米顿罗1计量泵讲义

计量泵培训讲义上海凯泉泵业集团有限公司工业用泵事业部计量泵概述计量泵：又称加药泵、比例泵、可调式容积泵；是一种流量可在动态和静态均能进行调节的容积式往复泵。它广泛应用于需要计量精确，配量可调，连续配比各种腐蚀性、非腐蚀性液态介质的生产工艺流程中。计量泵是通过改变泵行程、泵速来调节流量计量泵可以从零流量至额定流量范围内任意调节，且排出流量不受排出压力的影响计量泵可以起到泵、流量计、和控制器的作用计量泵概述计量泵应用领域计量泵广泛应用于石油、化工、炼油、电力、食品、环保、矿山、水处理、纺织、塑料发泡、造纸、医药、国防及科研院所。例如:水处理行业需要添加除污剂、消毒剂；电力行业需要添加防垢剂；化工行业需添加化学反应剂、添加剂；食品、轻工行业需添加香精；制药行业需添加药剂；染料行业需要高压喷雾等实验室应用随着我国经济的不断发展，计量泵的需求将有很大提高,由于计量泵能够满足输送各种化学药剂的腐蚀性能和卫生要求，添加量的大小可以进行调节，实现手控和自控，被越来越多的行业广泛使用和认同。计量泵应用领域炼油厂的化学注入装置水处理厂的化学加药装置

塑料制品厂加温加药注入装置电厂化学加药装置浮式油船化学加药装置化学加药装置计量泵的类型按计量泵驱动装置的不同可分为不同类型计量泵1.气动计量泵：动力源为压缩空气，液力端为机械隔膜式较多，计量精度较低2.电磁计量泵：动力源为电磁脉冲，液力端为机械隔膜式较多，计量精度很高3.电动计量泵：动力源为电动机，液力端为柱塞式、液压隔膜式、机械隔膜式、波纹管式，计量精度都很高计量泵发展历史1936年由美国米顿罗公司发明了第一台计量泵1939年美国帕斯菲达公司成立，发明了第一台液压隔膜计量泵美国的达高华特公司也生产计量泵德国的勒瓦公司于五十年代末开始生产计量泵日本的日机装公司也于1953年开始生产计量泵我国是随着七十年代大型化工装置的引进开始研发计量泵由于受日本的影响较大，我们的最初设计基本仿照日本我国最先试制并形成规模的企业是重庆水泵厂、本溪水泵厂。计量泵发展历史制造厂系列型式最大流量l/h最大出口压力MPa使用温度℃计量精度%隔膜材料行程调节机构美国MiltonRoy公司全系列隔膜式0.024～1005650≤240±0.5PTFE合成橡胶改变蜗轮倾斜角美国PulsaFeeder公司各Pulsa隔膜式0.25～547035.1-40～371±1PTFE等、金属改变传动连杆支点美国Durco公司UP/DK型柱塞式1.4～300042≤371±0.5弹簧凸轮EV-1,PD,Diatube型隔膜式14～150PTFE德国LEWA公司全系列柱塞式0.001～180000120-120～500±0.5L型曲轴隔膜式≤200PTFE日本NIKKISO（日机装）M150柱塞式0.09～660050-200～800±1N型曲轴隔膜式50-50～150PTFE重庆水泵厂本溪水泵厂J型柱塞式0.2～3000032-30～400±1N型曲轴隔膜式-30～150PTFE国内外主要制造厂九十年代末二十一世纪初，计量泵迎来了新的发展时期，诞生了许多计量泵生产厂家

1.淮安市华胜计量泵有限公司

2.合肥通用机械研究所特种泵业公司

3.沈阳双环泵业有限公司

4.上海申贝泵业制造有限公司

5.浙江爱力浦泵业有限公司

6.日照市大华流体机械有限公司计量泵发展历史KQJ系列计量泵凯泉于2005年3月开始准备生产计量泵，但主要是前期调研工作。2005年9月计量泵开始进入设计阶段2006年6月计量泵在温州工厂试制成功，标志着凯泉已经具备生产计量泵的能力。2006年8月计量泵回到上海工厂生产。KQJ系列计量泵(立式卧式)JW型柱塞式隔膜式JX型柱塞式隔膜式JZ型柱塞式隔膜式JD型柱塞式隔膜式JT型柱塞式隔膜式KQJ系列计量泵KQJ系列计量泵特点规格齐全:等推力、等功率系列化设计，五个机座，柱塞式、隔膜式两种类型。计量精确：0-100%范围无级调节，计量精度±1%。调节方便：百分比示值显示，直观清晰，停机和运行时均可调节。结构新颖：采用最新的滑轴斜槽结构，体积小，重量轻。新式三阀：不需限制板，可以自动放气，延长了隔膜使用寿命，计量精度更高、更稳定。采用多种过流部件：2Cr13、304、PVC等无泄漏：适于输送易燃、易爆、有毒、强腐蚀、易挥发、有刺激性气味、对人有害的液体。立卧两种形式：可满足不同用户的不同需要。KQJ系列计量泵特点KQJ计量泵性能参数范围流量：0.8~10000L/h排出压力:0.2~50MPa温度:-30~400℃运动粘度:0.3~800mm2/s不含固体颗粒的腐蚀性和非腐蚀性液体或所含粒度小于0.01mm的悬浮液.KQJ系列计量泵技术性能参数机座项目微机座(JW)行程=12.5mm小机座(JX)行程=20mm中机座(JZ)行程=32mm大机座(JD)行程=50mm特大机座(JT)行程=80mm柱塞直径mm往复次数/min流量l/h电机功率KW流量l/h电机功率KW流量l/h电机功率KW流量l/h电机功率KW流量l/h电机功率KW0.120.180.370.550.751.52.245.57.5排出压力MPa排出压力MPa排出压力MPa排出压力MPa排出压力MPa6.5Na0.82.512.53.21040Nb1.02.01048328Na1.31.6856.32584050Nb1.61.36.36.352010325010Na21.05.58416132550Nb2.50.84.0103.212.516205013Na3.26.33.2132.510201640324050Nb40.52.516282512.532403250Na=45Nb=56Na=101Nb=128Na=100Nb=123Na=91Nb=115Na=92Nb=119机座项目微机座(JW)行程=12.5mm小机座(JX)行程=20mm中机座(JZ)行程=32mm大机座(JD)行程=50mm特大机座(JT)行程=80mm柱塞直径mm往复次数/min流量l/h电机功率KW流量l/h电机功率KW流量l/h电机功率KW流量l/h电机功率KW流量l/h电机功率KW0.120.180.370.550.751.52.245.57.5排出压力MPa排出压力MPa排出压力MPa排出压力MPa排出压力MPa16Na50.42201.66.3321025502550805050Nb6.30.321.6251.25540820632040100405020Na80.251.33214506.3168016321253250Nb100.21400.83.263512.510012.525160255025Na500.632.58041012510202002040Nb630.521003.28160816250163232Na800.41.61252.56.32006.312.532012.525Nb1000.321.25160252505104001020Na=45Nb=56Na=101Nb=128Na=100Nb=123Na=91Nb=115Na=92Nb=119KQJ系列计量泵技术性能参数机座项目微机座(JW)行程=12.5mm小机座(JX)行程=20mm中机座(JZ)行程=32mm大机座(JD)行程=50mm特大机座(JT)行程=80mm柱塞直径mm往复次数/min流量l/h电机功率KW流量l/h电机功率KW流量l/h电机功率KW流量l/h电机功率KW流量l/h电机功率KW0.120.180.370.550.751.52.245.57.5排出压力MPa排出压力MPa排出压力MPa排出压力MPa排出压力MPa40Na1300.2512001.6432048500816Nb1600.20.82501.253.24003.26.36306.312.550Na2000.160.633201.02.55002.55800510Nb2500.1250.54000.826302410004865Na5000.631.68001.63.212503.26.3Nb6300.51.2510001.32.516002.5580Na8000.41.0125012200024Nb10000.320.816000.81.625001.63.2Na=45Nb=56Na=101Nb=128Na=100Nb=123Na=91Nb=115Na=92Nb=119KQJ系列计量泵技术性能参数机座项目微机座(JW)行程=12.5mm小机座(JX)行程=20mm中机座(JZ)行程=32mm大机座(JD)行程=50mm特大机座(JT)行程=80mm柱塞直径mm往复次数/min流量l/h电机功率KW流量l/h电机功率KW流量l/h电机功率KW流量l/h电机功率KW流量l/h电机功率KW0.120.180.370.550.751.52.245.57.5排出压力MPa排出压力MPa排出压力MPa排出压力MPa排出压力MPa100Na12500.250.6320000.631.332001.32.5Nb16000.20.525000.51400012125Na32000.850000.81.6Nb40000.6363000.631.3160Na80001Nb100000.8Na=45Nb=56Na=101Nb=128Na=100Nb=123Na=91Nb=115Na=92Nb=119KQJ系列计量泵技术性能参数KQJ系列计量泵技术性能参数举例项目机座中机座（KQJZ）行程=32mm柱塞直径mm往复次数min-1流量L/h

电机功率0.75kW1.5kW

排出压力MPa20Na=100506.316Nb=12363512.525Na=10080410Nb=1231003.2832Na=1001252.56.3Nb=12316025KQJ系列计量泵型号表示方法及含义1.

单缸或同参数的多缸串联

KQJZM-3×160/22-压力（MPa）

160-流量（l/h）

3-缸数（单缸不标注）

M-缸头形式（柱塞式不标注，M为隔膜式）

JZ-机座号（微-Ｗ、小-Ｘ、中-Ｚ、大-Ｄ、特大-Ｔ）

KQ-凯泉系列泵2.不同参数的多缸串联KQ3JD2500/0.5·Z400/0.8·X32/1

0.5（0.8、1）——压力（Mpa）2500（400、32）——流量（l/h）D（Z、X）多缸不同机座号：多缸不同机座为W、X、Z、D、T，多缸同机座为空白3-缸数KQ-凯泉系列泵KQJ系列计量泵型号表示方法及含义KQJZ立式柱塞计量泵KQJZ卧式柱塞计量泵KQJZM立式(液压平衡)隔膜计量泵KQJZM卧式(液压平衡)隔膜计量泵KQJX立式柱塞计量泵KQJX卧式柱塞计量泵计量泵的结构计量泵由电动机、动力端、液力端三部分组成动力端主要件包括：蜗轮、蜗杆、连杆、十字头、十字头销、蜗轮轴、偏心轮、滑轴、滑轴销、导向、调节螺母、调节杆、手轮、调节支架、传动箱体液力端主要件包括：柱塞、液缸体、压紧螺母、填料、导向套、球阀、阀座、阀座套、进口接管、出口接管电动机电机托架传动箱体蜗杆蜗轮滑轴斜槽调节机构连杆补油阀十字头销十字头活塞组件液缸体安全放气阀出口阀组液缸盖进口阀组KQJM隔膜计量泵结构图联轴器电动机联轴器传动箱体蜗杆蜗轮滑轴斜槽调节机构连杆十字头销柱塞液缸体出口阀组进口阀组十字头KQJ柱塞计量泵结构图KQJ计量泵工作原理KQJ计量泵主要有三部分组成

1.电动机:提供能源动力

2.动力端:3.液力端:动力端主要包括三套机构蜗轮蜗杆减速机构，将电机的高转速减速为所需转速；曲柄连杆运动转换机构，将旋转运动转变成往复运动；滑轴斜槽偏心行程调节机构,调节计量泵的行程KQJ计量泵工作原理柱塞式计量泵特点:适于高温、高压、高粘度介质，但柱塞部有微量泄漏，价格较低，出口压力小于50MPa。液压隔膜式计量泵特点:无泄漏，最高出口压力小于16MPa，压力较高时，流量有所下降，价格较高。KQJ计量泵工作原理机械隔膜计量泵特点：无动密封，无泄漏，最高出口压力小于2MPa，隔膜寿命较低，价格较低波纹管计量泵特点：无动密封，无泄漏，适于输送真空、低温、高温介质，最高出口压力小于0.4MPa价格较低，精度较低。机械隔膜泵液缸组件波纹管计量泵液缸组件曲柄连杆机构工作原理滑轴斜槽偏心调节机构调节行程为零时泵运转效果调节行程为50%时泵运转效果调节行程为100%时泵运转效果计量泵的流量调节形式从流量计算公式中可以看出：计量泵的平均理论流量与泵的行程、泵的泵速存在较为理想的线性关系，为计量泵的设计开发提供了可靠的理论依据。计量泵的调节主要有以下几种形式

1.行程调节

2.泵速调节

3.行程泵速同时调节计量泵行程调节机构类型1.N型曲轴调节机构2.L型曲轴调节机构3.弓形凸轮调节机构4.弹簧凸轮调节机构5.改变蜗轮倾斜角调节机构6.改变连杆支点调节机构7.滑轴斜槽调节机构N形曲轴调节机构计量泵的设计计算计量泵轴功率计算Ｐa＝10５(Ｐd－Ｐs)·Q/102η

式中Ｐa－泵额定工况下的轴功率；kWＰd－泵出口压力；MPaＰs－泵入口压力；MPaＱ－泵流量（样本上标注的流量）ｍ３/s

η－泵效率(0.7-0.85)计量泵配用功率计算Ｐ＝ＫＰａ／ηｔＰ－配用功率；kW

ηｔ－泵传动装置效率(0.7-0.85)Ｋ－原动机功率裕度系数电机功率(kW)≤2kW≤6kW≤10kW≤20kWK221.51泵流量计算计量泵Q=60Fsnηvi/60

式中Ｑ－流量；m3／S

F－活塞或柱塞作用面积；m2

S－活塞或柱塞行程；ｍ

n－泵速；min-1

ηv－泵的容积效率ｉ－缸数阀孔流速计算CCmax=qmax/AC式中

CCmax-阀座孔最大流速m/s

吸入阀[CCmax]=1.5~3m/s

排出阀[CCmax]=2~6m/sqmax-通过阀孔的最大流量m3/sAC–阀座孔面积m2阀隙流速计算CVmax=qmax/AVmax式中CVmax-阀隙流速m/s

一般[CVmax]=4~6m/s最大[CVmax]=12~16m/sqmax-通过阀隙的最大流量m3/sAVmax–阀隙过流面积m2阀孔、阀隙过流面积计算sinα=dc/db=hmax.sinα阀隙过流面积AVmax=π.dc.b阀孔过流面积AC=π/4.dc2活塞力计算Fmax=π/4·D2·P2maxFmax-最大活塞力D2-活塞直径P2max-泵的最大排出压力综合活塞力、连杆力、侧向力计算F’=F+Fw+FmF’-综合活塞力Fw-往复惯性力Fm-摩擦力FN=F’·tgβFC=F’·cosβFN-侧向力FC-连杆力β-连杆摆角十字头滑履的比压校核Ph=FN+G/Lh·BhPh-十字头滑履比压值FN-作用在十字头上的最大侧向力G-十字头重量和连杆重量的部分之和Lh-十字头滑道长度Bh-十字头滑道宽度[Ph]-许用比压值比压值，铸铁对铸铁[Ph]=0.2-0.3巴氏合金对铸铁[Ph]≤0.6十字头销与连杆小头衬套比压校核Px=Fmax/d·bx≤[Px]Px-十字头销与连杆小头衬套比压Fmax-最大活塞力d-十字头销直径bx-连杆小头衬套宽度[Px]-许用比压值[Px]=13-15MPa十字头销与十字头体配合处比压校核Pt=Fmax/2d·L1≤[Pt]Pt-十字头销与十字头体配合处比压Fmax-最大活塞力d-十字头销直径L1-一侧销孔内的支承长度[Pt]-许用比压值[Pt]=35-40MPa十字头销的强度校核Ⅰ-Ⅰ截面处弯曲应力校核σw=Fmax/0.4·(L1-bx/2)·d/(d4-d04)≤[σw]σw-弯曲应力Fmax-最大活塞力L1-十字头销两支承点间距离d-十字头销直径d0-十字头销空心直径[σw]-许用弯曲应力对碳素钢[σw]≤90MPa

合金钢[σw]≤150MPa十字头销的强度校核Ⅱ-Ⅱ截面的剪切应力τ=2Fmax/π·(d2-d02)≤[τ]τ-剪切应力Fmax-最大活塞力d-十字头销直径d0-十字头销空心直径[τ]-许用剪切应力对碳素钢[τ]≤50MPa合金钢[τ]≤100MPa计量泵的检验及试验KQJ型计量泵执行标准GB/T7782-1996，计量精度达±1%产品零件生产应按经规定程序批准的图样和技术文件制造承压件应进行水压试验，试验压力为1.3~1.5倍工作压力，30min内无冒汗和渗漏阀和阀座应应做煤油渗漏试验，3min内无渗漏

计量精度是稳定性精度（Es）、复现性精度（Era）和线性度（EL）的总称，是衡量计量泵计量准确性和优劣的重要依据。计量泵的检验及试验稳定性精度（Es）是指在某一相对行程位置连续测得的流量测量值与最大流量的相对极限误差。

Es=（Qsmax-Qsmin）/2Qmax×100％

Qsmax——一组流量的最大测量值，L/hQsmin——一组流量的最小测量值，L/hQmax——最大流量或额定流量，L/h计量泵的检验及试验复现性精度（Era）是指在某一相对行程位置间断测得的流量测量值与最大流量的相对极限误差。Era=（QRmax-QRmin

）/2Qmax*100％Qrmax——同一行程位置间断测得的一组单个流量值的最大值，L/hQRmin——同一行程位置间断测得的一组单个流量值的最小值，L/h计量泵的检验及试验线性度（EL）是指在任一相对行程长度测得的单个流量测量值和相对应的标定流量之差相对最大流量之比。EL=（Qi-QC

）/Qmax×100％Qi——稳定性精度试验在某一行程处测得的一组单个流量的任一测量值，L/hQC——流量标定曲线上同一行程处的流量，L/h计量泵的检验及试验影响计量泵精度的几个因素1.泵的结构特点和制造精度2.输送介质特性3.吸入和排出压力的稳定性4.行程长度和往复次数的影响5.吸入和排出管径的大小计量泵的检验及试验计量泵的检验和试验应包括以下几个方面流量、压力、计量精度传动端运转是否正常1.是否有卡滞现象

2.是否有撞击声

3.是否温升过高传动端各结合部是否漏油液力端运转是否正常1.是否有异常响声

2.填料箱泄漏是否超标计量泵的检验及试验泵的订货订货时应填写“计量泵数据表”或者注明性能参数（流量、压力、介质名称、粘度、温度、腐蚀性、是否有毒有害、是否易燃易爆）现场条件（室内室外、环境温度、大气压力）选用何种泵（柱塞式、隔膜式）何种电机（普通型、防爆型）选泵型号、供货范围（配件、附件、工具）价格、工期、服务特殊要求一.计量泵一般用于介质的计量输送。二.核对输送介质是否有毒有害及易燃易爆，如是则选用隔膜计量泵，否则选用柱塞计量泵。三.实际使用参数应尽可能与参数表匹配，即计量泵额定流量等于或大于实际所需流量即可，压力一定小于等于参数规定值，若选的过大，将造成设备浪费，选的过小，很可能造成设备损坏或设备寿命降低。四.柱塞计量泵计量精度最佳范围30%-100%。隔膜计量泵计量精度最佳范围40%-100%。如在此范围内不能满足使用要求，需特殊说明五.计量泵型号确定后，应依据介质选用泵过流部件的材料。计量泵选型的基本原则计量泵过流部件主要材料类别

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

Ⅵ

Ⅶ

Ⅷ

材料

Castiron

Caststeel

2Cr13

1Cr18Ni9Ti

1Cr18Ni12Mo2Ti

PVCPTFE

304304L306306L

HastelloyBHastelloyC

介质过流部件材料介质过流部件材料硝酸HT250HestelloyB氯化铝PVC硫酸HT250HestelloyB次氯酸钠PVCHestelloyB盐酸PVC甲醛1Cr18Ni9Ti氢氧化钠PVC1Cr18Ni9Ti甲醇1Cr18Ni9Ti氨水PVC1Cr18Ni9Ti丙酮1Cr18Ni9Ti苯胺PVC1Cr18Ni9Ti聚丙烯酰胺1Cr18Ni9Ti常见输送介质