ATOS柱塞泵特點(diǎn)及應(yīng)用
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特點(diǎn)應(yīng)用
編輯
動(dòng)力式泵和容積式泵除了原理上有所不同以外，在工作特性和應(yīng)用上也有較大的差異。
動(dòng)力式泵的主要特點(diǎn)是：①一定的泵在一定轉(zhuǎn)速下所產(chǎn)生的揚(yáng)程有一限定值。工作點(diǎn)流量和軸功率取決于與泵連接的裝置系統(tǒng)的情況(位差、壓力差和管路損失)。揚(yáng)程隨流量而改變（圖2）。②工作穩(wěn)定，輸送連續(xù)，流量和壓力無(wú)脈動(dòng)。③一般無(wú)自吸能力，需要將泵先灌滿(mǎn)液體或?qū)⒐苈烦槌烧婵蘸蟛拍荛_(kāi)始工作。④離心泵在排出管路閥門(mén)關(guān)閉狀態(tài)下啟動(dòng)，旋渦泵和軸流泵在閥門(mén)全開(kāi)狀態(tài)下啟動(dòng)，以減少啟動(dòng)功率。⑤離心泵適合于用高速電動(dòng)機(jī)和汽輪機(jī)等直接驅(qū)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，維修方便。⑥適用性能范圍廣，離心泵的流量可以從幾到幾十萬(wàn)米3/時(shí)，揚(yáng)程可以從數(shù)米到數(shù)千米；軸流泵一般適用于大流量和低揚(yáng)程（20米以下）。離心泵和軸流泵的效率一般在80%以下，高的可達(dá)90%。⑦適宜輸送粘度很小的清潔液體（例如清水），特殊設(shè)計(jì)的泵可輸送泥漿、污水等或水輸固體物。動(dòng)力式泵主要用于給水、排水、灌溉、流程液體輸送、電站蓄能、液壓傳動(dòng)和船舶噴射推進(jìn)等。
容積式泵的主要特點(diǎn)是：①一定的泵在一定轉(zhuǎn)速或往復(fù)次數(shù)下的流量是一定的，幾乎不隨壓力而變。工作點(diǎn)壓力和軸功率取決于與泵連接的裝置系統(tǒng)的情況，因此當(dāng)泵在排出管路不通（相當(dāng)于系統(tǒng)阻力無(wú)限大）的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其壓力和軸功率會(huì)增大到使泵或原動(dòng)機(jī)破壞，所以必須設(shè)置安全閥來(lái)保護(hù)泵（蒸汽直接作用或壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的泵例外）。②往復(fù)泵的流量和壓力有較大脈動(dòng)，需要采取相應(yīng)的消減脈動(dòng)措施；回轉(zhuǎn)泵一般無(wú)脈動(dòng)或只有小的脈動(dòng)。③具有自吸能力，泵啟動(dòng)后即能抽除管路中的空氣吸入液體。④啟動(dòng)泵時(shí)必須將排出管路閥門(mén)*打開(kāi)。⑤往復(fù)泵是低速機(jī)械，尺寸大，制造和安裝費(fèi)用也大；回轉(zhuǎn)泵轉(zhuǎn)速較高，可達(dá)3000轉(zhuǎn)/分。⑥往復(fù)泵適用于高壓力(有高達(dá)350兆帕的)和小流量（100米3/時(shí)以下）；回轉(zhuǎn)泵適用于中小流量（400米3/時(shí)以下）和較高壓力（35兆帕以下）。總的來(lái)說(shuō)，容積泵的效率高于動(dòng)力式泵，而且效率曲線(xiàn)的區(qū)較寬。往復(fù)泵的效率一般為70～85%，高的可達(dá)90%以上。⑦往復(fù)泵適宜輸送清潔的液體或氣液混合物，有的泵如隔膜泵可輸送泥漿、污水等，主要用于給水、提供高壓液源和計(jì)量輸送等?；剞D(zhuǎn)泵適宜輸送有潤(rùn)滑性的清潔的液體和液氣混合物，特別是粘度大的液體，主要用于油品、食品液體的輸送和液壓傳動(dòng)方面。
選型原則
1．使所選泵的型式和性能符合裝置流量、揚(yáng)程、壓力、溫度、汽蝕流量、吸程等工藝參數(shù)的要求。
2．必須滿(mǎn)足介質(zhì)特性的要求。
對(duì)輸送易燃、易爆有毒或貴重介質(zhì)的泵，要求軸封可靠或采用無(wú)泄漏泵，如磁力驅(qū)動(dòng)泵、隔膜泵、屏蔽泵
對(duì)輸送腐蝕性介質(zhì)的泵，要求對(duì)流部件采用耐腐蝕性材料。
對(duì)輸送含固體顆粒介質(zhì)的泵，要求對(duì)流部件采用耐磨材料，必要時(shí)軸封用采用清潔液體沖洗。
3．機(jī)械方面可靠性高、噪聲低、振動(dòng)小。
4．經(jīng)濟(jì)上要綜合考慮到設(shè)備費(fèi)、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)、維修費(fèi)和管理費(fèi)的總成本zui低。
5．離心泵具有轉(zhuǎn)速高、體積小、重量輕、效率高、流量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輸液無(wú)脈動(dòng)、性能平穩(wěn)、容易操作和維修方便等特點(diǎn)。
因此除以下情況外，應(yīng)盡可能選用離心泵：
a、有計(jì)量要求時(shí)，選用計(jì)量泵。
b、揚(yáng)程要求很高，流量很小且無(wú)合適小流量高揚(yáng)程離心泵可選用時(shí)，可選用往復(fù)泵，如汽蝕要求不高時(shí)也可選用旋渦泵。
c、揚(yáng)程很低,流量很大時(shí)，可選用軸流泵和混流泵。
d、介質(zhì)粘度較大(大于650~1000mm2/s)時(shí)，可考慮選用轉(zhuǎn)子泵或往復(fù)泵(齒輪泵、螺桿泵)。
e、介質(zhì)含氣量75%，流量較小且粘度小于37.4mm2/s時(shí)，可選用旋渦泵。
f、對(duì)啟動(dòng)頻繁或灌泵不便的場(chǎng)合，應(yīng)選用具有自吸性能的泵，如自吸式離心泵、自吸式旋渦泵、氣動(dòng)(電動(dòng))隔膜泵。
選型依據(jù)
泵選型依據(jù)，應(yīng)根據(jù)工藝流程，給排水要求，從五個(gè)方面加以考慮，既液體輸送量、裝置揚(yáng)程、液體性質(zhì)、管路布置以及操作運(yùn)轉(zhuǎn)條件等。
1．流量是選泵的重要性能數(shù)據(jù)之一，它直接關(guān)系到整個(gè)裝置的的生產(chǎn)能力和輸送能力。如設(shè)計(jì)院工藝設(shè)計(jì)中能算出泵正常、zui小、zui大三種流量。選擇泵時(shí)，以zui大流量為依據(jù)，兼顧正常流量，在沒(méi)有zui大流量時(shí)，通?？扇≌Ａ髁康?.1倍作為zui大流量。
2．裝置系統(tǒng)所需的揚(yáng)程是選泵的又一重要性能數(shù)據(jù)，一般要用放大5%—10%余量后揚(yáng)程來(lái)選型。
3．液體性質(zhì)，包括液體介質(zhì)名稱(chēng)，物理性質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)和其它性質(zhì)，物理性質(zhì)有溫度c密度d，粘度u，介質(zhì)中固體顆粒直徑和氣體的含量等，這涉及到系統(tǒng)的揚(yáng)程，有效氣蝕余量計(jì)算和合適泵的類(lèi)型：化學(xué)性質(zhì)，主要指液體介質(zhì)的化學(xué)腐蝕性和毒性，是選用泵材料和選用那一種軸封型式的重要依據(jù)。
4． 裝置系統(tǒng)的管路布置條件指的是送液高度送液距離送液走向，吸如側(cè)zui低液面，排出側(cè)zui高液面等一些數(shù)據(jù)和管道規(guī)格及其長(zhǎng)度、材料、管件規(guī)格、數(shù)量等，以便進(jìn)行系統(tǒng)揚(yáng)程計(jì)算和汽蝕余量的校核。
5． 操作條件的內(nèi)容很多，如液體的操作T飽和蒸汽力P、吸入側(cè)壓力PS（）、排出側(cè)容器壓力PZ、海拔高度、環(huán)境溫度操作是間隙的還是連續(xù)的、泵的位置是固定的還是可移的。
三、選泵的具體操作
根據(jù)泵選型原則和選型基本條件，具體操作如下：
1．根據(jù)裝置的布置、地形條件、水位條件、運(yùn)轉(zhuǎn)條件，確定選擇臥式、立式和其它型式(管道式、潛水式、液下式、無(wú)堵塞式、自吸式、齒輪式等)的泵。
2．根據(jù)液體介質(zhì)性質(zhì)，確定清水泵，熱水泵還是油泵、化工泵或耐腐蝕泵或雜質(zhì)泵，或者采用無(wú)堵塞泵。安裝在爆炸區(qū)域的泵，應(yīng)根據(jù)爆炸區(qū)域等級(jí)，采用相應(yīng)的防爆電動(dòng)機(jī)。
3．根據(jù)流量大小，確定選單吸泵還是雙吸泵；根據(jù)揚(yáng)程高低，選單級(jí)泵還是多級(jí)泵，高轉(zhuǎn)速泵還是低轉(zhuǎn)速泵(空調(diào)泵)、多級(jí)泵效率比單級(jí)泵低，如選單級(jí)泵和多級(jí)泵同樣都能用時(shí)，首先選用單級(jí)泵。
4．確定泵的具體型號(hào)
確定選用什么系列的泵后，就可按zui大流量，(在沒(méi)有zui大流量時(shí)，通?？扇≌Ａ髁康?.1倍作為zui大流量)，取放大5%—10%余量后的揚(yáng)程這兩個(gè)性能的主要參數(shù)，在型譜圖或者系列特性曲線(xiàn)上確定具體型號(hào)。操作如下：
利用泵特性曲線(xiàn)，在橫坐標(biāo)上找到所需流量值，在縱坐標(biāo)上找到所需揚(yáng)程值，從兩值分別向上和向右引垂線(xiàn)或水平線(xiàn)，兩線(xiàn)交點(diǎn)正好落在特性曲線(xiàn)上，則該泵就是要選的泵，但是這種理想情況一般很少，通常會(huì)碰上下列兩種情況：
*種：交點(diǎn)在特性曲線(xiàn)上方，這說(shuō)明流量滿(mǎn)足要求，但揚(yáng)程不夠，此時(shí)，若揚(yáng)程相差不多，或相差5%左右，仍可選用，若揚(yáng)程相差很多，則選揚(yáng)程較大的泵?；蛟O(shè)法減小管路阻力損失。
第二種：交點(diǎn)在特性曲線(xiàn)下方，在泵特性曲線(xiàn)扇狀梯形范圍內(nèi) ，就初步定下此型號(hào)，然后根據(jù)揚(yáng)程相差多少，來(lái)決定是否切割葉輪直徑，
若揚(yáng)程相差很小，就不切割，若揚(yáng)程相差很大，就按所需Q、H、，根據(jù)其ns和切割公式，切割葉輪直徑，若交點(diǎn)不落在扇狀梯形范圍內(nèi)，應(yīng)選揚(yáng)程較小的泵。選泵時(shí)，有時(shí)須考慮生產(chǎn)工藝要求，選用不同形狀Q-H特性曲線(xiàn)。
5．泵型號(hào)確定后，對(duì)水泵或輸送介質(zhì)的物理化學(xué)介質(zhì)近似水的泵，需再到有關(guān)產(chǎn)品目錄或樣本上，根據(jù)該型號(hào)性能表或性能曲線(xiàn)進(jìn)行校改，看正常工作點(diǎn)是否落在該泵優(yōu)先工作區(qū)？有效NPSH是否大于（NPSH）。也可反過(guò)來(lái)以NPSH校改幾何安裝高度？
6．對(duì)于輸送粘度大于20mm2/s的液體泵（或密度大于1000kg/m3），一定要把以水實(shí)驗(yàn)泵特性曲線(xiàn)換算成該粘度（或者該密度下）的性能曲線(xiàn)，特別要對(duì)吸入性能和輸入功率進(jìn)行認(rèn)真計(jì)算或較核。
7．確定泵的臺(tái)數(shù)和備用率：
a、對(duì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的泵，一般只用一臺(tái)，因?yàn)橐慌_(tái)大泵與并聯(lián)工作的兩臺(tái)小泵相當(dāng)，（指揚(yáng)程、流量相同），大泵效率高于小泵，故從節(jié)能角度講寧可選一臺(tái)大泵，而不用兩臺(tái)小泵，但遇有下列情況時(shí)，可考慮兩臺(tái)泵并聯(lián)合作：流量很大，一臺(tái)泵達(dá)不到此流量。
b、對(duì)于需要有50%的備用率大型泵，可改兩臺(tái)較小的泵工作，一臺(tái)備用（共三臺(tái)）。
c、對(duì)某些大型泵，可選用70%流量要求的泵并聯(lián)操作，不用備用泵，在一臺(tái)泵檢修時(shí)，另一臺(tái)泵仍然承擔(dān) 生產(chǎn)上70%的輸送。
d、對(duì)需24小時(shí)連續(xù)不停運(yùn)轉(zhuǎn)的泵，應(yīng)備用三臺(tái)泵，一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺(tái)備用，一臺(tái)維修。
8．一般情況下，客戶(hù)可提交其“選泵的基本條件”，由我司給予選型或者推薦更好的泵產(chǎn)品。如果設(shè)計(jì)院在設(shè)計(jì)裝置設(shè)備時(shí)，對(duì)泵的型號(hào)已經(jīng)確定，按設(shè)計(jì)院要求配置。
四、泵的維護(hù)管理
泵要分為電與機(jī)兩個(gè)方面，對(duì)于機(jī)的方面，主要把以前的維護(hù)記錄調(diào)出來(lái)比對(duì)一下就知道了。其次就是電的方面了 ，要了解每臺(tái)泵電機(jī)的功率，對(duì)他的控制系統(tǒng)有一定的了解。
發(fā)展趨勢(shì)
泵是企業(yè)*的重要設(shè)備之一，受工作條件影響，經(jīng)常出現(xiàn)腐蝕、氣蝕、沖刷、磨損等現(xiàn)象，導(dǎo)致設(shè)備失效。企業(yè)只能投入大量的資金購(gòu)入新泵，而報(bào)費(fèi)大量的部件，造成資金的大量浪費(fèi)。 國(guó)內(nèi)的泵的設(shè)計(jì)和制造基本上還是遵守“金屬”思想，即采用不銹鋼、碳鋼材料作為主要的泵體材料，面對(duì)高腐蝕、強(qiáng)沖刷的環(huán)境，就需要高鎳合金，甚至采用鈦、鋯、鉭等優(yōu)良的耐腐蝕材料，這些稀有金屬材料價(jià)格昂貴且價(jià)格浮動(dòng)大，并且制造成本高和制造工藝復(fù)雜等原因造成此類(lèi)泵的價(jià)格昂貴，一般幾萬(wàn)到幾百萬(wàn)不等，也就造成了此類(lèi)泵的采購(gòu)成本高。伴隨著先進(jìn)泵體研究的發(fā)展和新材質(zhì)泵體的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)借鑒西方發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)泵體研究的發(fā)展思路，國(guó)內(nèi)少數(shù)企業(yè)機(jī)構(gòu)開(kāi)始研制無(wú)機(jī)非金屬材料如陶瓷、玻璃鋼、石墨和碳素制品以及合成有機(jī)高分子材料如塑料、玻璃纖維或碳纖維增強(qiáng)的工程塑料等。這些國(guó)內(nèi)的泵類(lèi)的發(fā)展趨勢(shì)迎合了趨勢(shì)，并且很快在國(guó)內(nèi)取得了良好的使用效果。
正是通過(guò)像此類(lèi)細(xì)節(jié)問(wèn)題的有效解決，才實(shí)現(xiàn)了歐美日韓企業(yè)生產(chǎn)成本低，競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。國(guó)內(nèi)企業(yè)在不斷引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備、高薪聘請(qǐng)管理人員的同時(shí)，卻忽略了此類(lèi)日常設(shè)備管理細(xì)節(jié)，只是片面的通過(guò)降低工人工資、減少福利待遇等措施來(lái)降低成本，造成工人勞動(dòng)積極性低、管理混亂的狀況也就在所難免。
顯而易見(jiàn)，此類(lèi)材料的使用極大降低了生產(chǎn)費(fèi)用，無(wú)需采購(gòu)高價(jià)值金屬，無(wú)需特殊設(shè)備和專(zhuān)業(yè)人員制作，而且使用效果良好、壽命更長(zhǎng)、修復(fù)更簡(jiǎn)單，其巨大優(yōu)勢(shì)絕非傳統(tǒng)泵體材料能比。泵體新材料的應(yīng)用，極大降低了泵體材料費(fèi)用和維修維護(hù)費(fèi)用。
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