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蠕动泵的原理详解

发布时间: 2016-11-24  点击次数: 3513次

蠕动泵又叫恒流泵和软管泵,蠕动泵的机械原理十分简单。它是通过对泵管进行交替挤压和释放来泵送流体的。就象用两根手指夹挤一跟充满液体的软管一样,随着手指的移动,管内形成负压,液体随之流动!

蠕动泵就是将软管装卡在转子和定子之间,以此达到泵送的目的。不过我们用的是稳定的电机、标准的泵头和现代的控制技术。工作中,在两个滚轮之间的一段泵管形成泵室,泵室的大小取决于泵管的内径和转子的尺寸。理论流量为泵室的容积、360°内泵室数量和泵速三者间的乘积。拿回转直径相同的泵相比较,产生较大泵室的泵,其转子每转一圈所输送的流体容积也较大,但产生的脉冲也较大。相反,产生较小泵室的泵,其转子每转一圈所输送的流体容积也较小,但产生的脉冲也较小,但快速、连续的泵送可以非常理想地降低脉冲,因此,在一些小流量、要求非常小的脉冲场合,泵头的选择就显得非常关键。

蠕动泵图解说明

 

蠕动泵头分为两部分:转子和泵壳。泵管被固定放置于转子与泵壳之间,转轮压紧泵内的泵管。

 

转子上的转轮依次碾过泵管,将管中的流体向前推挤。转轮碾过后的泵管因自身弹性恢复原形、在泵管吸入端形成真空,液体因为真空而被吸入。

  

在转轮之间有一个距离,这个距离会让泵管形成一个封闭空间即泵室,其泵室容积大小与泵管内径及转轮的回转直径与轮距有关。流速取决于泵头上转轮的速度与泵室的大小的乘积。

  

深入说明:

1、蠕动泵的负压与液体吸入是靠泵管自身的弹力产生的,泵管的回弹速度与时间是固定的,泵管的回弹力也是固定的。因为这种特性,决定了蠕动泵所产生的吸程会受泵泵管硬度的影响,常见的实验型蠕动泵无法快速的输送流动性差及自由流动缓慢的液体,需要输送这些流动性差及粘度高的液体就需要采用更高压力的硬度更高回弹力更强的蠕动泵。
2、蠕动泵每转一圈将产生一个固定不变的液体量。因此蠕动泵可以通过调节泵的转速改变流量大小,同时输送的精度也非常高。

蠕动泵的优点:

1、无污染:流体只接触泵管,不接触泵体

2、精度高:重复精度,稳定性精度高

3、低剪切力:是输送剪切敏感、侵蚀性强流体的理想工具

4、密封性好:具有良好的自吸能力,可空转,可防止回流

5、蠕动泵维护简单:无阀门和密封件,软管是*的易损件

6、可泵送液体、气体、固体或多相混合体

常见蠕动泵型号:BT103S,BT100L。

常见蠕动泵头型号:YZ15,YZ25。

 

 

蠕动泵的优点与蠕动泵的缺点详细分析

蠕动泵的优点:

要讨论蠕动泵的优点与蠕动泵的缺点,需要首先从了解蠕动泵的基本原理与蠕动泵名称的由来开始。

蠕动泵原理:蠕动泵的机械原理十分简单。它是通过对泵管进行交替挤压和释放来泵送流体的。就象用两根手指夹挤一跟充满液体的软管一样,随着手指的移动,泵管的进口端形成负压,泵管内的液体随之流动,泵管出口端就会流出液体。

蠕动泵名称的由来:蠕动泵,英文翻译为“peristaltic pumps”,从字面意义理解为类似于爬行的节肢生物一样有规律的起伏运动。蠕动泵的泵管在工作的过程中就是被压轮压紧并位移,随着压轮的位移,未被转轮压紧的泵管会自然的回弹,这种过程就是一个蠕动的过程,这个蠕动的过程会将泵管内的物质推出,因此产生泵送的效果,蠕动泵的名称即由此而来。

因为蠕动泵的这种原理,所以蠕动泵就具备如下优点:

1、洁清无污染:流体只通过和接触蠕动泵软管。

因为输送的物质只接触蠕动泵的软管,蠕动泵所使用的蠕动泵管都是达到GMPUSP Class VIFDANSF等洁净认证标准的,不含有各种有毒有害的物质,同时因为软管可以很容易被更换和消毒,消毒方法因泵管的不同可以采用环氧乙烷(ETO)、射线、2.5Mradγ灭菌、灭菌锅可重复高温高压消毒等方式。

2、恒流、精度高,流量可调节:重复精度高,稳定性能强,流量方便调节。

    由于蠕动泵每转一圈,所泵出的容积是恒定不变的,因此其排出来的液体重现精度zui高可以达到千分之五,一般情况均可达到正负百分之一。蠕动泵在恒流和高精度的情况下可以轻松的通过改变泵的转速实现流量的自由调节和校准。

3、低剪切力:是输送剪切敏感,侵蚀性强流体的理想工具。

低剪切力主要是针对其他的常规泵种如叶轮泵和机械泵而言,如离心泵,在叶轮运转的时候会对液体形成剪切力,对于某些含有固形物的液体,这种剪切力会对固形物产生致命的破坏。

4、耐腐蚀能力:可以输送各种流体、如有机溶机、腐蚀性液体。

有些有腐蚀性的液体对叶轮泵等机械泵会产生侵入和分解损坏,而蠕动泵可以更换不同材质的泵管,从而实现输送不同的液体种类,如强水、硫酸等有机溶剂。

5、可空转、干运转:蠕动泵的可以长时间干运转,无水输送,也可以输送空气,气液固三相混合输送。

蠕动泵在运转的时候zui高转速大多在600转以内,即时输送空气也不会产生过高的温度,不会损坏泵体,蠕动泵因此可以空气、液体、固液混合、气液固3相混合输送。

6、具备自吸能力:可以自吸,无需灌泵,无需排空。

由于蠕动泵的原理,泵轮会压紧泵管,液体在泵轮位移中泵管的进口端会产生负压从而吸入液体,因此蠕动泵可以自吸,无需灌泵和排空。其吸程的高度随泵管的硬度不同,可以达到58甚至更高水柱吸入能力。

7、截止阀功能、不会虹吸、无密封件:具体良好的密封性、有截止阀和单向阀功能。

     蠕动泵的转轮在工作过程中始终会有泵轮压紧泵管,因此液体只会向着转轮移动的方向流动不会倒流形成单向阀功能,在泵停止工作的时候,液体也不会倒流和虹吸从而起到截止阀的功能。蠕动泵因此也无需任何机械的密封件。

8、双向输送功能:只要改泵泵转轮的方向就可以实现反抽和回吸功能。

     蠕动泵在转轮的挤压位移产生泵送,因此可以很容易的更换转轮转动的方向,从而很容易就实现泵送方向的改变。

9、维护简单:只需更换蠕动泵软管,无阀门和密封件的更换。

     蠕动泵由于没有这些阀门和密封件、蠕动泵的结构也非常简单并可靠,因此除了需要更换泵管以外就没有其他需要特别维护的地方了。

10、可以耐受较高的温度:蠕动泵的泵管zui高工作温度可以达到100摄氏度。

     蠕动泵输送用的泵管可以在100摄氏度的高温下保持回弹能力,因此蠕动泵也可以连续和长时间输送高温的液体。

 

以上是关于蠕动泵的一些明显的优点,由于蠕动泵的原理和特性,蠕动泵也存在着一些缺点:

1、   蠕动泵会产生脉冲。

      蠕动泵的在泵送的过程中,由于转轮需要交替释放,因此在释放的瞬间会产生一个液体回吸从而造成排出的液体突然减少,这就会造成蠕动泵输送的脉冲。要解决蠕动泵的脉冲有两个方法,一是采用双泵头将转轮角度进行错位安装,实现脉冲自然抵消;二是采用脉冲缓阻器。

2、   蠕动泵管是易损件:

      蠕动泵的泵管在工作中需要受到转轮不断的挤压,因此泵管很容易在连续工作的情况下老化失去弹性或者破损。通常在转轮100/分钟的速度下连续运转的时候普通的硅胶泵管其寿命通常在200小时左右,一些进口的热塑性高弹体泵管其寿命可达2000小时以上。因此泵管如果需要蠕动泵长时间运转或者很少更换泵管就需要尽量降低蠕动泵的转速或者选用寿命更长蠕动泵管。

3、   蠕动泵压力其实不算缺点:

      经常会听有一些蠕动泵厂家介绍说蠕动泵产生的压力低,或者说蠕动泵不能产生高压,其实这种说法是不*正常的。的确这些厂家生产的大多数蠕动泵都只能工作在3KG压力以内工作,但是他们可能没有注意到,更高压力的蠕动泵是存在的。这些高压力的蠕动泵通常需要进行特殊设计和制造,比如泵头需要更高的强度,泵管也需要更高的硬度和回弹能力,通过特殊设计和制造的蠕动泵其压力是可以达到6KG或者更的压力的。

 

总结:蠕动泵是一种比较特殊的泵产品,主要的优点在于可以输送和定量变量输送液体。蠕动泵这些优点和缺点在各种应用和工程项目中只要被正确的理解并正确的应用,是可以大量推广和使用的。

 

 

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