,,特定的泵管尺寸,、泵管材料,、泵頭類型、以及運(yùn)轉(zhuǎn)速度這幾項(xiàng)參數(shù)的組合決定了泵管的使用壽命,。泵管使用壽命,,或在泵中的撓曲屈服極限是投入新應(yīng)用前的首要考慮因素,。如今,在系統(tǒng)中使用熱塑性合成橡膠(TPE),,泵管運(yùn)行壽命超過500小時(shí)已是很尋常的事情,。
在某一特定應(yīng)用場合中,泵的性能是非常穩(wěn)定的,。挑選抗撓曲能較大的管材、采用較厚的管壁,、及/或挑選較大的泵及使用較低的運(yùn)轉(zhuǎn)速度等均可*大限度地延長泵管的使用使命。
•清晰度
對(duì)于某些應(yīng)用場合,,為清晰了解灌泵或干運(yùn)轉(zhuǎn)等工作過程,,能透過管道觀察流體的運(yùn)動(dòng)情況是非常有價(jià)值的,。但從另一方面講,,不透明管材則對(duì)一些光敏流體有好處。
•硬度計(jì)
管壁硬度對(duì)確定某一特定管道的泵送能力至關(guān)重要,。泵管太軟,,則易破損,;泵管太硬,,則泵不能工作??捎糜捕扔?jì)(如Shore A等)來測定特定管材的物理性能,。.
•流體壓力
流體壓力通常對(duì)泵管輸送壓力流體的能力形成制約,。大多數(shù)蠕動(dòng)泵采用無支撐管道。這類泵管的壓力極限為2至3巴(30至45磅/平房英寸),。市場上一些較大型的泵則采用帶支撐管道(帶編織物強(qiáng)化層)。浸泡在潤滑液中的泵管可承受高達(dá)15至20巴(300磅/平房英寸)的壓力,。
驅(qū)動(dòng)器的選擇:
根據(jù)所需控制類型選擇驅(qū)動(dòng)電機(jī),。大多數(shù)泵制造商都在一定程度上考慮了泵頭與驅(qū)動(dòng)器之間的互換性,。這在泵測試及各類研究的初期階段尤顯重要。
•固定轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)器
其代表*簡單的流體輸送方法,。泵系統(tǒng)在整個(gè)運(yùn)行期間可一直保持恒定的運(yùn)轉(zhuǎn)速度,。有時(shí)也可通過更換泵管尺寸來改變流量,。
•可變轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)器
在一些特別需要較大流量調(diào)節(jié)范圍的應(yīng)用場合,可考慮選用可變轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)器,。在正確的時(shí)間段泵送正確的流量需要一定的技巧??勺冝D(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)器通??稍?低與*高轉(zhuǎn)速之間無級(jí)變速。電機(jī)轉(zhuǎn)速,、減速比,、以及百分比速度調(diào)節(jié)是選擇驅(qū)動(dòng)器時(shí)需考慮的三個(gè)關(guān)鍵因素,。驅(qū)動(dòng)器的反轉(zhuǎn)特性有助于在更換泵管前對(duì)抽吸管路的清洗。
•數(shù)字式顯示屏
•帶微處理器的控制器提高了泵的運(yùn)行水平,。嚴(yán)格的管路控制及負(fù)載調(diào)節(jié)可保證流體的平穩(wěn)輸送。只需對(duì)您的泵系統(tǒng)進(jìn)行簡單的調(diào)校即可在數(shù)字式顯示屏上顯示流量及其它重要的設(shè)置指南,。
•遙控
將泵集成進(jìn)自動(dòng)化系統(tǒng)中用于實(shí)驗(yàn)室或工業(yè)控制已顯得日益重要,??煽毓δ馨ǎ簡?dòng)或停機(jī),反轉(zhuǎn),、灌泵,、分配或復(fù)制、速度等,。可選擇模擬控制接口(如直流電壓,、電流,、或接觸閉合),,或選擇數(shù)字控制接口(如RS-232)。
總結(jié):
蠕動(dòng)泵在針對(duì)特定應(yīng)用需求方面具有高度的適應(yīng)性,。新的開發(fā)成果正在不斷擴(kuò)大其應(yīng)用范圍及能力。