往复泵的特点和分类
一、往复泵的特点
往复泵和其它类型容积式泵的区别,仅在于它实现工作腔容积变化的方式和结构特点上:往复泵是借助于活塞(柱塞)在液缸工作腔内的往复运动(或通过隔膜、波纹管等挠性元件在工作腔内的周期性弹性变形)来使工作腔容积产生周期性变化的。在结构上,往复泵的工作腔是借助密封装置与外界隔开,通过泵阀(吸入阀和排出阀)与管路沟通或闭合。
往复泵这一实现工作腔容积变化的方式和结构特点,构成了这类类型泵性能参数和总体结构的一系列特点。这些特点也正是这类类型泵借以生存、竞争和发展的依据:
瞬时流量是脉动的
这是因为在往复泵中,液体介质的吸入和排出过程(即容积变化过程)是交替进行的,而且活塞(柱塞)在位移过程中,其速度又在不断地变化之中。在只有一个工作腔(单缸泵)的泵中,泵的瞬时流量不仅随时间而变化,而且是不连续的;在具有多个工作腔(多缸泵)的泵中,如果工作腔的工作相位安排适当,则可减小排出集液管路中瞬时流量的脉动幅度,乃至可达到在实用上可认为是稳定流的地步。当然,此时相应的泵的结构也就变得复杂了。也正因为如此,往复泵的工作腔不宜设置过多。因此,往复泵瞬时流量的脉动性也就不可避免,只不过因不同泵型其脉动程度有大有小而已。
平均流量(即泵的流量)是恒定的
泵的流量只取决于工作腔容积的变化值及其频率。具体地讲:泵的流量只取决于泵的主要结构参数---n(每分钟往复次数)、S(活塞或柱塞行程)、D(活塞或柱塞直径)、Z(工作腔或活塞数目),而(在理论上)与排出压力无关,且与输送介质(液
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体)的温度、粘度等物理、化学性质无关。当泵的每分钟往复次数一定时,泵的流量也是恒定的。
3、 泵的压力取决于管路特性
往复泵的排出压力不能由泵本身限定,而是取决于泵装置的管路特性,并且与流量无关。换句话说,不论泵装置的管路有多大的水力阻力,原则上泵都可以按其主要结构参数所决定的恒定流量予以排出。也就是说,如果认为输送液体是不可压缩(因液体压缩率很小,通常可这样认为,但在高压或超高压下,液体的压缩性也不可忽视)的,那么,在理论上可认为往复泵的排出压力将不受任何限制,即可根据泵装置的管路特性,建立泵的任何所需的排出压力。
对输送的介质(液体)有较强的适应性 往复泵原则上可以输送任何介质,几乎不受介质的物理性能或化 学性能的限制。当然,在实际应用中,有时也会遇到不能适应的情况。但是,当遇到这种情况时,多半是因为液力端的材料和制造工艺以及密封技术一时不能解决的缘故。其它类型泵就不能做到这一点。
有良好的自吸性能
往复泵不仅有良好的吸入性能,而且还有良好的自吸性能。因此,对多数往复泵(除高速泵外)来说,在启动前通常不需灌泵。
由上述往复泵的主要特点可以看出往复泵的主要适用范围。 二、往复泵的分类
(一)按泵的液力端特点分
1、按与输送介质接触的工作构件可分为:活塞泵、柱塞泵和隔膜(包括油隔离)泵;
2、按泵的工作原理或流量的脉动特性可分为:单作用泵、双作用泵、差动泵、单缸泵、双缸泵、三缸泵、多缸泵等;
3、按泵的活塞(柱塞)数目可分为:单联泵、双联泵、三
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联泵、多联泵等;
4、按活塞(柱塞)中心线所处的位置可分为:卧式泵、立式泵、角度式(Y形、V形)泵、对置式泵和轴向平行式(无曲柄)泵等;
(二)按传动端的结构特点分
根据传动端把原动机的旋转运动转化为活塞(柱塞)的往复运动的方式特点可分为:曲柄(曲柄连杆机构)泵、凸轮(凸轮轴机构)泵和无曲柄(无曲柄机构)泵等; (三)按泵的驱动方式或配带的原动机分
机动(以电动机或旋转式内燃机驱动的)泵、直动(以蒸汽、气体或液体直接驱动的)泵和手动(人力驱动)泵; (四)按泵的排出压力(P2)分
根据泵排出压力高与低可分为:低压泵(P2<10㎏f/㎝2 )、中压泵(P2≥10~100㎏f/㎝2)、高压泵(P2>100~1000㎏f/㎝2)、超高压泵(P2>1000㎏f/㎝2); (五)按泵的每分钟往复次数(n)分
按每分钟往复次数高与低可分为:低速泵(n<80spm)、 高速泵(n >550 spm)。介于两者之间的,对一般性往复泵来讲,通常是正常选择范围,因此,没有划分。 (六)按泵输送介质某一突出特性分
根据泵设计时主要适用的介质可分为:热油泵、酸泵、碱泵、盐泵、液氨泵、甲铵(氨基甲酸铵)泵、泥浆泵、重水泵、清水泵、高温泵、低温泵、超低温泵、高粘液泵、低粘液泵等。 (七)按泵的用途分
根据泵主要的使用部门或主要用途可分为:工业用泵、农业用泵、陆用泵、船用泵、化工用泵、原子能用泵、电站用泵、石油场用泵、液压机用泵、压裂泵、固井泵、农药喷雾用泵、注水泵、清砂泵、清渣泵、除锈泵、试压泵、消防泵、计量泵、平流泵等。
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由上述分类可知,往复泵的品种十分繁杂,而且从分类命名中也很难找出它们之间相互联系,有些称呼也不能确切地反映泵的特点。在实际采用上述称呼时,往往为了较为确切地反映该泵的结构特点和性能特点,常常就要冠以一连串的组合式称呼,这种组合方式是多种多样的。
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第三节 往复泵的应用与发展
综合前述可知,往复泵是一类品种多、批量少,而通用化程度较低、专业配套性很强的产品。它常常是随着某一生产工艺的需要而产生,又随着这一生产工艺的重大改革或取消而更新或淘汰。当这种生产工艺长期稳定时,也有基本上适应这一工艺需要的定型产品。从上述分类可知,往复泵的应用仍然十分广泛。下面将列举若干实际应用领域来补充说明这一情况。 例如:
用于化肥生产配套用的有铜液泵,碱液泵和氨基甲酸铵(甲铵)泵和液氨泵等;
用于高压聚乙烯装置配套用的超高压催化剂注射泵等; 用于提供造船或机械制造大型锻压设备上配套用的液压机用泵;
用于输送石油及其副产品和电站锅炉给水备用配套的各种蒸汽直动泵;
用于陆上石油钻井或海上石油开发配套用的钻井泥桨泵、压裂泵、固井泵和注水泵等;
用于铸造、轧钢方面的水力清砂、除锈泵;
用于长距离管道输送煤粉、冶金矿尾矿的油隔离泵,用于矿井排水的无曲柄泵以及用于加固井壁、防止地下水害的注桨、堵水用泵等;
用于船舶的舱底泵;
用于农药喷雾机配套用的农用泵;
用于水压试验或窗口爆破试验以及水力切割配套的高压泵和超高压泵。
用于城市污水清洗车配套的清洗泵,用于消防的消防泵;
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