氣動防爆蠕動泵通過壓縮空氣驅動實現無電機運行,其本質防爆特性使其成為易燃易爆、潮濕高溫等惡劣環境的理想流體輸送設備。以下從驅動結構與工作循環兩方面進行深度解析:
一、驅動結構:氣動能量轉換與動力傳遞系統
氣動馬達(動力核心)
采用葉片式或活塞式氣動馬達,通過壓縮空氣與馬達內部葉片/活塞的相互作用產生旋轉力。壓縮空氣經進氣口進入馬達腔體,推動葉片或活塞做往復/旋轉運動,將氣壓能轉化為機械能。其輸出扭矩與轉速可通過調節進氣壓力(通常0.2-0.8MPa)實現無級控制,且無需潤滑油,避免油污污染風險。
氣動控制組件(精準調控)
節流閥:通過調節氣流通道截面積,控制進入馬達的空氣流量,從而調整泵的轉速與流量。
換向閥:改變氣流方向,實現馬達的正反轉切換,支持流體雙向輸送。
氣動二聯件(過濾器+調壓閥):過濾壓縮空氣中的雜質與水分,穩定輸出壓力,防止氣源波動影響泵性能。
傳動裝置(動力傳遞)
氣動馬達通過聯軸器或齒輪將旋轉運動傳遞至泵頭滾輪組件。聯軸器采用柔性設計,可吸收振動并補償安裝誤差;齒輪傳動則用于高扭矩場景,確保動力傳遞效率。
二、工作循環:軟管周期性擠壓與流體單向輸送
吸入階段(負壓形成)
當泵頭滾輪組旋轉至軟管釋放位置時,軟管依靠自身彈性恢復原狀,管內形成負壓區。此時,入口閥門開啟,流體在壓力差作用下被吸入軟管。
擠壓階段(流體推進)
滾輪組繼續旋轉,逐漸擠壓軟管。軟管截面積減小,管內流體被正向推移,壓力升高。擠壓過程中,出口閥門保持關閉,防止流體回流。
排出階段(流體輸送)
當滾輪組擠壓至軟管最小截面積時,出口閥門開啟,高壓流體被擠出軟管,完成一次輸送循環。單次輸送體積由軟管內徑、滾輪擠壓長度及軟管彈性決定,通過調節馬達轉速可精確控制流量(范圍通常為5-10000mL/min)。
三、防爆與適應性設計
本質防爆機制
整機無電氣元件,杜絕電火花風險;氣動系統采用防爆型氣源處理元件(如鑄鋁外殼、防爆接頭),符合ExdⅡCT4防爆標準,適用于2區危險場所。
環境適應性優化
材質選擇:泵頭與軟管接觸部件采用316L不銹鋼或聚四氟乙烯(PTFE),耐腐蝕、抗化學侵蝕。
密封設計:動態密封圈與靜態密封墊雙重防護,防止氣體泄漏與流體滲透。
軟管兼容性:支持多種軟管材質(如硅膠、氟橡膠、PVC),適應不同流體特性(如粘度、溫度、腐蝕性)。
四、典型應用場景
氣動防爆蠕動泵廣泛應用于石油化工(油品輸送、催化劑添加)、制藥行業(無菌溶液配制)、食品加工(醬料灌裝)及環保領域(廢水處理藥劑投加),其無電機驅動特性與防爆設計為危險環境提供了安全可靠的流體控制解決方案。