氣動隔膜泵在AKD膠乳輸送控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

    在采用中性施膠的造紙過程中，需在其工藝流程中添加微量助劑AKD與PAM.因?yàn)榇祟愔鷦┤菀追纸?，所以在添加過程中不宜使用常規(guī)的離心泵類輸送。將兩臺 造紙機(jī)由原來的酸性施膠流程改為中性施膠流程。原先使用的是國產(chǎn)電動計(jì)量隔膜泵，經(jīng)一年多使用反映出如下問題：流量波動大（5%～10%），流量調(diào)節(jié)困 難，故障率較高等，對產(chǎn)品質(zhì)量成本影響較大。為此設(shè)計(jì)了使用氣動隔膜泵的檢測、控制底統(tǒng)。

    1、工作原理

    AKD溶液由氣動隔膜泵升壓至0.1～0.3MPa，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，降低脈動后，通過環(huán)形管流量變送器，將流量變化值轉(zhuǎn)換成電流信號。此電流信號輸入調(diào)節(jié) 器，在調(diào)節(jié)器內(nèi)此信號與給定值相較，其差值經(jīng)比例、積分運(yùn)算后，輸出相應(yīng)的調(diào)節(jié)電流，輸入電氣轉(zhuǎn)換器。電氣轉(zhuǎn)換器把電流信號轉(zhuǎn)換為氣信號，去推動氣動薄膜 襯塑調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥門的開度，從而達(dá)到自動控制流量的目的。因儀表選用常規(guī)DDZ型儀表采用定值調(diào)節(jié)方式，所以儀表選型與調(diào)節(jié)參數(shù)設(shè)定等不作敘述。另外， 安裝在紙機(jī)壓榨部的光電繼電器反映斷紙狀況，輸出觸點(diǎn)信號，控制電磁閥啟閉。當(dāng)斷紙時(shí)氣動泵暫時(shí)停止工作，達(dá)到在停開車和斷紙時(shí)不加入AKD的目的。

    2、氣動隔膜泵

    氣動隔膜泵是采用壓縮空氣為動力源，它對于各種帶顆粒的、高粘度的液體能抽光吸盡。它不需要灌水，吸程可達(dá)7m，揚(yáng)程50m，出口壓力可達(dá)0.6MPa， 流通性能好，允許通過最大顆粒1mm，出口壓力可以通過調(diào)節(jié)輸入氣壓實(shí)現(xiàn)無級調(diào)節(jié)。泵內(nèi)的膜片將液體與運(yùn)動部件完全隔開。因?yàn)橛脡嚎s空氣為動力源，所以適 合在易燃、易爆、潮濕場所使用。

    2.1氣動隔膜泵工作原理

    在泵的兩個(gè)對稱工作腔中各裝有一塊有彈性的隔膜，它們結(jié)成一體，壓縮空氣從泵的進(jìn)氣接頭進(jìn)入配氣閥后，推動兩個(gè)工作腔內(nèi)的隔膜，驅(qū)動聯(lián)桿聯(lián)接的兩塊隔膜同 步運(yùn)動。與此同時(shí)，另一工作腔中的氣體則從其隔膜的背后排出泵外。一旦到達(dá)終點(diǎn)，配氣機(jī)構(gòu)則自動地將壓縮空氣引入另一工作腔，推動隔膜朝相反方向運(yùn)動，這 樣就形成了兩個(gè)隔膜的同步往復(fù)運(yùn)動。每個(gè)工作腔中又設(shè)置有兩個(gè)單向球閥，隔膜的往復(fù)運(yùn)動使工作腔內(nèi)容積改變，迫使兩個(gè)單向球閥交替的開啟和關(guān)閉，將液體吸 入和排出，達(dá)到升壓的目的。

    2.2泵的改進(jìn)部分

    由工作原理所知，每個(gè)工作腔中有兩個(gè)單向球閥交替啟閉，實(shí)際工作頻率在30～90次/min，出于都是用不銹鋼制成，所以閥座和球體磨損較快，一般使用 1～2月就要泄漏，增壓效果明顯降低。為此對閥座和球體進(jìn)行改進(jìn)。閥座用尼龍材料改裝，球體選用磨光玻璃球。通過改進(jìn)使泵的使用壽命大大增加，經(jīng)實(shí)際試用 達(dá)6～12月。況且，當(dāng)閥座與球體損壞時(shí)，只要替換閥座和球體就可以繼續(xù)使用。

    3、穩(wěn)壓器

    由于隔膜泵輸出壓力是脈沖的，在測量流量中要求流體的壓力穩(wěn)定，才能確保其測量精度。所以必須對脈動壓力進(jìn)行穩(wěn)壓，使脈動降低在一定范圍內(nèi)，為此，必須設(shè) 計(jì)一個(gè)穩(wěn)壓器。在氣動管路中，一般采用具有一定容量的氣室，容積固定的氣室，稱為定容氣室。容積隨壓力升高或降低而增大或減小的，稱為彈性氣室。

    氣室中壓力隨著氣室中儲存氣體量的增加而升高。對于不同容積的氣室，獲得相同的壓力增量，所需的氣體增量是不相同的。容積大的氣室較容積小的氣室所需的氣體增量大，所以通常也就稱氣室體積大的儲存能力大，體積小的儲存能力小。

    4、環(huán)形管流量儀

    為什么要試制環(huán)形管流量儀呢？因?yàn)樵谖覐S二號機(jī)首先使用的是單元儀表LZS型電動轉(zhuǎn)子流量變送器。由于其結(jié)構(gòu)原因，在實(shí)際使用中時(shí)常被AKD溶液中的雜質(zhì) 堵塞，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，維護(hù)量大，所以利用差壓變送器作轉(zhuǎn)換器，環(huán)形管為傳感器，自行改制了一臺環(huán)形管流量儀。經(jīng)實(shí)際使用堵塞現(xiàn)象得以解決。

    環(huán)形管傳感器的測量原理是基于流體在彎曲管道中流動，管道迫使流體沿曲線流動，液體便有離心力產(chǎn)生并作用在管壁上。離心力的大小與流速和彎曲半徑有關(guān)，并可以由管壁所受的壓力增量檢測出來。