改善計量泵的膜片面設計

1、改善計量泵的膜片面設計摘要由于膜不得不從隔膜計量泵的油路中分離出處理過的液體，這些機器的關鍵組成部分。有時這取決于操作條件，膜可能裂紋因而有必要拆開泵和替換該組件的一部分。因此通過改善膜的設計來避免這些的發(fā)生是很重要的。在這篇論文中，隔膜計量泵中膜的計數(shù)行為通過有限元模型進行了數(shù)值模擬。對結果進行精確的分析可以使得膜片以更加合理的方式重新設計，從而提高它的性能。@版權由愛思維爾科學出版有限公司所有。關鍵詞:隔膜失效泵失效裂縫疲勞設計1介

2、紹往復式計量泵有兩個基本的結構方案：柱塞計量泵和隔膜柱塞計量泵。由于柱塞是由一個可變沖程的曲柄機構驅(qū)動的，因此這兩種模型都能產(chǎn)生廣泛范圍的流率（率(從到立方米小時)。這兩種類型泵的基本方案如圖1所示。由于這些泵主要用于化工、石化、食品行業(yè)，過程中的流體有時是有腐蝕性的并且通常很費錢。對于泵來說，有一個近乎完美的密封系統(tǒng)來避免液體泄露和防止處理過的和工作中的液體相混合是非常必要的。在計量柱塞泵(左圖1)，僅僅由一個密封的環(huán)區(qū)分開。工作流體

3、來自處理過的液體。由于柱塞和缸桶的相對運動，剝奪了薄膜的完整性而干擾泵的工作性能。有一次，我們已經(jīng)證實隔膜裝配操作沒有引起損害，于是我們決定通過有限元模擬不同工況下膜的行為來了解裂縫的起因。這一模擬的目的在于幫助設計師發(fā)現(xiàn)隔膜形狀和它的行為的關系。2.泵運行我們已經(jīng)分析了帶有雙球閥的活塞式計量隔膜泵。這種泵的一個基本方案顯示于圖2.在圖2中所示方向移動的柱塞1，移動室2中的油并引起膜3的運動和變形。這導致了泵頭中被行進流體占據(jù)的空間體積

4、的減少。室4中壓力上升使得閥6能被打開。因此，當柱塞朝相反方向運動時，隔膜變形增加了4的體積。此外，泵頭的壓力少量減少，這引起閥門6的關閉和入口閥5的打開。每次循環(huán)中流體的數(shù)量明顯是隔膜變形引起的4室體積變化的活動。這取決于2室中體積的變化，而這一變化是直徑和柱塞1沖擊的一個功能。隔膜3是復合的并關于X軸對稱（見圖3）.面對工作回路的一面由橡膠制成，而面對過程流體的一面均勻的涂上了一層具有自我保護功能的聚四氟乙烯（PTFE）。仿真是基于