在現(xiàn)代工業(yè)流體投加系統(tǒng)中，新道茨機械計量泵（如ND、HND系列）憑借其高穩(wěn)定性、大流量以及出色的耐壓性，成為了水處理、化工生產(chǎn)和石油石化等領(lǐng)域的關(guān)鍵設(shè)備。然而，對于許多操作員和工程師來說，如何精準地控制流量是實現(xiàn)工藝目標的核心。不同于電磁泵，機械隔膜計量泵的流量調(diào)節(jié)有著其獨特的物理機制。本文將系統(tǒng)地解析新道茨機械計量泵如何控制流量，并提供優(yōu)化精確計量的實用建議。

一、理解核心原理：機械計量泵流量控制的基本公式

要掌握新道茨機械計量泵的控制流量方法，首先需要理解其流量輸出的物理邏輯。作為容積式泵，機械計量泵的流量（）由以下公式?jīng)Q定：

其中：

• 代表單次沖程的排量（由沖程長度決定）。
• 代表每分鐘的沖程次數(shù)（由電機轉(zhuǎn)速和減速比決定）。
• 代表泵的容積效率。

因此，新道茨機械計量泵控制流量的主要手段分為兩大類：改變沖程長度和改變沖程頻率。

二、手動控制的核心：沖程長度調(diào)節(jié)機構(gòu)

對于大多數(shù)標配的新道茨機械隔膜計量泵，最直接且最常用的流量調(diào)節(jié)方式是通過調(diào)節(jié)手輪來改變沖程長度。

1. 沖程調(diào)節(jié)手輪的工作機制

新道茨計量泵的驅(qū)動單元內(nèi)部包含一個精密的偏心調(diào)節(jié)機構(gòu)。通過旋轉(zhuǎn)泵體后端的沖程調(diào)節(jié)手輪，可以改變曲軸或偏心輪的有效偏心距。

• 增加沖程： 手輪向增加方向旋轉(zhuǎn)，膜片往復運動的幅度變大，單次排液量增加。
• 減小沖程： 手輪向減小方向旋轉(zhuǎn)，膜片行程變短，單次排液量隨之減少。

2. 沖程調(diào)節(jié)的注意事項

在進行手動調(diào)節(jié)時，必須遵循以下原則以保障設(shè)備的穩(wěn)定運行：

• 停機調(diào)節(jié)與運行調(diào)節(jié)： 雖然新道茨的部分型號支持停機調(diào)節(jié)，但為了保護調(diào)節(jié)絲桿和內(nèi)部軸承，建議在泵運行狀態(tài)下進行沖程調(diào)節(jié)。
• 調(diào)節(jié)范圍： 通常建議將沖程長度控制在  之間。當沖程低于  時，由于單向閥啟閉的滯后性，計量精度會顯著下降。

三、自動化控制的飛躍：變頻器調(diào)節(jié)沖程頻率

隨著工業(yè)自動化要求的提高，僅靠手動調(diào)節(jié)已無法滿足復雜工況。通過變頻器改變電機頻率，從而調(diào)整沖程頻率，是實現(xiàn)遠程控制和自動控制的主流方案。

1. 變頻控制流量的原理

變頻器通過改變輸入電機的電源頻率，直接影響電機的轉(zhuǎn)速。由于新道茨機械計量泵的流量與電機轉(zhuǎn)速成正比，通過 PLC 發(fā)送  信號給變頻器，即可實現(xiàn)流量調(diào)節(jié)的自動化。

2. 變頻控制的顯著優(yōu)勢

• 線性度高： 改變頻率調(diào)節(jié)流量的線性關(guān)系通常優(yōu)于改變沖程長度。
• 降低機械磨損： 在低流量需求下，降低沖程頻率可以減少膜片、單向閥球和閥座的往復撞擊次數(shù)，延長易損件壽命。
• 遠程聯(lián)鎖： 方便接入中控系統(tǒng)，根據(jù)在線傳感器的反饋（如 PH 值或流量計）實現(xiàn)閉環(huán)精確計量。

四、復合調(diào)節(jié)模式：沖程長度與頻率的協(xié)同優(yōu)化

在某些高端應(yīng)用中，工程師會采取“雙重調(diào)節(jié)”策略。即先通過沖程調(diào)節(jié)手輪將泵設(shè)定在一個最佳的機械效率區(qū)間（如  沖程），然后通過變頻器進行日常的自動控制。這種方式既能保證精確計量，又能最大限度地保護膜片。

五、影響流量控制精度的關(guān)鍵因素

即便掌握了調(diào)節(jié)方法，如果忽視了系統(tǒng)環(huán)境，控制流量的效果也會大打折扣。

1. 系統(tǒng)背壓的穩(wěn)定性

新道茨機械計量泵的輸出流量會隨背壓的變化而波動。如果出口壓力不穩(wěn)定，流量就會出現(xiàn)漂移。建議在出口管路安裝背壓閥，為泵提供一個恒定的壓力環(huán)境。

2. 液體粘稠度與氣蝕現(xiàn)象

當輸送液體粘稠度高的介質(zhì)時，吸入行程會變慢。如果沖程頻率過高，會導致泵頭充不滿，產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象，進而導致流量不穩(wěn)。在這種情況下，應(yīng)降低頻率，增大沖程長度。

3. 定期的流量標定

無論采用哪種控制方式，流量標定是驗證精確計量的唯一手段。建議每季度或更換介質(zhì)后，利用標定柱測量泵在不同設(shè)定值下的實際流量，并繪制流量曲線。

六、日常維護保障流量控制效果

要確保控制流量的靈敏度，必須執(zhí)行嚴格的維護程序：

1. 潤滑油檢查： 確保驅(qū)動箱內(nèi)的潤滑油處于油窗中心線，防止調(diào)節(jié)機構(gòu)磨損。
2. 單向閥清洗： 單向閥內(nèi)有異物是導致流量忽大忽小的元兇，需定期執(zhí)行清洗單向閥的操作。
3. 緊固泵頭螺栓： 防止漏液導致的壓力損失，確保每一滴液體都被精準推出。

結(jié)論

新道茨機械計量泵控制流量的核心在于機械與電氣的完美結(jié)合。手動調(diào)節(jié)沖程長度提供了堅實的機械基礎(chǔ)，而變頻調(diào)節(jié)沖程頻率則賦予了系統(tǒng)智能化的靈魂。通過合理配置背壓閥等附件，并遵循規(guī)范的維護程序，用戶可以輕松實現(xiàn)穩(wěn)定運行與精確計量，充分發(fā)揮新道茨計量泵的性能優(yōu)勢。

常見問題解答 (FAQs)

1. 可以在機械泵停止運行的時候調(diào)節(jié)沖程手輪嗎？雖然大部分新道茨型號在停機時可以轉(zhuǎn)動手輪，但從機械結(jié)構(gòu)保護的角度來看，在泵運行過程中調(diào)節(jié)能減小內(nèi)部零件的摩擦阻力，調(diào)節(jié)起來更輕便，也能延長絲桿壽命。

2. 為什么我的沖程調(diào)到了 , 但流量卻幾乎沒有？這是因為在極短的沖程下，泵頭內(nèi)部產(chǎn)生的壓差不足以迅速克服單向閥球的自重和液體粘力。通常建議**流量控制區(qū)間不低于 **，以確保計量精度。

3. 變頻控制和手動調(diào)節(jié)，哪種方式更精準？從線性度來看，變頻控制（改變頻率）在  范圍內(nèi)表現(xiàn)非常穩(wěn)定。但若涉及到介質(zhì)特性的變化，機械調(diào)節(jié)沖程長度能改變壓縮比，有時對高粘度介質(zhì)的控制效果更好。

4. 安裝了變頻器后，是否還需要配置背壓閥？是的。變頻器只改變泵的動作速度，而不改變系統(tǒng)的壓力特性。如果沒有背壓閥，出口壓力的波動依然會導致流量不準，無法實現(xiàn)真正的精確計量。

5. 調(diào)節(jié)流量后，發(fā)現(xiàn)泵的震動變大了，這是怎么回事？如果是在高頻率、大沖程下運行，脈沖沖擊會增強。此外，如果吸入管道過細，在大流量下容易產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象引起震動。此時應(yīng)檢查吸入管徑或嘗試加裝脈動阻尼器。