当我们在谈论“动设备”的时候,我们在谈论什么?⑦

文章来源:PROCESS《流程工业》 发布时间:2016-09-06
本期课程的主题,将围绕为这些工艺过程,提供压力和流量的动设备展开,“当我们在谈论动设备的时候,我们在谈论什么?”计划10次课程。今天是第7课:螺杆泵、齿轮泵、隔膜泵及计量泵等主要设备的原理、特点及选型参考依据等。

在化工和石油生产中,原料、半成品和成品大多是液体或气体,而将原料制成半成品和成品,需要经过复杂的工艺过程,在这个过程中需要输送这些液体或气体,为这些工艺过程提供所需的压力和流量,输送液体的动设备习惯上称之为泵类;输送气体的动设备习惯上称之为压缩机类。按照泵与压缩机的工作原理可以分为速度式与容积式,在速度式中,又可以分为叶片式与喷射式,叶片式又可以分为离心式、混流式、轴流式,最常见的是离心式;容积式可以分为回转式与往复式,往复式本可以分为活塞式与隔膜式。本系列课程我们将和大家一起聊聊各种泵和压缩机。

➤➤螺杆泵

螺杆泵是利用螺杆的回转来吸排液体的。主动螺杆由原动机带动回转,从动螺杆随主动螺杆作反向旋转, 由于各螺杆的相互啮合以及螺杆与衬筒内壁的紧密配合,在泵的吸 入口和排出口之间, 就会被分隔成一个或多个密封空间。随着螺杆的转动和啮合,这些密封空间在泵的吸入端不断形成,将吸入室中的液体封入其中,并自吸入室沿螺杆轴向连续地推移至排出端,将封闭在 各空间中的液体不断排出,犹如一螺母在螺纹回转时被不断 向前推进的情形那样。由于螺杆是等速旋转,所以液体出流流量也是均匀的。螺杆泵可以输送润滑油,输送燃油,输送各种油类及高分子聚合物,用于输送黏稠液体。螺杆泵有单螺杆泵、双螺杆泵和三螺杆泵。螺杆泵特点为:螺杆泵损失小,经济性能好,压力高而均匀,流量均匀,转速高,能与原动机直联。

➤➤齿轮泵

齿轮泵的工作原理的概念是很简单的,即它的最基本形式就是两个尺寸相同的齿轮在一个紧密配合的壳体内相互啮合旋转,这个壳体的内部类似“8”字形,两个齿轮装在里面,齿轮的外径及两侧与壳体紧密配合。来自于管线的物料在吸入口进入两个齿轮中间,并充满这一空间,随着齿的旋转沿壳体运动,最后在两齿啮合时排出。

➤➤隔膜泵

隔膜泵一般分为电动隔膜泵和气动隔膜泵。下面以气动隔膜泵说明其工作原理:在泵的两个对称工作腔中,各装有一块有弹性的隔膜6,联杆将两块隔膜结成一体,压缩空气从泵的进气接头1进入配气阀3后,推动两个工作腔内的隔膜,驱使联杆联接的两块隔膜同步运动。与此同时,另一工作腔中的气体则从隔膜的背后排出泵外。一旦到达行程终点。配气机构则自动地将压缩空气引入另一个工作腔,推动隔膜朝相反方向运动,这样就形成了两个隔膜的同步往复运动。每个工作腔中设置有两个单向球阀4,隔膜的往复运动,造成工作腔内容积的改变,迫使两个单向球阀交替地开启和关闭,从而将液体连续地吸入和排出。

使用特点:气动隔膜泵是一种输送机械,采用压缩空气为动力源,对于各种腐蚀性液体,带颗粒的液体,高粘度、易挥发、易燃、剧毒的液体,均能予以自动抽吸及输送。气动隔膜泵一般由以下四种材质制造:塑料、铝合金、铸铁、不锈钢。泵的隔膜可根据不同液体介质分别采用丁晴橡胶、氯丁橡胶、氟橡胶、聚四氟乙烯、聚四六乙烯。以满足不同的需要。可以安置在各种特殊场合,用来抽送种常规泵不能抽吸的介质。

➤➤计量泵

计量泵主要分为柱塞式计量泵、液压隔膜式计量泵、机械驱动隔膜式计量泵三种。计量泵适用于要求输液量十分准确而又便于调整的场合,如向化工厂的反应器输送液体。有时可通过用一台电机带动几台计量泵的方法,使每股液体流量稳定,且各股液体量的比例也固定。

柱塞式计量泵:柱塞在往复直线运动中,直接与所输送的介质接触,在进出口单向阀的作用下完成吸排液体。适用各种高压,低压(使用压力0-60Mpa),强腐蚀性场合,计量精度小于0.5%。柱塞式计量泵是通过偏心轮把电机的旋转运动变成柱塞的往复运动,偏心轮的偏心距可以调整,使柱塞的冲程随之改变。若单位时间内柱塞的往复次数不变时,泵的流量与柱塞的冲程成正比,所以可通过调节冲程而达到比较严格地控制和调节流量的目的,柱塞式计量泵可以理解成单级柱塞泵,精密的加工精度保证了每次泵出量进而实现被输送介质的精密计量。柱塞式计量泵在高防污染要求的流体计量应用中受到很多限制。因而使用范围不是十分宽广。

液压隔膜式计量泵:借助柱塞在油缸内的往复运动,使腔内油液产生脉动力,推动隔膜片来回鼓动,在进出口阀的作用下完成吸排液体的目的.由于隔膜片将柱塞与输送的介质完全隔开,因而能防止液体向外渗漏.它的压力使用范围在0-35Mpa之间。 液压隔膜式计量泵具备计量精确,耐高压,耐强腐蚀且完全不泄漏的显著优点,隔膜式计量泵目前已经成为流体计量应用中的主力泵型。泵的核心部件是膜片,可以说膜片决定了其使用寿命。

机械驱动隔膜式计量泵:它与液压隔膜式的区别是滑杆与隔膜片直接连接,工作时滑杆往复运动时直接推(拉)动隔膜片来回鼓动,通过泵头上的单向阀启闭作用完成吸排目的. 它具有液压隔膜泵不泄漏,耐强腐蚀的突出优点,适用于低压和中小流量的场合,结构见下图:改变推杆的返回位置可以对行程进行调节,可实现0-100%范围内任意无级调节。

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