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各種泵的工作原理(二)

發布時間: 2019-09-26  點擊次數: 193次

各種泵的工作原理(二)
泵主要是用來輸送水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和液態金屬等液體,也可輸送液、氣混合物及含懸浮固體物的液體。這裏給大家介紹一下各種泵的工作原理及其性能特點,希望對大家有所幫助。
十、旋渦泵
旋渦泵的葉片凹槽中的液體,被離心力甩向流道,一次增壓;流道中液體又因槽中液體被甩出形成低壓,再次進入凹槽,再次增壓;多次的凹槽--流道--凹槽的漩渦運動,從而獲得較高壓頭。
旋渦泵的優點
1、W型單級直連旋渦泵是供吸送清水或物理化學性質類似於水的液體之用,使用液溫不超過60,常用於鍋爐給水的配套,在造船、輕紡、化工、冶金、機械製造、水產養殖、固定消防穩壓、熱交換機組、農業遠程噴灌等部門等都有廣泛的應用。
2、旋渦泵體積小、重量輕的特點在船舶裝置中具有極大的優越性。具有自吸能力或借助於簡單裝置來實現自吸。
3、具有陡降的揚程特性曲線,因此,對係統中的壓力波動不敏感。某些旋渦泵可實現汽液混輸。這對於抽送含有氣體的易揮發的液體和汽化壓力很高的高溫液體具有重要的意義。
4、旋渦泵結構簡單、鑄造和加工工藝都容易實現,某些旋渦泵零件還可以使用非金屬材料,如塑料、尼龍模壓葉輪等。
旋渦泵的缺點
1、效率較低,不超過55%,大多數旋渦泵的效率在20-40%,因此妨礙了它向大功率方向發展。
2、旋渦泵的汽蝕性能較差。
3、旋渦泵不能用來抽送粘性較大的介質。因隨著液體粘性的增加,泵的揚程和效率會急劇降低,介質的粘度限製在114厘沲之內。
4、旋渦泵葉輪和泵體之間的徑向間隙和軸向間隙的要求較嚴給加工和裝配工藝帶來一定困難。
5、抽送的介質隻限於純淨的液體。當液體中含有固體顆粒時,就會因磨損引起軸向和徑向的間隙增大而降低泵的性能或導致旋渦泵不能工作。
十一、葉片泵
因為曆史的葉片泵根據中類型的不同有兩種:一)專門指容積泵中的滑片泵。二)指動力式泵的三泵(離心泵、混流泵、軸流泵)或其他特殊的泵。這類泵產品一般不會叫葉片泵。但作為專著,葉片泵幾乎全部是指離心泵、混流泵、軸流泵等(一級建造師2014《機電工程與管理實務》中稱這三類為葉輪泵)。根據其每轉的理論排量是固定值還是可變值,可以分為葉片式變量泵和葉片式定量泵。
葉片泵的優點
1、輸出流量比齒輪泵均勻,運轉平穩,噪聲小。
2、工作壓力較高,容積效率也較高。
3、單作用式葉片泵(Tokimec東京計器葉片泵)易於實現流量調節,雙作用式葉片泵則因轉子所受徑向液壓力平衡,使用壽命長。
4、結構緊湊,輪廓尺寸小而流量較大。
葉片泵的缺點
1、自吸性能較齒輪泵差,對吸油條件要求較嚴,其轉速範圍必須在500~ 1500 r/min範圍內。
2、對油液汙染較敏感,葉片容易被油液中雜質咬死,工作可靠性較差。
3、結構較複雜,零件製造精度要求較高,價格較高。葉片泵一般用在中壓(6.3 MPa)液壓係統中,主要用於機床控製,特別是雙作用式葉片泵(東京計器SQP葉片泵)因流量脈動很小,因此在精密機床中得到廣泛使用。
十二、蒸汽噴射泵
蒸汽噴射泵工作時蒸汽進入噴嘴後,高速噴出,產生低壓,將氣體吸入並在混合室混合,經擴大管後,動能轉變為壓強能。如果吸入的氣體來自容器,容器減壓,即可稱作噴射真空泵。
蒸汽噴射泵的性能特點
1、該泵無機械運動部分,不受摩擦、潤滑、振動等條件限製,因此可製成抽氣能力很大的泵。隻要泵的結構材料選擇適當,對於排除具有腐蝕性氣體、含有機械雜質的氣體以及水蒸等場合極為有利。
2、結構簡單、重量輕,占地麵積小。
3、工作蒸汽壓力為4~9×105Pa,在一般的冶金、化工、醫藥等企業中都具備這樣的水蒸汽源。
因水蒸汽噴射泵具有上述特點,所以廣泛用於冶金、化工、醫藥、石油以及食品等工業部門。
十三、軸流管道泵
軸流管道泵的葉輪設計成軸流式。轉速很高,如果電機功率、葉輪直徑、管道直徑足夠大的話,流量可以很大。
軸流管道泵的性能特點
1、管道泵結構緊湊,機泵一體化,體積小.其立式結構具有安裝占地麵積小,運行平穩,安裝無需調整
2、泵進出口設計成規格相同法蘭,且位於同一中心在線,可象閥門一樣直接安裝在管路上,且中心低,便於管道布置,安裝方便.
3、泵與電機同軸,軸向尺寸短,使泵運行更加平穩,噪音低.
4、取消傳統軸封方式,避免了輸送介質的外泄,因此具有完全無泄漏的顯著特點.
十四、自吸泵
自吸泵的工作原理是:水泵啟動前先在泵殼內灌滿水(或泵殼內自身存有水)。啟動後葉輪高速旋轉使葉輪槽道中的水流向渦殼,這時入口形成真空,使進水逆止門打開,吸入管內的空氣進入泵內,並經葉輪槽道到達外緣。
自吸泵的性能特點
自吸泵屬自吸式離心泵,它具有結構緊湊、操作方便、運行平穩、維護容易、效率高、壽命長,並有較強的自吸能力等優點。管路不需安裝底閥,工作前隻需保證泵體內儲有定量引液即可。不同液體可采用不同材質自吸泵。
1、排汙能力強:特殊的葉輪防堵設計,確保了泵且無堵塞。
2、節能:采用水力模型,效率比一般自吸泵高3~5%。
3、自吸性能好:自吸高度比一般自吸泵高1米,且自吸時間更短。
十五、活塞泵
活塞泵工作時借活塞在汽缸內的往複作用使缸內容積反複變化,以吸入和排出流體。
活塞泵的性能特點
活塞泵又叫電動往複泵,從結構分為單缸和多缸,其特點是揚程較高。適用於輸送常溫無固體顆粒的油乳化液等。用於油田、煤層注水、注油、采油;膛壓機水壓機的動力泵,水力清砂,化肥廠輸送氨液等。若過流部件為不鏽鋼時,可輸送腐蝕性液體。另外根據結構材質的不同還可以輸送高溫焦油、礦泥、高濃度灰漿、高粘度液體等。
活塞泵適用於高壓、小流量的場合,特別是流量小於100米3/小時,排出壓力大於9.8兆帕時,更顯示出它較高的效率和良好的運行性能。它吸入性能好,能抽吸各種不同介質、不同粘度的液體。因此,在石油化學工業、機械製造工業、造紙、食品加工、醫藥生產等方麵應用很廣。低中速活塞泵速度低,可用人力操作和畜力拖動,適用於農村給水和小型灌溉。
十六、羅茨真空泵
羅茨泵的工作原理與羅茨鼓風機相似。由於轉子的不斷旋轉,被抽氣體從進氣口吸入到轉子與泵殼之間的空間v0內,再經排氣口排出。由於吸氣後v0空間是全封閉狀態,所以,在泵腔內氣體沒有壓縮和膨脹。但當轉子頂部轉過排氣口邊緣,v0空間與排氣側相通時,由於排氣側氣體壓強較高,則有一部分氣體返衝到空間v0中去,使氣體壓強突然增高。當轉子繼續轉動時,氣體排出泵外。
羅茨真空泵的性能特點
1、在較寬的壓強範圍內有較大的抽速;
2、起動快,能立即工作;
3、對被抽氣體中含有的灰塵和水蒸氣不敏感;
4、轉子不必潤滑,泵腔內無油;
5、振動小,轉子動平衡條件較好,沒有排氣閥;
6、驅動功率小,機械摩擦損失小;
7、結構緊湊,占地麵積小;
8、運轉維護費用低。
因此,羅茨泵在冶金、石油化工、造紙、食品、電子工業部門得到廣泛的應用。
十七、旋片式真空泵
旋片泵的旋片把轉子、泵腔和兩個端蓋所圍成的月牙形空間分隔成A、B、C三部分,當轉子按箭頭方向旋轉時,與吸氣口相通的空間A的容積是逐漸增大的,正處於吸氣過程。而與排氣口相通的空間C的容積是逐漸縮小的,正處於排氣過程。居中的空間B的容積也是逐漸減小的,正處於壓縮過程。
由於空間A的容積是逐漸增大(即膨脹),氣體壓強降低,泵的入口處外部氣體壓強大於空間A內的壓強,因此將氣體吸入。當空間A與吸氣口隔絕時,即轉至空間B的位置,氣體開始被壓縮,容積逐漸縮小,後與排氣口相通。當被壓縮氣體超過排氣壓強時,排氣閥被壓縮氣體推開,氣體穿過油箱內的油層排至大氣中。由泵的連續運轉,達到連續抽氣的目的。如果排出的氣體通過氣道而轉入另一級(低真空級),由低真空級抽走,再經低真空級壓縮後排至大氣中,即組成了雙級泵。這時總的壓縮比由兩級來負擔,因而提高了極限真空度。
旋片式真空泵的性能特點
旋片式真空泵(簡稱旋片泵)是一種油封式機械真空泵。其工作壓強範圍為101325~1.33×10-2(Pa)屬於低真空泵。它可以單獨使用,也可以作為其它高真空泵或超高真空泵的前級泵。它已廣泛地應用於冶金、機械、軍工、電子、化工、輕工、石油及醫藥等生產和科研部門。
1、體積小、重量輕、噪音低;
2、設有氣鎮閥,可抽除少量水蒸氣;在環境溫度五攝氏度到四十攝氏度範圍內,進氣口壓強小於1.3X103帕的條件下允許長期連續運轉,被抽氣體相對濕度大於百分之九十時,應開氣鎮閥。
3、設有自動防返油止回閥,啟動方便;
4、進氣口連續暢通大氣運轉不得超過一分種;
5、不適用於抽除對金屬有腐蝕的,對泵油起化學反應的,含有顆粒塵埃的氣體,以及含氧過高的,有爆炸性的,有毒的氣體。
十八、泥漿泵
泥漿泵,是指在鑽探過程中向鑽孔裏輸送泥漿或水等衝洗液的機械。泥漿泵是鑽探設備的重要組成部分。在常用的正循環鑽探中﹐它是將地表衝洗介質──清水﹑泥漿或聚合物衝洗液在一定的壓力下,經過高壓軟管﹑水龍頭及鑽杆柱中心孔直送鑽頭的底端,以達到冷卻鑽頭、將切削下來的岩屑清除並輸送到地表的目的。常用的泥漿泵是活塞式或柱塞式的,由動力機帶動泵的曲軸回轉,曲軸通過十字頭再帶動活塞或柱塞在泵缸中做往複運動。在吸入和排出閥的交替作用下,實現壓送與循環衝洗液的目的。
泥漿泵的性能特點
1、可輸送高濃度高粘度<10000PaS及含有顆粒的懸浮漿液。
2、輸送液流穩定、無過流、脈動及攪拌、剪切漿液現象。
3、排出壓力與轉速無關 ,低流量也可保持高的排出壓力。
4、流量與轉速成正比,通過變速機構或調速電機可實現流量調節。
5、自吸能力強,不用裝底閥可直接抽吸液體。
6、泵可逆轉,液體流向由泵的旋轉方向來改變,適用於管道需反正向衝洗的場合。
7、運轉平穩、振動、噪聲小。
8、結構簡單、拆裝維修方便。
I-1B型濃漿泵廣泛就應用於化工、製藥、釀造、造紙、食品等單位。
十九、氣氣增壓泵
氣氣增壓泵以壓縮空氣為動力,將低壓氣體壓力升高後連續輸出,終輸出壓力可升高至動力源壓力的兩倍甚至數十倍,是無汙染的氣體增壓裝置。根據輸出壓力和結構形式又分成低壓泵和高壓泵。低壓泵主要用於當現場氣源壓力不足或不穩定,不能保證氣動裝置的低使用壓力時,維持氣動裝置正常工作,滿足設備的局部高壓用氣要求。高壓泵主要用於增壓非普通壓縮空氣場合,如把氮氣、氦氣、氬氣等增壓至幾十兆帕並裝入高壓儲氣罐。
氣氣增壓泵的性能特點
1、工作壓力範圍大,選用不同型號的泵可獲得不同的壓力區域,調節輸入氣壓輸出氣壓相應得到調整。可達到極高的壓力,氣體90Mpa
2、流量範圍廣,對所有型號泵僅0.1Kg氣壓就能平穩工作,此時獲得小的流量,調節進氣量後可得到不同的流量。
3、易於控製,從簡單的手動控製到完全的自動控製均可滿足要求。
4、自動重新啟動,無論何種原因造成保壓回路壓力下降,將自動重新啟動,補充泄漏壓力,保持回路壓力恒定。
5、操作安全,采用氣體驅動,無電弧及火花,可在危險場合使用。
6、大節能可達70%,因為保持保壓不消耗任何能量。
二十、氣液增壓泵
氣液增壓泵由單向閥控製的高壓柱塞不斷的將液體排出,增壓泵的出口壓力大小與空氣驅動壓力有關。當驅動部分和輸出液體部分之間的壓力達到平衡時,增壓泵會停止運行,不再消耗空氣。當輸出壓力下降或空氣驅動壓力增加時,增壓泵會自動啟動運行,直到再次達到壓力平衡後自動停止。采用單氣控非平衡氣體分配閥來實現泵的自動往複運動,泵體氣驅部分采用鋁合金製造。接液部分根據介質不同選用碳鋼或不鏽鋼,泵的全套密封件均為進口產品,從而保證了氣液增壓泵的性能。
氣液增壓泵的性能特點
1、輸出壓力高:液泵大可達640MPa,氣泵大可至200MPa
2、使用範圍廣:工作介質可為液壓油.水及大部分化學腐蝕性液體,而且可靠性高,免維護壽命長。
3、輸出流量範圍廣:對所有型號泵僅需較小驅動氣壓就能平穩工作,此時獲得較小流量,調節驅動進氣量後可獲得不同流量。
4、應用靈活:選用不同型號的泵,可獲得不同的壓力區域。
5、易於調節:在泵的壓力範圍內,調節調節閥從而調節進氣壓力,輸出液壓相應相應得到無極調整。
6、自動保壓:無論何種原因造成保壓回路壓力下降,將自動啟動,補充泄漏壓力,保持回路壓力恒定。
7、操作安全:采用氣體驅動,無電弧及火花,可在危險場所使用。
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