概述
老实说，我们都知道越简单越好。蠕动式计量泵的简单性使其成为向水处理应用中注入各种化学物质的非常可靠的方法。了解导致泵部件磨损的变量，特别是泵管组件的磨损，可以帮助读者正确地指定特定应用的泵。
蠕动泵技术
人体使用“蠕动”行动通过消化道移动食物。波浪状肌肉收缩逐渐挤压消化道，基本上是“推动”食物。它没有比这更简单。
蠕动泵最大的优点之一是功能简单。蠕动泵利用一个圆形的泵头和一个简单的旋转滚轮来夹紧油管，通过特别设计的油管轻轻地挤压流体，如图1所示。
它们可以有效地泵送流体和气体，即使在非常低的输出速率下运行，也不存在虹吸、蒸汽锁止或损失prime的可能性。与隔膜泵等脉动型泵相比，几乎连续的输出可以使化学物质在管道系统中更精细地分散。图2显示了使用蠕动泵时化学物质在流动流中近乎连续的输出，与使用隔膜泵时化学物质分散中断的情况。
与需要大量浸湿部件(如金属弹簧、o形环、阀门、止回球等)的复杂泵的重建成本相比，更少的部件导致维护成本非常低。
新一代蠕动式化学计量泵通常被称为挤压管泵，它与大多数人在医院环境中熟悉的低压实验室泵有很大不同。这些工业设备现在能够泵送腐蚀性化学品，如12%的次氯酸钠(氯)、50%的氢氧化钠、97%的硫酸和85%的磷酸，系统压力高达125psi。一些型号包括管道故障检测系统、流量验证传感器和用于PLC接口和与SCADA系统连接的复杂控制电子设备。
泵系统组件
出于分析目的，蠕动泵组件可以分为五个主要部件;1.泵管，2.泵头和滚筒，3.电机，4.控制电子和5.电动机/电子设备。请注意，在某些型号中，控制电子设备（VFD，电机启动器，PLC等）容纳在单独的外壳中。
油管磨损变量
许多制造商根据失效前的有效工作小时数来评估油管的寿命。然而，在一组特定的操作参数下(例如;在实际应用中，有许多变量会影响给定管道的使用小时数。在指定泵的部件和操作参数时应该谨慎，以便在应用中尽可能延长管道的使用寿命。
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- 油管材料-油管材料必须能够承受注入的化学物质，经过成千上万次的堵塞(压缩)后恢复到原来的形状，并在所需的系统压力下工作。确定最佳的油管材料是成功应用的关键。
- 抗化学腐蚀-化学不相容会导致管材材料性能的破坏，通常表现为材料刚度的变化，软化或硬化。在大多数情况下，耐化学性问题将在最初的几天内使用。然而，在某些情况下，化学物质会在很长一段时间内慢慢侵蚀油管材料，降低油管的寿命。
- 方面-较大的管径和较薄的壁厚通常会导致预期寿命的降低。
- 材料特性-管道材料的物理性质不仅会极大地影响其在蠕动泵中一般使用的适用性，而且还会影响管道在特定应用中的使用时间。蠕动泵管在被轧辊挤压后，必须能精确地恢复到原来的形状数千次。许多管道材料缺乏这种记忆-使他们不令人满意的蠕动泵应用。油管制造商提供各种油管配方，其中许多适用于蠕动泵，许多不适用。终端用户在为应用选择管材时必须谨慎。大多数泵供应商要么在选择油管方面提供帮助，要么提供专为蠕动泵设计的预装“油管组件”，大大降低了误用的可能性。
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- 系统压力-作用在管道上的压力将直接影响管道的使用寿命。进口和出口压力都应该被考虑到，并且应该特别注意可能增加系统压力的“隐藏”变量，如管道系统组件和流体粘度。
- 系统压力-影响管道寿命最明显(可能也是最具影响力)的变量是管道系统压力。但通常，系统组件和安装因素可能会增加泵管的压力被忽略。例如，大多数制造商建议在泵管后的排泄管道上直接安装止回阀，以防止在常规泵维护或泵管破裂时系统流体倒流到泵内。弹簧加载的止回阀或背压阀将增加泵管上的压力，其值等于阀门的破裂压力。例如，如果系统压力为50psi，反压阀设置为20psi，则泵管的有效压力为70psi。因此，应该避免使用裂解压力高的阀门。
- 另一个经常被忽视的可能增加泵管压力的变量是泵到化学物质注入系统点的物理距离，在注入粘性流体时尤其需要考虑。泵管压力随着距离注入点的距离增加，化学物质粘度增加，排放管道直径减小而增大。想象一下，试着用一根100英尺长的细吸管喝一杯浓奶昔!当泵送粘性化学品时，管件上的小直径孔也应该避免。
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- 数量的遮挡-为了泵入一定量的化学物质，管道必须被挤压的次数(堵塞的次数)会影响管道的寿命。减少堵塞的次数会增加管的寿命。四个变量影响注入一定量液体所需的闭塞数量;油管的直径，泵头的直径，滚子组件上的滚子的数量(每转的咬合)，和电机的转速。一些制造商在估计管的预期寿命时，使用闭塞的总数，而不是时间。
- 油管直径-直径较大的管比直径较小的管在每个咬合(在两个压紧的辊之间捕获更多的化学流体)中注入更多的化学流体。因此，与较小的管道相比，大的管道可以输出更多的化学流体，堵塞更少，从而减少磨损。
- 泵头直径- 类似于管道直径，泵头直径将影响每闭塞的化学量。较大的直径泵头将导致每次旋转泵送更多的化学品。
- 辊数-给定的蠕动泵模型可能有从一个(偏置凸轮型滚子)到六个或更多的单个滚子，这些滚子会挤压管道，将捕获的流体挤压掉，并将其输送到泵管道的排出端。每个组件使用多个滚轮，每转一圈的化学注入量略小，脉动更小，单个滚轮磨损导致泵送能力丧失的可能性也更小。然而，由于管寿命与管被捏的次数成正比，与较高的滚轮数量有关的成本是管寿命。
- 电机转速-不像许多类型的泵，蠕动泵能够在非常低的转速每分钟(rpm)，同时保持非常高的精度，重复性，和启动能力。因此，为了增加管寿命，指定泵使泵的典型运行处于运行输出调节范围的下端，从而使堵塞次数最少。特定泵型号的最大可能rpm将因制造商而异，最大电机转速为650并不罕见，尽管，在这种高转速下，管寿命将大大减少。一些泵型号有有效的转速比高达10,000:1导致最小有效转速为0.01!
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- 油管挤油量- 简单地夹紧（闭塞）管是不够的，辊子必须挤压管道所需的精确量，以确保泵送的流体有效地捕获在管道中并输送到注射点。系统压力，吸力升降机，流体粘度，管材等因素将影响特定应用所需的挤压量。如果管被挤压，则当辊在头部旋转时，流体可以向泵管的吸入侧向后逸出或流动。当泵在较高的系统压力下操作时可能发生这种情况比推荐。如果管子被挤压得太多，则经受比必要的力更多的力，管寿命将减少。使用所使用的管类型适当地匹配滚轮设计将导致特定应用的最有效的泵设计和最长的管寿命。图3显示了蠕动泵的挤压作用。
泵头和滚子设计
滚子直径、滚子材料、轴承表面类型和泵头设计也会影响泵管的寿命以及滚子组件的寿命。泵头的原理图如图4所示。
滚筒直径-大直径的滚轮在旋转时会夹掉更大的管表面积，导致管寿命降低;然而，大的滚子将旋转更少的转每轮装配革命，可能导致更长的滚子寿命。
滚轮轴承- 辊必须在轴上旋转，因此轴承表面的类型和设计可以增加或减少辊的寿命。轴承表面的设计还可以帮助防止化学品和碎屑（从管材表面磨损）进入滚筒区域，导致滚轮上的拖动。
滚筒材料-辊子装配材料的结构应具有足够的强度，以承受泵管的反复压缩，同时能够抵抗可能泄漏在泵头区域的化学物质。滚子组件还必须具有尺寸稳定性，以承受环境温度和旋转力的变化，而不影响泵管上的挤压量。
泵头-与滚柱组件一样，泵头的结构材料也必须能够承受任何可能进入泵头的溢出流体。扬程的直径也会影响每转泵送的流体量，较大的扬程比较小的扬程排出更多的化学物质。
如图5所示，系统压力、闭塞数量、管的耐化学性、管挤压和滚子轴承低效率等所有参数都影响管的寿命。
化学品泄漏-如果放任不管，泵管最终会失效。根据操作压力、管的类型和许多其他因素，化学物质可能会慢慢泄漏或急剧喷射出来。制造商提供了许多不同的方法来保护辊子组件、泵头和泵周围区域免受化学品泄漏。一些制造商包括排水端口以清除化学物质，浮球开关以在泄漏发生和杯子装满时关闭泵，当在泵头区域检测到化学物质时关闭泵的电子传感器。有些方法更有效，可以快速关闭泵，减少化学品泄漏量。基于该方法的有效性，泵头和滚子组件可能会发生损坏，导致滚子组件上的阻力，降低滚子和管的寿命。
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电动机
各种电动机从小型的大型马力遮蔽杆AC齿轮电动机到大型C型AC和DC动力齿轮电动机都与蠕动泵一起使用。许多蠕动泵制造商包括电动机作为泵组件的一部分，其有助于将猜测从指定用于给定泵组件的正确电机。与任何泵一样，应注意适当地指定泵的电机和预期的操作环境。
控制电子设备
控制电子必须仔细选择，以适当地控制电机，并提供任何远程控制和通信功能，如模拟输入电机转速控制，模拟输出泵转速反馈到SCADA，告警输出，泵状态等。与马达一样，许多泵都将控制电子元件作为总成的一部分。
附件
通常，蠕动泵外壳保护电机和控制电子设备不受操作环境的影响，而泵的泵头区域要么不受保护，要么密封在自己的外壳中，与电机和控制分开。制造商为电机和控制电路提供各种外壳，从小型塑料外壳到防爆金属外壳。许多泵的供应完全没有任何外壳。与电机和控制电子设备一样，用户应该注意指定带有适当外壳的泵系统，该外壳旨在为应用环境提供所需的保护，如图6所示。
如图7所示，蠕动泵的典型配置包括一个集成电机和控制器，为冷却水系统提供必要的化学原料。
结论
许多变量会影响蠕动泵的使用寿命和维护要求。通过仔细评估应用程序，用户可以正确地指定泵和组件，以最大限度地降低服务和维护要求，并最大限度地提高泵的寿命。
Bill McDowell先生是Blue-White Industries的销售工程师，在公司有超过29年的工作经验。他曾担任Blue-White Industries的各种职位，包括项目工程师和工程总监。更多信息可从Blue-White Industries获得，地址:5300 Business Drive, Huntington Beach, CA 92649。电话:714-893-8529，传真:714-894-9492，或sales@blue-white.com；www.lrdcpa.com
