使用氣動(dòng)隔膜泵輸送AKD膠乳的控制系統(tǒng)

添加時(shí)間：2010-8-16

在采用中性施膠的造紙過(guò)程中，需在其工藝流程中添加微量助劑AKD與PAM.因?yàn)榇祟?lèi)助劑容易分解，所以在添加過(guò)程中不宜使用常規(guī)的離心泵類(lèi)輸送。將兩臺(tái)造紙機(jī)由原來(lái)的酸性施膠流程改為中性施膠流程。原先使用的是國(guó)產(chǎn)電動(dòng)計(jì)量隔膜泵，經(jīng)一年多使用反映出如下問(wèn)題：流量波動(dòng)大(5%～10%)，流量調(diào)節(jié)困難，故障率較高等，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量成本影響較大。為此設(shè)計(jì)了使用氣動(dòng)隔膜泵的檢測(cè)、控制底統(tǒng)。
　　2、工作原理
　　AKD溶液由氣動(dòng)隔膜泵升壓至0.1～0.3MPa，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，降低脈動(dòng)后，通過(guò)環(huán)形管流量變送器，將流量變化值轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)。此電流信號(hào)輸入調(diào)節(jié)器，在調(diào)節(jié)器內(nèi)此信號(hào)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(hào)轉(zhuǎn)換為氣信號(hào)，去推動(dòng)氣動(dòng)薄膜襯塑調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥門(mén)的開(kāi)度，從而達(dá)到自動(dòng)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(hào)，控制電磁閥啟閉。當(dāng)斷紙時(shí)氣動(dòng)泵暫時(shí)停止工作，達(dá)到在停開(kāi)車(chē)和斷紙時(shí)不加入AKD的目的。
　　3、氣動(dòng)隔膜來(lái)
　　氣動(dòng)隔膜泵是采用壓縮空氣為動(dòng)力源，它對(duì)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(guò)最大顆粒1mm，出口壓力可以通過(guò)調(diào)節(jié)輸入氣壓實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。泵內(nèi)的膜片將液體與運(yùn)動(dòng)部件完全隔開(kāi)。因?yàn)橛脡嚎s空氣為動(dòng)力源，所以適合在易燃、易爆、潮濕場(chǎng)所使用。
　　3.1氣動(dòng)隔膜泵工作原理
　　在泵的兩個(gè)對(duì)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(dòng)兩個(gè)工作腔內(nèi)的隔膜，驅(qū)動(dòng)聯(lián)桿聯(lián)接的兩塊隔膜同步運(yùn)動(dòng)。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(dòng)地將壓縮空氣引入另一工作腔，推動(dòng)隔膜朝相反方向運(yùn)動(dòng)，這樣就形成了兩個(gè)隔膜的同步往復(fù)運(yùn)動(dòng)。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(dòng)使工作腔內(nèi)容積改變，迫使兩個(gè)單向球閥交替的開(kāi)啟和關(guān)閉，將液體吸入和排出，達(dá)到升壓的目的。
　　3.2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(duì)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(guò)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。
　　4、穩(wěn)壓器
　　由于隔膜泵輸出壓力是脈沖的，在測(cè)量流量中要求流體的壓力穩(wěn)定，才能確保其測(cè)量精度。所以必須對(duì)脈動(dòng)壓力進(jìn)行穩(wěn)壓，使脈動(dòng)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(dòng)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(chǔ)存氣體量的增加而升高。對(duì)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(chǔ)存能力大，體積小的儲(chǔ)存能力小。
　　5、環(huán)形管流量?jī)x
　　為什么要試制環(huán)形管流量?jī)x呢？因?yàn)樵谖覐S二號(hào)機(jī)首先使用的是單元儀表LZS型電動(dòng)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(tái)環(huán)形管流量?jī)x。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(cè)量原理是基于流體在彎曲管道中流動(dòng)，管道迫使流體沿曲線流動(dòng)，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(cè)出來(lái)。