动力式泵和容积式泵除了原理上有所不同以外,在工作特性和应用上也有较大的差异。

一、动力式泵的主要特点是:

①一定的泵在一定转速下所产生的扬程有一限定值。工作点流量和轴功率取决于与泵连接的装置系统的情况(位差、压力差和管路损失)。扬程随流量而改变。

②工作稳定,输送连续,流量和压力无脉动。

③一般无自吸能力,需要将泵先灌满液体或将管路抽成真空后才能开始工作。

④离心泵在排出管路阀门关闭状态下启动,旋涡泵和轴流泵在阀门全开状态下启动,以减少启动功率。

⑤离心泵适合于用高速电动机和汽轮机等直接驱动,结构简单,制造成本低,维修方便。

⑥适用性能范围广,离心泵的流量可以从几到几十万米3/时,扬程可以从数米到数千米;轴流泵一般适用于大流量和低扬程(20米以下)。离心泵和轴流泵的效率一般在80%以下,高的可达90%。

⑦适宜输送粘度很小的清洁液体(例如清水),特殊设计的泵可输送泥浆、污水等或水输固体物。动力式泵主要用于给水、排水、灌溉、流程液体输送、电站蓄能、液压传动和船舶喷射推进等。

二、容积式泵的主要特点是:

①一定的泵在一定转速或往复次数下的流量是一定的,几乎不随压力而变。工作点压力和轴功率取决于与泵连接的装置系统的情况,因此当泵在排出管路不通(相当于系统阻力无限大)的情况下运转时,其压力和轴功率会增大到使泵或原动机破坏,所以必须设置安全阀来保护泵(蒸汽直接作用或压缩空气驱动的泵例外)。

②往复泵的流量和压力有较大脉动,需要采取相应的消减脉动措施;回转泵一般无脉动或只有小的脉动。

③具有自吸能力,泵启动后即能抽除管路中的空气吸入液体。

④启动泵时必须将排出管路阀门完全打开。

⑤往复泵是低速机械,尺寸大,制造和安装费用也大;回转泵转速较高,可达3000转/分。

⑥往复泵适用于高压力(有高达350兆帕的)和小流量(100米3/时以下);回转泵适用于中小流量(400米3/时以下)和较高压力(35兆帕以下)。总的来说,容积泵的效率高于动力式泵,而且效率曲线的高效区较宽。往复泵的效率一般为70~85%,高的可达90%以上。

⑦往复泵适宜输送清洁的液体或气液混合物,有的泵如隔膜泵可输送泥浆、污水等,主要用于给水、提供高压液源和计量输送等。回转泵适宜输送有润滑性的清洁的液体和液气混合物,特别是粘度大的液体,主要用于油品、食品液体的输送和液压传动方面。

三、泵的选型原则

1.使所选泵的型式和性能符合装置流量、扬程、压力、温度、汽蚀流量、吸程等工艺参数的要求。

2.必须满足介质特性的要求。

对输送易燃、易爆有毒或贵重介质的泵,要求轴封可靠或采用无泄漏泵,如磁力驱动泵、隔膜泵、屏蔽泵

对输送腐蚀性介质的泵,要求对流部件采用耐腐蚀性材料。

对输送含固体颗粒介质的泵,要求对流部件采用耐磨材料,必要时轴封用采用清洁液体冲洗。

3.机械方面可靠性高、噪声低、振动小。

4.经济上要综合考虑到设备费、运转费、维修费和管理费的总成本最低。

5.离心泵具有转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、输液无脉动、性能平稳、容易操作和维修方便等特点。

因此除以下情况外,应尽可能选用离心泵:

a、有计量要求时,选用计量泵。

b、扬程要求很高,流量很小且无合适小流量高扬程离心泵可选用时,可选用往复泵,如汽蚀要求不高时也可选用旋涡泵。

c、扬程很低,流量很大时,可选用轴流泵和混流泵。

d、介质粘度较大(大于650~1000mm2/s)时,可考虑选用转子泵或往复泵(齿轮泵、螺杆泵)。

e、介质含气量75%,流量较小且粘度小于37.4mm2/s时,可选用旋涡泵。

f、对启动频繁或灌泵不便的场合,应选用具有自吸性能的泵,如自吸式离心泵、自吸式旋涡泵、气动(电动)隔膜泵。

四、泵的选型依据

泵选型依据,应根据工艺流程,给排水要求,从五个方面加以考虑,既液体输送量、装置扬程、液体性质、管路布置以及操作运转条件等。

1.流量是选泵的重要性能数据之一,它直接关系到整个装置的的生产能力和输送能力。如设计院工艺设计中能算出泵正常、最小、最大三种流量。选择泵时,以最大流量为依据,兼顾正常流量,在没有最大流量时,通常可取正常流量的1.1倍作为最大流量。

2.装置系统所需的扬程是选泵的又一重要性能数据,一般要用放大5%—10%余量后扬程来选型。

3.液体性质,包括液体介质名称,物理性质,化学性质和其它性质,物理性质有温度c密度d,粘度u,介质中固体颗粒直径和气体的含量等,这涉及到系统的扬程,有效气蚀余量计算和合适泵的类型:化学性质,主要指液体介质的化学腐蚀性和毒性,是选用泵材料和选用那一种轴封型式的重要依据。

4. 装置系统的管路布置条件指的是送液高度送液距离送液走向,吸如侧最低液面,排出侧最高液面等一些数据和管道规格及其长度、材料、管件规格、数量等,以便进行系统扬程计算和汽蚀余量的校核。

5. 操作条件的内容很多,如液体的操作T饱和蒸汽力P、吸入侧压力PS(绝对)、排出侧容器压力PZ、海拔高度、环境温度操作是间隙的还是连续的、泵的位置是固定的还是可移的。

五、选泵的具体操作

根据泵选型原则和选型基本条件,具体操作如下:

1.根据装置的布置、地形条件、水位条件、运转条件,确定选择卧式、立式和其它型式(管道式、潜水式、液下式、无堵塞式、自吸式、齿轮式等)的泵。

2.根据液体介质性质,确定清水泵,热水泵还是油泵、化工泵或耐腐蚀泵或杂质泵,或者采用无堵塞泵。安装在爆炸区域的泵,应根据爆炸区域等级,采用相应的防爆电动机。

3.根据流量大小,确定选单吸泵还是双吸泵;根据扬程高低,选单级泵还是多级泵,高转速泵还是低转速泵(空调泵)、多级泵效率比单级泵低,如选单级泵和多级泵同样都能用时,首先选用单级泵。

4.确定泵的具体型号

确定选用什么系列的泵后,就可按最大流量,(在没有最大流量时,通常可取正常流量的1.1倍作为最大流量),取放大5%—10%余量后的扬程这两个性能的主要参数,在型谱图或者系列特性曲线上确定具体型号。操作如下:

利用泵特性曲线,在横坐标上找到所需流量值,在纵坐标上找到所需扬程值,从两值分别向上和向右引垂线或水平线,两线交点正好落在特性曲线上,则该泵就是要选的泵,但是这种理想情况一般很少,通常会碰上下列两种情况:

第一种:交点在特性曲线上方,这说明流量满足要求,但扬程不够,此时,若扬程相差不多,或相差5%左右,仍可选用,若扬程相差很多,则选扬程较大的泵。或设法减小管路阻力损失。

第二种:交点在特性曲线下方,在泵特性曲线扇状梯形范围内 ,就初步定下此型号,然后根据扬程相差多少,来决定是否切割叶轮直径,

若扬程相差很小,就不切割,若扬程相差很大,就按所需Q、H、,根据其ns和切割公式,切割叶轮直径,若交点不落在扇状梯形范围内,应选扬程较小的泵。选泵时,有时须考虑生产工艺要求,选用不同形状Q-H特性曲线。

5.泵型号确定后,对水泵或输送介质的物理化学介质近似水的泵,需再到有关产品目录或样本上,根据该型号性能表或性能曲线进行校改,看正常工作点是否落在该泵优先工作区?有效NPSH是否大于(NPSH)。也可反过来以NPSH校改几何安装高度?

6.对于输送粘度大于20mm2/s的液体泵(或密度大于1000kg/m3),一定要把以水实验泵特性曲线换算成该粘度(或者该密度下)的性能曲线,特别要对吸入性能和输入功率进行认真计算或较核。

7.确定泵的台数和备用率:

a、对正常运转的泵,一般只用一台,因为一台大泵与并联工作的两台小泵相当,(指扬程、流量相同),大泵效率高于小泵,故从节能角度讲宁可选一台大泵,而不用两台小泵,但遇有下列情况时,可考虑两台泵并联合作:流量很大,一台泵达不到此流量。

b、对于需要有50%的备用率大型泵,可改两台较小的泵工作,一台备用(共三台)。

c、对某些大型泵,可选用70%流量要求的泵并联操作,不用备用泵,在一台泵检修时,另一台泵仍然承担?生产上70%的输送。

d、对需24小时连续不停运转的泵,应备用三台泵,一台运转,一台备用,一台维修。

8.一般情况下,客户可提交其“选泵的基本条件”,由我司给予选型或者推荐更好的泵产品。如果设计院在设计装置设备时,对泵的型号已经确定,按设计院要求配置。

六、泵的维护管理

泵要分为电与机两个方面,对于机的方面,主要把以前的维护记录调出来比对一下就知道了。其次就是电的方面了 ,要了解每台泵电机的功率,对他的控制系统有一定的了解。

七、泵的发展趋势

泵是企业不可缺少的重要设备之一,受工作条件影响,经常出现腐蚀、气蚀、冲刷、磨损等现象,导致设备失效。企业只能投入大量的资金购入新泵,而报费大量的部件,造成资金的大量浪费。 国内的泵的设计和制造基本上还是遵守“金属”思想,即采用不锈钢、碳钢材料作为主要的泵体材料,面对高腐蚀、强冲刷的环境,就需要高镍合金,甚至采用钛、锆、钽等优良的耐腐蚀材料,这些稀有金属材料价格昂贵且价格浮动大,并且制造成本高和制造工艺复杂等原因造成此类泵的价格昂贵,一般几万到几百万不等,也就造成了此类泵的采购成本高。伴随着国际先进泵体研究的发展和新材质泵体的应用,国内科研机构借鉴西方发达国家对泵体研究的发展思路,国内少数企业机构开始研制无机非金属材料如陶瓷、玻璃钢、石墨和碳素制品以及合成有机高分子材料如塑料、玻璃纤维或碳纤维增强的工程塑料等。这些国内的泵类的发展趋势迎合了国际趋势,并且很快在国内取得了良好的使用效果。

正是通过像此类细节问题的有效解决,才实现了欧美日韩企业生产成本低,竞争力强的优势。国内企业在不断引进先进设备、高薪聘请管理人员的同时,却忽略了此类日常设备管理细节,只是片面的通过降低工人工资、减少福利待遇等措施来降低成本,造成工人劳动积极性低、管理混乱的状况也就在所难免。

显而易见,此类材料的使用极大降低了生产费用,无需采购高价值金属,无需特殊设备和专业人员制作,而且使用效果良好、寿命更长、修复更简单,其巨大优势绝非传统泵体材料能比。泵体新材料的应用,极大降低了泵体材料费用和维修维护费用。