TUTHILL泰悉爾具備精確計量功能的外嚙合齒輪泵

發(fā)布時間：

2021-06-04 15:18

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TUTHILL PUMP 具備精確計量功能的外嚙合齒輪泵

TUTHILL PUMP 具備精確計量功能的外嚙合齒輪泵

磁力驅(qū)動外嚙合齒輪泵能精確可靠地計量次氯酸鈉和其它水處理及污水處理化工品。（Tuthill Pump Group）的銷售和市場部經(jīng)理Gregory Wood P.E.解釋了這種泵是如何工作的，以及作為一項有效的計量技術(shù)，它們?yōu)楹尉哂羞@么多優(yōu)點。
次氯酸鈉已成為氯氣的一種替代品普遍用于水的處理，不同于氯氣，次氯酸鈉是一種液體。在水處理系統(tǒng)中添加次氯酸鈉就需要采用計量泵。市政當局通常使用現(xiàn)有技術(shù)來計量次氯酸鈉，但往往得不到理想的效果。高濃度次氯酸鈉會釋放出氣體，導(dǎo)致許多傳統(tǒng)計量泵產(chǎn)生氣阻現(xiàn)象，這就促使許多市政當局要尋找一種不同的泵技術(shù)。目前正在使用磁力驅(qū)動外嚙合齒輪泵的用戶發(fā)現(xiàn)，這種泵能有效計量次氯酸鈉而無氣阻現(xiàn)象產(chǎn)生，并且常常帶來額外的好處。
磁力驅(qū)動外嚙合齒輪泵是計量次氯酸鈉的一項有效技術(shù)。液流被密封于兩個齒輪之間的嚙合間隙中（圖1），以相同于齒輪的速度流動。因此在理論上，泵送過程中液體的實際流量就由齒輪的嚙合間隙來決定。

（圖1）

停機
次氯酸鈉泵往往是間歇運行的,這樣就會在泵內(nèi)形成氣體。傳統(tǒng)形式的計量泵（例如隔膜泵）裝有閥門，氣體被閥門堵住，使泵內(nèi)壓力升高，導(dǎo)致泵的氣阻，喪失泵送能力。而外嚙合齒輪泵采用無閥設(shè)計，泵內(nèi)多余的氣體可以通過齒輪間隙排除泵外，避免了液體和氣體被封堵在泵內(nèi)。啟動時，可能產(chǎn)生的任何氣體與流入的液體混和在一起，被壓縮并流過泵，從而避免了氣阻。

精確可靠
磁力驅(qū)動外嚙合齒輪泵能夠在電機轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)，可以使用標準電機和調(diào)速器。這種容積式齒輪泵的設(shè)計精度高于0.25%，具有優(yōu)異的計量精度。由于在工作時齒輪泵內(nèi)部有一定的內(nèi)泄漏，當使用變頻比為3:1的交流變頻器時，外嚙合齒輪泵的流量調(diào)節(jié)比可能大于100:1。圖3是流量調(diào)節(jié)比為20:1的情況，其轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)比為1.9:1。磁力驅(qū)動外嚙合泵沒有動密封，因此不會發(fā)生磨損和泄漏（圖2）。磁罩使得該泵沒有泄漏。一對主動輪和從動輪是僅有的運動部件。一對齒輪共有五個軸承，能連續(xù)工作長達20,000小時。長的使用壽命延長了校準周期。外嚙合齒輪泵的維護只需要更換新的齒輪、軸承和O形密封圈，維護極為方便。一套外嚙合齒輪泵的維修成本大約是一臺新泵的25%，并且能在幾分鍾之內(nèi)完成安裝。采用外嚙合齒輪泵的系統(tǒng)通常只需要很少的維護，減少了總維護成本。

（圖2）

脈動
通常，往復(fù)和某些回轉(zhuǎn)泵會產(chǎn)生脈動，難以在系統(tǒng)中使用流量計或余氯傳感器。在一個需要不同流速的計量系統(tǒng)內(nèi)，壓力緩沖器只能消除部分脈動。

外嚙合齒輪泵不產(chǎn)生脈動，因此無需壓力緩沖器，這使得它們能與流量計和余氯傳感器兼容。

流量計
在變流量系統(tǒng)中增加一個流量計，或者一個具有4~20 mA或等效信號反饋的余氯傳感器，可以達到最佳的計量精度。精密計量能減少次氯酸鈉的用量。
處理后的污水必須達到嚴格的殘留量標準，纔能返回環(huán)境之中。次氯酸鈉計量精度的提高，會產(chǎn)生更少的余氯、需要更少的亞硫酸氫鈉來清除殘余物。這就節(jié)省了次氯酸鈉和亞硫酸氫鈉的用量。

圖3：此圖說明了0.23毫升/轉(zhuǎn)外嚙合齒輪泵的計量性能

安裝建議
      外嚙合齒輪泵不需要嚴格的系統(tǒng)設(shè)計，但是，有一些因素可以確保其有效的運行。
  一個使用外嚙合齒輪泵的次氯酸鈉系統(tǒng)。建議使用三通閥以確保啟動順利，并在啟動時清除管路中的空氣。通常，只有系統(tǒng)被排干并重新啟動時纔需要使用該閥。
      如前面提到的，要達到最佳計量精度需要使用帶有信號反饋的流量計。不使用流量計的系統(tǒng)建議采用背壓閥。不使用背壓閥時，則需要一個回流閥來保持系統(tǒng)內(nèi)的流體。
  建議在入口處使用一個過濾器來保護外嚙合泵不受外界磨損性顆粒的損壞，這些顆粒會引起磨損，縮短泵的使用壽命。對于任何次氯酸鈉系統(tǒng)，都應(yīng)該盡量減少對氣體的封堵，特別是在入口處。由于外嚙合齒輪泵不會封堵氣體，在系統(tǒng)設(shè)計時，不需要對入口管線進行特殊的設(shè)計。

結(jié)構(gòu)緊湊、低NPSHr
磁力驅(qū)動外嚙合齒輪泵可以在高達5,000 RPM的轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)，并具有優(yōu)異的泵汽蝕余量（NPSHr）。
齒輪直徑小，在使用60 Hz的兩極電機，轉(zhuǎn)速為3,500 rpm的情況下，可保持低于2.4 m/s（8 ft/s）的流速。許多泵在1750 rpm的轉(zhuǎn)速下具有超過6 m/s (20 ft/s)的流速。較低的流速產(chǎn)生較低的NPSHr。液體的流速低，并且相對穩(wěn)定的分割于齒輪的間隙之間，因此泵對輸送的液體產(chǎn)生的剪切力較低。外嚙合齒輪泵適用于輸送對剪切力敏感的流體，例如聚合物。
齒輪直徑小有助于減小外嚙合齒輪泵的整體尺寸。一臺流速達7.6升/分（2加侖/分）的典型磁力驅(qū)動外嚙合齒輪泵的直徑僅為40.6 mm（1.6英寸），長僅為76.2 mm（3英寸）。直徑為76.2 mm（3英寸）的泵，其流速可達38升/分（10加侖/分）。
帶有NEMA或IEC電機的泵一般長381 mm~508 mm（15~20英寸），高173 mm（6.8英寸）。緊湊的尺寸使得外嚙合齒輪泵可以便利地替換其他類型的泵，簡化了安裝，并增加了泵位置的選擇余地。此外，緊湊的磁力驅(qū)動外嚙合齒輪泵往往比其它更大更復(fù)雜的泵成本低。

耐化學(xué)腐蝕
磁力驅(qū)動外嚙合齒輪泵具有耐化學(xué)腐蝕性。泵體材料可以采用316不銹鋼、Hastelloy合金或鈦合金制造，并結(jié)合工程塑料制成的齒輪和軸承。
內(nèi)磁體封裝在陶瓷材料或釤鈷中，即使在去耦合這樣不太可能發(fā)生的情況下，它也不會喪失磁性。磁力驅(qū)動外嚙合齒輪泵可有效計量并定量供應(yīng)水處理和污水處理過程中所需的多種化學(xué)品。還可以用于輸送其它的化學(xué)品，例如氯化鐵、亞硫酸氫鈉、氫氟硅酸、硫酸、甲醇和聚合物。
結(jié)論：磁力驅(qū)動外嚙合齒輪泵非常適用于計量次氯酸鈉和其它的水處理及污水處理用化學(xué)品。

它們能不會發(fā)生氣鎖，因為次氯酸鈉揮發(fā)出來的蒸汽不會被封堵。正排量自吸式外嚙合齒輪泵可產(chǎn)生非常準確的無脈動流，它們不需要壓力緩沖器就可以與流量計一起工作。耐化學(xué)腐蝕的構(gòu)造使得外嚙合齒輪泵能與大多數(shù)化學(xué)品兼容。低剪切力使它們能有效泵送聚合物。這些泵具有很長的使用壽命，能在現(xiàn)場便利、快速地進行維護。

小而緊湊的尺寸簡化了泵的安裝過程并提供多的位置選擇。由于外嚙合齒輪泵可以在電機轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)，所以它使用標準電機和調(diào)速器。此外，通過使用這種類型的泵，初始投資成本、化學(xué)品用量以及維護成本都減少了，從而降低了總成本。磁力驅(qū)動外嚙合泵是一項有效的計量技術(shù)，適用于水及污水處理工業(yè)中化學(xué)品的計量。