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【摘要】主要介绍了气动隔膜泵的工作原理及操作特点，并以废水处理输送装置改造项目为例 ，对气动隔膜泵在项目的整个应用过程中的作用进行了详细介绍。
【关键词】气动隔膜泵；废水；应用
中图分类号：X703
【引言】气动隔膜泵利用蒸汽、压缩空气或工业废气作为动力来源，利用缸内的隔膜来回鼓动做功，达到输送各种介质的目的，主要是用作流体输送的一种泵。对多种具有腐蚀性、带有颗粒的液体，易挥发、高粘度、剧毒、易燃的液体，都可以起到很好的抽吸作用，具有潜水泵、自吸泵、离心泵、渣浆泵等各种输送泵的优点。它还具有其他泵所不具有的优点，如耐腐蚀、占地面积小、防爆、不需电源等，此外它还可以减少由化学物质的残留引起的环境污染。这样，气动隔膜泵在废水处理中就有了不可替代的作用。
一、气动隔膜泵的工作原理
1. 如图 1 所示，压缩后的空气由气阀进入膜片B的反面，使右侧气腔一直充满着压缩空气，膜片便向右运动挤压右侧的液体腔，同时，右上方单向球阀呈打开状态，右下方单向球阀呈关闭状态，将液体送出；膜片A在隔膜连杆拉动之下随膜片B运动也向右侧运动，将左侧气腔的空气经消音器口排到泵体之外，此时左侧液体腔就会产生负压，左侧液体腔的上方单向球阀呈关闭状态，下方单向球阀呈打开状态，液体就会进入左侧液体腔直到完全充满整个腔。膜片A、B 将达到它的极限，靠近主体的平面。
2. 泵的换腔：当膜片A、B达到右移位置极限的时候（ 如图 1） ，右侧气腔的空气已经被排放完毕，与膜片 A 相连接的顶针与换向阀滑杆相接触并将它推向右侧，这时，压缩空气就会通过换向阀杆中间的通道进到主阀的右（ 大） 侧，由于主阀两侧的截面积不相同，由此形成了压力差，这时主阀只能单向向左侧运动，压缩空气会由主阀的中心孔和侧孔进入右侧的气腔，这样就完成了换腔运动。换腔后，膜片 B向左运动。
图 1 隔膜泵主要部件图 图 2隔膜泵换腔后膜片的位置
3. 如图 2，换腔以后，由于压缩空气一直向右侧气腔充气，膜片 A 、B 会一同向左侧运动，直到达到极限，再完成换腔运动。在这个过程中，膜片A 会使左侧的液体腔体积减小而产生正压，左下方单向球阀就会向下运动形成密封空间，左腔的液体只可以从出液管排出，同时，膜片B会使右侧的液体腔体积增大形成负压（ 气腔内气体从消音器口排出） ，右上方的单向球阀会关闭并形成密封空间，右腔吸取的液体池中的液体，等下一个动作排出。这就是泵的一个动作过程。
二、气动隔膜泵所具有的优点：
气动隔膜泵操作简单，不需要复杂的控制。为防止泵在运行时气腔中带有液体和固体引起气阀部件故障，通常要在压缩空气进口管上安装气液分离器和过滤器。为保证泵的运行平稳，通常要安装调节阀和稳压器。
1.使用寿命较长。由于输送流动介质的通道没有滑动零件，输送的不潔流体和控制滑柱的洁净的压缩气体完全隔开，所以，能够输送具有研磨性的流体甚至含有固体颗粒（直径小于6毫米）的流体。
2.泵体与控制气阀是两个独立件，方便检查维护。
3.不用动力电源，所以没有电火花，这样在易燃、易爆环境下使用较安全。
4.可以用工程塑料、不锈钢、铝合金或铸铁制做泵本体。制作隔膜可以选用这些材料：氟橡胶、乙丙橡胶、聚丁二烯橡胶、聚四氟乙烯、晴橡胶。选择不同的材料，能够用于输送不同的流体，所以该泵具有相对广泛的应用范围，不论低黏度还是高黏度的，不论腐蚀性还是黏稠的，都可以通过该泵运输。
5.不需灌泵，可以进行自吸工作，吸程可达到 6米，出口的压力可达0.6MPa。
6.流量和扬程能够通过进气调节（气压的范围0.1～0.8MPa）。改变进气量可以改变输送流体的流速，改变气压能够改变输送的高度。
7.只要打开或关闭气体的阀门就能进行开关泵操作。能够空载运行，并且随时可以开关出口，不担心会堵塞。即便因为意外情况而在较长时间内没有介质的抽送或者偶然停机，泵也不会遭到损害。一旦超过泵的承受能力，泵会自动停机，具有超强的自我保护功能。当泵负荷恢复正常，机器就能自动启动工作。
8.对物料的剪切力非常低，工作时如何吸入就如何流出，因此对物料搅动很小，特别适用于输送不稳定的物质。
9.使用过程中泵本身不会过热，以压缩空气为动力，排气过程是一个吸热过程，泵工作时温度要降低的，没有有害气体排出，安全环保。
10.由于泵体积偏小，重量较轻，因此便于移动使用。
11.不需要润滑，维修方便，不会因为而滴漏污染工作环境。
三、气动隔膜泵在废水处理中的应用
我公司废水输送流程大致如下：槽罐车装运各种废水到车间——分析检测分类——卸水到各类废水地池或储罐——通过泵再输送到各类废水处理线。由于市场上废水种类繁杂，各金属含量、含固量、COD及ph值不一，所以分了很多类，各大小地池就10多个，对应了16台大小不一的耐腐蚀离心泵，有的是自吸式清液泵，有的是浆料泵配上引水桶，一眼看过去显得比较杂乱。而且生产工人的实际使用情况反映不是很好，自吸泵有的要经常灌引水，灌了几次还不见得吸上来，非常耽误操作时间；浆料泵虽然也要灌引水但可以很好的吸上来，不过有的浆料泵用一段时间后密封圈就漏水了，而且原来还出现过引水桶破裂的现象。
根据以上情况，我申请选用2台耐腐蚀气动隔膜泵试用，与物料接触的零部件均选择耐强腐蚀的氟塑料及橡胶材质，外壳为ABS材质。1台与其中1套自吸泵并联（如图4），另1台与其中1套带引水桶的浆料泵并联（如图5），培训好操作规程后，并优先使用气动隔膜泵，将原来的离心泵设为备用泵使用。
图4 隔膜泵与原自吸泵并联 图5 隔膜泵与原浆料泵并联
连续试用气动隔膜泵两年期间，得到了公司操作工人及维修工人的普遍认可，相比其他泵，它有着显著优点：
1.无需动力电源，避免了操作工人的触电风险。
2.原离心泵可作为其他工位的备用泵，在很大程度上解决了设备紧张的情况。
3.减少了泵的维护次数，有效降低了维修工时，从原来离心泵每两个月左右更换一次密封，到现在隔膜泵将近一年时间仍能保持正常工作。
4.操作更加简单，降低了操作时间，提高了操作工人的工作效率。
5.重量更加轻便，便于搬运和维修，降低了维修工人的劳动强度。
6.无需再灌引水了，节省了宝贵的自来水资源。
改造废水地池输送装置的项目已经完成了几年，也达到了预期使用效果，有效减少了工人的工作量，真正提升了工作效率、生产能力，消除了潜在的安全隐患，为废水处理行业提供了较好的技术支持。
四、结论
气动隔膜泵具有结构简单，操作方便，可移动性较强，没有轴封，没有泄漏量，维修简单，故障频率较低、重量较轻等一系列的使用特点。可通过选择不同材料的零部件材料来运输各种不同性质的强碱、强酸及有机溶剂等液体介质。它不仅能够抽送普通液体，还能够抽送黏度较大的液体和含有杂质颗粒（不大于6mm）的液体。抽吸各类较高温度的液体，最高耐受温度可达温度150℃。因此在废水处理中，可以把它用于具备压缩空气条件的液体介质及特殊场合中。
[参考文献]
[1]江晓鹏.气动隔膜泵的工作原理及常见故障排除[J].问题探讨.2012（152）
[2]唐世旺.气动隔膜泵在化工生产装置中的应用[J].山东化工.2009（38）
[3]潘从锦.气动隔膜泵及使用[J].设备管理与维修.2012（10）
【关键词】气动隔膜泵；废水；应用
中图分类号：X703
【引言】气动隔膜泵利用蒸汽、压缩空气或工业废气作为动力来源，利用缸内的隔膜来回鼓动做功，达到输送各种介质的目的，主要是用作流体输送的一种泵。对多种具有腐蚀性、带有颗粒的液体，易挥发、高粘度、剧毒、易燃的液体，都可以起到很好的抽吸作用，具有潜水泵、自吸泵、离心泵、渣浆泵等各种输送泵的优点。它还具有其他泵所不具有的优点，如耐腐蚀、占地面积小、防爆、不需电源等，此外它还可以减少由化学物质的残留引起的环境污染。这样，气动隔膜泵在废水处理中就有了不可替代的作用。
一、气动隔膜泵的工作原理
1. 如图 1 所示，压缩后的空气由气阀进入膜片B的反面，使右侧气腔一直充满着压缩空气，膜片便向右运动挤压右侧的液体腔，同时，右上方单向球阀呈打开状态，右下方单向球阀呈关闭状态，将液体送出；膜片A在隔膜连杆拉动之下随膜片B运动也向右侧运动，将左侧气腔的空气经消音器口排到泵体之外，此时左侧液体腔就会产生负压，左侧液体腔的上方单向球阀呈关闭状态，下方单向球阀呈打开状态，液体就会进入左侧液体腔直到完全充满整个腔。膜片A、B 将达到它的极限，靠近主体的平面。
2. 泵的换腔：当膜片A、B达到右移位置极限的时候（ 如图 1） ，右侧气腔的空气已经被排放完毕，与膜片 A 相连接的顶针与换向阀滑杆相接触并将它推向右侧，这时，压缩空气就会通过换向阀杆中间的通道进到主阀的右（ 大） 侧，由于主阀两侧的截面积不相同，由此形成了压力差，这时主阀只能单向向左侧运动，压缩空气会由主阀的中心孔和侧孔进入右侧的气腔，这样就完成了换腔运动。换腔后，膜片 B向左运动。
图 1 隔膜泵主要部件图 图 2隔膜泵换腔后膜片的位置
3. 如图 2，换腔以后，由于压缩空气一直向右侧气腔充气，膜片 A 、B 会一同向左侧运动，直到达到极限，再完成换腔运动。在这个过程中，膜片A 会使左侧的液体腔体积减小而产生正压，左下方单向球阀就会向下运动形成密封空间，左腔的液体只可以从出液管排出，同时，膜片B会使右侧的液体腔体积增大形成负压（ 气腔内气体从消音器口排出） ，右上方的单向球阀会关闭并形成密封空间，右腔吸取的液体池中的液体，等下一个动作排出。这就是泵的一个动作过程。
二、气动隔膜泵所具有的优点：
气动隔膜泵操作简单，不需要复杂的控制。为防止泵在运行时气腔中带有液体和固体引起气阀部件故障，通常要在压缩空气进口管上安装气液分离器和过滤器。为保证泵的运行平稳，通常要安装调节阀和稳压器。
1.使用寿命较长。由于输送流动介质的通道没有滑动零件，输送的不潔流体和控制滑柱的洁净的压缩气体完全隔开，所以，能够输送具有研磨性的流体甚至含有固体颗粒（直径小于6毫米）的流体。
2.泵体与控制气阀是两个独立件，方便检查维护。
3.不用动力电源，所以没有电火花，这样在易燃、易爆环境下使用较安全。
4.可以用工程塑料、不锈钢、铝合金或铸铁制做泵本体。制作隔膜可以选用这些材料：氟橡胶、乙丙橡胶、聚丁二烯橡胶、聚四氟乙烯、晴橡胶。选择不同的材料，能够用于输送不同的流体，所以该泵具有相对广泛的应用范围，不论低黏度还是高黏度的，不论腐蚀性还是黏稠的，都可以通过该泵运输。
5.不需灌泵，可以进行自吸工作，吸程可达到 6米，出口的压力可达0.6MPa。
6.流量和扬程能够通过进气调节（气压的范围0.1～0.8MPa）。改变进气量可以改变输送流体的流速，改变气压能够改变输送的高度。
7.只要打开或关闭气体的阀门就能进行开关泵操作。能够空载运行，并且随时可以开关出口，不担心会堵塞。即便因为意外情况而在较长时间内没有介质的抽送或者偶然停机，泵也不会遭到损害。一旦超过泵的承受能力，泵会自动停机，具有超强的自我保护功能。当泵负荷恢复正常，机器就能自动启动工作。
8.对物料的剪切力非常低，工作时如何吸入就如何流出，因此对物料搅动很小，特别适用于输送不稳定的物质。
9.使用过程中泵本身不会过热，以压缩空气为动力，排气过程是一个吸热过程，泵工作时温度要降低的，没有有害气体排出，安全环保。
10.由于泵体积偏小，重量较轻，因此便于移动使用。
11.不需要润滑，维修方便，不会因为而滴漏污染工作环境。
三、气动隔膜泵在废水处理中的应用
我公司废水输送流程大致如下：槽罐车装运各种废水到车间——分析检测分类——卸水到各类废水地池或储罐——通过泵再输送到各类废水处理线。由于市场上废水种类繁杂，各金属含量、含固量、COD及ph值不一，所以分了很多类，各大小地池就10多个，对应了16台大小不一的耐腐蚀离心泵，有的是自吸式清液泵，有的是浆料泵配上引水桶，一眼看过去显得比较杂乱。而且生产工人的实际使用情况反映不是很好，自吸泵有的要经常灌引水，灌了几次还不见得吸上来，非常耽误操作时间；浆料泵虽然也要灌引水但可以很好的吸上来，不过有的浆料泵用一段时间后密封圈就漏水了，而且原来还出现过引水桶破裂的现象。
根据以上情况，我申请选用2台耐腐蚀气动隔膜泵试用，与物料接触的零部件均选择耐强腐蚀的氟塑料及橡胶材质，外壳为ABS材质。1台与其中1套自吸泵并联（如图4），另1台与其中1套带引水桶的浆料泵并联（如图5），培训好操作规程后，并优先使用气动隔膜泵，将原来的离心泵设为备用泵使用。
图4 隔膜泵与原自吸泵并联 图5 隔膜泵与原浆料泵并联
连续试用气动隔膜泵两年期间，得到了公司操作工人及维修工人的普遍认可，相比其他泵，它有着显著优点：
1.无需动力电源，避免了操作工人的触电风险。
2.原离心泵可作为其他工位的备用泵，在很大程度上解决了设备紧张的情况。
3.减少了泵的维护次数，有效降低了维修工时，从原来离心泵每两个月左右更换一次密封，到现在隔膜泵将近一年时间仍能保持正常工作。
4.操作更加简单，降低了操作时间，提高了操作工人的工作效率。
5.重量更加轻便，便于搬运和维修，降低了维修工人的劳动强度。
6.无需再灌引水了，节省了宝贵的自来水资源。
改造废水地池输送装置的项目已经完成了几年，也达到了预期使用效果，有效减少了工人的工作量，真正提升了工作效率、生产能力，消除了潜在的安全隐患，为废水处理行业提供了较好的技术支持。
四、结论
气动隔膜泵具有结构简单，操作方便，可移动性较强，没有轴封，没有泄漏量，维修简单，故障频率较低、重量较轻等一系列的使用特点。可通过选择不同材料的零部件材料来运输各种不同性质的强碱、强酸及有机溶剂等液体介质。它不仅能够抽送普通液体，还能够抽送黏度较大的液体和含有杂质颗粒（不大于6mm）的液体。抽吸各类较高温度的液体，最高耐受温度可达温度150℃。因此在废水处理中，可以把它用于具备压缩空气条件的液体介质及特殊场合中。
[参考文献]
[1]江晓鹏.气动隔膜泵的工作原理及常见故障排除[J].问题探讨.2012（152）
[2]唐世旺.气动隔膜泵在化工生产装置中的应用[J].山东化工.2009（38）
[3]潘从锦.气动隔膜泵及使用[J].设备管理与维修.2012（10）