浅析QBY隔膜泵种类选择及常见故障处理
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摘 要：主要阐述了隔膜泵的组成和分类，以及调节间的类型、执行机构、作用方式、流量特性等选择原则和方法，并对调节阎选择的方法、原则进行了分析。隔膜泵在过程控制中的作用是接受调节器或计算机控制信号，用为改变被调介质流量，使被调参数控制在工艺要求范围内，以达到生产过程自动化。
一、隔膜泵的种类
隔膜泵按其所配执行机构使用的动力，隔膜泵可以分为气动、电动、液动三种，即以压缩空气为动力源的气动隔膜泵，以电为动力源的电动隔膜泵，以液体介质（如油等）压力为动力的电液动隔膜泵，隔膜泵一般主要组成部分包括执行机构和阀门。另外，按其功能和特性分，还有电磁阀、电子式、智能式、现场总线型隔膜泵等。
如QBY气动隔膜泵，动力源采用压缩空气、蒸汽、工业废气，可用于各种腐蚀性液体，带颗粒的液体，高粘度、易挥发、易燃、剧毒的液体的抽取，具有自吸泵、潜水泵、屏蔽泵、泥浆泵和杂质泵等输送机械的许多优点，在石油、化工、电子、陶瓷、纺织等行业应用广泛。本文以气动隔膜泵为例，对该种设备在自动化控制中的作用加以说明。
二、隔膜泵的选择要点
隔膜泵也称控制泵，是执行器的主要类型之一，以调节控制单元输出信号作为控制信号，借助动力操作去改变流体流量。隔膜泵的产品类型很多，结构也多种多样，而且还在不断更新和变化。一般来说阀是通用的，既可以与气动执行机构匹配，也可以与电动执行机构或其他执行机构匹配。
隔膜泵的选择是非常细致的工作，不仅要有扎实的专业理论知识，还要有丰富实践经验。选择得好不仅有利于调节控制回路PID参数的整定，使被调参数得到较好地控制效果，也使隔膜泵的使用寿命大大增长。
（一）阀体选择。
隔膜泵选择中最重要的环节是隔膜泵阀体的选择。其阀体种类很多，常用的包括直通单座、直通双座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋转、蝶形、套筒式、球形等10种。在选择阀门之前，应细心分析控制过程的介质、工艺条件和参数，收集足够的数据，了解系统对隔膜泵的要求，根据所收集的数据来确定所要使用的阀门类型。
对于阀芯形状结构应根据主要选择的流量特性和不平衡力等因素。对于流体介质是含有高浓度磨损性颗粒的悬浮液时，由于考虑到阀芯、阀座接合面在进行每一次关闭都受到严重摩擦，所以阀门的流路要光滑，内部材料要选用高硬度材质。对具有腐蚀性介质，在能满足调节功能的情况下，尽量选择结构简单阀门。在介质的温度、压力当介质的温度、压力高且变化大的工况，应首先选用阀芯和阀座的材料受温度、压力变化小的阀门。考虑到实际生产过程中，闪蒸和空化不仅影响流量系数的计算，还会形成振动和噪声，影响阀门使用寿命，在选择阀门时应防止阀门产生闪蒸和空化。
（二）执行机构的选择
执行机构的选择应主要考虑输出力、作用方式、泵流特性、泵口等。
输出力是用于克服负荷的有效力。为保证隔膜泵正常工作，配用的执行机构要能产生足够的输出力来克服各种阻力，保证高度密封和阀门的开启。
对于双作用执行机构，一般都无复位弹簧。作用力大小与期运行方向无关，因此选择执行机构的关键在于弄清最大的输出力。对于单作用的气动执行机构，输出力与阀门的开度有关，隔膜泵上的出现的力也将影响运动特性，因此要求在整个隔膜泵的开度范围建立力平衡。
（三）隔膜泵的作用方式选择。该要素只是在选用气动执行机构时才有，其作用方式通过执行机构正反作用和阀门的正反作用组合形成。组合形式有4种即正正（气关型）、正反（气开型）、反正（气开型）、反反（气关型），通过这四种组合形成的隔膜泵作用方式有气开和气关两种，主要应考虑工艺生产安全、介质的特性、保证产品质量，经济损失最小。
（四）隔膜泵的流量特性选择。这是指介质流过阀门的相对流量与位移（阀门的相对开度）间的关系，理想流量特性主要有直线、等百分比（对数）、抛物线和快开等4种。常用的理想流量特性只有直线、等百分比（对数）、快开三种。抛物线流量特性介于直线和等百分比之间，一般可用等百分比特性来代替，而快开特性主要用于二位调节及程序控制中，因此隔膜泵特性的选择实际上是直线和等百分比流量特性的选择。
隔膜泵流量特性的选择多采用经验准则，主要考虑以下方面：调节系统的调节质量；工艺配管情况考虑；负荷变化情况。选择好隔膜泵的流量特性，就可以根据其流量特性确定阀门阀芯的形状和结构，但对于像隔膜阀、蝶阀等，由于它们的结构特点，不可能用改变阀芯的曲面形状来达到所需要的流量特性，这时，可通过改变所配阀门定位器的反馈凸轮外形来实现。
（五）隔膜泵口径的选择和确定。这一项主要依据阀的流通能力即Cv。在各种工程的仪表设计和选型时，都要对隔膜泵进行Cv计算，并提供隔膜泵设计说明书。从隔膜泵的Cv计算到阀的口径确定，一般需通过确定计算流量、阀前后压差、计算Cv、验算隔膜泵开度、验算隔膜泵实际可调比和确定阀座直径和公称直径7个步骤。
三、隔膜泵的故障处理
实际应用中，气动隔膜泵故障现象较多，但没有动作或运作很慢，或泵有动作，但是流量小或完全没有液体流出两种现象较普遍。
对第一种现象，应从以下方面考虑：1.检查空气入口端的滤网或空气过滤装置是否有杂质。2.检查空气阀是否卡住，用清洁液清洗空气阀。3.检查空气阀是否磨损，必要时更换新的零件。4.检查中心体的密封零件状况，如果严重磨损，则无法达到密封效果，而且空气会从空气出口端排掉。由于其特别构造，请只使用GLYD圈。5.检查空气阀中的活塞活动是否正常。6.检查油的种类。
对于第二种现象应从以下方面考虑：1.检查气动隔膜泵的气穴现象，降低泵的速度让液体进入液室。2.检查阀球是否卡住。如果操作液体与泵的弹性体不相容，弹性体会有膨胀的现象发生。请更换适当材质的弹性体。3.检查泵入口的接头是否完全锁紧不漏，尤其是入口端阀球附近的卡箍需锁紧。
此外，应注意的是在修气动隔膜泵之前，应配戴好防护用品，并先拆除泵空气来源配管、泄压，拆除所有连接气动隔膜泵的出入口的管线，然后将泵内流体排放到适当容器内再开展工作。