使用气动隔膜泵输送AKD胶乳的控制系统

添加时间：2010-8-16

在采用中性施胶的造纸过程中，需在其工艺流程中添加微量助剂AKD与PAM.因为此类助剂容易分解，所以在添加过程中不宜使用常规的离心泵类输送。将两台造纸机由原来的酸性施胶流程改为中性施胶流程。原先使用的是国产电动计量隔膜泵，经一年多使用反映出如下问题：流量波动大(5%～10%)，流量调节困难，故障率较高等，对产品质量成本影响较大。为此设计了使用气动隔膜泵的检测、控制底统。
　　2、工作原理
　　AKD溶液由气动隔膜泵升压至0.1～0.3MPa，经稳压器稳压，降低脉动后，通过环形管流量变送器，将流量变化值转换成电流信号。此电流信号输入调节器，在调节器内此信号与给定值相较，其差值经比例、积分运算后，输出相应的调节电流，输入电气转换器。电气转换器把电流信号转换为气信号，去推动气动薄膜衬塑调节阀，调节阀门的开度，从而达到自动控制流量的目的。因仪表选用常规DDZ型仪表采用定值调节方式，所以仪表选型与调节参数设定等不作叙述。另外，安装在纸机压榨部的光电继电器反映断纸状况，输出触点信号，控制电磁阀启闭。当断纸时气动泵暂时停止工作，达到在停开车和断纸时不加入AKD的目的。
　　3、气动隔膜来
　　气动隔膜泵是采用压缩空气为动力源，它对于各种带颗粒的、高粘度的液体能抽光吸尽。它不需要灌水，吸程可达7m，扬程50m，出口压力可达0.6MPa，流通性能好，允许通过最大颗粒1mm，出口压力可以通过调节输入气压实现无级调节。泵内的膜片将液体与运动部件完全隔开。因为用压缩空气为动力源，所以适合在易燃、易爆、潮湿场所使用。
　　3.1气动隔膜泵工作原理
　　在泵的两个对称工作腔中各装有一块有弹性的隔膜，它们结成一体，压缩空气从泵的进气接头进入配气阀后，推动两个工作腔内的隔膜，驱动联杆联接的两块隔膜同步运动。与此同时，另一工作腔中的气体则从其隔膜的背后排出泵外。一旦到达终点，配气机构则自动地将压缩空气引入另一工作腔，推动隔膜朝相反方向运动，这样就形成了两个隔膜的同步往复运动。每个工作腔中又设置有两个单向球阀，隔膜的往复运动使工作腔内容积改变，迫使两个单向球阀交替的开启和关闭，将液体吸入和排出，达到升压的目的。
　　3.2泵的改进部分
　　由工作原理所知，每个工作腔中有两个单向球阀交替启闭，实际工作频率在30～90次/min，出于都是用不锈钢制成，所以阀座和球体磨损较快，一般使用1～2月就要泄漏，增压效果明显降低。为此对阀座和球体进行改进。阀座用尼龙材料改装，球体选用磨光玻璃球。通过改进使泵的使用寿命大大增加，经实际试用达6～12月。况且，当阀座与球体损坏时，只要替换阀座和球体就可以继续使用。
　　4、稳压器
　　由于隔膜泵输出压力是脉冲的，在测量流量中要求流体的压力稳定，才能确保其测量精度。所以必须对脉动压力进行稳压，使脉动降低在一定范围内，为此，必须设计一个稳压器。在气动管路中，一般采用具有一定容量的气室，容积固定的气室，称为定容气室。容积随压力升高或降低而增大或减小的，称为弹性气室。
　　气室中压力随着气室中储存气体量的增加而升高。对于不同容积的气室，获得相同的压力增量，所需的气体增量是不相同的。容积大的气室较容积小的气室所需的气体增量大，所以通常也就称气室体积大的储存能力大，体积小的储存能力小。
　　5、环形管流量仪
　　为什么要试制环形管流量仪呢？因为在我厂二号机首先使用的是单元仪表LZS型电动转子流量变送器。由于其结构原因，在实际使用中时常被AKD溶液中的杂质堵塞，影响系统的正常运行，维护量大，所以利用差压变送器作转换器，环形管为传感器，自行改制了一台环形管流量仪。经实际使用堵塞现象得以解决。
　　环形管传感器的测量原理是基于流体在弯曲管道中流动，管道迫使流体沿曲线流动，液体便有离心力产生并作用在管壁上。离心力的大小与流速和弯曲半径有关，并可以由管壁所受的压力增量检测出来。