使用氣動隔膜泵輸送AKD膠乳的控制系統(tǒng)
點擊次數(shù)：2630 更新時間：2013-09-10
工控摘要：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.因為此類助劑容易分解，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。為此設計了使用氣動隔膜泵的檢測、控制底統(tǒng)。
2、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、積分運算后，輸出相應的調(diào)節(jié)電流，輸入電氣轉換器。電氣轉換器把電流信號轉換為氣信號，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)設定等不作敘述。另外，安裝在紙機壓榨部的光電繼電器反映斷紙狀況，輸出觸點信號，控制電磁閥啟閉。當斷紙時氣動泵暫時停止工作，達到在停開車和斷紙時不加入AKD的目的。
3、氣動隔膜來
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7m，揚程50m，出口壓力可達0.6MPa，流通性能好，允許通過大顆粒1mm，出口壓力可以通過調(diào)節(jié)輸入氣壓實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)。泵內(nèi)的膜片將液體與運動部件*隔開。因為用壓縮空氣為動力源，所以適合在易燃、易爆、潮濕場所使用。
3.1氣動隔膜泵工作原理
在泵的兩個對稱工作腔中各裝有一塊有彈性的隔膜，它們結成一體，壓縮空氣從泵的進氣接頭進入配氣閥后，推動兩個工作腔內(nèi)的隔膜，驅(qū)動聯(lián)桿聯(lián)接的兩塊隔膜同步運動。與此同時，另一工作腔中的氣體則從其隔膜的背后排出泵外。一旦到達終點，配氣機構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動，這樣就形成了兩個隔膜的同步往復運動。每個工作腔中又設置有兩個單向球閥，隔膜的往復運動使工作腔內(nèi)容積改變，迫使兩個單向球閥交替的開啟和關閉，將液體吸入和排出，達到升壓的目的。
3.2泵的改進部分
由工作原理所知，每個工作腔中有兩個單向球閥交替啟閉，實際工作頻率在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行改進。閥座用尼龍材料改裝，球體選用磨光玻璃球。通過改進使泵的使用壽命大大增加，經(jīng)實際試用達6～12月。況且，當閥座與球體損壞時，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行穩(wěn)壓，使脈動降低在一定范圍內(nèi)，為此，必須設計一個穩(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。
5、環(huán)形管流量儀
為什么要試制環(huán)形管流量儀呢？因為在我廠二號機首先使用的是單元儀表LZS型電動轉子流量變送器。由于其結構原因，在實際使用中時常被AKD溶液中的雜質(zhì)堵塞，影響系統(tǒng)的正常運行，維護量大，所以利用差壓變送器作轉換器，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，并可以由管壁所受的壓力增量檢測出來。
