隔膜泵的设计原理

 泵的性能 范围与选型根据这种泵的结构特点 ,橡胶阪膜直径不能太大 、 动作次数不能过于频繁 , 根 据美国与中国实际应用情况 ,普通型气动隔膜泵的应用范围 为 : 流量小于 2 0 , 5米 合 /时 , 而压 头 , 美 国为 7 公斤 /厘米 2 , 中国仅 用到 .弓公斤 /厘 米 2 。经验表明 , 如果再提高该种泵 的 川}液 压力 , 不仅技术 上有 困难 , 而 且经 济上也 不合算 。此外 , 普通型气动 隔膜 , 都要求使用在有0.93系灌注 压头的部 位近年来 , 由于用户的 需求 , 美国 D o r r 一O l i v e r 公 司生产 了两 种改进 型隔膜泵 :1 ) 弹簧拉膜 型 : 这 种改型 , 仅仅是在 隔膜上 加个弹 簧拉启 装置 , 如 图 所 示 。

当 压 缩空气压 泵时 , 由于 隔膜 下移而 使弹簧压紧 。 在膜上方气体 排 出的那瞬 间 , 膜即 靠 弹簧 的作 用而 抬 起 , 使泵有 吸入介 质的能力 , 因此 它 适用于 : ① 要求有 3 米 的吸 入扬程 。 ②可 以在 泵尺 寸不改变时 , 由于 介质能 充泵和提高了泵 的容积效率 , 故可 以提高 阳 % 的输送流量 。 ③更适 用于 输送的 粘稠矿浆 等
2 ) 活塞拉膜 型 : 这种泵 如 图  所 示 ,

它 是在 隔膜的 上方连接 一个带活塞 的连杆 。 当通人压 缩空 气 驱动 活塞时 , 能 将 隔膜提 拉到 高位 置 , 然后 , 将压 缩空气通 人泵腔驱 动 隔膜挤压 介质 出泵 , 这 时 , 连杆上 的活寒又 被 带回到低位置 。 这种泵适 用范 围是 : ①要 求有 6 米的吸 人扬程 。 ②要 求了 . 5公 斤 /厘米 2 输 出压 头 。③在 不允 许使 用电力输送 介质 的地 方等
关于泵 的 容积效率
泵容积 效率 灼高低 , 是 由许多因 赓 决定的 。 从 泵的结 构设计 上看 , 其 影响 因素有介质通 道阻力 、 逆止 阀密封效果 等 ; 从介质 的性质上 看 , 有含 固体浓 度 、 粘 度和充泵压 头 响高低等 ; 从 操作 上看 , 有 出液扬 程 、 压 缩空气 与 出液压力差 及 隔膜 动作次数 等等有 人钟测 定过 , 当把 介质排 出压力 由0 . 3公斤 / 厘米 2提 高至 J 一 公 斤 /厘米 2 时 , 其扬出介质 流 鼠 庄 18 1 5升 时下降 为6 8 0 升 /时 , 相当于 泵 的容积效 率下降 了 6 0 % 左右 。、“-压 维空 气压 力与 出液压 力 的差 值 , 都是按 泵 出液 压头 的 要求 , 查曲线 图确 定 。 我 国 的泵都是采 用压 人式 , 故通常 都把这 个差 值取 为 。· 3三一 .0 7 公 斤 /厘 米 ’ ( 或者再大 些 ) 。关 于隔膜 动作次数 的 影响 , 通常是频率越高而泵 沉效 率越低 。 为 了寻找佳 动作频 率 ,
使泵在 佳效率 状态下运转 , 往往是 根据具 体情况进行 实侧 。 比如 ,·我 们曾对功8 5 型 气动 隔膜泵 进行 了实测 。 当矿 浆浓度 5 ~ 6 0 % , 矿 粉粒 度 一 乏0 目为 7 0 % , 压 缩空气压 力高于 出浆压头 0 . 7公斤 /厘 米 2 时 , 压泵 时间应 为 .1 5 秒 、 2秒和 2 . 5秒 时 , 效果无 明显影 响 。 然而 , 矿浆充泵时 间的长短 , 则对效 率影响较大 。 如压 泵时间 为 2 秒 , 矿浆 充泵时 间与泵效 率间关 系如下

由此 , 确 定了泵 的操作条件 为 : 介 质充泵时 间2 . 5~ 3 . 5秒 , 空 气压泵时 间 . 1 5~ 2 . 5秒 , 在 这种情 况下 , 泵的 容积效率可 达 6 0 ~ 7 0 % 。 我国其 他单位也进 行 过测定 , 其 效率大 约6 5 ~ 7 0 %
压 缩空气 的消耗 量
泵空气驱动 系统 的严密性与 恰当 的驱动 压力 , 是节约空 气消耗 的重要途 径 。 而较 为准 确求取空气 的消耗 量 , 是 供气能 力设计 的基本依据 。 使 用美 国 D o r r 一 0 1 i v e r 公司绘 制的介质 流量 扬程与 需要压 缩空气 的压 头及耗 量间的关系 曲线, 可 以较 容易求
得 不 同情况 下的空气耗 量 。我们 通过这 三个曲线做些 示范 。 例如 , 使用普 通型 泵 , 需查 曲线 。 当 出液压 头 5 8 米水柱 、 排 液流量 1 1 . 5米 3 /时 , 需要压 缩空气压力 6 . 1公斤 /厘米 2 ( 表压 ) , 耗 量为 7 9 标米 “ /时 。使 用弹簧拉膜型 泵 , 需查曲线 。 当 出液压 头 4 6米水柱 , 排液流量 2 5 米 , /时时 , 需压缩空气压 力 5 . 9 公斤 /厘米 “ ( 表 压 ) , 耗 量2 7 5 标米 3 /时 。 如果要术有 召 . 4 米 吸人 扬 程时 , 则空气耗 量增 大到 3 1 7 . 8标米 3 /时 。对于活塞拉 膜型泵而言 ,’需查 节线  。当 出液压 头为 5 0 米 水柱 , 排液 流量 1 5 米 “ /时时需要压缩空 气的庄力 5 . 。公片嚎米 ` ( 表压 ) ,耗 量为 1 3 5 . 9 8 标米 “ /时 。此外 , 在计 算 电能 消耗时 , 通常取 每千瓦电力能 产 出 9 标 米 3 的压缩空气