工業(yè)腎臟—泵

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2014年4月

泵是把機械能轉(zhuǎn)換成液體的能量，用來增壓輸送液體的機械。泵是國民經(jīng)濟中應(yīng)用最廣泛、最普遍的通用機械，除了水利、電力、農(nóng)業(yè)和礦山等大量采用外，尤以石油化工生產(chǎn)用量最多。而且由于化工生產(chǎn)中原料、半成品和最終產(chǎn)品中很多是具有不同物性的液體，如腐蝕性、固液兩相流、高溫或低溫等，要求有大量的具有一定特點的化工用泵來滿足工藝上的要求。這方面的技術(shù)發(fā)展產(chǎn)品開發(fā)一直是十分活躍的。一、泵的定義葉片式泵(透平式泵)：離心泵、屏蔽泵、磁力驅(qū)動泵、液環(huán)泵容積式泵往復(fù)泵：柱塞泵、隔膜泵、計量泵轉(zhuǎn)子泵：齒輪泵螺桿泵滑片泵其他類型泵：噴射泵水錘泵真空泵另外，按壓力分為低壓泵（低于2MPa）中壓泵（2-6MPa）高壓泵（高于6MPa）二、泵的分類(1)按流體吸入葉輪的方式：單吸式泵雙吸式泵(2)按級數(shù)分類：單級泵多級泵(3)按泵體形式分類：蝸殼泵筒形泵(4)按主軸安放情況分類：臥式泵立式泵斜式泵3.1.2

離心泵分類

可按使用目的、介質(zhì)種類、結(jié)構(gòu)型式等進行分類，這里主要介紹按結(jié)構(gòu)型式作如下分類：離心泵3.1.3離心泵的工作過程3.1.4離心泵結(jié)構(gòu)3.1.5離心泵的吸入特性一汽蝕發(fā)生機理離心泵圖示臥式離心泵立式離心泵磁力離心泵窩殼式離心泵3.2.2結(jié)構(gòu)3.3磁力驅(qū)動泵

磁力泵由泵、磁力傳動器、電動機三部分組成。當(dāng)電動機帶動外磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，磁場能穿透空氣隙和非磁性物質(zhì)，帶動與葉輪相連的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子作同步旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)動力的無接觸傳遞，將動密封轉(zhuǎn)化為靜密封。關(guān)鍵部件磁力傳動器由外磁轉(zhuǎn)子、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子及不導(dǎo)磁的隔離套組成。由于泵軸、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子被泵體、隔離套完全封閉，從而徹底解決了“跑、冒、滴、漏”問題，消除了煉油化工行業(yè)易燃、易爆、有毒、有害介質(zhì)通過泵密封泄漏的安全隱患。MP系列磁力泵

結(jié)構(gòu)3.4液環(huán)泵當(dāng)葉輪按圖中指示的方向順時針旋轉(zhuǎn)時，水被葉輪拋向四周，由于離心力的作用，水形成了一個決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的上部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切，水環(huán)的下部內(nèi)表面剛好與葉片頂端接觸(實際上葉片在水環(huán)內(nèi)有一定的插入深度)。此時葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成葉片數(shù)目相等的若干個小腔。

如果以葉輪的上部0°為起點，那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180°時小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時氣體被吸入，當(dāng)吸氣終了時小腔則與吸氣口隔絕;當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，小腔由大變小，使氣體被壓縮;當(dāng)小腔與排氣口相通時，氣體便被排出泵外。真空度低，這不僅是因為受到結(jié)構(gòu)上的限制，更重要的是受工作液飽和蒸氣壓的限制。用水作工作液，極限壓強只能達(dá)到2000~4000Pa。用油作工作液，可達(dá)130Pa。壓縮氣體基本上是等溫的，即壓縮氣體過程溫度變化很小。由于水環(huán)式真空泵中氣體壓縮是等溫的，故可以抽除易燃、易爆的氣體。由于沒有排氣閥及摩擦表面，故可以抽除帶塵埃的氣體、可凝性氣體和氣水混合物。有了這些突出的特點，盡管它效率低，仍然得到了廣泛的應(yīng)用。液環(huán)泵的應(yīng)用3.4隔膜泵又稱控制泵，是執(zhí)行器的主要類型，通過接受調(diào)制單元輸出的控制信號，借助動力操作去改變流體流量按其所配執(zhí)行機構(gòu)使用的動力，可以分為氣動、電動、液動三種。氣動隔膜泵工作原理1）以壓縮空氣為動力。

2）在泵的兩個對稱工作腔中，各裝有一塊有彈性的隔膜，聯(lián)桿將兩塊隔膜結(jié)成一體，壓縮空氣從泵的進氣接頭進入配氣閥后，推動兩個工作腔內(nèi)的隔膜，驅(qū)使聯(lián)桿聯(lián)接的兩塊隔膜同步運動。與此同時，另一工作腔中的氣體則從隔膜的背后排出泵外。一旦到達(dá)行程終點。配氣機構(gòu)則自動地將壓縮空氣引入另一個工作腔，推動隔膜朝相反方向運動，這樣就形成了兩個隔膜的同步往復(fù)運動。每個工作腔中設(shè)置有兩個單向球閥，隔膜的往復(fù)運動，造成工作腔內(nèi)容積的改變，迫使兩個單向球閥交替地開啟和關(guān)閉，從而將液體連續(xù)地吸入和排出。

結(jié)構(gòu)特點（1）泵不會過熱：壓縮空氣作動力，在排氣時是一個膨脹吸熱的過程，氣動泵工作時溫度是降低的，無有害氣體排出。

（2）不會產(chǎn)生電火花：氣動隔膜泵不用電力作動力，接地后又防止了靜電火花。

（3）可以通過含顆粒液體：因為容積式工作且進口為球閥，所以不容易被堵。

（4）對物料的剪切力極低：工作時是怎么吸進怎么吐出，所以對物料的攪動最小，適用于不穩(wěn)定物質(zhì)的輸送。

（5）流量可調(diào)節(jié)，可以在物料出口處加裝節(jié)流閥來調(diào)節(jié)流量。

（6）具有自吸的功能。

（7）可以空運行，而不會有危險。

（8）可以輸送的流體極為廣泛，從低粘度的到高粘度的，從腐蝕性得到粘稠的。

（9）可以潛水工作。

（10）沒有復(fù)雜的控制系統(tǒng)，沒有電纜、保險絲等。

（11）體積小、重量輕，便于移動。

（12）無需潤滑所以維修簡便，不會由于滴漏污染工作環(huán)境。

（13）泵始終能保持高效，不會因為磨損而降低。

（14）百分之百的能量利用，當(dāng)關(guān)閉出口，泵自動停機。（15）沒有動密封，維修簡便避免了泄漏。工作時無死點。特點計量泵無論在常壓或高壓下,都能在規(guī)定的時間內(nèi)，非常精確地向管道或壓力容器內(nèi)輸送各種濃度和一定溫度的強腐蝕、對人體有害的各種化學(xué)介質(zhì).比如:硝酸、鹽酸、硫酸、燒堿等等強酸、強堿、弱酸、弱堿或有毒和有腐蝕的各種混合化學(xué)液體.流量精度非常精確,小于0.5%,而且根據(jù)生產(chǎn)上的使用流量可以在停機或開機時作無級調(diào)節(jié)流量的大小。3.5齒輪泵齒輪泵是依靠泵缸與嚙合齒輪間所形成的工作容積變化和移動來輸送液體或使之增壓的回轉(zhuǎn)泵。由兩個齒輪、泵體與前后蓋組成兩個封閉空間，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動時，齒輪脫開側(cè)的空間的體積從小變大，形成真空，將液體吸入，齒輪嚙合側(cè)的空間的體積從大變小，而將液體擠入管路中去。吸入腔與排出腔是靠兩個齒輪的嚙合線來隔開的。齒輪泵的排出口的壓力完全取決于泵出處阻力的大小。特點1）具有自吸能力；2）理論流量僅取決于運動部件的尺寸和轉(zhuǎn)速；3）額定排出壓力與運動部件的尺寸和轉(zhuǎn)速無直接關(guān)系，主要受密封性能、結(jié)構(gòu)強度和原動機功率的限制；4）具有回轉(zhuǎn)泵無需泵閥、轉(zhuǎn)速高和結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點。1）防止干轉(zhuǎn)，以免嚴(yán)重磨損，工作中應(yīng)嚴(yán)防吸空；2）一般螺桿泵都有固定的轉(zhuǎn)向，不應(yīng)反轉(zhuǎn)，否則推力平衡裝置就會喪失作用，使泵損壞；3）運行注意起動時應(yīng)先將吸、排截止閥全開，停用時，先斷電，后關(guān)排出閥。使用注意事項3.7真空泵真空泵是一種旋轉(zhuǎn)式變?nèi)莘e氣體輸送泵，真空泵須有前級泵配合方可使用在較寬的壓力范圍內(nèi)有較大的抽速，對被抽除氣體中含有灰塵和水蒸汽不敏感，廣泛用于冶金、化工、食品、電子鍍膜等行業(yè)。特點1)在較寬的壓力范圍內(nèi)有較大的抽速；2)轉(zhuǎn)子具有良好的幾何對稱性，故振動小，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。轉(zhuǎn)子間及轉(zhuǎn)子和殼體間均有間隙，不用潤滑，摩擦損失小，可大大降低驅(qū)動功率，從而可實現(xiàn)較高轉(zhuǎn)速；3)泵腔內(nèi)無需用油密封和潤滑，可減少油蒸氣對真空系統(tǒng)的污染；4)泵腔內(nèi)無壓縮，無排氣閥。結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，對被抽氣體中的灰塵和水蒸汽不敏感；5)壓縮比較低，對氫氣抽氣效果差；6)轉(zhuǎn)子表面為形狀較為復(fù)雜的曲線柱面，加工和檢查比較困難。四泵的選型4.1輸送介質(zhì)的物理化學(xué)性能輸送介質(zhì)的物理化學(xué)性能直接影響泵的性能、材料和結(jié)構(gòu)，是選型時需要考慮的重要因素。4.2工藝參數(shù)

1)流量：工藝裝置生產(chǎn)中，要求泵輸送的介質(zhì)量，工藝人員一般應(yīng)給出正常、最小和最大流量。而泵數(shù)據(jù)表是上往往只給出泵的正常和額定流量。選泵時，要求額定流量不小于裝置的最大流量或取正常流量的1.1～1.15倍。2)揚程：工藝裝置所需的揚程值，也稱計算揚程。一般要求泵的額定揚程為裝置所需揚程的1.05～1.1倍。3)進口壓力和出口壓力：進、指泵進出接管法蘭處的壓力，進出口壓力的大小影響到殼體的耐壓和軸封的要求。4)溫度：泵進口介質(zhì)溫度，一般應(yīng)給出工藝過程中泵進口介質(zhì)的正常、最低和最高溫度。5)裝置汽蝕余量:有效汽蝕余量。6)操作狀態(tài)：操作狀態(tài)分連續(xù)操作和間歇操作兩種。圖：泵類型選擇框圖計量要求黏度﹥650mPa.sQ≤