鹽酸、氫氧化鈉、次氯酸鈉、硫酸等化學(xué)品在許多行業(yè)都有應(yīng)用。在泵出現(xiàn)故障時(shí)，這些化學(xué)品添加的中斷都可能使生產(chǎn)過(guò)程中斷。
在為生產(chǎn)工藝的核心選擇機(jī)械泵，進(jìn)行腐蝕性化學(xué)品的計(jì)量時(shí)，工程師們需要尋找同時(shí)滿足下列三個(gè)要求的泵：
◆能夠承受化學(xué)品腐蝕且運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定的泵。
◆能夠進(jìn)行計(jì)量的泵，用zui少的化學(xué)品獲得zui大的產(chǎn)量。
◆能夠快速且方便維護(hù)和運(yùn)轉(zhuǎn)的泵。
工藝工程師越來(lái)越多地采用蠕動(dòng)泵來(lái)解決這三個(gè)問(wèn)題，同時(shí)降低生命周期成本，提高工藝效率。
蠕動(dòng)泵工作原理
據(jù)說(shuō)，蠕動(dòng)泵是發(fā)展zui快的一種技術(shù)，在化學(xué)品計(jì)量方面正取代復(fù)雜且維護(hù)頻繁的其他正排量泵。酸、堿和溶劑侵蝕著隔膜泵和單螺桿泵(zui常用的兩種正排量泵)的閥門、密封、轉(zhuǎn)子和運(yùn)動(dòng)部件，從而導(dǎo)致泵的破壞，引起停機(jī)，增加生命周期成本。
相反，蠕動(dòng)泵的工作原理可以降低這些成本。蠕動(dòng)泵是沒(méi)有閥門的，不會(huì)泄漏，在產(chǎn)品線上沒(méi)有機(jī)械部件。流體僅僅與軟管內(nèi)壁或管道相接觸，而管子的成本是很低的，且維護(hù)少，非常耐用。
在生理學(xué)中，“蠕動(dòng)”是指管狀器官(例如喉管和食道)周圍的肌肉交替收縮和放松，從而推動(dòng)內(nèi)部流體的流動(dòng)。蠕動(dòng)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)原理非常簡(jiǎn)單。一段軟管或管子沿著固定的泵殼放置，并由輥?zhàn)踊蛲粔K(軟管泵)(見(jiàn)圖4)從外面壓縮。當(dāng)輥?zhàn)踊蛲粔K沿著管子的外部運(yùn)動(dòng)時(shí)，流體就被推向出口;而突塊后面的軟管或管子恢復(fù)原形時(shí)，就將更多的流體吸入泵中。
泵的核心是軟管或管子，它們可用不同的彈性體材料制成，可具有較長(zhǎng)的使用壽命，并且耐濃酸、濃堿和溶劑的腐蝕。蠕動(dòng)泵“濕端”的簡(jiǎn)單性與隔膜泵的復(fù)雜性正好相反，隔膜泵的泵殼、隔膜、球閥和密封材料必須經(jīng)過(guò)謹(jǐn)慎選擇，以防止泵在腐蝕性液體的侵蝕下出現(xiàn)故障。
計(jì)量
正排量泵通常用于計(jì)量或添加數(shù)量的化學(xué)品。對(duì)于蠕動(dòng)泵，流量與轉(zhuǎn)速成正比，一直*密封著的軟管或管子使泵不斷做正排量運(yùn)動(dòng)，防止逆流造成的流量降低。蠕動(dòng)泵沒(méi)有止回閥，也就消除了造成計(jì)量不準(zhǔn)確的根源，因此不會(huì)發(fā)生汽鎖現(xiàn)象。
隔膜泵內(nèi)有閥門，也就有可能發(fā)生卡住、堵塞(因?yàn)殚y球或閥座的腐蝕)，引起流量變化，從而破壞zui終產(chǎn)品的一致性或?qū)е庐a(chǎn)品質(zhì)量的差異。另外，能夠產(chǎn)生氣體的化學(xué)品(例如次氯酸鈉)可能會(huì)導(dǎo)致隔膜泵的汽鎖，*阻止流體的通過(guò)。
蠕動(dòng)泵的調(diào)節(jié)比(zui大流量/zui小流量)或流量范圍是其他泵*的。通過(guò)簡(jiǎn)單地控制轉(zhuǎn)子速度，高質(zhì)量蠕動(dòng)泵的調(diào)節(jié)比可以達(dá)到2000:1。通過(guò)配備不同尺寸的管子，調(diào)節(jié)比可以擴(kuò)大到100萬(wàn)。隔膜泵在常規(guī)控制器的控制下通常只能達(dá)到20 ：1的轉(zhuǎn)速比。雖然隔膜的沖程長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)，從而增大調(diào)節(jié)比，但短沖程情況下計(jì)量精度會(huì)大大下降。在需要大的流量范圍時(shí)，通常要用兩三臺(tái)或更多臺(tái)隔膜泵來(lái)控制流量，而這通過(guò)一臺(tái)蠕動(dòng)泵就可以解決了。
生命周期成本
蠕動(dòng)泵的初始投資成本可能略高于其他正排量泵，但其他泵的相關(guān)輔助設(shè)備、安裝、維護(hù)和備件成本可能非常大，就生命周期成本而言，蠕動(dòng)泵更勝*。
在蠕動(dòng)泵中，管子或軟管是*的濕部件，幾乎無(wú)需維護(hù)，也沒(méi)有需要替換的昂貴的密封，沒(méi)有會(huì)發(fā)生堵塞的止回閥，也沒(méi)有會(huì)發(fā)生磨損的轉(zhuǎn)子或定子。當(dāng)然，軟管或管子需要定期更換。即便如此，在軟管疲勞失效前，工業(yè)級(jí)蠕動(dòng)泵可實(shí)現(xiàn)數(shù)千小時(shí)的可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。而更換軟管的過(guò)程花費(fèi)的時(shí)間還不到1小時(shí)，某些情況下只需要幾分鐘。此外，無(wú)需任何特殊工具，軟管就可以快速安全的換好。
這比隔膜泵或單螺桿泵所需的4-6小時(shí)的修復(fù)時(shí)間要少得多，這還不包括它們?cè)谝苿?dòng)、轉(zhuǎn)移和重新安裝時(shí)所占用的額外時(shí)間。相比隔膜泵或單螺桿泵的修復(fù)，軟管的成本是非常低的，后者的濕端替換部件(例如球閥、轉(zhuǎn)子和定子)可以占到泵的初始采購(gòu)成本的75%。
蠕動(dòng)泵不需要安裝輔助設(shè)備。隔膜泵需要背壓閥和排氣閥來(lái)保證內(nèi)部止回閥的正確運(yùn)轉(zhuǎn)。單螺桿泵通常需要雙機(jī)械密封、沖洗系統(tǒng)、干運(yùn)轉(zhuǎn)保護(hù)和內(nèi)置止回閥。而使用蠕動(dòng)泵，這些輔助元件的成本都可以免除了。
工藝控制的需要和化學(xué)相容性通常使蠕動(dòng)泵的成本低于其他正排量泵。例如，當(dāng)單螺桿泵只能采用昂貴的金屬來(lái)達(dá)到耐腐蝕性要求時(shí)，其價(jià)格可能會(huì)呈指數(shù)增長(zhǎng)。
許多正排量泵需要額外購(gòu)買獨(dú)立的控制板或變頻器，以實(shí)現(xiàn)可變的流量計(jì)量。如果需要增大流量范圍，成本和復(fù)雜性也會(huì)增加。但是，蠕動(dòng)泵本身就具有高流量范圍、閉環(huán)轉(zhuǎn)速控制能力以及可連接到DCS, SCADA和PROFIBUS系統(tǒng)的可擴(kuò)展I/O接口。
蠕動(dòng)泵具備自吸功能(zui大約10米)，這提高了操作人員的安全性，因?yàn)闇p少了危險(xiǎn)化學(xué)品的處理過(guò)程。這種泵還具有一定的干運(yùn)轉(zhuǎn)功能，非常適用于儲(chǔ)罐的排空或其他無(wú)人操作場(chǎng)合。蠕動(dòng)泵還可以反運(yùn)轉(zhuǎn)，只須改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向就可以用來(lái)排干管道或排除管道堵塞。