多通道蠕动泵及其优势

蠕动泵对许多行业都至关重要,从医疗制药到环境保护,无所不包。由于单一驱动机构可以同时泵送多股流体,且不会造成交叉污染,蠕动管泵是多通道流体输送应用灵活且经济的解决方案。

蠕动泵的其他优势包括:能够远距离输送流体、自吸式,以及能够输送含有悬浮固体的流体。蠕动泵能够提供连续的流量、一致的结果和可靠的性能。此外,配备多通道泵头后,蠕动泵可以同时输送多股流体,且不会发生交叉污染。

多通道蠕动泵简介

研究实验室和工艺设施的技术人员通常需要同时泵送多种流体和多个流体通道。多通道蠕动泵 是一种经济高效的方法,可以满足这一需求,同时节省时间、空间和资源。

多通道蠕动泵使用单个驱动电机同时驱动多个泵头。这通过在紧凑的封装中提供多通道泵送功能来节省空间。可变电机转速使技术人员能够同时控制每个通道的流量和时间。这使得用户能够同时按比例改变所有通道中的流体流量。

多通道蠕动泵采用单驱动电机,占用空间更小,且与其他类型的泵相比,其运动部件更少,因此运行成本更低,有助于降低能耗。这使得蠕动泵操作简便且成本低廉,但为了保持最佳性能,它们确实需要定期维护。最常见的维护项目之一是定期更换泵管,因为泵管会随着时间的推移而磨损。蠕动泵提供各种泵头、驱动器和可互换泵管,可用于多种应用,包括一般流体输送、计量和分配。它们可成功应用于制药、化工、生物技术和食品加工,以及印刷、农业和水处理等众多行业。

蠕动泵最重要的优势之一是其采用柔性软管作为泵壳。泵送的液体保留在软管内,因此软管是泵内唯一接触液体的部件。这显著降低了污染风险,让您能够更好地控制液体的含量和纯度,并确保工艺的完整性。

蠕动泵的其他优点包括易于安装、防止内部回流以及评估蠕动泵时要考虑的以下规格和选择标准:

  • 流体流速
  • 流体特性
  • 管道的化学相容性
  • 易于更换管子
  • 泵设计灵活,例如可堆叠的筒式泵头
  • 通道间总体准确率
  • 扭矩要求
  • 驱动控制功能

蠕动泵组件

蠕动泵由三个主要部件组成:电机、泵头和泵管。由于泵管是唯一与泵送流体接触的部件,因此也是唯一需要兼容的部件。点击此处了解更多关于泵管和化学兼容性的信息。

四种类型的发动机

蠕动泵通常使用以下四种类型的电机之一。它们是:

  • 与照明和其他设备使用相同电源的交流 (AC) 电机。
  • 有刷直流 (DC) 电机使用电刷将直流电流传输到位于磁场内的转子。当转子受到负载时,转子会朝一个方向移动。
  • 无刷直流 (BLDC) 电机使用电子控制器向电机内部的转子施加电流。无刷电机无需更换电刷,因此维护成本较低。
  • 步进电机将电流施加到转子周围的一组磁铁上,而不是转子本身。由于电流可以以一系列数字脉冲的形式施加,因此步进电机可以提供更高的精度和控制能力。

管道和泵流体规格

蠕动泵的流速和流体动力学可能受到管道尺寸、泵歧管设计、管道阻塞床几何形状、滚轮数量和滚轮组件总直径的影响。

管道和泵头的每种组合都有一组独特的性能特征。

例如,壁厚与内径 (ID) 比率较高的管子比相同 ID 的薄壁管子能产生更大的吸力,因此推荐用于粘度更大的流体。

泵管

对于所有泵头而言,管道内径 (ID) 与流量成正比。管道尺寸越大,转子直径越大,其“缓冲”体积(即管道中泵头内相邻滚轮之间的流体空间)就越大,这决定了泵头每转的流量。

必须使用高公差精密泵管,并根据该泵管校准泵,以确保精度。“高公差”是指泵管的内径和壁厚在制造过程中保持在非常小的偏差范围内。泵管尺寸的微小变化直接导致流速的微小变化。

通过调整电机转速、运行时间或堵塞程度(施加在管道上的压缩力)来校准泵,可以进一步减少偏差并提高可重复性。泵应始终根据实际应用条件进行校准,包括流体类型和工作温度。

大多数泵管材料都需要一段磨合期,在此期间,泵管的形状记忆和流体流速会进行调整并稳定下来。磨合期的长短取决于泵管的尺寸和材质。为了获得高精度,在校准各个通道的流量之前,请先运行配备新泵管的新泵至少 10 至 15 分钟。

歧管

多通道泵的流道可以独立使用,也可以通过歧管(例如Y型连接器)分成多条流路。当歧管用于为多条管道提供共用的入口或出口时,可以减少从源头到接收罐的管道数量。泵的排放侧通道可以合并使用,以提高流量。

使用偏置泵头时,多通道组合有助于减少流量脉动。请记住在歧管的单通道侧(泵的上游或下游)使用更大直径的管道,以最大程度地减少气蚀和泵背压。

Masterflex 提供采用我们的铂金固化硅胶管的双 Y 管组件。

流体类型

单通道和多通道泵应用的流体特性相同。低粘度类水流体可以轻松通过各种尺寸的管道。高粘度流体可能需要更大直径的管道,并且抽速相对较低。

低粘度流体在各种尺寸的管道中流动顺畅,磨损极小。然而,高粘度流体需要更大直径的管道,并且泵送速度(rpm)较低。

蠕动泵头的类型

蠕动泵头有三种类型。它们是:

  • 可堆叠单通道头
  • 多通道头
  • 墨盒头

多通道和筒式头允许在相对较小的空间内容纳多个管道通道。

频繁更换泵管会显著影响泵的设置和维护时间。某些可堆叠泵头必须拆卸或从驱动器上取下才能更换泵管。其他可堆叠泵头类型,包括大多数卡式泵头和多通道泵头,更易于设置和维护,因为操作员无需拆卸泵头即可拆卸和更换泵管。

可堆叠单通道泵头

可堆叠单通道泵头可根据不同应用需求添加或移除。这也是可堆叠泵头在需要灵活调整泵设计的应用场合广受欢迎的原因之一。此外,当管道尺寸较大或需要高吸程或高排出压力时,可堆叠泵头也是首选。

根据驱动器的速度范围和马力,您可以在驱动器上安装两到四个堆叠泵头。Masterflex L/S Easy-Load II 双通道泵头可在一个驱动器上安装四个泵头,从而为您提供多达八个通道。多个泵头可以是同一类型,也可以是兼容各种不同管道尺寸的泵头。这允许您混合搭配管道尺寸或泵头样式,以获得适合您应用的流量。流量比可超过 100:1。

采用偏置滚轮设计的可堆叠泵头,在两个或多个泵头安装在一起时,可以限制驱动回路中的扭矩负载。根据最终滚轮的位置,在短时间分配或小剂量分配时,带有偏置滚轮的可堆叠泵头在不同通道之间输送的量可能会略有不同。当泵连续运行或分配量达到数百毫升时,这些差异可能会消失。

卡式泵头

卡式泵头最多可容纳预设通道数。您可以使用任意数量的可用通道,但需达到泵头和驱动器的容量。卡式泵头可单独购买,也可作为泵的组成部分。Masterflex L/S 卡式泵头采用模块化设计,可安装在大多数 Masterflex L/S 驱动器上。一个泵头最多可安装 12 个通道,每个通道的流速为 0.0005 毫升/分钟。

卡式泵采用长滚轮设计,可在卡式泵之间同时输送流体,且滚轮数量比单通道泵头更多。这减少了脉动流,并在低容量和低流速下实现了更高的精度。这使得卡式泵头成为低容量、低流速流体输送应用的理想选择。

可调节堵塞的卡式泵头,在各类泵头中,通道间精度最高。您可以对各个通道的堵塞进行微调,以补偿管道尺寸的细微变化,这些变化可能会导致流量发生细微变化。

多通道泵头

多通道泵头结合了墨盒头和堆叠单通道头的许多最佳特性。

根据泵管尺寸、流体配方和驱动功率,多通道泵头最多可堆叠 32 个通道。它们无需使用卡式泵头,即可通过两个、四个或八个通道提供相对低脉动的流量。其通道间流量同步,无需任何阻塞调节。这些特性的组合使多通道泵头兼具堆叠单通道泵头的灵活性(具有同步流量)和卡式泵头的通道容量。

Masterflex L/S 多通道泵头适用于微口径管和 Masterflex L/S 管。

选择泵头驱动器

最适合您应用的泵驱动器选择取决于您所需的扭矩、马力和转速。低速驱动器扭矩更大,并且比高速驱动器可以安装更多的扬程和管道通道。

定速驱动器通常适用于主传动应用。变速驱动器允许您同时调节所有通道的流量,并且辅助通道的流量与主通道的流量成比例。

不同的转速和齿轮比可提供不同的扭矩输出,而不同的管道尺寸则可实现不同的流量。这意味着您可以通过调整驱动速度或选择不同的管道尺寸来获得各种流量。

数字驱动器提供最精确且可重复的速度控制,以实现精确的流速。数字驱动器还可以显示流速、泵电机转速 (rpm)、分配量以及多个循环的累计量。除非您在系统中安装多个流量计,否则流速和体积显示通常仅针对一个通道。

液体应用

恒速恒排量泵因其流量可重复性、恒定的管路负载和易用性而广受欢迎。当与精密挤压管配合使用时,这些泵的通道间流体输送精度可达3%至5%。这种精度对于许多应用而言是可接受的,包括散装流体输送、热交换器以及印刷中的油墨输送。完整的Masterflex I/P恒速泵系统专为具有冲洗等级的工艺应用而设计,提供3通道和4通道配置。

卡式泵头和多通道泵头在需要精确采样、分配和计量流体的应用中非常受欢迎。同步滚轮可在泵头通道之间实现协调的流体输送。

需要高性能和高精度的应用包括精密分配和计量、研究和质量保证中的分析技术以及环境采样和监测。多通道泵头可提供 1.5% 至 2% 的通道间流量精度。可调节堵塞的卡式泵头可提供 1% 的通道间流量精度。

选择多通道蠕动泵解决方案

蠕动管泵兼具流体处理特性和多通道应用所需的配置灵活性。多种可互换的泵管尺寸、泵管材质、泵头和驱动器,让您能够以经济的成本配置泵送系统,从而提供所需的性能。

多通道蠕动泵系统适用于多种应用,可显著节省时间、空间和资源。立即联系我们,探讨适合您需求的泵、泵头和泵管选项。