第五節 隔膜泵
一、隔膜泵的結構與特點
隔膜泵是目前比較新穎的傳輸泵,顧名思義,它是依靠隔膜的運動對介質進行輸送。由于其特殊的結構,它可以輸送易燃、易爆、有毒、易揮發、具有腐蝕性以及含有雜質的高黏度液體。因此,常規泵不能輸送的介質,它都有很好的適應性。根據輸送介質不同,隔膜材質可以是氯丁橡膠、丁腈橡膠、氟橡膠、聚四氟乙烯等。泵體可以是鑄鐵、不銹鋼、鋁合金、聚丙烯等塑料。在聚氨酯工業中,隔膜泵主要用于各種液體原料的輸送,尤其是像環戊烷等易燃易爆原料的輸送。
隔膜泵以氣體為動力源的稱為氣動隔膜泵,以電力或液體為動力源的則分別稱為電力隔膜泵和液動隔膜泵。但目前,從環保性能、安全性能、性價比等方面比較,以氣動隔膜泵使用最為廣泛。
隔膜泵的結構主要由泵體、隔膜、連桿、配氣等機構組成,其結構見圖2-33。

圖2-33 隔膜泵結構示意圖
1—進氣口;2—配氣閥體;3—配氣閥;4—圓球;5—球座;6—隔膜;7—連桿;8—連桿銅套;9—中間支架;10—泵進口;11—排氣口
隔膜泵與其他輸送泵相比具有以下優點:
(1)通用性強,對于諸如易燃、易爆、易揮發、含有大量雜質等介質,普通輸送泵難以輸送時,都可以使用隔膜泵;
(2)氣動隔膜泵不用電力作動力,運行中無電火花產生的危險,接地后可防止靜電火花;
(3)可以輸送高黏度液體;
(4)隔膜泵的輸送能力強,吸程高達7m,揚程可達70m,出口壓力可達0.8MPa,在氣源壓力0.1~0.8MPa的情況下揚程和流量都可以通過氣源壓力予以調節;
(5)隔膜泵的運動部件和工作介質是完全隔離的,沒有旋轉部件,沒有軸封,工作中也不需要潤滑油,即使空轉,對泵也沒有任何影響;
(6)隔膜泵結構簡單,易損件少,工作可靠,安裝方便,維護成本低廉。
在隔膜泵中設有兩個相對應的介質輸送空腔,每個空腔都設有單向球閥,可將介質吸入和排出,室內各裝有一塊彈性隔膜,兩個隔膜由連桿連接在一起,在壓縮空氣為動力源的作用下連桿會推動隔膜左右來回運動。當隔膜向左運動時,會將左邊輸送空腔中的介質輸出。與此同時,右邊的空腔會因體積增大而將介質吸入。這樣,在隔膜的運動中,左右兩個空腔的體積交替變大和縮小,對介質進行吸入和排出動作,完成輸送介質的目的。
二、隔膜泵典型產品
圖2-34和圖2-35分別是鋁合金和塑料材質制備的隔膜泵。根據工作需要和工況條件不同,也可以采用鑄鐵、不銹鋼以及各種金屬、塑料或組合材質制備。表2-16和表2-17分別是上海邊鋒泵業制造有限公司和美國威爾頓(WILDEN)公司生產的部分隔膜泵的技術參數,后者的外形尺寸見圖2-36。

圖2-34 QBY-25型鋁合金氣動隔膜泵

圖2-35 威爾頓ALL_FLO塑料氣動隔膜泵
表2-16 上海邊鋒泵業制造有限公司部分氣動隔膜泵技術參數

注:1in=0.0254m。
表2-17 美國威爾頓(WILDEN)公司ALL-FLO塑料氣動隔膜泵技術特性

① 法蘭為ABSI和DIN兩種規格;常用型號還有PB-15、PT-15、PE-15、KT-15、KE-15。

圖2-36 美國威爾頓(WILDEN)公司ALL-FLO塑料氣動隔膜泵安裝尺寸(單位:mm)