水泵的工作原理解析
2018-05-09 17:37:01
往復(fù)泵有馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的和蒸汽缸驅(qū)動(dòng)的兩種，前者稱為水泵，后者又稱為蒸汽泵.
在石油化工廠，當(dāng)輸送小流量、高壓力和高粘性液體時(shí)，大都用這類泵.總數(shù)量不少，品種規(guī)格也多樣.雖然它的功率（指物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功的多少）并不大，但由于泵閥等易損件、流量脈動(dòng)等帶來的問題(Emerson)，也一直困擾著技術(shù)人員.
一、往復(fù)泵工作原理
往復(fù)泵是利用活塞(piston)交替進(jìn)行吸入和排出.當(dāng)活塞(piston)從最左位置向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，排出閥關(guān)閉，工作腔容積擴(kuò)大，液體在吸人壓力作用下，頂開吸入閥，直到活塞(piston)走到最右點(diǎn)為止.反之活塞(piston)從右向左行進(jìn)，利用缸內(nèi)壓力，自動(dòng)把吸人閥關(guān)閉，隨著活塞向前推移，液體在活塞作用下將排出閥頂開，直到活塞走到左死點(diǎn)為止.然后周而復(fù)始進(jìn)行下去.
示功圖是表示工作腔里液體壓力隨活塞(piston)位置移動(dòng)的變化圖形.abcd為理想工作過程(guò chéng)，o為排出終點(diǎn)，b為吸人始點(diǎn)，c為吸人終點(diǎn)，d為排出始點(diǎn).0bccl所包圍的面積就相當(dāng)于活塞往復(fù)一次對(duì)液體所做的功.實(shí)際過程時(shí)，吸人時(shí)壓力不可能突然下降。上海凱泉泵業(yè)集團(tuán)有限公司性能的技術(shù)參數(shù)有流量、吸程、 揚(yáng)程、軸功率、水功率、效率等；根據(jù)不同的工作原理可分為 容積水泵、葉片泵等類型。 容積泵是利用其工作室容積的變化來傳遞能量； 葉片泵是利用回轉(zhuǎn)葉片與水的相互作用來傳遞能量，有 離心泵、 軸流泵和 混流泵等類型。上海凱泉如安裝過高，則不吸水；此外，由于山區(qū)比平原大氣壓力低，因此同一臺(tái)水泵在山區(qū)，特別是在高山區(qū)安裝時(shí)，其安裝高度應(yīng)降低，否則也不能吸上水來。上海凱泉泵業(yè)集團(tuán)有限公司是輸送液體或使液體增壓的機(jī)械。它將原動(dòng)機(jī)的 機(jī)械能或其他外部能量傳送給液體，使液體能量增加，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。上海凱泉由于葉輪進(jìn)口不可能形成絕對(duì)真空，因此離心泵吸水高度不能超過10米，加上水流經(jīng)吸水管路帶來的沿程損失，實(shí)際允許安裝高度（水泵軸線距吸入水面的高度）遠(yuǎn)小于10米。凱泉泵業(yè)由此可見，若離心泵葉輪不斷旋轉(zhuǎn)，則可連續(xù)吸水、壓水，水便可源源不斷地從低處揚(yáng)到高處或遠(yuǎn)方。綜上所述，離心泵是由于在葉輪的高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力的作用下，將水提向高處的。
并有少許泄漏，因而為斜線.同時(shí)因泵閥的頂開和閥彈簧的阻尼作用要消耗一些壓力，故吸人壓力要比理想的低.故吸人始點(diǎn)應(yīng)是6’點(diǎn)，反之排出時(shí)始點(diǎn)為d，點(diǎn).
二、往復(fù)泵特性
往復(fù)泵的特性和離心泵(Centrifugal pump)有較大的差異.離心泵的揚(yáng)程、壓力是受葉片直徑、葉片角轉(zhuǎn)速、流量等決定的，揚(yáng)程和流量組成一個(gè)流量揚(yáng)程特性.泵制成后，運(yùn)行流量則由泵特性和管路特性共同決定.
往復(fù)泵的壓力，與離心泵(Centrifugal pump)相比有共性也有個(gè)性.在理論上說，往復(fù)泵壓力只要泵體強(qiáng)度、密封、功率（指物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功的多少）足夠，可以認(rèn)為設(shè)計(jì)值足夠高，并且和流量無關(guān)，而流量主要取決于缸體容積大小和沖程數(shù).往復(fù)泵流量由于泵體容積和沖程數(shù)，一般情況(Condition)下難以改變或調(diào)節(jié)，故流量是固定(fixed)的.往復(fù)泵的實(shí)際運(yùn)行壓力則和系統(tǒng)(system)管路有關(guān)，也就是取決于管路系統(tǒng)的背壓.它的意思是，泵啟動(dòng)運(yùn)行后，把液體送到管路中，此時(shí)泵管路上只是充滿液體，并未建立起壓力，只有泵繼續(xù)輸出液體到管路，而從管路出口的流量少于泵輸入管路的流量，此時(shí)連續(xù)不斷供液，才會(huì)建立起壓力，因?yàn)橐后w是不可壓的，所以這個(gè)過程(guò chéng)是極快的.一旦供求平衡，則壓力就維持不變，如果管路出口閥門(功能：截止、導(dǎo)流、穩(wěn)壓、分流等)開大，管路輸出流量大于泵輸給管路的流量，泵液供不應(yīng)求，則壓力下降.
用管線上閥門(功能：截止、導(dǎo)流、穩(wěn)壓、分流等)對(duì)往復(fù)泵的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，其幅度不大.要大幅度調(diào)節(jié)流量，必須更換缸套尺寸，或者設(shè)法變速(變動(dòng)沖程數(shù)).
另外，往復(fù)泵在活塞(piston)擠向缸頭時(shí)，比較容易把空氣擠出，所以可以保持較大真空度，容易吸人流體.而離心泵(Centrifugal pump)是靠離心力把泵體內(nèi)液體驅(qū)出，相對(duì)往復(fù)泵，其真空度較難建立，所以往復(fù)泵自吸能力比離心泵要大些.
如果用蒸汽泵，在處理(chǔ lǐ)高黏性液體時(shí)，如遇到黏性阻力太高導(dǎo)致(cause)動(dòng)力不足，此時(shí)泵最可能是被迫自動(dòng)降速.不會(huì)引起機(jī)械方面的事故(當(dāng)然也要及時(shí)處理，以防黏液滯堵在泵內(nèi)，沒有辦法再啟動(dòng)).
泵型 性能特性 適用范圍(fàn wéi)
電動(dòng)泵
1.泵的流量基本是定值，流量調(diào)節(jié)須采取專門措施，如采用調(diào)速馬達(dá)、裝設(shè)變速箱、更換缸套等
2.當(dāng)流量為定值時(shí)，排出壓力取決于管路特性
3.瞬時(shí)流量有脈動(dòng).單缸、雙缸泵脈動(dòng)較大，三缸以上的泵脈動(dòng)較小
適用范圍(fàn wéi)最廣
直動(dòng)泵
1.泵的排出壓力取決于蒸汽、壓縮空氣或液壓油的壓力
2.泵的流量取決于蒸汽、壓縮空氣或液壓油的流量，調(diào)節(jié)比較方便，當(dāng)蒸汽壓力一定時(shí)，流量隨排出管路特性的改變而自動(dòng)變化
3.瞬時(shí)流量比電動(dòng)泵均勻
蒸汽泵一般用于高黏度油品或?yàn)r青及要求防火防爆的場(chǎng)合液動(dòng)泵和氣動(dòng)泵用于高壓、超高壓及要求流量比較平穩(wěn)的恒壓
場(chǎng)合
隔膜泵
1.流量、壓力特性由驅(qū)動(dòng)方式方法定
2.輸送介質(zhì)(起決定作用的物質(zhì))無外漏可能
3.可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操縱 適于輸送易燃、易爆、貴重及
危險(xiǎn)的液體，含固體顆粒及有放
射性的液體
計(jì)量泵 1.流量可在零至最大值之間任意進(jìn)行調(diào)節(jié)
2.計(jì)量精度高，一般在±1%以內(nèi) 適于計(jì)量輸送和比例輸送，有
利于實(shí)現(xiàn)工藝流程(liú chéng)的連續(xù)化和自動(dòng)化