先進(jìn)的馬達技術(shù)讓隔膜泵應用更廣泛
“敲打維護”通常用于維護失效泵,顧名思義,就是技術(shù)工人在泵出現停轉故 障時(shí)需要用榔頭或橡皮錘打擊泵的馬達使其恢復運轉,而這種故障常常預示著(zhù)隔膜泵馬達本身存在著(zhù)缺陷。維護部門(mén)不可能預測到泵何時(shí)會(huì )停轉,但借助這樣的手段進(jìn)行維護通常都是由糟糕的馬達設計造成的。
隔膜泵的性能對工廠(chǎng)的運行至關(guān)重要。然而,許多工廠(chǎng)僅將隔膜泵視為普通商品,看重初次購買(mǎi)價(jià),但因其運作不佳而花錢(qián)(更換維修)卻成了家常便飯。盡管隔膜泵的采購價(jià)僅占工廠(chǎng)設備總成本的5%,但因為沒(méi)有正確選用最佳的泵設備常常會(huì )增加使用后的經(jīng)濟損失。
隔膜泵運行成本比例
導致泵性能低于標準的因素有幾種,其中包括:應用需求、流體成分、泵的規格、壓縮空氣的污染、空氣泄漏、碎片和常規磨損。而三個(gè)主要問(wèn)題——結冰、停轉和低能效——通常是由隔膜泵的馬達設計不良造成的。
結冰問(wèn)題
結冰是一個(gè)長(cháng)期困擾用戶(hù)的問(wèn)題,會(huì )導致馬達在許多應用場(chǎng)合卡殼和失效。壓縮空氣膨脹造成壓力急劇下降,從而導致結冰。當空氣回復到大氣壓力,溫度變得極低,使供給空氣中的水汽凝結。
冷空氣的溫度可低至零下30攝氏度,這使冰粒積聚并堵塞馬達和消音器上。堆積的冰粒使泵停轉,而這種狀態(tài)要持續到溫度恢復室溫或借用其他加熱設備將冰融化。許多工廠(chǎng)改進(jìn)了工作場(chǎng)所,通過(guò)安裝外圍設備如加熱器、熱水龍頭和其他化冰裝置來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。然而,這些做法將占用維護團隊的人力投入和額外的資源。
最行之有效的方法是,采用能盡快將濕冷空氣排出腔體的泵。隔膜泵不應把這個(gè)排氣過(guò)程通過(guò)其馬達的核心部件,例如快排閥。否則一旦排放口被冰堵塞,就會(huì )導致馬達減速或完全停轉。
如今市場(chǎng)上最有效的馬達設計已成功消除了泵的結冰問(wèn)題,即避免主氣閥接觸到濕冷的空氣。其內部元件能使空氣繞過(guò)氣閥進(jìn)入膨脹腔,顯著(zhù)增加了泵的穩定性,且無(wú)需安裝加熱設備。
停轉問(wèn)題
雖然隔膜泵聲稱(chēng)“永不停機”,但很多這種類(lèi)型的泵并不能很好地控制空氣閥上的壓力。要判斷一臺泵是否會(huì )出現停轉,最好的方法就是觀(guān)察其空氣閥的設計。
傳統空氣閥采用“平衡式”設計,閥門(mén)兩端受力過(guò)于平均。這種形式的空氣閥產(chǎn)生的偏移信號比較微弱,時(shí)間一長(cháng),閥門(mén)會(huì )因為兩側無(wú)壓差而居中。兩側的壓力互相抵消,空氣閥靜止,從而導致泵的停轉現象。有些泵有可能會(huì )在重新啟動(dòng)后出現停轉,因為當關(guān)閉流體閥時(shí),泵內的壓力將趨于相等,此時(shí)要再次移動(dòng)空氣閥就會(huì )變得困難。
紅點(diǎn)指出的是不平衡主氣閥。即使在很低的進(jìn)氣壓力條件下,不平衡閥也可避免閥門(mén)居中和泵的停轉現象
采用“不平衡閥”設計的隔膜泵就可以避免空氣閥居中問(wèn)題。該空氣閥一端直徑較大,而另一端直徑相對較小,這樣便可以創(chuàng )造有利的壓差條件。由于閥門(mén)總是偏向一邊,不會(huì )出現居中和使泵停轉的情況,甚至在較低的進(jìn)氣壓力情況下也不受影響。不平衡閥可產(chǎn)生更顯著(zhù)的動(dòng)作信號,在較大的流量下移動(dòng)更快, 從而減小生產(chǎn)損失和停工問(wèn)題。
能效降低問(wèn)題
拙劣的馬達設計還會(huì )導致能效降低。而對隔膜泵來(lái)說(shuō),這意味著(zhù)泵的密封性和閥門(mén)性能不佳。許多制造商在閥門(mén)上配置O型圈來(lái)防止空氣泄漏,但這經(jīng)常會(huì )導致密封圈磨損,影響密封效果,造成空氣的竄漏,從而降低了效率。
空氣竄漏也可能是由閥門(mén)設計中采用了金屬及金屬件之間的配合而引起的。這種閥的線(xiàn)軸直徑略小于與其配合的孔徑,壓縮空氣從而通過(guò)間隙逸出。泵在密封不嚴的狀態(tài)下運轉時(shí),泄漏的空氣會(huì )經(jīng)過(guò)閥門(mén)并排放到大氣,從而大大降低能效。
在隔膜來(lái)回運動(dòng)時(shí),冷空氣(藍色)和熱空氣(紅色)的運動(dòng)情況。請注意,濕冷空氣總是繞開(kāi)氣閥
若要追求能效的最高利用,用戶(hù)在選擇和采購泵產(chǎn)品時(shí)就必須格外謹慎。市場(chǎng)上眾多品牌的隔膜泵在能效上的差別可達40%之多。
隔膜泵馬達在閥上設計了U型圈并采用正壓密封,保證了能源的最大化利用。同時(shí),在氣閥移動(dòng)時(shí)還可防止空氣泄漏。此外,在一定場(chǎng)合,密封點(diǎn)需采用固體材料制造(通常陶瓷性能最佳),以延長(cháng)使用壽命。另外,應使用一些特殊材料(例如模壓的閥套)來(lái)增加潤滑效果,以減少或消除閥組的磨損。
碳纖維和玻璃纖維經(jīng)常被添加到成型模具中以增加氣閥外殼的強度。然而,這些具備研磨特性的材料可能會(huì )移出到表面并和密封件發(fā)生摩擦,從而縮短密封件壽命。另一種結構采用模壓的不摻雜材料、不添加任何磨蝕性填料。使用這種材料的話(huà)每臺隔膜泵可以為用戶(hù)每年節省數百美元。
未來(lái)的馬達技術(shù)
過(guò)去在隔膜泵使用中,我們主要關(guān)注的是流量,而5年前這些發(fā)生了變化。由于工廠(chǎng)越來(lái)越關(guān)心能耗問(wèn)題,更多用戶(hù)在泵的生產(chǎn)能力和空氣消耗量之間找到了平衡點(diǎn)。同時(shí),制造商不斷優(yōu)化馬達的設計,以求用最少的空氣獲得最高的產(chǎn)量。
隔膜泵將不斷涌現新的類(lèi)型,成為一種連續穩定工作的泵,尤其對流程行業(yè)來(lái)說(shuō)。新材料,新科技和更合理的結構已經(jīng)消除了人們的“隔膜泵不如其他泵有效”的觀(guān)念。創(chuàng )新的設計和新材料的應用已經(jīng)顯著(zhù)提升了泵的可靠性、高效率和耐久性,并且增加了更廣泛的化學(xué)相容性和耐磨損性。