|
神港精機Shinko Seiki,成立于1949年，真空設備制造商，產(chǎn)品有各類真空泵、蒸鍍設備、濺涂設備、蝕刻設備、表面處理設備、真空回流系統(tǒng)、等離子回流系統(tǒng)及光學檢測設備等產(chǎn)品。產(chǎn)品廣泛應用于工業(yè)、環(huán)境及液晶顯示器制造等行業(yè)。 神港精機真空泵 SVC SGR ( 2段回轉翼形) SR ( 1段真空泵) SW ( 水封式真空泵) 投影機 VS305/VS320 ST-200H / ST-205LT VL-401 SFII-C
泵是受原動機控制，驅(qū)使介質(zhì)運動，是將原動機輸出的能量轉換為介質(zhì)壓力能的能量轉換裝置。
泵的主要用途
泵主要用來輸送液體包括水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和液態(tài)金屬等，也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。
泵的性能參數(shù)
泵的性能參數(shù)主要有流量和揚程，此外還有軸功率、轉速和必需汽蝕余量。流量是指單位時間內(nèi)通過泵出口輸出的液體量，一般采用體積流量；揚程是單位重量輸送液體從泵入口至出口的能量增量 ，對于容積式泵，能量增量主要體現(xiàn)在壓力能增加上，所以通常以壓力增量代替揚程來表示。泵的效率不是一個獨立性能參數(shù)，它可以由別的性能參數(shù)例如流量、揚程和軸功率按公式計算求得。反之，已知流量、揚程和效率，也可求出軸功率。 泵的各個性能參數(shù)之間存在著一定的相互依賴變化關系，可以通過對泵進行試驗，分別測得和算出參數(shù)值，并畫成曲線來表示，這些曲線稱為泵的特性曲線。每一臺泵都有特定的特性曲線，由泵制造廠提供。通常在工廠給出的特性曲線上還標明推薦使用的性能區(qū)段，稱為該泵的工作范圍。 泵的實際工作點由泵的曲線與泵的裝置特性曲線的交點來確定。選擇和使用泵，應使泵的工作點落在工作范圍內(nèi)，以保證運轉經(jīng)濟性和安全。此外，同一臺泵輸送粘度不同的液體時，其特性曲線也會改變。通常，泵制造廠所給的特性曲線大多是指輸送清潔冷水時的特性曲線。對于動力式泵，隨著液體粘度增大，揚程和效率降低，軸功率增大，所以工業(yè)上有時將粘度大的液體加熱使粘性變小，以提高輸送效率。
泵主要運用的領域
從泵的性能范圍看，巨型泵的流量每小時可達幾十萬立方米以上，而微型泵的流量每小時則在幾十毫升以下；泵的壓力可從常壓到高達19.61Mpa(200kgf/cm2)以上；被輸送液體的溫度最低達-200℃以下，最高可達800℃以上。泵輸送液體的種類繁多，諸如輸送水（清水、污水等）、油液、酸堿液、懸浮液、和液態(tài)金屬等。 機電一體泵
在化工和石油部門的生產(chǎn)中，原料、半成品和成品大多是液體，而將原料制成半成品和成品，需要經(jīng)過復雜的工藝過程，泵在這些過程中起到了輸送液體和提供化學反應的壓力流量的作用，此外，在很多裝置中還用泵來調(diào)節(jié)溫度。 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，泵是主要的排灌機械。我國農(nóng)村幅原廣闊，每年農(nóng)村都需要大量的泵，一般來說農(nóng)用泵占泵總產(chǎn)量一半以上。 在礦業(yè)和冶金工業(yè)中，泵也是使用最多的設備。礦井需要用泵排水，在選礦、冶煉和軋制過程中，需用泵來供水等。 在電力部門，核電站需要核主泵、二級泵、三級泵、熱電廠需要大量的鍋爐給水泵、冷凝水泵、循環(huán)水泵和灰渣泵等。 在國防建設中，飛機襟翼、尾舵和起落架的調(diào)節(jié)、軍艦和坦克炮塔的轉動、潛艇的沉浮等都需要用泵。高壓和有放射性的液體，有的還要求泵無任何泄漏等。 在船舶制造工業(yè)中，每艘遠洋輪上所用的泵一般在百臺以上，其類型也是各式各樣的。其它如城市的給排水、蒸汽機車的用水、機床中的潤滑和冷卻、紡織工業(yè)中輸送漂液和染料、造紙工業(yè)中輸送紙漿，以及食品工業(yè)中輸送牛奶和糖類食品等，都需要有大量的泵。 總之，無論是飛機、火箭、坦克、潛艇、還是鉆井、采礦、火車、船舶，或者是日常的生活，到處都需要用泵，到處都有泵在運行。正是這樣，所以把泵列為通用機械，它是機械工業(yè)中的一類主要產(chǎn)品。
泵的分類
按工作原理分
1.容積式泵 靠工作部件的運動造成工作容積周期性地增大和縮小而吸排液體，并靠工作部件的擠壓而直接使液體的壓力能增加。 根據(jù)運動部件運動方式的不同又分為：往復泵和回轉泵兩類。 根據(jù)運動部件結構不同有：活塞泵和柱塞泵，有齒輪泵、螺桿泵、葉片泵和水環(huán)泵。 2.葉輪式泵 葉輪式泵是靠葉輪帶動液體高速回轉而把機械能傳遞給所輸送的液體。 根據(jù)泵的葉輪和流道結構特點的不同葉輪式又可分為： 1）離心泵（centrifugal pump） 2）軸流泵（axial pump） 3）混流泵（mixed-flow pump） 4）旋渦泵（peripheral pump） 瀝青保溫泵
3.噴射式泵（jet pump） 是靠工作流體產(chǎn)生的高速射流引射流體，然后再通過動量交換而使被引射流體的能量增加。
泵的其它分類
泵還可以按泵軸位置分為: 1)立式泵（vertical pump） 2)臥式泵（horizontal pump） 按吸口數(shù)目分為： 1)單吸泵 (single suction pump)
2)雙吸泵 (double suction pump) 按驅(qū)動泵的原動機來分： 1)電動泵（motor pump ） 2)汽輪機泵（gas turbine pump） 3)柴油機泵（diesel pump） 4)氣動隔膜泵（diaphragm pump）
離心泵的工作原理
葉輪安裝在泵殼內(nèi)，并緊固在泵軸3上，泵軸由電機直接帶動。泵殼中央有一液體吸入4與吸入管5連接。液體經(jīng)底閥6和吸入管進入泵內(nèi)。泵殼上的液體排出口8與排出管9連接。 在泵啟動前，泵殼內(nèi)灌滿被輸送的液體；啟動后，葉輪由軸帶動高速轉動，葉片間的液體也必須隨著轉動。在離心力的作用下，液體從葉輪中心被拋向外緣并獲得能量，以高速離開葉輪外緣進入蝸形泵殼。在蝸殼中，液體由于流道的逐漸擴大而減速，又將部分動能轉變?yōu)殪o壓能，最后以較高的壓力流入排出管道，送至需要場所。液體由葉輪中心流向外緣時，在葉輪中心形成了一定的真空，由于貯槽液面上方的壓力大于泵入口處的壓力，液體便被連續(xù)壓入葉輪中。可見，只要葉輪不斷地轉動，液體便會不斷地被吸入和排出。
泵的性能參數(shù)
主要有流量和揚程，此外還有軸功率、轉速和必需汽蝕裕量。流量是指單位時間內(nèi)通過泵出口輸出的液體量，一般采用體積流量；揚程是單位重量輸送液體從泵入口至出口的能量增量 ，對于容積式泵，能量增量主要體現(xiàn)在壓力能增加上，所以通常以壓力增量代替揚程來表示。泵的效率不是一個獨立性能參數(shù)，它可以由別的性能參數(shù)例如流量、揚程和軸功率按公式計算求得。反之，已知流量、揚程和效率，也可求出軸功率。 四種泵的性能曲線
泵的各個性能參數(shù)之間存在著一定的相互依賴變化關系，可以通過對泵進行試驗，分別測得和算出參數(shù)值，并畫成曲線來表示，這些曲線稱為泵的特性曲線。每一臺泵都有特定的特性曲線，由泵制造廠提供。通常在工廠給出的特性曲線上還標明推薦使用的性能區(qū)段，稱為該泵的工作范圍。 泵的實際工作點由泵的曲線與泵的裝置特性曲線的交點來確定。選擇和使用泵，應使泵的工作點落在工作范圍內(nèi)，以保證運轉經(jīng)濟性和安全。此外，同一臺泵輸送粘度不同的液體時，其特性曲線也會改變。通常，泵制造廠所給的特性曲線大多是指輸送清潔冷水時的特性曲線。對于動力式泵，隨著液體粘度增大，揚程和效率降低，軸功率增大，所以工業(yè)上有時將粘度大的液體加熱使粘性變小，以提高輸送效率。
其他詳細拓展
水和泵
水的提升對于人類生活和生產(chǎn)都十分重要。古代就已有各種提水器具，例如埃及的鏈泵(公元前17世紀)，中國的桔槔(公元前17世紀)、轆轤(公元前11世紀)和水車(公元1世紀)。比較著名的還有公元前三世紀，阿基米德發(fā)明的螺旋桿，可以平穩(wěn)連續(xù)地將水提至幾米高處，其原理仍為現(xiàn)代螺桿泵所利用。 公元前200年左右，古希臘工匠克特西比烏斯發(fā)明的滅火泵是一種最原始的活塞泵，已具備典型活塞泵的主要元件，但活塞泵只是在出現(xiàn)了蒸汽機之后才得到迅速發(fā)展。 1840-1850年，美國沃辛頓發(fā)明泵缸和蒸汽缸對置的，蒸汽直接作用的活塞泵，標志著現(xiàn)代活塞泵的形成。1851-1875年，帶有導葉的多級離心泵相繼發(fā)明，使發(fā)展高揚程離心泵成為可能。19世紀是活塞泵發(fā)展的高潮時期，當時已用于水壓機等多種機械中。然而隨著需水量的劇增，從20世紀20年代起，低速的、流量受到很大限制的活塞泵逐漸被高速的離心泵和回轉泵所代替。但是在高壓小流量領域往復泵仍占有主要地位，尤其是隔膜泵、柱塞泵獨具優(yōu)點，應用日益增多。
回轉泵
回轉泵的出現(xiàn)與工業(yè)上對液體輸送的要求日益多樣化有關。早在1588年就有了關于四葉片滑片泵的記載，以后陸續(xù)出現(xiàn)了其他各種回轉泵，但直到19世紀回轉泵仍存在泄漏大、磨損大和效率低等缺點。20世紀初，人們解決了轉子潤滑和密封等問題，并采用高速電動機驅(qū)動，適合較高壓力、中小流量和各種粘性液體的回轉泵才得到迅速發(fā)展。回轉泵的類型和適宜輸送的液體種類之多為其他各類泵所不及。 中國工業(yè)水泵網(wǎng)
離心泵
利用離心力輸水的想法最早出現(xiàn)在列奧納多·達芬奇所作的草圖中。1689年，法國物理學家帕潘發(fā)明了四葉片葉輪的蝸殼離心泵。但更接近于現(xiàn)代離心泵的，則是1818年在美國出現(xiàn)的具有徑向直葉片、半開式雙吸葉輪和蝸殼的所謂馬薩諸塞泵。1851～1875年，帶有導葉的多級離心泵相繼被發(fā)明，使得發(fā)展高揚程離心泵成為可能。 盡管早在1754年，瑞士數(shù)學家歐拉就提出了葉輪式水力機械的基本方程式，奠定了離心泵設計的理論基礎，但直到19世紀末，高速電動機的發(fā)明使離心泵獲得理想動力源之后，它的優(yōu)越性才得以充分發(fā)揮。在英國的雷諾和德國的普夫萊德雷爾等許多學者的理論研究和實踐的基礎上，離心泵的效率大大提高，它的性能范圍和使用領域也日益擴大，已成為現(xiàn)代應用最廣、產(chǎn)量最大的泵。 1、離心泵的選擇及安裝 離心泵應該按照所輸送的液體進行選擇，并校核需要的性能，分析抽吸，排出條件，是間歇運行還是連續(xù)運行等。離心泵通常應在或接近制造廠家設計規(guī)定的壓力和流量條件下運行。泵安裝時應進行以下復查： ①基礎的尺寸，位置，標高應符合設計要求，地腳螺栓必須恰當和正確地固定在混凝土地基中，機器不應有缺件，損壞或銹蝕等情況； ②根據(jù)泵所輸送介質(zhì)的特性，必要時應該核對主要零件，軸密封件和墊片的材質(zhì)； ③泵的找平，找正工作應符合設備技術文件的規(guī)定，若無規(guī)定時，應符合現(xiàn)行國家標準《機械設備安裝工程施工及驗收通用規(guī)范》的規(guī)定； ④所有與泵體連接的管道，管件的安裝以及潤滑油管道的清洗要求應符合相關國家標準的規(guī)定。 2、離心泵的使用 泵的試運轉應符合下列要求： ①驅(qū)動機的轉向應與泵的轉向相同； ②查明管道泵和共軸泵的轉向； ③各固定連接部位應無松動，各潤滑部位加注潤滑劑的規(guī)格和數(shù)量應符合設備技術文件的規(guī)定； ④有預潤滑要求的部位應按規(guī)定進行預潤滑； ⑤各指示儀表，安全保護裝置均應靈敏，準確，可靠； ⑥盤車應靈活，無異常現(xiàn)象； ⑦高溫泵在試運轉前應進行泵體預熱，溫度應均勻上升，每小時溫升不應大于50℃；泵體表面與有工作介質(zhì)進口的工藝管道的溫差不應大于40℃； ⑧設置消除溫升影響的連接裝置，設置旁路連接裝置提供冷卻水源。 離心泵操作時應注意以下幾點： ①禁止無水運行，不要調(diào)節(jié)吸人口來降低排量，禁止在過低的流量下運行； ②監(jiān)控運行過程，徹底阻止填料箱泄漏，更換填料箱時要用新填料； ③確保機械密封有充分沖洗的水流，水冷軸承禁止使用過量水流； ④潤滑劑不要使用過多； ⑤按推薦的周期進行檢查。建立運行記錄，包括運行小時數(shù)，填料的調(diào)整和更換，添加潤滑劑及其他維護措施和時間。對離心泵抽吸和排放壓力，流量，輸入功率，洗液和軸承的溫度以及振動情況都應該定期測量記錄。 ⑥離心泵的主機是依靠大氣壓將低處的水抽到高處的，而大氣壓最多只能支持約10.3m的水柱，所以離心泵的主機離開水面12米無法工作。 3、離心泵的維護 3.1、離心泵機械密封失效的分析 離心泵停機主要是由機械密封的失效造成的。失效的表現(xiàn)大都是泄漏，泄漏原因有以下幾種： ①動靜環(huán)密封面的泄漏，原因主要有：端面平面度，粗糙度未達到要求，或表面有劃傷；端面間有顆粒物質(zhì)，造成兩端面不能同樣運行；安裝不到位，方式不正確。 ②補償環(huán)密封圈泄漏，原因主要有：壓蓋變形，預緊力不均勻；安裝不正確；密封圈質(zhì)量不符合標準；密封圈選型不對。 實際使用效果表明，密封元件失效最多的部位是動，靜環(huán)的端面，離心泵機封動，靜環(huán)端面出現(xiàn)龜裂是常見的失效現(xiàn)象，主要原因有： ①安裝時密封面間隙過大，沖洗液來不及帶走摩擦副產(chǎn)生的熱量；沖洗液從密封面間隙中漏走，造成端面過熱而損壞。 ②液體介質(zhì)汽化膨脹，使兩端面受汽化膨脹力而分開，當兩密封面用力貼合時，破壞潤滑膜從而造成端面表面過熱。 ③液體介質(zhì)潤滑性較差，加之操作壓力過載，兩密封面跟蹤轉動不同步。例如高轉速泵轉速為20445r/min，密封面中心直徑為7cm，泵運轉后其線速度高達75 m/s，當有一個密封面滯后不能跟蹤旋轉，瞬時高溫造成密封面損壞。 ④密封沖洗液孔板或過濾網(wǎng)堵塞，造成水量不足，使機封失效。 另外，密封面表面滑溝，端面貼合時出現(xiàn)缺口導致密封元件失效，主要原因有： ①液體介質(zhì)不清潔，有微小質(zhì)硬的顆粒，以很高的速度滑人密封面，將端面表面劃傷而失效。 ②機泵傳動件同軸度差，泵開啟后每轉一周端面被晃動摩擦一次，動環(huán)運行軌跡不同心，造成端面汽化，過熱磨損。 ③液體介質(zhì)水力特性的頻繁發(fā)生引起泵組振動，造成密封面錯位而失效。 液體介質(zhì)對密封元件的腐蝕，應力集中，軟硬材料配合，沖蝕，輔助密封0形環(huán)，V形環(huán)，凹形環(huán)與液體介質(zhì)不相容，變形等都會造成機械密封表面損壞失效，所以對其損壞形式要綜合分析，找出根本原因，保證機械密封長時間運行。 3.2、離心泵停止運轉后的要求 ①離心泵停止運轉后應關閉泵的入口閥門，待泵冷卻后再依次關閉附屬系統(tǒng)的閥門。 ②高溫泵停車應按設備技術文件的規(guī)定執(zhí)行，停車后應每偏20一30min盤車半圈，直到泵體溫度降至50℃為止。 ③低溫泵停車時，當無特殊要求時，泵內(nèi)應經(jīng)常充滿液體；吸入閥和排出閥應保持常開狀態(tài)；采用雙端面機械密封的低溫泵，液位控制器和泵密封腔內(nèi)的密封液應保持泵的灌漿壓力。 ④輸送易結晶，易凝固，易沉淀等介質(zhì)的泵，停泵后應防止堵塞，并及時用清水或其他介質(zhì)沖洗泵和管道。 ⑤排出泵內(nèi)積存的液體，防止銹蝕和凍裂。 3.3、離心泵的保管 ①尚未安裝好的泵在未上漆的表面應涂覆一層合適的防銹劑，用油潤滑的軸承應該注滿適當?shù)挠鸵海弥瑵櫥妮S承應該僅填充一種潤滑脂，不要使用混合潤滑脂。 ②短時間泵人干凈液體，沖洗，抽吸管線，排放管線，泵殼和葉輪，并排凈泵殼，抽吸管線和排放管線中的沖洗液。 ③排凈軸承箱的油，再加注干凈的油，徹底清洗油脂并再填充新油脂。 ④把吸人口和排放口封起來，把泵貯存在干凈，干燥的地方，保護電機繞組免受潮濕，用防銹液和防蝕液噴射泵殼內(nèi)部。 ⑤泵軸每月轉動一次以免凍結，并潤滑軸承。
容積式泵
容積式泵是依靠工作元件在泵缸內(nèi)作往復或回轉運動，使工作容積交替地增大和縮小，以實現(xiàn)液體的吸入和排出。工作元件作往復運動的容積式泵稱為往復泵，作回轉運動的稱為回轉泵。前者的吸入和排出過程在同一泵缸內(nèi)交替進行，并由吸入閥和排出閥加以控制；后者則是通過齒輪、螺桿、葉形轉子或滑片等工作元件的旋轉作用，迫使液體從吸入側轉移到排出側。 容積式泵在一定轉速或往復次數(shù)下的流量是一定的,幾乎不隨壓力而改變；往復泵的流量和壓力有較大脈動，需要采取相應的消減脈動措施；回轉泵一般無脈動或只有小的脈動；具有自吸能力，泵啟動后即能抽除管路中的空氣吸入液體；啟動泵時必須將排出管路閥門完全打開；往復泵適用于高壓力和小流量；回轉泵適用于中小流量和較高壓力；往復泵適宜輸送清潔的液體或氣液混合物。總的來說，容積泵的效率高于動力式泵。
動力式泵
靠快速旋轉的葉輪對液體的作用力，將機械能傳遞給液體,使其動能和壓力能增加，然后再通過泵缸，將大部分動能轉換為壓力能而實現(xiàn)輸送。動力式泵又稱葉輪式泵或葉片式泵。離心泵是最常見的動力式泵。 動力式泵在一定轉速下產(chǎn)生的揚程有一限定值,揚程隨流量而改變；工作穩(wěn)定，輸送連續(xù)，流量和壓力無脈動；一般無自吸能力，需要將泵先灌滿液體或?qū)⒐苈烦槌烧婵蘸蟛拍荛_始工作 ；適用性能范圍廣；適宜輸送粘度很小的清潔液體，特殊設計的泵可輸送泥漿、污水等或水輸固體物。動力式泵主要用于給水、排水、灌溉、流程液體輸送、電站蓄能、液壓傳動和船舶噴射推進等。
污水泵
葉輪、壓水室、是污水泵的兩大核心部件。葉輪的結構分為四大類：葉片式（開式、閉式）、旋流式、流道式、（包括單流道和雙流道）螺旋離心式四種。其性能的優(yōu)劣，也就代表泵性能的優(yōu)劣，污水泵的抗堵塞性能，效率的高低，以及汽蝕性能，抗磨蝕性能主要是由葉輪和壓水室兩大部件來保證。
隔膜式泵
隔膜泵 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。隔膜泵一般由執(zhí)行機構和閥門組成。采用壓縮空氣為動力源，對于各種腐蝕性液體，帶顆粒的液體，高粘度、易揮發(fā)、易燃、劇毒的液體，均能予以抽光吸盡。 一、隔膜泵概述 氣動隔膜泵其有四種材質(zhì)：塑料、鋁合金、鑄鐵、不銹鋼。電動隔膜泵其有四種材質(zhì)：塑料、鋁合金、鑄鐵、不銹鋼。隔膜泵根據(jù)不同液體介質(zhì)分別采用丁腈橡膠、氯丁橡膠、氟橡膠、聚偏氟乙烯、聚四六乙烯。以滿足需要。安置在各種特殊場合，用來抽送種常規(guī)泵不能抽吸的介質(zhì)。 二、隔膜泵類別 隔膜泵按其所配執(zhí)行機構使用的動力，可以分為氣動、電動、液動三種，即以壓縮空氣為動力源的氣動隔膜泵，以電為動力源的電動隔膜泵，以液體介質(zhì)（如油等）壓力為動力的電液動隔膜泵，另外，按其功能和特性分，還有電磁閥、電子式、智能式、現(xiàn)場總線型隔膜泵等。隔膜泵的產(chǎn)品類型很多，結構也多種多樣，而且還在不斷更新和變化。一般來說閥是通用的，既可以與氣動執(zhí)行機構匹配，也可以與電動執(zhí)行機構或其他執(zhí)行機構匹配。 隔膜泵在過程控制中的作用是接受調(diào)節(jié)器或計算機的控制信號，改變被調(diào)介質(zhì)的流量，使被調(diào)參數(shù)維持在所要求的范圍內(nèi)，從而達到生產(chǎn)過程的自動化。如果把自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)與人工調(diào)節(jié)過程相比較，檢測單元是人的眼睛，調(diào)節(jié)控制單元是人的大腦，那么執(zhí)行單元—隔膜泵就是人的手和腳。要實現(xiàn)對工藝過程某一參數(shù)如溫度、壓力、流量、液位等的調(diào)節(jié)控制，都離不開隔膜泵。因此正確選擇隔膜泵在過程自動化中具有重要意義。 三、隔膜泵的組成與分類 隔膜泵又稱控制泵，是執(zhí)行器的主要類型，通過接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的控制信號，借助動力操作去改變流體流量。隔膜泵一般由執(zhí)行機構和閥門組成。如果按其所配執(zhí)行機構使用的動力，隔膜泵可以分為氣動、電動、液動三種，即以壓縮空氣為動力源的氣動隔膜泵，以電為動力源的電動隔膜泵，以液體介質(zhì)(如油等)壓力為動力的電液動隔膜泵，另外，按其功能和特性分，還有電磁閥、電子式、智能式、現(xiàn)場總線型隔膜泵等。隔膜泵的產(chǎn)品類型很多，結構也多種多樣，而且還在不斷更新和變化。一般來說閥是通用的，既可以與氣動執(zhí)行機構匹配，也可以與電動執(zhí)行機構或其他執(zhí)行機構匹配。 四、隔膜泵類型 4.1隔膜泵的閥體類型選擇閥體的選擇是隔膜泵選擇中最重要的環(huán)節(jié)。隔膜泵閥體種類很多，常用的有直通單座、直通雙座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋轉、蝶形、套筒式、球形等10種。在選擇閥門之前，要對控制過程的介質(zhì)、工藝條件和參數(shù)進行細心的分析，收集足夠的數(shù)據(jù)，了解系統(tǒng)對隔膜泵的要求，根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)來確定所要使用的閥門類型。在具體選擇時，可從以下幾方面考慮: (1)閥芯形狀結構主要根據(jù)所選擇的流量特性和不平衡力等因素考慮。 (2)耐磨損性當流體介質(zhì)是含有高濃度磨損性顆粒的懸浮液時，閥芯、閥座接合面每一次關閉都會受到嚴重摩擦。因此閥門的流路要光滑，閥的內(nèi)部材料要堅硬。 (3)耐腐蝕由于介質(zhì)具有腐蝕性，在能滿足調(diào)節(jié)功能的情況下，盡量選擇結構簡單閥門。 (4)介質(zhì)的溫度、壓力當介質(zhì)的溫度、壓力高且變化大時，應選用閥芯和閥座的材料受溫度、壓力變化小的閥門。 (5) 防止閃蒸和空化閃蒸和空化只產(chǎn)生在液體介質(zhì)。在實際生產(chǎn)過程中，閃蒸和空化不僅影響流量系數(shù)的計算，還會形成振動和噪聲，使閥門的使用壽命變短，因此在選擇閥門時應防止閥門產(chǎn)生閃蒸和空化。 4.2 隔膜泵執(zhí)行機構的選擇 4.2.1 輸出力的考慮 執(zhí)行機構不論是何種類型，其輸出力都是用于克服負荷的有效力(主要是指不平衡力和不平衡力矩加上摩擦力、密封力、重力等有關力的作用)。因此，為了使隔膜泵正常工作，配用的執(zhí)行機構要能產(chǎn)生足夠的輸出力來克服各種阻力，保證高度密封和閥門的開啟。 對于雙作用的氣動、液動、電動執(zhí)行機構，一般都沒有復位彈簧。作用力的大小與它的運行方向無關，因此，選擇執(zhí)行機構的關鍵在于弄清最大的輸出力和電機的轉動力矩。對于單作用的氣動執(zhí)行機構，輸出力與閥門的開度有關，隔膜泵上的出現(xiàn)的力也將影響運動特性，因此要求在整個隔膜泵的開度范圍建立力平衡。 4.2.2 執(zhí)行機構類型的確定 對執(zhí)行機構輸出力確定后，根據(jù)工藝使用環(huán)境要求，選擇相應的執(zhí)行機構。對于現(xiàn)場有防爆要求時，應選用氣動執(zhí)行機構，且接線盒為防爆型，不能選擇電動執(zhí)行機構。如果沒有防爆要求，則氣動、電動執(zhí)行機構都可選用，但從節(jié)能方面考慮，應盡量選用電動執(zhí)行機構。對于液動執(zhí)行機構，其使用不如氣動、電動執(zhí)行機構廣泛，但具有調(diào)節(jié)精度高、動作速度快和平穩(wěn)的特點，因此，在某些情況下，為了達到較好調(diào)節(jié)效果，必須選用液動執(zhí)行機構，如發(fā)電廠透明機的速度調(diào)節(jié)、煉油廠的催化裝置反應器的溫度調(diào)節(jié)控制等。
其他類型的泵
其他類型的泵是指以另外的方式傳遞能量的一類泵。例如射流泵是依靠高速噴射出的工作流體 ，將需要輸送的流體吸入泵內(nèi)，并通過兩種流體混合進行動量交換來傳遞能量；水錘泵是利用流動中的水被突然制動時產(chǎn)生的能量，使其中的一部分水壓升到一定高度；電磁泵是使通電的液態(tài)金屬在電磁力作用下 ，產(chǎn)生流動而實現(xiàn)輸送；氣體升液泵通過導管將壓縮空氣或其他壓縮氣體送至液體的最底層處，使之形成較液體輕的氣液混合流體，再借管外液體的壓力將混合流體壓升上來。
特點和應用
動力式泵和容積式泵除了原理上有所不同以外，在工作特性和應用上也有較大的差異。 動力式泵的主要特點是：①一定的泵在一定轉速下所產(chǎn)生的揚程有一限定值。工作點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),流量和壓力無脈動。③一般無自吸能力,需要將泵先灌滿液體或?qū)⒐苈烦槌烧婵蘸蟛拍荛_始工作。④離心泵在排出管路閥門關閉狀態(tài)下啟動，旋渦泵和軸流泵在閥門全開狀態(tài)下啟動，以減少啟動功率。⑤離心泵適合于用高速電動機和汽輪機等直接驅(qū)動,結構簡單,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米3/時，揚程可以從數(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90％。⑦適宜輸送粘度很小的清潔液體（例如清水），特殊設計的泵可輸送泥漿、污水等或水輸固體物。動力式泵主要用于給水、排水、灌溉、流程液體輸送、電站蓄能、液壓傳動和船舶噴射推進等。 容積式泵的主要特點是：①一定的泵在一定轉速或往復次數(shù)下的流量是一定的，幾乎不隨壓力而變。工作點壓力和軸功率取決于與泵連接的裝置系統(tǒng)的情況，因此當泵在排出管路不通（相當于系統(tǒng)阻力無限大）的情況下運轉時，其壓力和軸功率會增大到使泵或原動機破壞，所以必須設置安全閥來保護泵（蒸汽直接作用或壓縮空氣驅(qū)動的泵例外）。②往復泵的流量和壓力有較大脈動，需要采取相應的消減脈動措施；回轉泵一般無脈動或只有小的脈動。③具有自吸能力，泵啟動后即能抽除管路中的空氣吸入液體。④啟動泵時必須將排出管路閥門完全打開。⑤往復泵是低速機械，尺寸大，制造和安裝費用也大；回轉泵轉速較高，可達3000轉／分。⑥往復泵適用于高壓力(有高達350兆帕的)和小流量（100米3／時以下）；回轉泵適用于中小流量（400米3／時以下）和較高壓力（35兆帕以下）。總的來說，容積泵的效率高于動力式泵，而且效率曲線的高效區(qū)較寬。往復泵的效率一般為70～85％，高的可達90％以上。⑦往復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、提供高壓液源和計量輸送等。回轉泵適宜輸送有潤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方面。
泵的選擇和使用
設計院在設計裝置設備時，要確定泵的用途和性能并選擇泵型。這種選擇首先得從選擇泵的種類和形式開始，那么以什么原則來選泵呢？依據(jù)又是什么？
一 、了解泵選型原則
1、使所選泵的型式和性能符合裝置流量、揚程、壓力、溫度、汽蝕流量、吸程等工藝參數(shù)的要求。 2、必須滿足介質(zhì)特性的要求。 對輸送易燃、易爆有毒或貴重介質(zhì)的泵，要求軸封可靠或采用無泄漏泵，如磁力驅(qū)動泵、隔膜泵、屏蔽泵 對輸送腐蝕性介質(zhì)的泵，要求對流部件采用耐腐蝕性材料，如AFB不銹鋼耐腐蝕泵，CQF工程塑料磁力驅(qū)動泵。 對輸送含固體顆粒介質(zhì)的泵，要求對流部件采用耐磨材料，必要時軸封用采用清潔液體沖洗。 3、機械方面可靠性高、噪聲低、振動小。 4、經(jīng)濟上要綜合考慮到設備費、運轉費、維修費和管理費的總成本最低。 5、離心泵具有轉速高、體積小、重量輕、效率高、流量大、結構簡單、輸液無脈動、性能平穩(wěn)、容易操作和維修方便等特點。 因此除以下情況外，應盡可能選用離心泵： a、有計量要求時，選用計量泵。 b、揚程要求很高，流量很小且無合適小流量高揚程離心泵可選用時，可選用往復泵，如汽蝕要求不高時也可選用旋渦泵。 c、揚程很低,流量很大時,可選用軸流泵和混流泵。 d、介質(zhì)粘度較大(大于650~1000mm2/s)時，可考慮選用轉子泵或往復泵(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，可選用旋渦泵。 f、對啟動頻繁或灌泵不便的場合，應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(電動)隔膜泵。
二、知道泵選型的基本依據(jù)
泵選型依據(jù)，應根據(jù)工藝流程，給排水要求，從五個方面加以考慮，既液體輸送量、裝置揚程、液體性質(zhì)、管路布置以及操作運轉條件等。 1、流量是選泵的重要性能數(shù)據(jù)之一，它直接關系到整個裝置的的生產(chǎn)能力和輸送能力。如設計院工藝設計中能算出泵正常、最小、最大三種流量。選擇泵時，以最大流量為依據(jù)，兼顧正常流量，在沒有最大流量時，通常可取正常流量的1.1倍作為最大流量。 2、裝置系統(tǒng)所需的揚程是選泵的又一重要性能數(shù)據(jù)，一般要用放大5%—10%余量后揚程來選型。 3、液體性質(zhì)，包括液體介質(zhì)名稱，物理性質(zhì)，化學性質(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)的揚程，有效氣蝕余量計算和合適泵的類型：化學性質(zhì)，主要指液體介質(zhì)的化學腐蝕性和毒性，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，吸如側最低液面，排出側最高液面等一些數(shù)據(jù)和管道規(guī)格及其長度、材料、管件規(guī)格、數(shù)量等，以便進行系梳揚程計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、吸入側壓力PS（絕對）、排出側容器壓力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、運轉條件，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，或者采用無堵塞泵。安裝在爆炸區(qū)域的泵，應根據(jù)爆炸區(qū)域等級，采用相應的防爆電動機。 3、根據(jù)流量大小，確定選單吸泵還是雙吸泵；根據(jù)揚程高低，選單級泵還是多級泵，高轉速泵還是低轉速泵(空調(diào)泵)、多級泵效率比單級泵低，如選單級泵和多級泵同樣都能用時，首先選用單級泵。 4、確定泵的具體型號 確定選用什么系列的泵后，就可按最大流量，(在沒有最大流量時，通常可取正常流量的1.1倍作為最大流量)，取放大5%—10%余量后的揚程這兩個性能的主要參數(shù)，在型譜圖或者系列特性曲線上確定具體型號。操作如下： 利用泵特性曲線，在橫坐標上找到所需流量值，在縱坐標上找到所需揚程值，從兩值分別向上和向右引垂線或水平線，兩線交點正好落在特性曲線上，則該泵就是要選的泵，但是這種理想情況一般很少，通常會碰上下列兩種情況： 第一種：交點在特性曲線上方，這說明流量滿足要求，但揚程不夠，此時，若揚程相差不多，或相差5%左右，仍可選用，若揚程相差很多，則選揚程較大的泵。或設法減小管路阻力損失。 第二種：交點在特性曲線下方，在泵特性曲線扇狀梯形范圍內(nèi) ，就初步定下此型號，然后根據(jù)揚程相差多少，來決定是否切割葉輪直徑， 若揚程相差很小，就不切割，若揚程相差很大，就按所需Q、H、，根據(jù)其ns和切割公式，切割葉輪直徑，若交點不落在扇狀梯形范圍內(nèi)，應選揚程較小的泵。選泵時，有時須考慮生產(chǎn)工藝要求，選用不同形狀Q-H特性曲線。 5、泵型號確定后，對水泵或輸送介質(zhì)的物理化學介質(zhì)近似水的泵，需再到有關產(chǎn)品目錄或樣本上，根據(jù)該型號性能表或性能曲線進行校改，看正常工作點是否落在該泵優(yōu)先工作區(qū)？有效NPSH是否大于（NPSH）。也可反過來以NPSH校改幾何安裝高度？ 6、對于輸送粘度大于20mm2/s的液體泵（或密度大于1000kg/m3），一定要把以水實驗泵特性曲線換算成該粘度（或者該密度下）的性能曲線，特別要對吸入性能和輸入功率進行認真計算或較核。 7、確定泵的臺數(shù)和備用率： a、對正常運轉的泵，一般只用一臺，因為一臺大泵與并聯(lián)工作的兩臺小泵相當，（指揚程、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大泵，而不用兩臺小泵，但遇有下列情況時，可考慮兩臺泵并聯(lián)合作：流量很大，一臺泵達不到此流量。 b、對于需要有50%的備用率大型泵，可改兩臺較小的泵工作，兩臺備用（共三臺） c、對某些大型泵，可選用70%流量要求的泵并聯(lián)操作，不用備用泵，在一臺泵檢修時，另一臺泵仍然承擔 生產(chǎn)上70%的輸送。 d、對需24小時連續(xù)不停運轉的泵，應備用三臺泵，一臺運轉，一臺備用，一臺維修。 8、一般情況下，客戶可提交其“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。如果設計院在設計裝置設備時，對泵的型號已經(jīng)確定，按設計院要求配置。
四、泵的維護管理
泵要分為電與機兩個方面，對于機的方面，主要把以前的維護記錄調(diào)出來比對一下就知道了。 其次就是電的方面了 ，要了解每臺泵電機的功率，對他的控制系統(tǒng)有一定的了解。
五、中國泵行業(yè)的發(fā)展
中國泵行業(yè)是在新中國成立以后發(fā)展起來的，特別是改革開放以來，泵行業(yè)得到了快速發(fā)展。除少數(shù)的特殊泵類產(chǎn)品外，現(xiàn)有的產(chǎn)品品種和數(shù)量基本能滿足國民經(jīng)濟各部門的需要。泵行業(yè)主要產(chǎn)品有各類離心泵、混流泵、軸流泵、旋渦泵、回轉式容積泵、往復式容積泵和水環(huán)真空泵等。在這些泵類產(chǎn)品中，按臺數(shù)計算，離心泵約占70%，回轉式容積泵和往復式容積泵約占18%。隨著各行業(yè)尤其是流程工業(yè)的快速發(fā)展，中國的泵行業(yè)也經(jīng)歷了高速的發(fā)展。同時，水處理行業(yè)、石化行業(yè)、石油天然氣行業(yè)、電力行業(yè)繼續(xù)保持較高的景氣度。
泵保護技術發(fā)展趨勢
泵是企業(yè)不可缺少的重要設備之一，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，導致設備失效。企業(yè)只能投入大量的資金購入新泵，而報費大量的部件，造成資金的大量浪費。 國內(nèi)的泵的設計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，面對高腐蝕、強沖刷的環(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格昂貴且價格浮動大，并且制造成本高和制造工藝復雜等原因造成此類泵的價格昂貴，一般幾萬到幾百萬不等，也就造成了此類泵的采購成本高。伴隨著國際先進泵體研究的發(fā)展和新材質(zhì)泵體的應用，國內(nèi)科研機構借鑒西方發(fā)達國家對泵體研究的發(fā)展思路，國內(nèi)少數(shù)企業(yè)機構開始研制無機非金屬材料如陶瓷、玻璃鋼、石墨和碳素制品以及合成有機高分子材料如塑料、玻璃纖維或碳纖維增強的工程塑料等。這些國內(nèi)的泵類的發(fā)展趨勢迎合了國際趨勢，并且很快在國內(nèi)取得了良好的使用效果。 世界先進的美國福世藍抗腐蝕、氣蝕及耐磨技術，材料自身所具備的優(yōu)越性能外，與金屬相比較，金屬的耐磨靠的是硬度，是常量。而材料性能本身是變量，由于它的特殊分子結構賦予的高彈性，適應交替變形和溫度的變化等性能，確保材料的吸震性、耐磨性的提高。其高密度的分子量及光滑表面，不但提高抗氣蝕的能力，還可以提高泵效 6-7%。而材料自身具有的抗腐蝕性，更好的彌補了金屬被弱酸腐蝕的弱點，避免金屬被腐蝕后磨損再腐蝕再磨損的惡性循環(huán)，從而提升設備的使用壽命。即使經(jīng)過長時間使用后出現(xiàn)了泵體腐蝕、侵蝕、氣蝕后，仍然可以應用高分子復合材料修復繼續(xù)使用，使其繼續(xù)像新泵一樣使用，實現(xiàn)良性循環(huán)，避免了重復性采購新泵帶來的采購成本壓力。 正是通過像此類細節(jié)問題的有效解決，才實現(xiàn)了歐美日韓企業(yè)生產(chǎn)成本低，競爭力強的優(yōu)勢。國內(nèi)企業(yè)在不斷引進先進設備、高薪聘請管理人員的同時，卻忽略了此類日常設備管理細節(jié)，只是片面的通過降低工人工資、減少福利待遇等措施來降低成本，造成工人勞動積極性低、管理混亂的狀況也就在所難免。正如汪中求先生所倡導的“細節(jié)決定成敗”，闡述的就是此類道理。 再看美國福世藍高分子復合材料的強大優(yōu)勢： 施工工藝簡單無論是對新泵的提前保護還是對因腐蝕沖刷而報廢的舊泵，只需四路即可完成，無需特殊工具和專業(yè)技術人員，簡單易學、操作方便。 1.表面處理，在氣焊槍灼燒泵體表面除油污和潮氣，酒精擦拭去酸堿殘液。 2.調(diào)和材料。 3.涂抹材料，將調(diào)和好的材料均勻涂抹至泵體。 4.等待固化。 顯而易見，此類材料的使用極大降低了生產(chǎn)費用，無需采購高價值金屬，無需特殊設備和專業(yè)人員制作，而且使用效果良好、壽命更長、修復更簡單，其巨大優(yōu)勢絕非國內(nèi)泵體材料能比。正是基于此種原因，國內(nèi)部分創(chuàng)新意識較強的企業(yè)已與我們合作，并在幾十臺大型、巨型泵體上得到應用，極大降低了泵體材料費用和維修維護費用，數(shù)十臺泵已遠銷歐美、中亞、東南亞。 |
