第三节其它化工用泵

第三节其它化工用泵2-3-1正位移泵一、往复式1．计量泵计量泵又称比例泵，从操作原理看就是往复泵。如图2-21所示，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。图2-21计量泵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。2．隔膜泵隔膜泵实际上就是活柱往复泵，系借弹性薄膜将活柱与被输送的液体隔开，这样当输送腐蚀性液体或悬浮液时，可不使活柱和缸体受到损伤。隔膜系采用耐腐蚀橡皮或弹性金属薄片制成。图2-22中隔膜左侧所有和液体接触的部分均由耐腐蚀材料制成或涂有耐腐蚀物质；隔膜右侧则充满油或水。当活柱作往复运动时，迫使隔膜交替地向两边弯曲，将液体吸入和排出。二、旋转式1．齿轮泵齿轮泵主要是由椭圆形泵壳和两个齿轮组成（见图2-23）。其中一个齿轮为主动轮，由传动机构带动；另一个为从动轮，与主动轮相啮合而随之作反向旋转。当齿轮转动时，因两齿轮的齿相互分开而形成低压将液体吸入，并沿壳壁推送至排出腔。在排出腔内，两齿轮的齿互相合拢而形成高压将液体排出。如此连续进行，以完成输送液体的任务。图2-22隔膜泵1―吸入活门；2―压出活门；3―活柱；4―水（或油）缸；5―隔膜齿轮泵流量较小，产生压头很高，适于输送粘度大的液体，如甘油等。2．螺杆泵螺杆泵主要由泵壳与一个或几个螺杆所组成。按螺杆数目可分为单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵和五螺杆泵。单螺杆泵结构如图2-24所示。此泵的工作原理是靠螺杆2在具有内螺纹泵壳3中偏心转动，将液体沿轴向推进，从吸入口1吸入至压出口4排出。多螺杆泵则依靠螺杆间相互啮合的容积变化来输送液体。螺杆泵的效率较齿轮泵高，运转时无噪音，无振动、流量均匀，特别适用于高粘度液体的输送。图2-23齿轮泵图2-24螺杆泵1―吸入口；2―螺杆；3―泵壳；4―压出口2-3-2非正位移泵1．旋涡泵旋涡泵是一种特殊类型的离心泵。泵壳是正圆形，吸入口和排出口均在泵壳的顶部。泵体内的叶轮1是一个圆盘，四周铣有凹槽，成辐射状排列，构成叶片2（见图2-25）。叶轮和泵壳3之间有一定间隙，形成了流道4。吸入管接头与排出管接头之间有隔板5隔开。图2-25旋涡泵简图（a）叶轮形状（b）内部示意图1―叶轮；2―叶片；3―泵壳；4―流道；5―隔板泵体内充满液体后，当叶轮旋转时，由于离心力作用，将叶片凹槽中的液体以一定的速度甩向流道，在截面积较宽的流道内，液体流速减慢，一部分动能变为静压能。与此同时，叶片凹槽内侧因液体被甩出而形成低压，因而流道内压力较高的液体又可重新进入叶片凹槽再度受离心力的作用继续增大压力。这样，液体由吸入口吸入，多次通过叶片凹槽和流道间的反复旋涡形运动，到达出口时，可获得较高的压头。旋涡泵在开动前也要灌满液体。旋涡泵在流量减小时压头增加，功率也增加，所以旋涡在开动前不要将出口阀关闭，采用旁路回流调节流量。旋涡泵的流量小、压头高、体积小、结构简单。它在化工生产中应用十分广泛，适宜于流量小、压头高及粘度不高的液体。旋涡泵的效率一般不超过40%。2．轴流泵轴流泵的简单构造如图2-26所示。转轴带动轴头转动，轴头上装有叶片2。液体顺箭头方向进入泵壳，经过叶片，然后又经过固定于泵壳的导叶3流入压出管路。轴流泵叶片形状与离心泵叶片形状不同，轴流泵叶片的扭角随半径增大而增大（见图2-26），因而液体的角速度ω随半径增大而减小。如适当选择叶片扭角，使ω在半径方向按某种规律变化，可以使势能zgp沿半径基本保持不变，从而消除液体的径向流动。通常把轴流泵叶片制成螺旋桨式，其目的就在于此。叶片本身作等角速度旋转运动，而液体沿半径方向角速度不等，显然，两者在圆周方向必存在相对运动。也就是说，液体以相对速度逆旋转方向对叶片作绕流运动。正是这一绕流运动在叶轮两侧形成压差，产生输送液体所需要的压头。轴流泵的叶轮一般都浸没在液体中。它提供的压头一般较小，但输液量却很大，特别适用于大流量、低压头的流体输送。轴流泵的特性曲线如图2-27所示。由图可以看出轴流泵的H－Q曲线很徒；高效区也很小。轴流泵一般不设置出口阀，通过改变泵的特性曲线来改变流量，常用方法是改变轴的转速或改变叶片安装角度。图2-26轴流泵图2-27轴流泵的特性曲线1―吸入室；2―叶片；3―导叶；4―泵体；5―出水弯管