计量泵概述
计量泵概述
前言：本人从事电厂用化学加药计量泵的生产与设计，因此以下内容中提及的各种信息偏向于电厂用计量泵的常用泵型与参数。此文仅为技术交流与个人对工作的一些总结，如有不足及错误之处还望多提意见，相互提高。
计量泵是一种可以满足各种严格的工艺流程需要，流量可以在0-100%范围内无级调节，用来输送液体（特别是腐蚀性液体）一种特殊容积泵。计量泵也称定量泵或比例泵。计量泵属于往复式容积泵，用于精确计量的，通常要求计量泵的稳定性精度不超过±1%。随着现代化工业朝着自动化操作、远距离自动控制这一形势的不断发展，计量泵的配套性强、适应介质（液体）广泛的优势尤为显得特出。
计量泵的定义：
计量泵（jì liàng bèng）也称定量泵或比例泵。计量泵是一种可以满足各种严格的工艺流程需要，流量可以在0-100%范围内无级调节，用来输送液体（特别是腐蚀性液体）一种特殊容积泵。
适用范围：
适用于高压、低压、强（弱）腐蚀性且计量精确度高的场合；
比如，用于石油工业中添加剂的投加以及天然气的开采；化工工业用于投加有比例的化学介质；用于环保上工业水处理的投加泵；用于热电厂的锅炉作净化水处理的加药泵等等.
适用行业：
石油工业，天然气开采，化工，炼油，热电厂，工矿〔锅炉〕，食品，制药，科研，印染，造纸，环保，水处理工业等。
计量泵的调节形式：可手动调节、电动调节、变频调节。
其它：可配置防爆电机，随机免费提供备件、易损件、工具等。可托运至使用方，负责调试。
几种常见的计量泵加药系统：
两泵一罐
五泵两罐
计量泵假药系统结构：
1.储药罐：药业的储存容器，选择参数主要为，容积、药业腐蚀性、等作为主要选择参数。
2.储药罐材质应与所加药品相匹配，保证不被药品腐蚀。常有材质有，不锈钢、碳钢衬胶等。
3.液位计：显示储药罐液位，种类繁多，电磁浮子、超声波等等。可输出0~24毫安远传信号。便于远端监控。液位计材质应与药品匹配避免腐蚀。
4.搅拌机：安装于储药罐顶部，功率与转速可以根据罐体容积、药业粘度选择。材质应与药品匹配避免腐蚀。
5.加药泵：根据压力、流量、精度、介质的不同可以选择适合计量泵作为加药泵，也是系统压力的提供者。
6.缓冲器：因为计量泵属于脉冲式输出因此缓冲器可以使出口流量均衡稳定。
7.安全阀：保护系统，仿制压力过高导致的系统损坏。
8.止回阀：保护系统，防止系统回压，高压对系统的损害。
9.压力表：监控计量泵输出压力。
10.截止阀：控制液体流向，关闭系统。
11.流量校验柱：验证计量泵流量。
计量泵的类型：
1. 机械隔膜计量泵：动力源为电动机，液力端为机械隔膜式，计量精度高，但可提供压力较低（通常
米敦罗机械隔膜泵
帕斯菲达机械隔膜泵
2. 柱塞式计量泵：动力源为电动机，液力端为柱塞式，计量精度高，压力高，价格低，但柱塞容易产生腐蚀，当密封组件发生破损时容易泄露。
米顿罗柱塞泵
3. 液压隔膜计量泵：动力源为电动机，液力端为液压动力，计量精度高，压力
高，便于维护，价格高。
米顿罗液压隔膜泵
帕斯菲达液压隔膜泵
4. 电磁隔膜计量泵：动力源为电磁脉冲，液力端为机械隔膜式较多，计量精度很高
米顿罗电磁计量泵
普罗名特电磁计量泵
5. 气动隔膜计量泵：动力源为压缩空气，液力端为机械隔膜式较多，计量精度较低。
国内外计量泵厂家：
国外计量泵著名生产厂家（排名不分先后）： 普罗名特 德国 帕斯菲达 美国 米敦罗 美国 海王星 美国 SEKO 意大利 OBL 意大利 里瓦 德国 布朗卢比 德国
道茨 意大利
国内计量泵著名生产厂家（排名不分先后）： 常州江南电力计量泵 上海申贝计量泵
重庆水泵厂
辽宁本溪水泵
杭州德帕姆计量泵 浙江爱力浦计量泵 上海力高计量泵
计量泵结构：
动力部分：
气动隔膜泵，采用高压气源作为动力源。 电磁计量泵以电磁作为动力。
其余各类计量泵均采用电动机作为动力输入。
减速部分：
计量泵每分钟冲程次数约为10-180次/min。根据不同厂家，不同品牌计量泵每分钟冲程次数有个体差异。除气动隔膜泵与电磁计量泵外其他类型计量泵均需要减速部分作为辅助设备，以降低转速，提高扭力。
常用的减速方式为蜗轮蜗杆齿轮副。优点在于抗冲击载荷，减速比高。减速比通常在9:1—40:1之间。
当然，除蜗轮蜗杆减速副之外，也有采用行星减速机等其他方式进行减速的案例。
不过归根结底，大减速比，高扭力是计量泵减速部分选择的决定因素。
动力转化部分：
众所周知，不管是任何类型的计量泵均为往复式运动。因此将旋转运动转化为往复运动就成为计量泵本身必不可少的一个部分，常用的机构为四连杆机构。即，一个偏心轮带动一个连杆。如图：（帕斯菲达的7000系列）
也有不使用四连杆机构的，例如这种，半接触式，如图：
再例如这种，不知道怎么称呼，如图：
再例如电磁隔膜泵气动隔膜泵，如图：
等等等等等，，，，，，令郎满目。总之一句话，八仙过海各显神通，各个厂家有个神通。 出药部分：
机械隔膜泵：
连杆拉着一片隔膜，隔膜伴随着连杆的往复运动进行运动。隔膜的泵头侧为介质，连杆侧为空气。因此也就导致了机械隔膜泵的两个先天不足：第一，两侧压力差明显，因此隔膜不能承受太大压力（
电磁计量泵：
与机械隔膜泵类似，区别仅在于一个是连杆带动，一个是磁力带动。
柱塞泵：
一个柱塞和一个柱塞缸及一套密封组件组成。柱塞与连杆直接连接，伴随连杆的往复运动柱塞也随之往复运动。密封组件起到密封介质防止渗漏的作用。柱塞泵结构简单，可提供压力高，不过对于某些介质容易产生阻塞腐蚀。并且密封组件需要及时更换不然介质泄露后果严重。
液压隔膜泵：
液压隔膜泵类似于一个柱塞泵加上一个机械隔膜泵的混合体。连杆驱动活塞在液压油中作往复运动，将液压油推向隔膜，隔膜在液压油的作用下运动推动介质做功。液压隔膜泵可提供压力高，精度灵敏，耐腐蚀性好。因此作为目前较常见的泵型的广泛应用。
气动隔膜泵：
气动隔膜泵类似于液压隔膜泵，只是动力源不是活塞推动液压油，而是一个稳定气源通过一个换向阀来控制气体的流动方向为隔膜提供动力，推动隔膜做功。
调节结构：
计量泵是一种流量可以在0-100%范围内无级调节的泵。因此调节部分的机构也就成为计量泵的命脉，甚至可以说是决定整个泵结构的核心。
机械隔膜泵，柱塞泵：
这两种泵调节流量必须通过改变柱塞和连杆的形成来实现，主要方式如下： 1.N型曲轴：
2.
扁轴式：
3.
半接触式，也是最常用的一种。
该结构灵活多变，结构简单，寿命长，加工精度低，也是我个人最喜欢的，要是说有什么缺点的话，大功率的时候噪音是个问题。（哈哈，个人观点）。
4.还有很多叫不上名字的调节机构，如图：
液压隔膜泵：
液压隔膜泵除了包含机械隔膜泵的全部调节机构之外还有另外几种独有的调节方式：
帕斯菲达7440
米顿罗
液压隔膜泵除了可以像机械隔膜泵、柱塞泵一样通过调节活塞行程来调节流量之外，还可以通过调节液压油的流量来调节计量泵流量。如图：
米顿罗
通过将活塞运行时推入隔膜腔的一部分液压油自动泄流回油箱，让其不做功，当活塞运行到某一位置时再开始做功，达到控制液压油充油量的目的，从而进一步控制隔膜的变形量，达到调节的目的。
气动隔膜泵、电磁计量泵：
这个，没接触过，哈哈。你还是自己搞去吧
计量泵构件：
电机：
普通电机，变频电机，防爆电机、各有各的用处，根据情况而定。
电机功率根据计量泵输出功率而定，不过一般是配好。只要根据厂家功率配置电源就可以了。
三相电机，两相电机，直流电机，也是根据不同的场合配置依情况而定。 380V、415V、480V根据不同国家的不同地区的电力配置自行确定。
联轴器：
因为计量泵属于脉动式输出所以输出功率也是脉动式，导致输入扭矩会有明显脉动变化，因此联轴器带有弹性缓冲的联轴器，如图：
蜗轮蜗杆：
蜗轮蜗杆的设计与制造可以参考蜗轮蜗杆减速机的设计，其他并无特异。
隔膜：
隔膜常材质为聚四氟乙烯，橡胶，等等。也有复合材质。而且都是圆形的。 液压隔膜泵的隔膜通常只是一个圆形的薄片，白色居多，也有复合材质一边面一面黑。机械隔膜泵的隔膜要么中间有个洞，两边可以加紧固定在连杆上，要么就是直接一次性成型隔膜中间有个丝杠可以直接固定。如图：
泵头：
泵头材质根据输送介质类型，与输送压力而定，常用材质有，PVC、PP、304、316、316L等等。
加工工艺也不同有的是切屑加工，有的是铸造。工程塑料材质的话有直接使用棒料加工，也有充塑制造。
柱塞及柱塞密封件：
柱塞及柱塞密封件材质根据具体输送的介质有关，必须是耐腐蚀性质，并且可以承受输送介质时所产生的压力载荷。
活塞及活塞缸：
活塞及活塞缸的设计精度很重要，直接影响到流量精度。不过也有些计量泵通过软密封使用密封圈、活塞环等方法弥补精度问题。
软密封的话，使用寿命是个问题。活塞环单次投产量太大，价格不菲。
箱体：
箱体设计要符合泵的整体设计，就像一件衣服，关键是里面的零件穿得舒服，检修的时候方便。铝的，铸铁的。砂型铸造，钢模，铝摸各种各样。
密封件：
由于箱体整体采用液压油润滑甚至是作为动力。密封必然是一个不可或缺的环节。
传动轴等旋转件采用旋转密封。
各处精密密封，采用密封垫或者是o型圈密封。
活塞，及柱塞部分采用Y形密封圈或者V型密封圈等。
与介质接触件需要使用耐腐蚀材质，其他密封圈使用耐油材质。除密封垫外，其他均为标准件。
进出口止回阀：
计量泵泵头进出口止回阀材质应与泵头材质统一，达到耐腐蚀，耐压的目的。结构通常为小球式线密封。
计量泵安全阀：
仅存在于液压隔膜泵中，当计量泵出口压力大于计量泵预设压力时安全阀起跳保护计量泵免受过载伤害。通常为直动式溢流阀（也叫直动式安全阀）。
排气阀：
仅存在于液压隔膜泵中，由于计量泵运行是在液压油中难免混入空气，再由活塞运行带入泵缸之中，由于隔膜腔容积远大于活塞腔，因此这些空气因为压力作用会在溢出，在隔膜腔顶端汇集，形成气泡。之后随着活塞的往复运动隔膜腔压力升高，气泡首先被压缩导致计量泵流量减小。长此以往，不仅对流量影响很大，而且由于空穴效应对活塞、泵缸、隔膜等零件寿命影响巨大。
排气阀的作用在于排除泵缸内多余的气体却不排出泵头内的液压油。
结构非常简单，阀芯以及上下两个阀座（阀芯的跳动距离很小），加上一个调节装置，使阀体的上升速度远远小于阀体的下落速度。这样就利用了阀芯上升和下落的时间差排除空气，不吸入空气。
回程调节装置可以是个配重体，也可以是一个弹簧，具体依设计而定。
补油阀：
仅存在于液压隔膜泵中，由于计量泵活塞泄露排气阀泄露等因素，活塞腔中液压油的量会不断减少，因此需要一种装置及时补充泄露掉的液压油，补油阀应运而生。
补油阀类似于一个有预设压力的止回阀，只允许液压油由箱体流向活塞腔，而不允许液压油由活塞腔流回箱体。补油阀的预设压力一般由弹簧提供。具体设计刚度，补油压差依设计而定。
隔膜破裂报警：
当隔膜发生破裂时隔膜破裂报警器会输出报警信号，并且及时关闭计量泵。 隔膜破裂报警器实际上是由两片隔膜加上一个感应探头构成的。两片隔膜中间充有导电硅油或者是抽真空等，当隔膜破裂由于电容或者压力的变化探头发出警报。
润滑油、润滑脂、液压油：
机械隔膜泵有采用润滑油也有才有润滑脂的，根据厂家的设计而定。
液压隔膜泵的液压油比较重要，关系到整个泵的流量精密程度。因此厂家都会建议使用原厂原配的液压油使用。
液压隔膜泵的柱塞在运行中难免存在压力作用导致液压油从活塞与活塞缸之间的间隙中泄流回油箱。
泄漏量的多少主要与：活塞与活塞腔的间隙大小、液压油的粘度系数、温度、压力等有关。具体泄漏量计算方法可以参考液压设计的的缝隙泄露计算法。
当然再设计中提前预估除运行效率对计量泵的设计是尤为重要的，希望可以引起设计者的重视。
电动冲程调节器：
电动冲程控制器是控制行程长度的，通过0-24毫安输出信号调节反馈信号。计量泵冲程。精度高可实现远程控制，安装方便 。也不影响手动调节，更加不想要外部设备辅助。
不过个人认为，和变频器差不多，不过变频器需要多用一个变频电机。各有优缺点吧。
以上就是个人对计量泵的一些观点和日常工作的一些总结，有不足及错误之处还望多多指教。
欢迎相互学习。