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)動的和蒸汽缸驅(qū)動的兩種，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，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)從最左位置向右運動時，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)走到最右點為止.反之活塞(piston)從右向左行進(jìn)，利用缸內(nèi)壓力，自動把吸人閥關(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)位置移動的變化圖形.abcd為理想工作過程(guò chéng)，o為排出終點，b為吸人始點，c為吸人終點，d為排出始點.0bccl所包圍的面積就相當(dāng)于活塞往復(fù)一次對液體所做的功.實際過程時，吸人時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，因此同一臺水泵在山區(qū)，特別是在高山區(qū)安裝時，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.故吸人始點應(yīng)是6’點，反之排出時始點為d，點.
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.離心泵的揚程、壓力是受葉片直徑、葉片角轉(zhuǎn)速、流量等決定的，揚程和流量組成一個流量揚程特性.泵制成后，運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（指物體在單位時間內(nèi)所做的功的多少）足夠，可以認(rèn)為設(shè)計值足夠高，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)泵的實際運行壓力則和系統(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，泵啟動運行后，把液體送到管路中，此時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，此時連續(xù)不斷供液，才會建立起壓力，因為液體是不可壓的，所以這個過程(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(變動沖程數(shù)).
另外，往復(fù)泵在活塞(piston)擠向缸頭時，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，如遇到黏性阻力太高導(dǎo)致(cause)動力不足，此時泵最可能是被迫自動降速.不會引起機(jī)械方面的事故(當(dāng)然也要及時處理，以防黏液滯堵在泵內(nèi)，沒有辦法再啟動).
泵型 性能特性 適用范圍(fàn wéi)
電動泵
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，排出壓力取決于管路特性
3.瞬時流量有脈動.單缸、雙缸泵脈動較大，三缸以上的泵脈動較小
適用范圍(fàn wéi)最廣
直動泵
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，流量隨排出管路特性的改變而自動變化
3.瞬時流量比電動泵均勻
蒸汽泵一般用于高黏度油品或瀝青及要求防火防爆的場合液動泵和氣動泵用于高壓、超高壓及要求流量比較平穩(wěn)的恒壓
場合
隔膜泵
1.流量、壓力特性由驅(qū)動方式方法定
2.輸送介質(zhì)(起決定作用的物質(zhì))無外漏可能
3.可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離操縱 適于輸送易燃、易爆、貴重及
危險的液體，含固體顆粒及有放
射性的液體
計量泵 1.流量可在零至最大值之間任意進(jìn)行調(diào)節(jié)
2.計量精度高，一般在±1%以內(nèi) 適于計量輸送和比例輸送，有
利于實現(xiàn)工藝流程(liú chéng)的連續(xù)化和自動化