与沉积物注入液体,化学物质,泥浆和油墨一直是气动双隔膜泵(AODD)的领域。提供许多不同的建筑材料,可以建造AODDs泵几乎任何液体,在大多数卷。
AODD泵BETVICTOR体育官网简单的图片。膜片移动液体腔内摄入和驱逐液体而止回阀保持在正确的方向流动的流体运动。这些泵操作只BETVICTOR体育官网来回振荡的一个杆连接到两个横向膜片的反对。杆移动如何?
驱动泵
当多个选择驱动隔膜泵,气动是最常见的,通常大多数安装和应用程序的最佳对策。压缩空气的卑微的日期早在公元前2000年波纹管用于助长了火势时,随着人锻造钢铁到他将构建未来的形状。今天,现代使用压缩空气是惊人的。从牙科工具,现代机器人依靠压缩空气的力量。
工程气流
在任何气动设备效率是至关重要的。压缩空气使用广泛的行业,通常被视为第四utility-such电力、天然气和立方米。当每单位能量传递的基础上评估,这是最昂贵的。因此,AODD泵执行较低压力节省能源(和金钱)消耗更少的压缩空气。它也使更多的空气可供其他设备。
将气动能源转换为机械能以最有效的方式是工程师的目标。安装滑动阀门和密封空气,直接根据需要是容易的,但真正的工程确定空气时应该去哪里,什么时候,多长时间。一个工程师必须决定是否依靠旧的技术或理论领域锐意进取为寻找下一个伟大的突破。
通常,执行一个复杂任务,工程师将设计一个复杂的电路。一个化学传递系统提供者决定保持简单,用更少的移动部件。
工程下兔子洞
一组化学输送泵工程师尝试了不同的方法,从那里的空气进入泵,开始工作。这种化学物质泵供应商想处理常见问题经历了AODD pumps-such冻结、停滞和缺乏效率。BETVICTOR体育官网
图1所示。航空发动机横截面空气进入泵首先进入主要的阀门和促动差动活塞。活塞的设计,与活塞的一端比另一端,意味着当空气,活塞将永远下去。这个运动空气适用于主要和飞行员阀门。
在设计一个关键特性是主要的集成阀和导阀到相同的陶瓷板,设计这意味着显著减少移动部件。陶瓷是岩石,它穿着像岩石,所以工程师的主要和飞行员从陶瓷阀门制造极端耐用性。陶瓷片是极其严格的公差,提供精确的空气管理,减少其他部分和海豹的必要性。最终的结果是一个空气管理系统构建本质上从石头只有四个移动部件(见图1)。
更少的部分意味着更少的维护,操作简单,减少磨损。这个简化的设计还提供了操作的效率。尽量减少移动部件和动态密封减少泄漏的可能性。
空气进入差动阀室压差阀,让空气通过正确的隔膜室。随着隔膜室的扩展,航线穿过陶瓷组件提高差动阀,启动增压过程相反的隔膜。
在这种空气回路,只有动态海豹是两个u-cups差动阀的顶部和底部。所有其他海豹参与航空发动机装配在本质上是静态的,密封不移动的组件。这个重复的主题更少穿项目维护,从减少移动部件,减少摩擦。由于陶瓷组件地这么紧的宽容,他们不需要额外的动态密封保持气密。
排气管理进气管理一样重要。通过广泛的三维建模和计算流体动力学(CFD)模拟,工程师能够形状的排气流进入泵体(见图2),一旦内部排气实现最佳流,工程师与空气动力学和热力学分析。由此产生的专利发展虚拟冻结的结束。
图2。CFD排气流这个设计显示大幅提高效率,使泵开始6 - 7 psi,而不是超过20 psi,通常需要在其他模型。根据注入液体,实地测试表明,这种AODD泵动作尽可能多的流体在20 psi典型的泵将在40 psi。BETVICTOR体育官网专利申请中设计解决拖延,冻结一代又一代的泵不能和效率问题。BETVICTOR体育官网
具有挑战性的流体动力学
运动流体的动力学是复杂的。使膜片移动液体尽可能有效地是一个挑战。
图3。进气总管止回阀CFD理想情况下,流体的最大可能数量应该卷入和赶出液室的活塞的行程,同时最小化(或控制)少量的水动力空化。膜片必须具有最长的使用寿命和生产许多不同的材料,使泵中使用广泛的液体。
空化发生在压力低于液体的饱和蒸汽压泵。泡沫的生成和内爆当液体被减少,然后后续增加,压力。这导致高能密度、温度和压力发生表面的泡沫。蒸发之前,根据流体被注入,它甚至有可能冻结或爆炸。
设计流体室、阀门和膜片使用CFD虚拟环境允许工程师调整设计来获得期望的结果没有昂贵的失败的测试单位。模拟流也允许工程师看到每个更改如何影响产品的操作。
当性能和效率最大化,有效活塞面积越大,流体的位移越大。活塞的有效面积之间的中点备份垫圈和密封隔膜的本身。
工程师们也想最大化隔膜flex生活最长的flex铰链。他们完成这通过创建一个“引导”设计,添加长度旋卷形式(见图4)。由此产生的效率还帮助减轻汽蚀和提供了一个更加统一的流体驱替,无论输入压力,完全空流体室。
图4。引导设计添加长度旋卷形式和增加隔膜flex的生活。正在搜索效率作为工程师不断寻求方法来得到更多的工作从更少的能量。很明显,随着技术的进步,那么这将会寻找提高效率。