泵作為一種通用機械設備已有很長的發(fā)展歷史。但計量泵作為往復泵的分支,迄今只有 70年的發(fā)展史。而國內(nèi)的發(fā)展時間更短,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,計量 泵的應用范圍正不斷擴大到國民經(jīng)濟生產(chǎn)的各個行業(yè)。同時,科學技術的發(fā)展和生產(chǎn)工藝控制過程要求的提高,對計量泵的技術含量和技術要求日漸苛刻,也迫使計量泵生產(chǎn)商的開發(fā)速度不斷加快。
1 概述
1936年,美國米頓羅公司應美國最大的化學藥配置的需要，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量泵。早期計量泵的運動沖程不可調(diào)節(jié),流量的改變是通過改變計量泵的出口位置來實現(xiàn),泵的動力驅(qū)動部分與液體傳送部分是分離的,故體積較大,易產(chǎn)生故障。隨著機械結構設計的改進和加工設備的發(fā)展,動力驅(qū)動和機械傳動部分合二為一,減少了機械故障發(fā)生的概率。對流量無級調(diào)節(jié)的要求,使流量調(diào)節(jié)部分成為一個獨立開發(fā)的模塊得到不斷發(fā)展?，F(xiàn)已開發(fā)出了手動控制、電動伺服控制、的氣動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。為滿足化學物料無泄漏的要求,計量泵過流端泵頭結構由柱塞式改進成隔膜式。
今天,計量泵的結構設計已被模塊化,針對不同的應用要求,生產(chǎn)廠商只需適當調(diào)整或改變模塊組合,即能滿足不同用戶需要。
國內(nèi)計量泵的研制始于 1967年,開發(fā)的起點比較高。但是,由于計量泵只是作為企業(yè)產(chǎn)品的一個種類存在,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、中型泵類通用機械生產(chǎn)廠所擁有的大部分加工設備僅是手工控制的車、銑、刨床,零件加工精度無法達到高精度計量泵的要求。材料科學的發(fā)展對計量泵發(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構可提高材料在溫度、壓力及使用壽命等各方面的性能。這類材料已在隔膜式計量泵中得到廣泛應用。目前,國內(nèi)也有類似的隔膜式計量泵,但與國外同類產(chǎn)品比較,隔膜材質(zhì)還有待進一步提高。
2 現(xiàn)狀比較
2. 1 產(chǎn)品供應商現(xiàn)狀。
國外計量泵廠商通過設立商務代表處和尋找代理商的方式,擴大自身產(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。德國和日本廠商正在積極努力,同時,還有很多目前尚未進入但即將進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,其計量泵各有獨到之處。
這些供應商在為我們提供了眾多產(chǎn)品選擇的同時,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)大型的計量泵生產(chǎn)廠只有重慶水泵廠。在國內(nèi)機泵行業(yè),重慶水泵廠的計量泵始終占有龍頭地位。除此之外,還有眾多小型的計量泵生產(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,但是它們拾遺補缺的功能確保了存在的必要性。
2. 2 產(chǎn)品結構現(xiàn)狀
目前國外計量泵的種類包括電磁驅(qū)動式計量泵、機械驅(qū)動式隔膜計量泵、液壓驅(qū)動式隔膜計量泵和機械驅(qū)動式柱塞計量泵。
電磁驅(qū)動計量泵由信號發(fā)生器、電磁驅(qū)動裝置和泵頭組成。電磁驅(qū)動裝置是整臺設備的核心。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)動機構的直線往復運動。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。
機械驅(qū)動隔膜計量泵由機械驅(qū)動裝置和泵頭組成。模塊化的設計確保適用于不同場合。機械驅(qū)動隔膜計量泵的特定機構決定了此類泵的規(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)動隔膜計量泵由機械驅(qū)動裝置、液壓傳動系統(tǒng)和泵頭組成。液壓傳動系統(tǒng)的引入,使計量泵能夠應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過程、油田輸油管線處理及油田井內(nèi)加注等。機械驅(qū)動柱塞計量泵是較早使用的計量泵之一,由于存在物料泄漏,所以在大多數(shù)應用場合柱塞計量泵已逐漸被隔膜計量泵所取代。但柱塞計量泵
易于維護的特性和獨特的高壓性能,使其仍有一定的應用市場。
目前,國內(nèi)計量泵主要有液壓驅(qū)動隔膜計量泵和機械驅(qū)動柱塞計量泵。其中,液壓隔膜計量泵的隔膜材質(zhì)要求比較高,國內(nèi)同類材質(zhì)在使用溫度、強度、抗疲勞、抗扭曲及抗蠕變方面的性能不能完全滿足計量泵的使用要求,所以,國產(chǎn)液壓隔膜計量泵在各種場合特別是高溫、高壓操作條件下的應用較少。