ATOS柱塞泵特點及應(yīng)用
ATOS柱塞泵特點及應(yīng)用
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特點應(yīng)用
編輯
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(yīng)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(zhuǎn)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(guān)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(jié)構(gòu)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(shè)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(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(zhuǎn)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(shè)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(fù)泵的流量和壓力有較大脈動，需要采取相應(yīng)的消減脈動措施；回轉(zhuǎn)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*打開。⑤往復(fù)泵是低速機械，尺寸大，制造和安裝費用也大；回轉(zhuǎn)泵轉(zhuǎn)速較高，可達3000轉(zhuǎn)/分。⑥往復(fù)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(zhuǎn)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，而且效率曲線的區(qū)較寬。往復(fù)泵的效率一般為70～85%，高的可達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、提供高壓液源和計量輸送等。回轉(zhuǎn)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。
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。
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(shè)備費、運轉(zhuǎn)費、維修費和管理費的總成本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(yīng)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(fù)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(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，可選用旋渦泵。
f、對啟動頻繁或灌泵不便的場合，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(電動)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(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)系到整個裝置的的生產(chǎn)能力和輸送能力。如設(shè)計院工藝設(shè)計中能算出泵正常、zui小、zui大三種流量。選擇泵時，以zui大流量為依據(jù)，兼顧正常流量，在沒有zui大流量時，通常可取正常流量的1.1倍作為zui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(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)的揚程，有效氣蝕余量計算和合適泵的類型：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)格及其長度、材料、管件規(guī)格、數(shù)量等，以便進行系統(tǒng)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(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(yīng)根據(jù)爆炸區(qū)域等級，采用相應(yīng)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(zhuǎn)速泵還是低轉(zhuǎn)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zui大流量，(在沒有zui大流量時，通常可取正常流量的1.1倍作為zui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：
*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(shè)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(yīng)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(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(zhuǎn)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，一臺備用（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(zhuǎn)的泵，應(yīng)備用三臺泵，一臺運轉(zhuǎn)，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(shè)計院在設(shè)計裝置設(shè)備時，對泵的型號已經(jīng)確定，按設(shè)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。
發(fā)展趨勢
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(shè)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(fù)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。伴隨著優(yōu)良泵體研究的發(fā)展和新材質(zhì)泵體的應(yīng)用，國內(nèi)科研機構(gòu)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(gòu)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)展趨勢迎合了趨勢，并且很快在國內(nèi)取得了良好的使用效果。
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)在不斷引進優(yōu)良設(shè)備、高薪聘請管理人員的同時，卻忽略了此類日常設(shè)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。
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(shè)備和專業(yè)人員制作，而且使用效果良好、壽命更長、修復(fù)更簡單，其巨大優(yōu)勢絕非傳統(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用和維修維護費用。
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