盡管化工泵的研發(fā)工作已經(jīng)有一百多年的歷史，但是一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)化工泵也有著特殊的要求。例如，經(jīng)常有用戶就特別粘稠、或者特別稀薄的被輸送介質(zhì)問(wèn)題咨詢有關(guān)化工泵的輸出功率和化工泵的驅(qū)動(dòng)部件問(wèn)題。本文將向讀者介紹：德國(guó)北部的兩家公司是如何共同解決用戶提出的這些問(wèn)題的。
轉(zhuǎn)子泵，這種可以輸送各種介質(zhì)的化工泵，不僅應(yīng)盡可能地減少磨損，還要求制造精密。它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)有最佳的動(dòng)態(tài)性能：電機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)在較寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)恒定旋轉(zhuǎn)，精確的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子泵工作。保證以各種穩(wěn)定的流量對(duì)外輸出介質(zhì)。尤其是在輸出高粘度介質(zhì)時(shí)，轉(zhuǎn)子泵的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以在低轉(zhuǎn)速下輸出強(qiáng)有力的驅(qū)動(dòng)力矩。另一方面，又要求轉(zhuǎn)子泵在輸出特別稀薄的介質(zhì)時(shí)，特別是在要求無(wú)脈動(dòng)地輸出稀薄介質(zhì)時(shí)，轉(zhuǎn)子泵的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)能輸出粘度差為200mPas的介質(zhì)。這對(duì)轉(zhuǎn)子泵的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)非常高的要求：轉(zhuǎn)子泵的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)在被輸送介質(zhì)粘度下降、回泄量增大時(shí)，以更高的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，保證輸出流量的恒定。
轉(zhuǎn)子泵——可輸出各種粘度介質(zhì)的變量驅(qū)動(dòng)技術(shù)
帶葉片轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子泵
長(zhǎng)期以來(lái)，WaukeshaCherry-Burrell公司一直是高粘度和低粘度介質(zhì)輸送技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)領(lǐng)軍企業(yè)。它的姐妹廠是SPXProcessEquipment集團(tuán)下屬的Bran Luebbe公司。Waukesha公司的產(chǎn)品主要銷售到醫(yī)藥衛(wèi)生產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)。例如食品制造業(yè)，醫(yī)藥生產(chǎn)業(yè)，衛(wèi)生保健品生產(chǎn)企業(yè)，顏料和油漆生產(chǎn)企業(yè)以及化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)中。為了適應(yīng)這些企業(yè)的介質(zhì)輸送要求，Waukesha公司專門研發(fā)了帶有弧形葉片轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子泵，這種泵采用的是Alloy88材料，是一種申請(qǐng)了專利技術(shù)的特殊材料。當(dāng)葉片轉(zhuǎn)子與傳統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)鋼定子共同配套使用時(shí)，它不會(huì)產(chǎn)生粘連，噪音低。
這種具有專利技術(shù)的合金材料允許在轉(zhuǎn)子和定子之間的配合間隙盡可能小，從轉(zhuǎn)子泵設(shè)計(jì)技術(shù)的角度上減少了稀薄介質(zhì)輸送時(shí)的泵內(nèi)泄漏，保證了無(wú)脈動(dòng)的流體介質(zhì)輸出。大容量的壓出腔和較低的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，可保證連續(xù)地、無(wú)滯止地輸出各種介質(zhì)。這種泵可以輸送的介質(zhì)粘度范圍為1～1000000mPas，該泵在德語(yǔ)地區(qū)國(guó)家的銷售和銷售服務(wù)由Bran Luebbe公司負(fù)責(zé)。
一般來(lái)講，一同銷售的還有泵的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。根據(jù)泵的使用方式，轉(zhuǎn)速和扭矩要求，可以為轉(zhuǎn)子泵匹配不同的驅(qū)動(dòng)裝置。各種動(dòng)力系統(tǒng)-從簡(jiǎn)單的沒(méi)有轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、沒(méi)有流量調(diào)節(jié)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)到復(fù)雜的、帶數(shù)字控制調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)子泵控制裝置，都由Bran Luebbe公司負(fù)責(zé)配套。典型的轉(zhuǎn)子泵驅(qū)動(dòng)功率為0.55~1.5kw的電機(jī)，個(gè)別特殊的轉(zhuǎn)子泵的驅(qū)動(dòng)功率可達(dá)45kw。
轉(zhuǎn)子泵驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的選擇受到安裝空間大小和所需的安全防護(hù)等級(jí)的影響。Bran Luebbe公司的電機(jī)配套廠家Nord公司可提供IP55或IP65防護(hù)等級(jí)的電機(jī)。以及符合Atex標(biāo)準(zhǔn)要求的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。部分轉(zhuǎn)子泵采用的是簡(jiǎn)單的直齒輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電機(jī)采用地腳螺釘固定。Nord公司也可提供電機(jī)-變速器一體的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所有的支承軸承均安裝在一個(gè)殼體內(nèi)，沒(méi)有連接法蘭，沒(méi)有扭矩應(yīng)力和橫向應(yīng)力，運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，所需的維護(hù)保養(yǎng)也少，使用壽命長(zhǎng)。Bran Luebbe公司為轉(zhuǎn)子泵配備了扭矩為50～20000Nm的變速器。對(duì)于高粘度的輸出介質(zhì)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)速可為8轉(zhuǎn)/分，工作轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分。
當(dāng)轉(zhuǎn)子泵的應(yīng)用范圍較寬時(shí)，可配備比例調(diào)節(jié)器。這種帶有比例調(diào)節(jié)功能的轉(zhuǎn)子泵，具有很好的工作可靠性、適應(yīng)性和使用舒適性。例如完全集成的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，TrioSK300E就是一種將驅(qū)動(dòng)電機(jī)與變頻器集于一體的整體驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。它不僅適用于分散式控制驅(qū)動(dòng)應(yīng)用場(chǎng)合，而且也可適用于手動(dòng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的使用場(chǎng)合。位于變頻器上方端面的操作面板，大大的方便了用戶的使用操作。在許多應(yīng)用場(chǎng)合中，利用這一操作控制面板可以方便地調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)子泵的功能、流量、與整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械性能最佳地匹配。
電子銘牌
Trio驅(qū)動(dòng)裝置的集成化結(jié)構(gòu)形式，有電磁屏蔽防護(hù)的電機(jī)導(dǎo)線，等等措施使它滿足了EMV標(biāo)準(zhǔn)的要求，變頻器的工作溫度范圍為-10℃～50℃，并有著良好的電機(jī)過(guò)熱保護(hù)功能。其基本型的配置中包括有制動(dòng)器和電源濾波器，啟動(dòng)扭矩可達(dá)工作扭矩的400%，五秒內(nèi)短時(shí)間過(guò)載可達(dá)200%，這些指標(biāo)使得該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)成為一種非常堅(jiān)實(shí)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。另外，它的機(jī)械敏感性很低，對(duì)電網(wǎng)干擾不敏感。例如對(duì)電網(wǎng)電壓降，對(duì)溫度的極具變化，都不敏感。如果必須對(duì)變頻系統(tǒng)進(jìn)行更換時(shí)，則整個(gè)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)參數(shù)保持不變，就好像通過(guò)“電子銘牌”把這些工作參數(shù)保存到了電機(jī)里一樣，人們只要接上一個(gè)新的變頻器，就可以直接讀入各項(xiàng)驅(qū)動(dòng)參數(shù)，馬上投入工作。
在運(yùn)轉(zhuǎn)中轉(zhuǎn)換工作參數(shù)
如果Trios驅(qū)動(dòng)裝置本身不能滿足用戶特殊的性能要求時(shí)，可利用NordacSK700E的電子調(diào)節(jié)器來(lái)進(jìn)行補(bǔ)充、和性能的改進(jìn)。它可以保存四組轉(zhuǎn)子泵的工作特性參數(shù)，可以在線進(jìn)行參數(shù)轉(zhuǎn)換，調(diào)節(jié)和選擇。可以快速地實(shí)現(xiàn)設(shè)備在不同介質(zhì)，不同輸出量和不同生產(chǎn)流程要求之間的工作轉(zhuǎn)換。
對(duì)于一些特殊的轉(zhuǎn)子泵工作調(diào)節(jié)要求，例如壓力調(diào)節(jié)，可使用SK700E的測(cè)量功能和PID調(diào)節(jié)功能，壓力值的數(shù)據(jù)采集由壓力調(diào)節(jié)器的壓力傳感器經(jīng)過(guò)模擬信號(hào)輸入端(0～10V，0/4～20mA)直接得到。集成在變頻系統(tǒng)內(nèi)部的PID調(diào)節(jié)器將按照接收到的數(shù)據(jù)對(duì)調(diào)節(jié)控制回路進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而可以在轉(zhuǎn)子泵工作的同時(shí)，改變轉(zhuǎn)子泵的工作參數(shù)。如果用戶選購(gòu)了編碼反饋技術(shù)和定位控制技術(shù)，則可利用這些新的控制調(diào)節(jié)技術(shù)實(shí)現(xiàn)高要求的定量輸送任務(wù)。在連續(xù)運(yùn)行的流程生產(chǎn)過(guò)程中，可以實(shí)現(xiàn)例如轉(zhuǎn)子泵工作參數(shù)的轉(zhuǎn)換，壓力實(shí)際值的匹配，直接利用調(diào)節(jié)的輸入、輸出接口進(jìn)行調(diào)節(jié)，以及通過(guò)局部總線進(jìn)行工作參數(shù)的優(yōu)化。利用局部網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)上一級(jí)控制系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)子泵的控制，參數(shù)賦值，轉(zhuǎn)子泵工作狀態(tài)的查詢以及故障診斷與維修服務(wù)的功能。 |
