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各种泵的工作原理(二)

发布时间: 2019-09-26  点击次数: 179次

各种泵的工作原理(二)
泵主要是用来输送水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等液体,也可输送液、气混合物及含悬浮固体物的液体。这里给大家介绍一下各种泵的工作原理及其性能特点,希望对大家有所帮助。
十、旋涡泵
旋涡泵的叶片凹槽中的液体,被离心力甩向流道,一次增压;流道中液体又因槽中液体被甩出形成低压,再次进入凹槽,再次增压;多次的凹槽--流道--凹槽的漩涡运动,从而获得较高压头。
旋涡泵的优点
1、W型单级直连旋涡泵是供吸送清水或物理化学性质类似于水的液体之用,使用液温不超过60,常用于锅炉给水的配套,在造船、轻纺、化工、冶金、机械制造、水产养殖、固定消防稳压、热交换机组、农业远程喷灌等部门等都有广泛的应用。
2、旋涡泵体积小、重量轻的特点在船舶装置中具有极大的优越性。具有自吸能力或借助于简单装置来实现自吸。
3、具有陡降的扬程特性曲线,因此,对系统中的压力波动不敏感。某些旋涡泵可实现汽液混输。这对于抽送含有气体的易挥发的液体和汽化压力很高的高温液体具有重要的意义。
4、旋涡泵结构简单、铸造和加工工艺都容易实现,某些旋涡泵零件还可以使用非金属材料,如塑料、尼龙模压叶轮等。
旋涡泵的缺点
1、效率较低,不超过55%,大多数旋涡泵的效率在20-40%,因此妨碍了它向大功率方向发展。
2、旋涡泵的汽蚀性能较差。
3、旋涡泵不能用来抽送粘性较大的介质。因随着液体粘性的增加,泵的扬程和效率会急剧降低,介质的粘度限制在114厘沲之内。
4、旋涡泵叶轮和泵体之间的径向间隙和轴向间隙的要求较严给加工和装配工艺带来一定困难。
5、抽送的介质只限于纯净的液体。当液体中含有固体颗粒时,就会因磨损引起轴向和径向的间隙增大而降低泵的性能或导致旋涡泵不能工作。
十一、叶片泵
因为历史的叶片泵根据中类型的不同有两种:一)专门指容积泵中的滑片泵。二)指动力式泵的三泵(离心泵、混流泵、轴流泵)或其他特殊的泵。这类泵产品一般不会叫叶片泵。但作为专著,叶片泵几乎全部是指离心泵、混流泵、轴流泵等(一级建造师2014《机电工程与管理实务》中称这三类为叶轮泵)。根据其每转的理论排量是固定值还是可变值,可以分为叶片式变量泵和叶片式定量泵。
叶片泵的优点
1、输出流量比齿轮泵均匀,运转平稳,噪声小。
2、工作压力较高,容积效率也较高。
3、单作用式叶片泵(Tokimec东京计器叶片泵)易于实现流量调节,双作用式叶片泵则因转子所受径向液压力平衡,使用寿命长。
4、结构紧凑,轮廓尺寸小而流量较大。
叶片泵的缺点
1、自吸性能较齿轮泵差,对吸油条件要求较严,其转速范围必须在500~ 1500 r/min范围内。
2、对油液污染较敏感,叶片容易被油液中杂质咬死,工作可靠性较差。
3、结构较复杂,零件制造精度要求较高,价格较高。叶片泵一般用在中压(6.3 MPa)液压系统中,主要用于机床控制,特别是双作用式叶片泵(东京计器SQP叶片泵)因流量脉动很小,因此在精密机床中得到广泛使用。
十二、蒸汽喷射泵
蒸汽喷射泵工作时蒸汽进入喷嘴后,高速喷出,产生低压,将气体吸入并在混合室混合,经扩大管后,动能转变为压强能。如果吸入的气体来自容器,容器减压,即可称作喷射真空泵。
蒸汽喷射泵的性能特点
1、该泵无机械运动部分,不受摩擦、润滑、振动等条件限制,因此可制成抽气能力很大的泵。只要泵的结构材料选择适当,对于排除具有腐蚀性气体、含有机械杂质的气体以及水蒸等场合极为有利。
2、结构简单、重量轻,占地面积小。
3、工作蒸汽压力为4~9×105Pa,在一般的冶金、化工、医药等企业中都具备这样的水蒸汽源。
因水蒸汽喷射泵具有上述特点,所以广泛用于冶金、化工、医药、石油以及食品等工业部门。
十三、轴流管道泵
轴流管道泵的叶轮设计成轴流式。转速很高,如果电机功率、叶轮直径、管道直径足够大的话,流量可以很大。
轴流管道泵的性能特点
1、管道泵结构紧凑,机泵一体化,体积小.其立式结构具有安装占地面积小,运行平稳,安装无需调整
2、泵进出口设计成规格相同法兰,且位于同一中心在线,可象阀门一样直接安装在管路上,且中心低,便于管道布置,安装方便.
3、泵与电机同轴,轴向尺寸短,使泵运行更加平稳,噪音低.
4、取消传统轴封方式,避免了输送介质的外泄,因此具有完全无泄漏的显著特点.
十四、自吸泵
自吸泵的工作原理是:水泵启动前先在泵壳内灌满水(或泵壳内自身存有水)。启动后叶轮高速旋转使叶轮槽道中的水流向涡壳,这时入口形成真空,使进水逆止门打开,吸入管内的空气进入泵内,并经叶轮槽道到达外缘。
自吸泵的性能特点
自吸泵属自吸式离心泵,它具有结构紧凑、操作方便、运行平稳、维护容易、效率高、寿命长,并有较强的自吸能力等优点。管路不需安装底阀,工作前只需保证泵体内储有定量引液即可。不同液体可采用不同材质自吸泵。
1、排污能力强:特殊的叶轮防堵设计,确保了泵且无堵塞。
2、节能: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,且自吸时间更短。
十五、活塞泵
活塞泵工作时借活塞在汽缸内的往复作用使缸内容积反复变化,以吸入和排出流体。
活塞泵的性能特点
活塞泵又叫电动往复泵,从结构分为单缸和多缸,其特点是扬程较高。适用于输送常温无固体颗粒的油乳化液等。用于油田、煤层注水、注油、采油;膛压机水压机的动力泵,水力清砂,化肥厂输送氨液等。若过流部件为不锈钢时,可输送腐蚀性液体。另外根据结构材质的不同还可以输送高温焦油、矿泥、高浓度灰浆、高粘度液体等。
活塞泵适用于高压、小流量的场合,特别是流量小于100米3/小时,排出压力大于9.8兆帕时,更显示出它较高的效率和良好的运行性能。它吸入性能好,能抽吸各种不同介质、不同粘度的液体。因此,在石油化学工业、机械制造工业、造纸、食品加工、医药生产等方面应用很广。低中速活塞泵速度低,可用人力操作和畜力拖动,适用于农村给水和小型灌溉。
十六、罗茨真空泵
罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的不断旋转,被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内,再经排气口排出。由于吸气后v0空间是全封闭状态,所以,在泵腔内气体没有压缩和膨胀。但当转子顶部转过排气口边缘,v0空间与排气侧相通时,由于排气侧气体压强较高,则有一部分气体返冲到空间v0中去,使气体压强突然增高。当转子继续转动时,气体排出泵外。
罗茨真空泵的性能特点
1、在较宽的压强范围内有较大的抽速;
2、起动快,能立即工作;
3、对被抽气体中含有的灰尘和水蒸气不敏感;
4、转子不必润滑,泵腔内无油;
5、振动小,转子动平衡条件较好,没有排气阀;
6、驱动功率小,机械摩擦损失小;
7、结构紧凑,占地面积小;
8、运转维护费用低。
因此,罗茨泵在冶金、石油化工、造纸、食品、电子工业部门得到广泛的应用。
十七、旋片式真空泵
旋片泵的旋片把转子、泵腔和两个端盖所围成的月牙形空间分隔成A、B、C三部分,当转子按箭头方向旋转时,与吸气口相通的空间A的容积是逐渐增大的,正处于吸气过程。而与排气口相通的空间C的容积是逐渐缩小的,正处于排气过程。居中的空间B的容积也是逐渐减小的,正处于压缩过程。
由于空间A的容积是逐渐增大(即膨胀),气体压强降低,泵的入口处外部气体压强大于空间A内的压强,因此将气体吸入。当空间A与吸气口隔绝时,即转至空间B的位置,气体开始被压缩,容积逐渐缩小,后与排气口相通。当被压缩气体超过排气压强时,排气阀被压缩气体推开,气体穿过油箱内的油层排至大气中。由泵的连续运转,达到连续抽气的目的。如果排出的气体通过气道而转入另一级(低真空级),由低真空级抽走,再经低真空级压缩后排至大气中,即组成了双级泵。这时总的压缩比由两级来负担,因而提高了极限真空度。
旋片式真空泵的性能特点
旋片式真空泵(简称旋片泵)是一种油封式机械真空泵。其工作压强范围为101325~1.33×10-2(Pa)属于低真空泵。它可以单独使用,也可以作为其它高真空泵或超高真空泵的前级泵。它已广泛地应用于冶金、机械、军工、电子、化工、轻工、石油及医药等生产和科研部门。
1、体积小、重量轻、噪音低;
2、设有气镇阀,可抽除少量水蒸气;在环境温度五摄氏度到四十摄氏度范围内,进气口压强小于1.3X103帕的条件下允许长期连续运转,被抽气体相对湿度大于百分之九十时,应开气镇阀。
3、设有自动防返油止回阀,启动方便;
4、进气口连续畅通大气运转不得超过一分种;
5、不适用于抽除对金属有腐蚀的,对泵油起化学反应的,含有颗粒尘埃的气体,以及含氧过高的,有爆炸性的,有毒的气体。
十八、泥浆泵
泥浆泵,是指在钻探过程中向钻孔里输送泥浆或水等冲洗液的机械。泥浆泵是钻探设备的重要组成部分。在常用的正循环钻探中﹐它是将地表冲洗介质──清水﹑泥浆或聚合物冲洗液在一定的压力下,经过高压软管﹑水龙头及钻杆柱中心孔直送钻头的底端,以达到冷却钻头、将切削下来的岩屑清除并输送到地表的目的。常用的泥浆泵是活塞式或柱塞式的,由动力机带动泵的曲轴回转,曲轴通过十字头再带动活塞或柱塞在泵缸中做往复运动。在吸入和排出阀的交替作用下,实现压送与循环冲洗液的目的。
泥浆泵的性能特点
1、可输送高浓度高粘度<10000PaS及含有颗粒的悬浮浆液。
2、输送液流稳定、无过流、脉动及搅拌、剪切浆液现象。
3、排出压力与转速无关 ,低流量也可保持高的排出压力。
4、流量与转速成正比,通过变速机构或调速电机可实现流量调节。
5、自吸能力强,不用装底阀可直接抽吸液体。
6、泵可逆转,液体流向由泵的旋转方向来改变,适用于管道需反正向冲洗的场合。
7、运转平稳、振动、噪声小。
8、结构简单、拆装维修方便。
I-1B型浓浆泵广泛就应用于化工、制药、酿造、造纸、食品等单位。
十九、气气增压泵
气气增压泵以压缩空气为动力,将低压气体压力升高后连续输出,终输出压力可升高至动力源压力的两倍甚至数十倍,是无污染的气体增压装置。根据输出压力和结构形式又分成低压泵和高压泵。低压泵主要用于当现场气源压力不足或不稳定,不能保证气动装置的低使用压力时,维持气动装置正常工作,满足设备的局部高压用气要求。高压泵主要用于增压非普通压缩空气场合,如把氮气、氦气、氩气等增压至几十兆帕并装入高压储气罐。
气气增压泵的性能特点
1、工作压力范围大,选用不同型号的泵可获得不同的压力区域,调节输入气压输出气压相应得到调整。可达到极高的压力,气体90Mpa
2、流量范围广,对所有型号泵仅0.1Kg气压就能平稳工作,此时获得小的流量,调节进气量后可得到不同的流量。
3、易于控制,从简单的手动控制到完全的自动控制均可满足要求。
4、自动重新启动,无论何种原因造成保压回路压力下降,将自动重新启动,补充泄漏压力,保持回路压力恒定。
5、操作安全,采用气体驱动,无电弧及火花,可在危险场合使用。
6、大节能可达70%,因为保持保压不消耗任何能量。
二十、气液增压泵
气液增压泵由单向阀控制的高压柱塞不断的将液体排出,增压泵的出口压力大小与空气驱动压力有关。当驱动部分和输出液体部分之间的压力达到平衡时,增压泵会停止运行,不再消耗空气。当输出压力下降或空气驱动压力增加时,增压泵会自动启动运行,直到再次达到压力平衡后自动停止。采用单气控非平衡气体分配阀来实现泵的自动往复运动,泵体气驱部分采用铝合金制造。接液部分根据介质不同选用碳钢或不锈钢,泵的全套密封件均为进口产品,从而保证了气液增压泵的性能。
气液增压泵的性能特点
1、输出压力高:液泵大可达640MPa,气泵大可至200MPa
2、使用范围广:工作介质可为液压油.水及大部分化学腐蚀性液体,而且可靠性高,免维护寿命长。
3、输出流量范围广:对所有型号泵仅需较小驱动气压就能平稳工作,此时获得较小流量,调节驱动进气量后可获得不同流量。
4、应用灵活:选用不同型号的泵,可获得不同的压力区域。
5、易于调节:在泵的压力范围内,调节调节阀从而调节进气压力,输出液压相应相应得到无极调整。
6、自动保压:无论何种原因造成保压回路压力下降,将自动启动,补充泄漏压力,保持回路压力恒定。
7、操作安全:采用气体驱动,无电弧及火花,可在危险场所使用。
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