泵作為一種通用機(jī)械設(shè)備已有很長的發(fā)展歷史。但計(jì)量泵作為往復(fù)泵的分支,迄今只有 70年的發(fā)展史。而國內(nèi)的發(fā)展時(shí)間更短,只有三十多年。隨著生產(chǎn)的發(fā)展和生活質(zhì)量的不斷提高,計(jì)量 泵的應(yīng)用范圍正不斷擴(kuò)大到國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的各個(gè)行業(yè)。同時(shí),科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)工藝控制過程要求的提高,對計(jì)量泵的技術(shù)含量和技術(shù)要求日漸苛刻,也迫使計(jì)量泵生產(chǎn)商的開發(fā)速度不斷加快。
1 概述
1936年,美國米頓羅公司應(yīng)美國最大的化學(xué)藥配置的需要，生產(chǎn)商之一貝茲公司的要求發(fā)明了專用于定量添加藥劑的計(jì)量泵。早期計(jì)量泵的運(yùn)動(dòng)沖程不可調(diào)節(jié),流量的改變是通過改變計(jì)量泵的出口位置來實(shí)現(xiàn),泵的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部分與液體傳送部分是分離的,故體積較大,易產(chǎn)生故障。隨著機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)和加工設(shè)備的發(fā)展,動(dòng)力驅(qū)動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)部分合二為一,減少了機(jī)械故障發(fā)生的概率。對流量無級調(diào)節(jié)的要求,使流量調(diào)節(jié)部分成為一個(gè)獨(dú)立開發(fā)的模塊得到不斷發(fā)展?，F(xiàn)已開發(fā)出了手動(dòng)控制、電動(dòng)伺服控制、的氣動(dòng)伺服控制和變頻控制等調(diào)節(jié)方式,以滿足各種配置需求。為滿足化學(xué)物料無泄漏的要求,計(jì)量泵過流端泵頭結(jié)構(gòu)由柱塞式改進(jìn)成隔膜式。
今天,計(jì)量泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已被模塊化,針對不同的應(yīng)用要求,生產(chǎn)廠商只需適當(dāng)調(diào)整或改變模塊組合,即能滿足不同用戶需要。
國內(nèi)計(jì)量泵的研制始于 1967年,開發(fā)的起點(diǎn)比較高。但是,由于計(jì)量泵只是作為企業(yè)產(chǎn)品的一個(gè)種類存在,所以,對后續(xù)研發(fā)重視不夠,加上缺乏與國外專業(yè)生產(chǎn)商的交流,因此在產(chǎn)品種類和控制模式上沒有跟上最新的發(fā)展趨勢。
國內(nèi)的機(jī)械加工手段落后制約了高精度和高質(zhì)量產(chǎn)品產(chǎn)生。目前,國內(nèi)大、中型泵類通用機(jī)械生產(chǎn)廠所擁有的大部分加工設(shè)備僅是手工控制的車、銑、刨床,零件加工精度無法達(dá)到高精度計(jì)量泵的要求。材料科學(xué)的發(fā)展對計(jì)量泵發(fā)展產(chǎn)生影響。聚四氟乙烯 (PT FE )是具有良好耐腐蝕性的非金屬材料,通過改變材料各層之間纖維組織的方向和其他結(jié)構(gòu)可提高材料在溫度、壓力及使用壽命等各方面的性能。這類材料已在隔膜式計(jì)量泵中得到廣泛應(yīng)用。目前,國內(nèi)也有類似的隔膜式計(jì)量泵,但與國外同類產(chǎn)品比較,隔膜材質(zhì)還有待進(jìn)一步提高。
2 現(xiàn)狀比較
2. 1 產(chǎn)品供應(yīng)商現(xiàn)狀。
國外計(jì)量泵廠商通過設(shè)立商務(wù)代表處和尋找代理商的方式,擴(kuò)大自身產(chǎn)品在中國市場的占有率，目前已有 14家廠商正式在國內(nèi)落戶。其中,美國廠商進(jìn)入中國較早,通過多方位的宣傳和多年的努力,已在國內(nèi)建立品牌效應(yīng)。德國和日本廠商正在積極努力,同時(shí),還有很多目前尚未進(jìn)入但即將進(jìn)入中國市場的國外廠商。所有這些公司都是專業(yè)生產(chǎn)廠,其計(jì)量泵各有獨(dú)到之處。
這些供應(yīng)商在為我們提供了眾多產(chǎn)品選擇的同時(shí),也對國內(nèi)的生產(chǎn)廠商施加了更大的競爭壓力。目前,國內(nèi)大型的計(jì)量泵生產(chǎn)廠只有重慶水泵廠。在國內(nèi)機(jī)泵行業(yè),重慶水泵廠的計(jì)量泵始終占有龍頭地位。除此之外,還有眾多小型的計(jì)量泵生產(chǎn)商,雖然產(chǎn)品的種類和覆蓋范圍無法與規(guī)模性的專業(yè)廠家相抗衡,但是它們拾遺補(bǔ)缺的功能確保了存在的必要性。
2. 2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀
目前國外計(jì)量泵的種類包括電磁驅(qū)動(dòng)式計(jì)量泵、機(jī)械驅(qū)動(dòng)式隔膜計(jì)量泵、液壓驅(qū)動(dòng)式隔膜計(jì)量泵和機(jī)械驅(qū)動(dòng)式柱塞計(jì)量泵。
電磁驅(qū)動(dòng)計(jì)量泵由信號發(fā)生器、電磁驅(qū)動(dòng)裝置和泵頭組成。電磁驅(qū)動(dòng)裝置是整臺(tái)設(shè)備的核心。它根據(jù)輸入信號的變化產(chǎn)生變化的電磁引力,保持驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。此類泵的功率較低,故流量、壓力范圍較小。所適用范圍主要為純凈飲用水處理、廢水處理、游泳池水處理、樓宇冷卻系統(tǒng)循環(huán)水處理以及小型鍋爐循環(huán)水系統(tǒng)處理等。
機(jī)械驅(qū)動(dòng)隔膜計(jì)量泵由機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置和泵頭組成。模塊化的設(shè)計(jì)確保適用于不同場合。機(jī)械驅(qū)動(dòng)隔膜計(jì)量泵的特定機(jī)構(gòu)決定了此類泵的規(guī)格參數(shù)處于中等范圍,適用于市政水處理、廢水處理、工業(yè)水處理及樹脂再生水處理等。
液壓驅(qū)動(dòng)隔膜計(jì)量泵由機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和泵頭組成。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的引入,使計(jì)量泵能夠應(yīng)用于高壓定量投加系統(tǒng)。產(chǎn)品的規(guī)格參數(shù)覆蓋范圍廣,適用于市政水處理、廢水處理、工業(yè)水處理、樹脂再生水處理、電站鍋爐爐內(nèi)循環(huán)水處理、石化及化工工藝反應(yīng)過程、油田輸油管線處理及油田井內(nèi)加注等。機(jī)械驅(qū)動(dòng)柱塞計(jì)量泵是較早使用的計(jì)量泵之一,由于存在物料泄漏,所以在大多數(shù)應(yīng)用場合柱塞計(jì)量泵已逐漸被隔膜計(jì)量泵所取代。但柱塞計(jì)量泵
易于維護(hù)的特性和獨(dú)特的高壓性能,使其仍有一定的應(yīng)用市場。
目前,國內(nèi)計(jì)量泵主要有液壓驅(qū)動(dòng)隔膜計(jì)量泵和機(jī)械驅(qū)動(dòng)柱塞計(jì)量泵。其中,液壓隔膜計(jì)量泵的隔膜材質(zhì)要求比較高,國內(nèi)同類材質(zhì)在使用溫度、強(qiáng)度、抗疲勞、抗扭曲及抗蠕變方面的性能不能完全滿足計(jì)量泵的使用要求,所以,國產(chǎn)液壓隔膜計(jì)量泵在各種場合特別是高溫、高壓操作條件下的應(yīng)用較少。