液压隔膜泵与屏蔽泵有什么区别:计量精度、密封和选型

液压隔膜泵与屏蔽泵最大的区别在于原理:液压隔膜计量泵是往复式容积泵,每个冲程排出固定体积,本身就能计量;屏蔽泵是没有轴封的离心泵,流量随管路阻力变化,不能直接当计量泵用。两者被放在一起比,是因为都没有动密封,适合有毒、易燃、贵重的介质。这篇写给在两者之间犹豫的工艺和设备工程师。
液压隔膜泵与屏蔽泵的工作原理
液压隔膜计量泵由电机带动柱塞往复运动,柱塞推动液压油,液压油再推动隔膜,隔膜另一侧接触介质。隔膜两侧压力基本平衡,所以能承受很高的出口压力,隔膜寿命也长。原理细节可以看液压隔膜泵工作原理。
屏蔽泵把电机转子和泵叶轮装在同一根轴上,转子外面套一层薄金属屏蔽套,介质可以进入转子腔,但被屏蔽套和定子隔开。没有轴伸出泵外,也就没有机械密封,靠介质本身冷却电机和润滑轴承。
一句话概括:前者靠体积挤压,后者靠叶轮甩出去。
计量精度差在哪里
液压隔膜计量泵的稳态计量精度通常在±1%左右,流量和出口压力关系不大,出口压力升高,流量基本不变。调冲程长度或频率就能改流量,调节比一般能做到10:1以上。
屏蔽泵是离心泵,流量取决于泵的性能曲线和管路阻力的交点。出口压力一变,流量跟着变。想用屏蔽泵计量,必须外加流量计,再用调节阀或变频器组成闭环,精度取决于流量计和控制回路,而且小流量区离心泵效率低、发热大。
所以说屏蔽泵计量是“泵加仪表”的方案,不是泵本身的能力。连续大流量输送、对精度要求不那么高的场合,这样做没问题;小流量精确加药,就不划算了。离心泵和计量泵的通用区别,可以对照计量泵和离心泵的区别。
压力和流量范围
液压隔膜泵的优势在小流量、高压力。几升每小时到几立方每小时的流量,出口压力可以到几十甚至上百bar,具体看型号。
屏蔽泵适合中大流量、中低扬程的连续输送,流量可以到每小时几十上百立方,但单级扬程有限。小流量、高压的工况,屏蔽泵往往选不到合适的点。
介质适应性
两种泵对介质都有讲究,但怕的东西不一样:

图 1:LEWA ecoflow 多层隔膜结构。图片来源:LEWA官网
- 黏度:液压隔膜泵能处理较高黏度的介质,速度放低就行;屏蔽泵黏度高了效率下降快,转子腔冷却也受影响。
- 颗粒:屏蔽泵的轴承靠介质润滑,含颗粒的介质会磨轴承;液压隔膜泵主要担心颗粒卡住单向阀。
- 易汽化介质:屏蔽泵的电机热量传给介质,沸点低的介质在转子腔里容易汽化,要专门设计冷却回路。液压隔膜泵要注意吸入条件,防止汽蚀。
- 干转:屏蔽泵干转几十秒就可能烧轴承;液压隔膜泵短时干转一般不会损坏,但会失去计量。
维护重点不同
液压隔膜泵日常看液压油、隔膜破裂报警和单向阀,隔膜一般按运行时间定期更换。屏蔽泵主要看轴承磨损,很多屏蔽泵带轴承磨损监测,到了报警值就要检修;屏蔽套一旦磨穿,介质会进入定子,后果比隔膜泵漏油严重。
液压隔膜泵与屏蔽泵怎么选
按下面几条判断:
- 需要精确加药、流量小、压力高,选液压隔膜计量泵。
- 连续输送、流量大、对计量精度要求不高,选屏蔽泵。
- 既要大流量又要计量,可以屏蔽泵加流量计闭环,也可以多头液压隔膜泵,取决于流量范围和投资。
- 介质含颗粒或容易汽化,优先液压隔膜泵。
以德国 LEWA 的 ecoflow 液压隔膜计量泵为例,它用多层隔膜和破裂监测,常用于炼化、化工里有毒介质的精确投加。型号范围可以在液压隔膜计量泵产品页查看,品牌资料见LEWA品牌页,选型步骤见液压隔膜计量泵怎么选型。
结论
液压隔膜泵与屏蔽泵都没有动密封,但一个是容积式计量泵,一个是离心输送泵。要精确计量、小流量、高压力,选液压隔膜泵;大流量连续输送选屏蔽泵,屏蔽泵计量需要外加仪表闭环。把介质、流量、压力和精度要求发给我们,联系选型帮你判断用哪种。
常见问题
液压隔膜泵与屏蔽泵哪个更不容易泄漏?
两者都没有动密封,正常情况都不漏。区别在失效时,屏蔽套磨穿的后果一般比隔膜破裂更难处理。
屏蔽泵计量能做到多准?
取决于流量计和控制回路。通常能满足连续输送的需要,但小流量精确加药不如计量泵。
屏蔽泵可以小流量长期运行吗?
不建议。小流量时电机热量带不走,容易导致介质汽化和轴承损坏,一般要设最小流量回流。
液压隔膜泵能输送高温介质吗?
可以,但要按温度选隔膜材料和泵头结构。高温工况一般需要和厂家确认。
两种泵能不能组合使用?
可以。常见做法是屏蔽泵负责大流量转料,液压隔膜计量泵负责从储罐精确投加。