你提的這個問題很關鍵,直接抓住了化學計量泵的核心 —— 隻有理解原理,才能更好地選型和維護。化學計量泵的工作原理本質是通過可控的容積變化或擠壓作用,實現流體的定量吸排,核心在於 “容積可控” 與 “流量可調”,不同類型的計量泵原理差異主要體現在 “如何改變容積 / 擠壓流體” 上。
無論哪種類型,化學計量泵都遵循 “吸排循環 + 計量控製” 的基本邏輯,這是實現 “精準輸送” 的基礎:
- 吸入階段:泵內形成負壓,進口單向閥打開,出口單向閥關閉,流體被吸入泵腔(或軟管)。
- 排出階段:泵內容積縮小或產生擠壓壓力,出口單向閥打開,進口單向閥關閉,流體按設定劑量被壓出泵體。
- 計量控製:通過調節 “單次輸送容積”(如衝程長度)或 “單位時間循環次數”(如轉速),精準控製總流量,確保誤差在 ±0.1%~±3% 範圍內。
工業中常用的化學計量泵分為柱塞式、隔膜式、蠕動式,三者原理差異直接決定了適用場景,需重點區分:
- 核心結構:電機、偏心輪(傳動)、柱塞(活塞)、泵缸、進出口單向閥。
- 工作過程:
- 電機驅動偏心輪旋轉,帶動柱塞在泵缸內做往複直線運動。
- 柱塞後退時,泵缸容積變大,內部形成負壓,進口單向閥打開,流體吸入泵缸。
- 柱塞前進時,泵缸容積縮小,流體被壓縮,出口單向閥打開,流體被壓出。
- 流量調節方式:
- 改變柱塞的 “衝程長度”(即柱塞往複的最大距離),控製單次吸排的流體體積。
- 改變電機轉速(變頻調節),控製單位時間內的往複次數,間接調整總流量。
- 關鍵特點:流體與柱塞直接接觸,精度極高(±0.1%~±1%),但依賴密封件防泄漏,適合無顆粒、低腐蝕性的高壓場景(如石化注入)。
- 核心結構:電機、傳動機構、柱塞(或液壓推杆)、彈性隔膜(PTFE / 橡膠)、泵腔、單向閥。
- 工作過程(以機械隔膜為例):
- 電機帶動柱塞前進,擠壓隔膜向泵腔一側變形,泵腔容積縮小,出口單向閥打開,流體排出。
- 柱塞後退時,隔膜在自身彈性作用下複位,泵腔容積變大,進口單向閥打開,流體吸入。
- 特殊類型:液壓隔膜泵:
- 柱塞不直接推隔膜,而是推動液壓油,通過液壓油的壓力傳遞使隔膜變形,可承受更高壓力(最高達 40MPa),適合大流量、高壓場景。
- 流量調節方式:與柱塞式一致,通過調節衝程長度或轉速實現。
- 關鍵特點:隔膜將流體與驅動部件完全隔離,無泄漏、耐酸堿,精度略低於柱塞式(±0.5%~±2%),是水處理、化工加藥的主流選擇。
- 核心結構:電機、滾輪組(通常 3-6 個滾輪)、彈性軟管(矽膠 / 橡膠)、泵殼。
- 工作過程:
- 電機帶動滾輪組旋轉,滾輪沿軟管外側滾動,擠壓軟管使其內部形成密閉空間。
- 滾輪前進時,推動密閉空間內的流體向出口方向移動(類似用手擠牙膏)。
- 滾輪離開後,軟管在自身彈性作用下複位,進口端形成負壓,吸入新的流體。
- 流量調節方式:
- 改變電機轉速,控製滾輪擠壓頻率,調整單位時間內的流體輸送量。
- 更換不同內徑的軟管,改變單次擠壓的流體體積(需停機更換)。
- 關鍵特點:流體僅與軟管接觸,無交叉汙染,適合醫藥、食品等衛生級場景,或含顆粒、高粘度流體(如汙泥、塗料),但壓力較低(通常≤0.6MPa)。
理解原理時,需關注兩個 “不可替代” 的部件,它們是精準計量的保障:
- 單向閥:分為進口和出口兩組,作用是 “防止流體倒流”,確保吸排過程單向進行。若單向閥堵塞或磨損,會直接導致流量不準或無輸出。
- 調節機構:衝程調節杆(機械調節)或變頻控製器(電子調節),是 “計量” 的核心,通過改變 “單次劑量” 或 “輸送頻率”,實現流量從 10%~100% 的可調範圍。