其它类型泵

参考答案:

一、往复泵

往复泵是一种容积式泵,应用很广。它依靠作往复运动的活塞依次开启吸入阀和排出阀,从而吸入并排出液体。

图2-15为往复泵装置简图。主要部件有泵缸1、活塞2、活塞杆3、吸入阀4和排出阀5。活塞杆与传动机构相连接而作往复运动。吸入阀和排出阀都是单向阀。泵缸内活塞与阀门间的空间叫做工作室。

当活塞自左向右移动时,工作室的容积增大,形成低压,便能将贮池内的液体经吸入阀吸入泵缸内。吸液体时,排出阀受排出管内液体压力作用而关闭。当活塞移到右端时,工作室的容积最大,吸入的液体量也最大。此后,活塞便改为由右向左移动,泵缸内液体受挤压,压强增大,使吸入阀关闭而推开排出阀将液体排出。活塞移到左端时,排液完毕,完成了一个工作循环。此后活塞又向右移动,开始另一个工作循环。

由上可见,往复泵就是靠活塞在泵缸的左右两端点间作往复运动而吸入和压出液体的。活塞从左端点到右端点(或从右端点至左端点)的距离叫做行程或冲程。活塞在往复一次中,只吸入和排出液体各一次的泵,称为单泵。由于单作用泵的吸入阀和排出阀均装在活塞的一侧(如图2-15中的左侧),吸液时就不能排液,因此排液不连续。加之活塞由连杆和曲轴带动,活塞在左右两端点之间的往复运动不是等速度,所以排液量也就随着活塞的移动有相应的起伏,其流量曲线如图2-16(a)所示。

图2-15 往复泵装置简图

1-泵缸;2-活塞;3-活塞杆;4-吸入阀;5-排出阀

为了改善单动泵流量的不均匀性,多采用双作用泵或三联泵。双作用往复泵的工作原理如图2-17所示,在活塞两侧的泵体内都装有吸入阀和排出阀,因此无论活塞向哪边运动,总有一个吸入阀和一个排出阀打开,即在活塞往复一次中,吸液和排液各两次,使吸入管路和排出管路总是有液体流过,所以送液连续,但流量曲线仍有起伏,如图2-16(b)所示。三联泵实质上为三台单动泵并联构成,其流量曲线如图2-16(c)所示,其排液量较均匀。

往复泵的工作原理与离心泵不同,具有以下特点:

(1)往复泵的流量只与泵本身的几何尺寸和活塞的往复次数有关,而与泵的压力无关,即无论在什么压力下工作,只要往复一次,泵就排出一定体积的液体,所以往复泵是一种典型的容积式泵。

图2-16 往复泵的排量曲线图

(a)单作用泵;(b)双作用泵;(c)三联泵

往复泵的理论流量可按以下二式计算:

非金属矿产加工机械设备

式中 QT——往复泵的理论排量(m3/min);

A——活塞的截面积(m2);

s——活塞的冲程(m);

nT——活塞每分钟的往复次数(1/min)。

图2-17 双作用泵示意图

双作用泵 

式中 a——活塞杆的截面积(m2)。

实际上,由于活塞填衬不严,吸入阀与排出阀启闭不及时,并随着压力的增高,液体漏损量加大等原因,往复泵的实际排量小于理论排量。

(2)往复泵的工作压力与泵的几何尺寸无关,只要泵的机械强度及原动机的功率允许,输送系统要求多高的压头,往复泵就能提供多大的工作压力。实际上,由于活塞环、轴封、吸入和排出阀等处的泄漏,往往降低了往复泵可能达到的压力。

(3)往复泵的吸上真空度亦随泵安装地区的大气压强、输送液体的性质和温度而变,所以往复泵的吸上高度也有一定的限制。但是,往复泵内的低压,是靠工作室的扩张来造成的,所以在开动之前,泵内无须充满液体,即往复泵有自吸作用。

(4)往复泵不能简单地用排出管路阀门来调节排量,一般采用回路调节装置。

基于以上特点,往复泵主要适用于小流量、高压强的场合,输送高粘度液体时的效果也比离心泵好。但不能输送腐蚀性液体和有固体粒子的悬浮液。

二、计量泵

计量泵又称比例泵,从操作原理来看就是往复泵。图2-18所示是计量泵的一种形式,通过偏心轮把电机的旋转运动变成柱塞的往复运动。偏心轮的偏心距离可以调整,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2-18 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,如非金属矿产加工生产中需一定量的试剂,有时可用几台计量泵的办法,使每股液体流量稳定且各股液体量的比例也固定。

三、旋转泵

旋转泵是靠泵内一个或一个以上的转子的旋转来吸入与排出液体,又称转子泵。旋转泵的形式很多,操作原理都大同小异,现举例说明。

(一)齿轮泵

图2-19为齿轮泵的结构示意图,泵壳内有两个齿轮,一个是靠电动机带动旋转,称为主动轮,另一个是靠与主动轮相啮合而转动,称为从动轮。两齿轮与泵体间形成吸入和排出两个空间。当齿轮按图中所示的箭头方向转动时,吸入空间内两轮互相拨开,形成了低压而将液体吸入,然后分为两路沿壳壁被齿轮嵌住,并随齿轮转动而达到排出空间。排出空间内两轮的齿互相合拢,于是形成高压而将液体排出。

齿轮泵的工作压力高而排量少,可用于输送粘稠液体以至膏状物,但不能输送有固体颗粒的悬浮液。

图2-19 齿轮泵

(二)螺杆泵

螺杆泵主要由泵壳与一根或二根以上的螺杆所构造。如图2-20所示。利用两根互相啮合的螺杆来排送液体。其结构和工作原理将在第六章泥浆输送设备中详细介绍。

上述两种类型的旋转泵,特别适用于高粘度的液体,故从使用的角度分类,这些泵是属于高粘度泵。旋转泵是正位移泵,故在任何给定的转速下,泵的理论排量与工作压力无关,它用旁路阀调节管路系统的流量。对于输送高粘度液体,由于受到泵结构和所送液体性质的限制,泵是在低转速下工作的。

图2-20 螺杆泵

(a)单螺杆泵;(b)双螺杆泵;(c)三螺杆泵