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蠕動(dòng)泵的原理詳解

發(fā)布時(shí)間: 2016-11-24  點(diǎn)擊次數(shù): 3698次

蠕動(dòng)泵又叫恒流泵和軟管泵,蠕動(dòng)泵的機(jī)械原理十分簡(jiǎn)單。它是通過(guò)對(duì)泵管進(jìn)行交替擠壓和釋放來(lái)泵送流體的。就象用兩根手指夾擠一跟充滿液體的軟管一樣,隨著手指的移動(dòng),管內(nèi)形成負(fù)壓,液體隨之流動(dòng)!

蠕動(dòng)泵就是將軟管裝卡在轉(zhuǎn)子和定子之間,以此達(dá)到泵送的目的。不過(guò)我們用的是穩(wěn)定的電機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)的泵頭和現(xiàn)代的控制技術(shù)。工作中,在兩個(gè)滾輪之間的一段泵管形成泵室,泵室的大小取決于泵管的內(nèi)徑和轉(zhuǎn)子的尺寸。理論流量為泵室的容積、360°內(nèi)泵室數(shù)量和泵速三者間的乘積。拿回轉(zhuǎn)直徑相同的泵相比較,產(chǎn)生較大泵室的泵,其轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈所輸送的流體容積也較大,但產(chǎn)生的脈沖也較大。相反,產(chǎn)生較小泵室的泵,其轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈所輸送的流體容積也較小,但產(chǎn)生的脈沖也較小,但快速、連續(xù)的泵送可以非常理想地降低脈沖,因此,在一些小流量、要求非常小的脈沖場(chǎng)合,泵頭的選擇就顯得非常關(guān)鍵。

蠕動(dòng)泵圖解說(shuō)明

 

蠕動(dòng)泵頭分為兩部分:轉(zhuǎn)子和泵殼。泵管被固定放置于轉(zhuǎn)子與泵殼之間,轉(zhuǎn)輪壓緊泵內(nèi)的泵管。

 

轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)輪依次碾過(guò)泵管,將管中的流體向前推擠。轉(zhuǎn)輪碾過(guò)后的泵管因自身彈性恢復(fù)原形、在泵管吸入端形成真空,液體因?yàn)檎婵斩晃搿?/p>

  

在轉(zhuǎn)輪之間有一個(gè)距離,這個(gè)距離會(huì)讓泵管形成一個(gè)封閉空間即泵室,其泵室容積大小與泵管內(nèi)徑及轉(zhuǎn)輪的回轉(zhuǎn)直徑與輪距有關(guān)。流速取決于泵頭上轉(zhuǎn)輪的速度與泵室的大小的乘積。

  

深入說(shuō)明:

1、蠕動(dòng)泵的負(fù)壓與液體吸入是靠泵管自身的彈力產(chǎn)生的,泵管的回彈速度與時(shí)間是固定的,泵管的回彈力也是固定的。因?yàn)檫@種特性,決定了蠕動(dòng)泵所產(chǎn)生的吸程會(huì)受泵泵管硬度的影響,常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)型蠕動(dòng)泵無(wú)法快速的輸送流動(dòng)性差及自由流動(dòng)緩慢的液體,需要輸送這些流動(dòng)性差及粘度高的液體就需要采用更高壓力的硬度更高回彈力更強(qiáng)的蠕動(dòng)泵。
2、蠕動(dòng)泵每轉(zhuǎn)一圈將產(chǎn)生一個(gè)固定不變的液體量。因此蠕動(dòng)泵可以通過(guò)調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速改變流量大小,同時(shí)輸送的精度也非常高。

蠕動(dòng)泵的優(yōu)點(diǎn):

1、無(wú)污染:流體只接觸泵管,不接觸泵體

2、精度高:重復(fù)精度,穩(wěn)定性精度高

3、低剪切力:是輸送剪切敏感、侵蝕性強(qiáng)流體的理想工具

4、密封性好:具有良好的自吸能力,可空轉(zhuǎn),可防止回流

5、蠕動(dòng)泵維護(hù)簡(jiǎn)單:無(wú)閥門和密封件,軟管是*的易損件

6、可泵送液體、氣體、固體或多相混合體

常見(jiàn)蠕動(dòng)泵型號(hào):BT103S,BT100L。

常見(jiàn)蠕動(dòng)泵頭型號(hào):YZ15,YZ25。

 

 

蠕動(dòng)泵的優(yōu)點(diǎn)與蠕動(dòng)泵的缺點(diǎn)詳細(xì)分析

蠕動(dòng)泵的優(yōu)點(diǎn):

要討論蠕動(dòng)泵的優(yōu)點(diǎn)與蠕動(dòng)泵的缺點(diǎn),需要首先從了解蠕動(dòng)泵的基本原理與蠕動(dòng)泵名稱的由來(lái)開始。

蠕動(dòng)泵原理:蠕動(dòng)泵的機(jī)械原理十分簡(jiǎn)單。它是通過(guò)對(duì)泵管進(jìn)行交替擠壓和釋放來(lái)泵送流體的。就象用兩根手指夾擠一跟充滿液體的軟管一樣,隨著手指的移動(dòng),泵管的進(jìn)口端形成負(fù)壓,泵管內(nèi)的液體隨之流動(dòng),泵管出口端就會(huì)流出液體。

蠕動(dòng)泵名稱的由來(lái):蠕動(dòng)泵,英文翻譯為“peristaltic pumps”,從字面意義理解為類似于爬行的節(jié)肢生物一樣有規(guī)律的起伏運(yùn)動(dòng)。蠕動(dòng)泵的泵管在工作的過(guò)程中就是被壓輪壓緊并位移,隨著壓輪的位移,未被轉(zhuǎn)輪壓緊的泵管會(huì)自然的回彈,這種過(guò)程就是一個(gè)蠕動(dòng)的過(guò)程,這個(gè)蠕動(dòng)的過(guò)程會(huì)將泵管內(nèi)的物質(zhì)推出,因此產(chǎn)生泵送的效果,蠕動(dòng)泵的名稱即由此而來(lái)。

因?yàn)槿鋭?dòng)泵的這種原理,所以蠕動(dòng)泵就具備如下優(yōu)點(diǎn):

1、潔清無(wú)污染:流體只通過(guò)和接觸蠕動(dòng)泵軟管。

因?yàn)檩斔偷奈镔|(zhì)只接觸蠕動(dòng)泵的軟管,蠕動(dòng)泵所使用的蠕動(dòng)泵管都是達(dá)到GMP、USP Class VIFDANSF等潔凈認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的,不含有各種有毒有害的物質(zhì),同時(shí)因?yàn)檐浌芸梢院苋菀妆桓鼡Q和消毒,消毒方法因泵管的不同可以采用環(huán)氧乙烷(ETO)、射線、2.5Mradγ滅菌、滅菌鍋可重復(fù)高溫高壓消毒等方式。

2、恒流、精度高,流量可調(diào)節(jié):重復(fù)精度高,穩(wěn)定性能強(qiáng),流量方便調(diào)節(jié)。

    由于蠕動(dòng)泵每轉(zhuǎn)一圈,所泵出的容積是恒定不變的,因此其排出來(lái)的液體重現(xiàn)精度zui高可以達(dá)到千分之五,一般情況均可達(dá)到正負(fù)百分之一。蠕動(dòng)泵在恒流和高精度的情況下可以輕松的通過(guò)改變泵的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)流量的自由調(diào)節(jié)和校準(zhǔn)。

3、低剪切力:是輸送剪切敏感,侵蝕性強(qiáng)流體的理想工具。

低剪切力主要是針對(duì)其他的常規(guī)泵種如葉輪泵和機(jī)械泵而言,如離心泵,在葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候會(huì)對(duì)液體形成剪切力,對(duì)于某些含有固形物的液體,這種剪切力會(huì)對(duì)固形物產(chǎn)生致命的破壞。

4、耐腐蝕能力:可以輸送各種流體、如有機(jī)溶機(jī)、腐蝕性液體。

有些有腐蝕性的液體對(duì)葉輪泵等機(jī)械泵會(huì)產(chǎn)生侵入和分解損壞,而蠕動(dòng)泵可以更換不同材質(zhì)的泵管,從而實(shí)現(xiàn)輸送不同的液體種類,如強(qiáng)水、硫酸等有機(jī)溶劑。

5、可空轉(zhuǎn)、干運(yùn)轉(zhuǎn):蠕動(dòng)泵的可以長(zhǎng)時(shí)間干運(yùn)轉(zhuǎn),無(wú)水輸送,也可以輸送空氣,氣液固三相混合輸送。

蠕動(dòng)泵在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候zui高轉(zhuǎn)速大多在600轉(zhuǎn)以內(nèi),即時(shí)輸送空氣也不會(huì)產(chǎn)生過(guò)高的溫度,不會(huì)損壞泵體,蠕動(dòng)泵因此可以空氣、液體、固液混合、氣液固3相混合輸送。

6、具備自吸能力:可以自吸,無(wú)需灌泵,無(wú)需排空。

由于蠕動(dòng)泵的原理,泵輪會(huì)壓緊泵管,液體在泵輪位移中泵管的進(jìn)口端會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓從而吸入液體,因此蠕動(dòng)泵可以自吸,無(wú)需灌泵和排空。其吸程的高度隨泵管的硬度不同,可以達(dá)到5、8甚至更高水柱吸入能力。

7、截止閥功能、不會(huì)虹吸、無(wú)密封件:具體良好的密封性、有截止閥和單向閥功能。

     蠕動(dòng)泵的轉(zhuǎn)輪在工作過(guò)程中始終會(huì)有泵輪壓緊泵管,因此液體只會(huì)向著轉(zhuǎn)輪移動(dòng)的方向流動(dòng)不會(huì)倒流形成單向閥功能,在泵停止工作的時(shí)候,液體也不會(huì)倒流和虹吸從而起到截止閥的功能。蠕動(dòng)泵因此也無(wú)需任何機(jī)械的密封件。

8、雙向輸送功能:只要改泵泵轉(zhuǎn)輪的方向就可以實(shí)現(xiàn)反抽和回吸功能。

     蠕動(dòng)泵在轉(zhuǎn)輪的擠壓位移產(chǎn)生泵送,因此可以很容易的更換轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的方向,從而很容易就實(shí)現(xiàn)泵送方向的改變。

9、維護(hù)簡(jiǎn)單:只需更換蠕動(dòng)泵軟管,無(wú)閥門和密封件的更換。

     蠕動(dòng)泵由于沒(méi)有這些閥門和密封件、蠕動(dòng)泵的結(jié)構(gòu)也非常簡(jiǎn)單并可靠,因此除了需要更換泵管以外就沒(méi)有其他需要特別維護(hù)的地方了。

10、可以耐受較高的溫度:蠕動(dòng)泵的泵管zui高工作溫度可以達(dá)到100攝氏度。

     蠕動(dòng)泵輸送用的泵管可以在100攝氏度的高溫下保持回彈能力,因此蠕動(dòng)泵也可以連續(xù)和長(zhǎng)時(shí)間輸送高溫的液體。

 

以上是關(guān)于蠕動(dòng)泵的一些明顯的優(yōu)點(diǎn),由于蠕動(dòng)泵的原理和特性,蠕動(dòng)泵也存在著一些缺點(diǎn):

1、   蠕動(dòng)泵會(huì)產(chǎn)生脈沖。

      蠕動(dòng)泵的在泵送的過(guò)程中,由于轉(zhuǎn)輪需要交替釋放,因此在釋放的瞬間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)液體回吸從而造成排出的液體突然減少,這就會(huì)造成蠕動(dòng)泵輸送的脈沖。要解決蠕動(dòng)泵的脈沖有兩個(gè)方法,一是采用雙泵頭將轉(zhuǎn)輪角度進(jìn)行錯(cuò)位安裝,實(shí)現(xiàn)脈沖自然抵消;二是采用脈沖緩阻器。

2、   蠕動(dòng)泵管是易損件:

      蠕動(dòng)泵的泵管在工作中需要受到轉(zhuǎn)輪不斷的擠壓,因此泵管很容易在連續(xù)工作的情況下老化失去彈性或者破損。通常在轉(zhuǎn)輪100轉(zhuǎn)/分鐘的速度下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候普通的硅膠泵管其壽命通常在200小時(shí)左右,一些進(jìn)口的熱塑性高彈體泵管其壽命可達(dá)2000小時(shí)以上。因此泵管如果需要蠕動(dòng)泵長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)或者很少更換泵管就需要盡量降低蠕動(dòng)泵的轉(zhuǎn)速或者選用壽命更長(zhǎng)蠕動(dòng)泵管。

3、   蠕動(dòng)泵壓力其實(shí)不算缺點(diǎn):

      經(jīng)常會(huì)聽有一些蠕動(dòng)泵廠家介紹說(shuō)蠕動(dòng)泵產(chǎn)生的壓力低,或者說(shuō)蠕動(dòng)泵不能產(chǎn)生高壓,其實(shí)這種說(shuō)法是不*正常的。的確這些廠家生產(chǎn)的大多數(shù)蠕動(dòng)泵都只能工作在3KG壓力以內(nèi)工作,但是他們可能沒(méi)有注意到,更高壓力的蠕動(dòng)泵是存在的。這些高壓力的蠕動(dòng)泵通常需要進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)和制造,比如泵頭需要更高的強(qiáng)度,泵管也需要更高的硬度和回彈能力,通過(guò)特殊設(shè)計(jì)和制造的蠕動(dòng)泵其壓力是可以達(dá)到6KG或者更的壓力的。

 

總結(jié):蠕動(dòng)泵是一種比較特殊的泵產(chǎn)品,主要的優(yōu)點(diǎn)在于可以輸送和定量變量輸送液體。蠕動(dòng)泵這些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)在各種應(yīng)用和工程項(xiàng)目中只要被正確的理解并正確的應(yīng)用,是可以大量推廣和使用的。

 

 

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