液體蠕動幫浦如何運作?
蠕動泵也稱為軟管泵或管泵,採用正排量工作。旋轉的滾輪將柔性管擠壓在泵殼上,從而將流體輸送到管道中。
當滾輪在管道上移動時,它會膨脹並產生真空以允許更多的流體進入。在操作過程中,至少一個滾輪關閉管道。因此不再需要閥門。滾筒由馬達直接驅動或由變速箱驅動。

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蠕動泵也稱為軟管泵或管泵,採用正排量工作。旋轉的滾輪將柔性管擠壓在泵殼上,從而將流體輸送到管道中。
當滾輪在管道上移動時,它會膨脹並產生真空以允許更多的流體進入。在操作過程中,至少一個滾輪關閉管道。因此不再需要閥門。滾筒由馬達直接驅動或由變速箱驅動。

蠕動泵非常適合用於腐蝕性和粘性流體,因為泵與流體接觸的唯一部分是管道。由於管道或泵頭易於更換,因此泵浦的維護成本相對較低,幾乎無需維護。因此,工業蠕動幫浦和醫用蠕動幫浦是管幫浦最受歡迎的應用之一。
舉例來說,在醫療器材產業,蠕動幫浦用於處理無菌液體、透析、過濾或生物處理。在食品、農業或消毒市場中,它們用於分配食品或飲料、維生素或化學物質。環境部門使用軟管幫浦進行廢水處理或在氣體分析應用中去除冷凝物。
蠕動幫浦的常見馬達類型包括有刷直流馬達 (DC)、無刷直流馬達 (BLDC)、交流馬達 (AC) 或步進馬達。如果軟管幫浦不使用變速箱驅動,則改變馬達轉速可以控制流量。蠕動幫浦的典型馬達轉速範圍為每分鐘 0-400 轉。通常,直流馬達和無刷直流馬達與變速箱一起使用,根據流量需求設定速度。步進馬達的速度可以透過使用外部控制板來調節。

流量與馬達轉速成正比。這使得蠕動泵適用於分配和計量應用。為了選擇合適的電機,需要考慮幾個方面。直流馬達有不同的品質等級,運行時間從 500 小時到 4000 小時不等。這些馬達的限制因素是電刷系統和軸承。交流馬達的壽命範圍為罩極馬達的 1000 小時到電容器馬達的 10,000 小時以上。
對於步進和無刷直流馬達來說,限制因素通常只有軸承系統。在 BLDC 和步進馬達中,可以在運行過程中非常輕鬆地調整速度。當需要可變流量時,通常使用這些馬達類型。
典型的蠕動軟管或管材包括矽膠、熱塑性硫化橡膠 (TPV) 或 PVC 以及氟橡膠材料。當需要泵送非腐蝕性介質時,通常使用矽膠。與其他材料相比,矽膠屬於較軟的材料。 TPV 結合了聚丙烯的易加工性和 EPDM 的彈性體特性。常用的 TPV 為基礎的管材材料有 PharMed® BPT 或 Santoprene™。當需要泵送更具化學腐蝕性的介質時,會使用 Viton® 等氟橡膠材料。
在選擇合適的管道時,正確選擇管道尺寸至關重要。當最大管道壽命是關鍵時,內徑較大且馬達轉速較低的管道是有利的。對於更高的流速,應選擇大內徑管道和高馬達轉速。當應用需要高精度時,管道應具有最小內徑,且馬達轉速應較高。對於泵送粘稠液體,管道應具有更大的壁厚,以確保快速恢復原始形狀。
管道中的顆粒可能會脫落到流體循環中,這個過程稱為散裂。特別是在生物、製藥或醫療應用中,應避免散裂。存在特殊類型的 TPV 材料(例如 Versalloy™),可提供最佳化的性能以減少剝落。
為了減少脈動,許多蠕動幫浦都採用彈簧加載機制,以確保平穩的泵送動作。這項特性對於活細胞等剪切敏感流體也很重要。需要考慮的另一個方面是根據所需的流速調整泵浦以適應不同的管道尺寸。
更複雜的幫浦類型還具有可調節的阻塞功能。此功能可協助將幫浦調整到流體系統中可能出現的不同壓力等級。此外,它有助於根據不同的管道材料調整泵浦的性能。根據流體的類型,使用由矽樹脂製成的較軟的管子,而對於化學要求高的應用,則需要使用氟彈性體材料。這些通常要困難得多。
蠕動幫浦因其易於使用而脫穎而出。只需幾秒鐘即可更換管道或幫浦頭。無需內部閥門的設計具有不同的優勢。可以順時針和逆時針操作,因此如果製程需要,液體可以在兩個方向上傳輸。由於沒有閥門,管道中的限制更少,這有助於傳輸黏性介質。
為了提高產品的效率,可以使用多通道蠕動幫浦。在這種泵浦中,一個馬達驅動一個具有多達 15 個通道的泵浦頭,每個通道包含一個單獨的管。這樣,可以同時傳輸不同的介質,或將相同的介質分配到多個容器中。蠕動幫浦中使用的滾輪數量對流體處理有很大影響。對於更高的流速,僅使用兩個或三個滾輪。其缺點是脈動較高。如果需要輕柔地傳輸介質,通常會使用更多的滾輪來維持適度的脈動水平。
許多醫療或分析過程中的一個重要要求是避免交叉污染。管子是唯一與介質接觸的部件,並且可以在每個過程循環後輕鬆切換。其他應用包括工業洗碗機中的洗滌劑分配、連續排放監測中的冷凝物去除或在透析機中轉移透析液。
Thomas 提供的幫浦的流量範圍從每分鐘小於 0.1 毫升到每分鐘 2000 毫升。在特殊產品版本中,可以處理高達 10 bar 的高壓。我們廣泛的產品組合為最苛刻的液體處理應用提供了解決方案。