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選擇定量泵的關鍵因素

在許多產業製造過程中,流體的分配,如灌注和注液,是生產中不可或缺的步驟。精準的流體的分配會影響產品品質並降低成本。


定量泵是用於精準量測和輸送流體的裝置。其原理是利用機械結構液體吸入到泵體內,並透過壓力和流量控制裝置將流體精確地分配到目標位置。定量泵常用於需要高精度和穩定性的流量分配製程中,如生技醫藥、食品加工、化學藥劑分配等。定量泵透過機械設計的控制達到精準地輸送流體的注入量,維持產品的一致性,減少因誤差導致的不良品及浪費。


常見的定量泵類型包括柱塞泵、齒輪泵、蠕動泵等。不同類型的泵有不同的特點和應用範圍,選擇合適的定量泵需根據具體的要求和實際情況進行評估和選擇。不同定量幫浦類型的差異比較,我們另闢章節討論。在此以柱塞泵為例,我們討論選擇適合的柱塞式定量泵時應考慮的因素。


生產單位基於成本考量,期望能一隻泵能打遍天下無敵手,但現實上是很難辦到的。流體本身具有的特性不相同,包括酸鹼度、黏度、會不會結晶、有無顆粒等,這些因素都會影響定量泵的選擇。柱塞泵會因為生產條件不同而產生不同的形式,主要考量有三大因素:流體的黏度、流體分配量及驅動方式。

以下就分別說明這些因素對柱塞泵的選擇有何差異。


一、流體的黏度

最基本的考量是流體的黏度。黏度低(<5000cps)的流體易流動,可以選擇單向閥(Check Valve)。單向閥型泵的構造簡單,易於操作與維護,適合中低黏度不含顆粒的流體。至於中高黏度(5000~20000cps)的流體,需要較大的壓力來斷流,此時就適合用旋轉閥(Rotation Valve)。旋轉閥型泵常應用在食品業如醬料包或高黏度的化妝品產業。


二、流體分配量

柱塞式定量泵的優勢是高精準度,如UBA優霸定量泵的精準度可達到正負千分之五。基本條件是選擇適合流體分配量的泵體。用大泵分配極微小量的流體時,其精準度會受影響;如用小泵分配大量時,會影響生產速度。所以依生產所需的分配量,選擇適合泵體容積的泵,才能達到預期的精準度。

 

三、驅動方式

柱塞泵的前段有不同的閥體來控制流體的分配,而驅動柱塞的後端也有不同的選擇。如氣動、電動馬達(步進馬達和伺服馬達)。氣動驅動的循環速度較電動驅動較快,注液量的調整是以手動方式透過泵上方的千分尺;電動驅動可透過控制器調整所有注液參數,快速且精準控制注液量。如現場使用的泵數量少,且注液量變動頻率低,可選擇氣動驅動的注液泵;反之如果現場同時多隻泵進行生產,且會因生產條件不同而調整注液量,那就建議採用電動馬達驅動,快速又精準,可減少停機時間。

 

以上這些是選擇柱塞泵型基本的考量因素,其他還需考慮還包括流體的酸鹼值,在材質上需選擇可耐酸鹼的零配件;或用於醫療生技上,有確效的考量,材質光滑度必須客製以符合品質要求。而在電池電解液的應用上,除了須考量電解液酸鹼值的問題,還需考量到電解液結晶的問題。



柱塞泵廠商介紹


HiBar(海霸)是一間生產定量注液系統的加拿大公司,在1974年研發製造出第一台精密定量泵以來,專注在精密定量注液與流體分配系統,精密定量泵後來廣泛應用在電池電解液的注液上,包括Tesla在電池電解液注液時上也是採用HiBar的柱塞泵。


後來Tesla在2019年併購HiBar,HiBar成為專為生產Tesla所需的液體分配系統。此時大陸電動車已崛起,對於電池生產的需求更是大增,原代理HiBar的二十多年的中國代理商UBA優霸因應市場需求,生產製造精密定量注液泵。針對電解液結晶問題,UBA除了原有的單向閥及旋轉閥外,設計出隔膜閥型泵,減少因結晶產生維修及提供的成本,並達到電池電解液嚴苛的注液標準。根據大陸市場電池發展的需求,研製設計各種不同類型電池所需的定量泵,如為生產刀片電池所需的高壓定量泵、為注液高黏度鹼性電池鋅膏所用的電動旋轉泵等。


因UBA優霸設計製造能力強,加上在銷售端累積的經驗,能因市場需求改善及客製,目前已成為大陸主要電池製造商所指定用的定量泵;UBA的定量泵不只應用在電池產業,也應用在食品業及生技醫療產業的定量注液上;包括含顆粒的醬料,及極微的醫材分配上,得到客戶的信任與肯定。UBA優霸也將市場拓展到全世界,台灣目前已有多家電池廠及生醫製造採用UBA的定量注液泵,如有興趣試用,歡迎聯繫諾達銷售人員。

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