盡管(guǎn)化工泵的研發工作已(yǐ)經有一百多年的(de)曆史,但(dàn)是一些特殊的應用場合對化工泵也有著特殊的(de)要求。例如,經常有用戶就特別粘稠、或者特別稀薄的被輸送介質問題谘詢有關化工泵的輸出(chū)功率和化工泵的驅動部(bù)件問題。本文將向讀(dú)者介紹:德國北部的兩家(jiā)公司是如何共同解決用戶提出的這些問(wèn)題的。
轉子泵,這種可以輸送(sòng)各種介(jiè)質的化(huà)工泵,不僅應盡可(kě)能地減少磨損,還要求(qiú)製造精密。它的(de)驅動係統應有最佳的動(dòng)態性能:電機的轉速應在(zài)較寬的轉速範圍內恒定旋轉(zhuǎn),精確的驅(qū)動轉子泵工作。保證以各種穩定(dìng)的流量對外輸出介質(zhì)。尤其是在輸出(chū)高粘度介質(zhì)時,轉子泵的驅動係統可(kě)以在低(dī)轉速下輸出(chū)強有力的驅動力矩。另一方麵,又要求轉子泵在輸出特別稀(xī)薄(báo)的介質時,特別(bié)是在要求(qiú)無脈動(dòng)地輸出稀薄介質時,轉子泵的(de)驅動係統應能輸出粘度差為200mPas的介質。這對轉子泵的驅動係統(tǒng)是一個非常高的要求:轉子(zǐ)泵的驅動(dòng)係統應在被輸送介質粘度下降、回泄量增大時,以更高的轉速運轉,保證輸出流量(liàng)的恒定。
轉子泵——可輸出各種粘(zhān)度介質的變量驅動技術(shù)
帶葉(yè)片轉子的轉子泵
長期以(yǐ)來,WaukeshaCherry-Burrell公司一直是高粘(zhān)度和低粘度介質輸送技術領域中的技術領軍企業。它的姐妹廠是SPXProcessEquipment集團下屬的Bran Luebbe公司。Waukesha公司的產品主要銷售(shòu)到醫藥衛生產品生產企業。例(lì)如食(shí)品製造業,醫藥生產業,衛生保健(jiàn)品生(shēng)產企業,顏料和(hé)油(yóu)漆生產企業以及化學產品生產企業中。為了適應這些企業的(de)介質輸送要(yào)求,Waukesha公司(sī)專門(mén)研發(fā)了帶有弧形葉片轉子(zǐ)的轉子泵,這種泵采用的是Alloy88材料,是一種申(shēn)請(qǐng)了專利技(jì)術的特殊材料。當葉片轉子與傳統的優質鋼定子共同(tóng)配套使用時(shí),它不會產生粘連,噪(zào)音低。
這種具有專利技術的合金(jīn)材料允許在轉子和定(dìng)子之間的配合間隙盡可能小,從轉子泵設計技術的角度上減少了稀薄介質輸送時的泵內(nèi)泄(xiè)漏,保證了無脈動的流體介質(zhì)輸出。大容(róng)量的壓出腔和較低的轉子轉速,可保(bǎo)證(zhèng)連續地、無滯止地輸(shū)出各種介質。這種泵可以輸送的介質粘度範圍為1~1000000mPas,該泵在德語地區國家的銷售(shòu)和銷售服務由Bran Luebbe公司負責。
一般來講,一同銷售的還有泵的驅動係統。根據(jù)泵的使用方式,轉速和扭矩要求,可(kě)以為轉子(zǐ)泵匹(pǐ)配不同的(de)驅(qū)動裝置(zhì)。各種動力(lì)係(xì)統-從簡單(dān)的沒有轉速調節、沒有流(liú)量調節的(de)驅動電(diàn)機到複雜的、帶數字控製調節的轉子(zǐ)泵控製裝置,都由Bran Luebbe公司負(fù)責配套。典(diǎn)型的轉(zhuǎn)子泵(bèng)驅動功(gōng)率為0.55~1.5kw的電機,個別特殊的轉(zhuǎn)子泵的驅動功率可達(dá)45kw。
轉子泵驅動係統的選擇受到(dào)安裝空間大小和所需的安全防護等級的影(yǐng)響。Bran Luebbe公司的電(diàn)機配套廠家Nord公司可提(tí)供IP55或(huò)IP65防(fáng)護等(děng)級的電機。以及符合Atex標準要求的驅動係統。部分轉子(zǐ)泵采用的是簡單的直齒輪驅動電機,電機采用地腳螺釘固定。Nord公司也可提(tí)供電機-變速器一體的驅動係統(tǒng),所有(yǒu)的支(zhī)承軸承均(jun1)安裝在一個殼體內,沒有連接法蘭,沒有扭矩(jǔ)應力和橫向應力,運轉非常平穩,所需的維護保養也(yě)少,使用壽命長。Bran Luebbe公司為轉子泵配備了扭矩為50~20000Nm的變速器(qì)。對(duì)於高粘度(dù)的輸出介質,驅動係統的啟(qǐ)動轉速可為8轉/分,工(gōng)作轉速為600轉/分。
當轉子泵(bèng)的應(yīng)用範圍較寬時,可配備比例調節器。這種帶有比例(lì)調節功能的轉子泵,具有很好的工作(zuò)可靠性、適應性和使用(yòng)舒適性。例如完全集成的驅動係統,TriosesK300E就是一種將驅動電機與變頻器集(jí)於一體的整體驅動係統。它不僅適用(yòng)於分散式(shì)控製驅動應(yīng)用場合,而且也可適用於手動轉速調節的使用(yòng)場合。位(wèi)於變頻器上方端麵的操作麵板,大大的(de)方便了用戶的使用操作。在許(xǔ)多(duō)應用場合中,利用這(zhè)一(yī)操作控製麵板可以方便地(dì)調節驅動係統的轉向和轉速,使轉子泵的功能、流量、與整個係統的機(jī)械性(xìng)能最佳地匹配(pèi)。
電子銘牌
Trio驅(qū)動裝置的集成化(huà)結構形式,有電磁屏蔽防護的電機(jī)導線,等等措施使(shǐ)它滿足(zú)了EMV標準的(de)要求(qiú),變頻器的(de)工作溫度範圍為-10℃~50℃,並(bìng)有著良好的電機過熱保護功能。其基本型的配置中包括(kuò)有製動器和電源濾波器,啟動扭(niǔ)矩(jǔ)可達工作扭矩的(de)400%,五秒內短時間過載可達200%,這些指標使得該驅動(dòng)係統成為一種非常堅實的驅動係統。另外,它的機械敏感性很低,對電網幹擾不敏感。例如對電網(wǎng)電壓降,對溫度的極具變化,都不敏感。如果必須對變頻(pín)係統進行更換時,則(zé)整個係(xì)統的驅動參(cān)數保持不變,就好像(xiàng)通過“電子銘牌(pái)”把(bǎ)這(zhè)些工作參數保存到了電機裏一樣,人們隻要(yào)接上一個新的變頻器,就可(kě)以直接讀入各(gè)項驅動參數,馬(mǎ)上投入工(gōng)作。
在運(yùn)轉中轉換(huàn)工作參數
如果Trioses驅動裝置本身不能滿足用(yòng)戶特殊的(de)性能要求時,可利用NordacSK700E的(de)電子調節器來進行補充(chōng)、和性(xìng)能的改進。它可以保存四組轉子泵的工作特性參數,可以在線進行參(cān)數轉換,調節(jiē)和選擇。可以快速地實現(xiàn)設(shè)備在不同介質,不同輸(shū)出量和不同生產流程要求之間的(de)工作轉換。
對於一些特殊的轉子泵工作調節要求,例(lì)如壓力調節,可使用(yòng)SK700E的測量功能和PID調(diào)節(jiē)功能,壓力(lì)值的數據采集由壓力調節器的壓力傳感(gǎn)器經過模擬信號輸入端(0~10V,0/4~20mA)直接得(dé)到。集成在變頻係(xì)統內部的PID調節器將(jiāng)按照接(jiē)收到的數據對調節控製回路進(jìn)行調節,從而(ér)可以在轉子泵工作的(de)同時,改變轉(zhuǎn)子泵的工作參數。如(rú)果用戶選購了(le)編碼反饋技術和定位控製技術(shù),則可利用這些新的控(kòng)製調節技術實現高要求的定量輸(shū)送任務。在連續運(yùn)行的流程生產(chǎn)過程中,可以實現(xiàn)例如轉子泵工作參數(shù)的轉換,壓力實際值的匹配,直接(jiē)利(lì)用調節的輸入、輸出接口進行調節,以及通過局部總線進行工作參數的優(yōu)化。利用局部(bù)網絡總線係(xì)統,可以實現上一級(jí)控製係統對轉(zhuǎn)子泵的控製,參數賦(fù)值,轉(zhuǎn)子(zǐ)泵工作(zuò)狀態的查詢以及故障診斷與維修(xiū)服(fú)務(wù)的功能。 |