科普！介紹幾種泵的工作原理--(下）
今天是介紹泵的最后一期啦，今天我們要介紹的比較多，我們一起慢慢了解吧~
1、泥漿泵
工作原理：常用的泥漿泵是活塞式或柱塞式的，由動(dòng)力機(jī)帶動(dòng)泵的曲軸回轉(zhuǎn)，曲軸通過(guò)十字頭再帶動(dòng)活塞或柱塞在泵缸中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在吸入和排出閥的交替作用下，實(shí)現(xiàn)壓送與循環(huán)沖洗液的目的。
泥漿泵是指在鉆探過(guò)程中向鉆孔里輸送泥漿或水等沖洗液的機(jī)械，是鉆探設(shè)備的重要組成部分。
在常用的正循環(huán)鉆探中，是將地表沖洗介質(zhì)──清水﹑泥漿或聚合物沖洗液在一定的壓力下，經(jīng)過(guò)高壓軟管﹑水龍頭及鉆桿柱中心孔直送鉆頭的底端，以達(dá)到冷卻鉆頭、將切削下來(lái)的巖屑清除并輸送到地表的目的。
2、氣動(dòng)隔膜泵
工作原理：氣動(dòng)隔膜泵工作時(shí)為了使活柱不與腐蝕性料液直接接觸，將氣缸腔體與液料用隔膜分開(kāi)，實(shí)質(zhì)也是往復(fù)泵的原理。氣動(dòng)隔膜泵其有四種材質(zhì)：工程塑料、鋁合金、鑄鐵、不銹鋼。
氣動(dòng)隔膜泵的性能特點(diǎn)：
?? 采用壓縮空氣為動(dòng)力源，可用于各種腐蝕性液體。根據(jù)不同液體介質(zhì)可分別采用不同的材質(zhì)，以滿足不同用戶的需要。
?? 泵不會(huì)過(guò)熱：壓縮空氣作動(dòng)力，在排氣時(shí)是一個(gè)膨脹吸熱的過(guò)程，氣動(dòng)泵工作時(shí)溫度是降低的，無(wú)有害氣體排出。
?? 不會(huì)產(chǎn)生電火花：氣動(dòng)隔膜泵不用電力作動(dòng)力，接地后又防止了靜電火花
?? 可以通過(guò)含顆粒液體：因?yàn)槿莘e式工作且進(jìn)口為球閥，所以不容易被堵。
?? 對(duì)物料的剪切力極低：工作時(shí)是怎么吸進(jìn)怎么吐出，所以對(duì)物料的攪動(dòng)最小，適用于不穩(wěn)定物質(zhì)的輸送
?? 流量可調(diào)節(jié)，可以在物料出口處加裝節(jié)流閥來(lái)調(diào)節(jié)流量。
?? 具有自吸的功能。
?? 可以空運(yùn)行，而不會(huì)有危險(xiǎn)。
?? 可以潛水工作。
?? 可以輸送的流體極為廣泛，從低粘度的到高粘度的，從腐蝕性得到粘稠的。
?? 沒(méi)有復(fù)雜的控制系統(tǒng)，沒(méi)有電纜、保險(xiǎn)絲等。
?? 體積小、重量輕，便于移動(dòng)。
?? 無(wú)需潤(rùn)滑所以維修簡(jiǎn)便，不會(huì)由于滴漏污染工作環(huán)境。
?? 泵始終能保持高效，不會(huì)因?yàn)槟p而降低。
?? 百分之百的能量利用，當(dāng)關(guān)閉出口，泵自動(dòng)停機(jī)，設(shè)備移動(dòng)、磨損、過(guò)載、發(fā)熱
?? 沒(méi)有動(dòng)密封，維修簡(jiǎn)便避免了泄漏。工作時(shí)無(wú)死點(diǎn)。
3、軸流管道泵
工作原理：軸流管道泵的葉輪設(shè)計(jì)成軸流式，轉(zhuǎn)速很高，如果電機(jī)功率、葉輪直徑、管道直徑足夠大的話，流量可以很大。
軸流管道泵的性能特點(diǎn)：
?? 管道泵結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)泵一體化，體積小，其立式結(jié)構(gòu)具有安裝占地面積小，運(yùn)行平穩(wěn)，安裝無(wú)需調(diào)整。
?? 泵進(jìn)出口設(shè)計(jì)成規(guī)格相同法蘭，且位于同一中心在線，可象閥門(mén)一樣直接安裝在管路上，且中心低，便于管道布置，安裝方便。
?? 泵與電機(jī)同軸，軸向尺寸短，使泵運(yùn)行更加平穩(wěn)，噪音低。
?? 取消傳統(tǒng)軸封方式，避免了輸送介質(zhì)的外泄，因此具有完全無(wú)泄漏的顯著特點(diǎn)。
4、自吸泵
工作原理：水泵啟動(dòng)前先在泵殼內(nèi)灌滿水（或泵殼內(nèi)自身存有水）。啟動(dòng)后葉輪高速旋轉(zhuǎn)使葉輪槽道中的水流向渦殼，這時(shí)入口形成真空，使進(jìn)水逆止門(mén)打開(kāi)，吸入管內(nèi)的空氣進(jìn)入泵內(nèi)，并經(jīng)葉輪槽道到達(dá)外緣。
自吸泵的性能特點(diǎn)：
?? 自吸泵屬自吸式離心泵，具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、運(yùn)行平穩(wěn)、維護(hù)容易、效率高、壽命長(zhǎng)，并有較強(qiáng)的自吸能力等優(yōu)點(diǎn)。
?? 管路不需安裝底閥，工作前只需保證泵體內(nèi)儲(chǔ)有定量引液即可。不同液體可采用不同材質(zhì)自吸泵。
5、漩渦泵?
工作原理：旋渦泵的葉片凹槽中的液體，被離心力甩向流道，一次增壓；流道中液體又因槽中液體被甩出形成低壓，再次進(jìn)入凹槽，再次增壓；多次的凹槽一流道一凹槽的漩渦運(yùn)動(dòng)，從而獲得較高壓頭。
旋渦泵的優(yōu)點(diǎn)：
?? W型單級(jí)直連旋渦泵是供吸送清水或物理化學(xué)性質(zhì)類似于水的液體之用，使用液溫不超過(guò)60℃，常用于鍋爐給水的配套，在造船、輕紡、化工、冶金、機(jī)械制造、水產(chǎn)養(yǎng)殖、固定消防穩(wěn)壓、熱交換機(jī)組、農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)程噴灌等部門(mén)等都有廣泛的應(yīng)用。
?? 旋渦泵體積小、重量輕的特點(diǎn)在船舶裝置中具有極大的優(yōu)越性。具有自吸能力或借助于簡(jiǎn)單裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)自吸。
?? 具有陡降的揚(yáng)程特性曲線，因此，對(duì)系統(tǒng)中的壓力波動(dòng)不敏感。某些旋渦泵可實(shí)現(xiàn)汽液混輸。這對(duì)于抽送含有氣體的易揮發(fā)的液體和汽化壓力很高的高溫液體具有重要的意義。
?? 旋渦泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、鑄造和加工工藝都容易實(shí)現(xiàn)，某些旋渦泵零件還可以使用非金屬材料，如塑料、尼龍模壓葉輪等。
旋渦泵的缺點(diǎn)：
?? 效率較低，最高不超過(guò)55%，大多數(shù)旋渦泵的效率在20-40%，因此妨礙了其向大功率方向發(fā)展。
?? 旋渦泵的汽蝕性能較差。
?? 旋渦泵不能用來(lái)抽送粘性較大的介質(zhì)。因隨著液體粘性的增加，泵的揚(yáng)程和效率會(huì)急劇降低，介質(zhì)的粘度限制在114 厘沲之內(nèi)。
?? 旋渦泵葉輪和泵體之間的徑向間隙和軸向間隙的要求較嚴(yán)給加工和裝配工藝帶來(lái)一定困難。
?? 抽送的介質(zhì)只限于純凈的液體。當(dāng)液體中含有固體顆粒時(shí)，就會(huì)因磨損引起軸向和徑向的間隙增大而降低泵的性能或?qū)е滦郎u泵不能工作。
6、水環(huán)式真空泵
工作原理：水環(huán)式真空泵葉片的葉輪偏心地裝在圓柱形泵殼內(nèi)。泵內(nèi)注入一定量的水。葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，將水甩至泵殼形成一個(gè)水環(huán)，環(huán)的內(nèi)表面與葉輪輪轂相切。由于泵殼與葉輪不同心，右半輪轂與水環(huán)間的進(jìn)氣空間4逐漸擴(kuò)大，從而形成真空，使氣體經(jīng)進(jìn)氣管進(jìn)入泵內(nèi)進(jìn)氣空間。隨后氣體進(jìn)入左半部，由于轂環(huán)之間容積被逐漸壓縮而增高了壓強(qiáng)，于是氣體經(jīng)排氣空間及排氣管被排至泵外。
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水環(huán)式真空泵的優(yōu)點(diǎn)：
?? 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造精度要求不高，容易加工。
?? 結(jié)構(gòu)緊湊，泵的轉(zhuǎn)數(shù)較高，一般可與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)，無(wú)須減速裝置。故用小的結(jié)構(gòu)尺寸，可以獲得大的排氣量，占地面積也小。
?? 壓縮氣體基本上是等溫的，即壓縮氣體過(guò)程溫度變化很小。
?? 由于泵腔內(nèi)沒(méi)有金屬磨擦表面，無(wú)須對(duì)泵內(nèi)進(jìn)行潤(rùn)滑，而且磨損很小。轉(zhuǎn)動(dòng)件和固定件之間的密封可直接由水封來(lái)完成。
?? 吸氣均勻，工作平穩(wěn)可靠，操作簡(jiǎn)單，維修方便。
水環(huán)式真空泵的缺點(diǎn)：
?? 效率低，一般在30%左右，較好的可達(dá)50%。
?? 真空度低，這不僅是因?yàn)槭艿浇Y(jié)構(gòu)上的限制，更重要的是受工作液飽和蒸氣壓的限制。用水作工作液，極限壓強(qiáng)只能達(dá)到2000~4000Pa。用油作工作液，可達(dá)130Pa。
?? 總之，由于水環(huán)泵中氣體壓縮是等溫的，故可以抽除易燃、易爆的氣體。由于沒(méi)有排氣閥及摩擦表面，故可以抽除帶塵埃的氣體、可凝性氣體和氣水混合物。有了這些突出的特點(diǎn)，盡管它效率低，仍然得到了廣泛的應(yīng)用。
7、羅茨真空泵
工作原理：羅茨泵的工作原理與羅茨鼓風(fēng)機(jī)相似。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，被抽氣體從進(jìn)氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間v0內(nèi)，再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后v0空間是全封閉狀態(tài)，所以，在泵腔內(nèi)氣體沒(méi)有壓縮和膨脹。但當(dāng)轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過(guò)排氣口邊緣，v0空間與排氣側(cè)相通時(shí)，由于排氣側(cè)氣體壓強(qiáng)較高，則有一部分氣體返沖到空間v0中去，使氣體壓強(qiáng)突然增高。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，氣體排出泵外。
羅茨泵具有以下特點(diǎn)：
?? 在較寬的壓強(qiáng)范圍內(nèi)有較大的抽速；
?? 起動(dòng)快，能立即工作；
?? 對(duì)被抽氣體中含有的灰塵和水蒸氣不敏感；
?? 轉(zhuǎn)子不必潤(rùn)滑，泵腔內(nèi)無(wú)油；
?? 振動(dòng)小，轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡條件較好，沒(méi)有排氣閥；
?? 驅(qū)動(dòng)功率小，機(jī)械摩擦損失小；
?? 結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積?。?/p>
?? 運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)費(fèi)用低。
因此，羅茨泵在冶金、石油化工、造紙、食品、電子工業(yè)部門(mén)得到廣泛的應(yīng)用。
8、旋片式真空泵
工作原理：旋片泵的旋片把轉(zhuǎn)子、泵腔和兩個(gè)端蓋所圍成的月牙形空間分隔成A、B、C三部分，當(dāng)轉(zhuǎn)子按箭頭方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，與吸氣口相通的空間A的容積是逐漸增大的，正處于吸氣過(guò)程。而與排氣口相通的空間C的容積是逐漸縮小的，正處于排氣過(guò)程。居中的空間B的容積也是逐漸減小的，正處于壓縮過(guò)程。
由于空間A的容積是逐漸增大（即膨脹），氣體壓強(qiáng)降低，泵的入口處外部氣體壓強(qiáng)大于空間A內(nèi)的壓強(qiáng)，因此將氣體吸入。當(dāng)空間A與吸氣口隔絕時(shí)，即轉(zhuǎn)至空間B的位置，氣體開(kāi)始被壓縮，容積逐漸縮小，最后與排氣口相通。當(dāng)被壓縮氣體超過(guò)排氣壓強(qiáng)時(shí)，排氣閥被壓縮氣體推開(kāi)，氣體穿過(guò)油箱內(nèi)的油層排至大氣中。由泵的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到連續(xù)抽氣的目的。如果排出的氣體通過(guò)氣道而轉(zhuǎn)入另一級(jí)（低真空級(jí)），由低真空級(jí)抽走，再經(jīng)低真空級(jí)壓縮后排至大氣中，即組成了雙級(jí)泵。這時(shí)總的壓縮比由兩級(jí)來(lái)負(fù)擔(dān)，因而提高了極限真空度。
旋片式真空泵的性能特點(diǎn)：
?? 旋片式真空泵是一種油封式機(jī)械真空泵，屬于低真空泵，可單獨(dú)使用，也可作為其它高真空泵或超高真空泵的前級(jí)泵。廣泛地應(yīng)用于冶金、機(jī)械、軍工、電子、化工、輕工、石油及醫(yī)藥等生產(chǎn)和科研部門(mén)。
?? 體積小、重量輕、噪音低；
?? 設(shè)有氣鎮(zhèn)閥，可抽除少量水蒸氣；
?? 設(shè)有自動(dòng)防返油止回閥，啟動(dòng)方便；
?? 進(jìn)氣口連續(xù)暢通大氣運(yùn)轉(zhuǎn)不得超過(guò)一分種；
?? 不適用于抽除對(duì)金屬有腐蝕的，對(duì)泵油起化學(xué)反應(yīng)的，含有顆粒塵埃的氣體，以及含氧過(guò)高的，有爆炸性的，有毒的氣體。
9、氣氣增壓泵
工作原理：氣氣增壓泵以壓縮空氣為動(dòng)力，將低壓氣體壓力升高后連續(xù)輸出，最終輸出壓力可升高至動(dòng)力源壓力的兩倍甚至數(shù)十倍，是無(wú)污染的氣體增壓裝置。
根據(jù)輸出壓力和結(jié)構(gòu)形式又分成低壓泵和高壓泵。
2? 低壓泵主要用于當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)氣源壓力不足或不穩(wěn)定，不能保證氣動(dòng)裝置的最低使用壓力時(shí)，維持氣動(dòng)裝置正常工作，滿足設(shè)備的局部高壓用氣要求。
2? 高壓泵主要用于增壓非普通壓縮空氣場(chǎng)合，如把氮?dú)?、氦氣、氬氣等增壓至幾十兆帕并裝入高壓儲(chǔ)氣罐。
氣氣增壓泵的性能特點(diǎn)：
?? 工作壓力范圍大，選用不同型號(hào)的泵可獲得不同的壓力區(qū)域，調(diào)節(jié)輸入氣壓輸出氣壓相應(yīng)得到調(diào)整?？蛇_(dá)到極高的壓力，氣體90Mpa
?? 流量范圍廣，對(duì)所有型號(hào)泵僅0.1Kg氣壓就能平穩(wěn)工作，此時(shí)獲得最小的流量，調(diào)節(jié)進(jìn)氣量后可得到不同的流量。
?? 易于控制，從簡(jiǎn)單的手動(dòng)控制到完全的自動(dòng)控制均可滿足要求。
?? 自動(dòng)重新啟動(dòng)，無(wú)論何種原因造成保壓回路壓力下降，將自動(dòng)重新啟動(dòng)，補(bǔ)充泄漏壓力，保持回路壓力恒定。
?? 操作安全，采用氣體驅(qū)動(dòng)，無(wú)電弧及火花，可在危險(xiǎn)場(chǎng)合使用。
?? 最大節(jié)能可達(dá)70%，因?yàn)楸３直翰幌娜魏文芰俊?/p>
10、氣液增壓泵
工作原理：氣液增壓泵由單向閥控制的高壓柱塞不斷的將液體排出，增壓泵的出口壓力大小與空氣驅(qū)動(dòng)壓力有關(guān)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)部分和輸出液體部分之間的壓力達(dá)到平衡時(shí)，增壓泵會(huì)停止運(yùn)行，不再消耗空氣。當(dāng)輸出壓力下降或空氣驅(qū)動(dòng)壓力增加時(shí)，增壓泵會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行，直到再次達(dá)到壓力平衡后自動(dòng)停止。
采用單氣控非平衡氣體分配閥來(lái)實(shí)現(xiàn)泵的自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，泵體氣驅(qū)部分采用鋁合金制造。接液部分根據(jù)介質(zhì)不同選用碳鋼或不銹鋼，泵的全套密封件均為進(jìn)口優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，從而保證了氣液增壓泵的性能。
氣液增壓泵的性能特點(diǎn)：
?? 輸出壓力高：液泵最大可達(dá)640MPa，氣泵最大可至200MPa
?? 使用范圍廣：工作介質(zhì)可為液壓油.水及大部分化學(xué)腐蝕性液體，而且可靠性高，免維護(hù)壽命長(zhǎng)。
?? 輸出流量范圍廣：對(duì)所有型號(hào)泵僅需較小驅(qū)動(dòng)氣壓就能平穩(wěn)工作，此時(shí)獲得較小流量，調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣量后可獲得不同流量。
?? 應(yīng)用靈活：選用不同型號(hào)的泵，可獲得不同的壓力區(qū)域。
?? 易于調(diào)節(jié)：在泵的壓力范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥從而調(diào)節(jié)進(jìn)氣壓力，輸出液壓相應(yīng)相應(yīng)得到無(wú)極調(diào)整。
?? 自動(dòng)保壓：無(wú)論何種原因造成保壓回路壓力下降，將自動(dòng)啟動(dòng)，補(bǔ)充泄漏壓力，保持回路壓力恒定。
?? 操作安全：采用氣體驅(qū)動(dòng)，無(wú)電弧及火花，可在危險(xiǎn)場(chǎng)所使用。
11、蒸汽噴射泵
工作原理：蒸汽噴射泵工作時(shí)蒸汽進(jìn)入噴嘴后，高速噴出，產(chǎn)生低壓，將氣體吸入并在混合室混合，經(jīng)擴(kuò)大管后，動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴簭?qiáng)能。如果吸入的氣體來(lái)自容器，容器減壓，即可稱作噴射真空泵。
蒸汽噴射泵的性能特點(diǎn)：
?? 該泵無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分，不受摩擦、潤(rùn)滑、振動(dòng)等條件限制，因此可制成抽氣能力很大的泵。只要泵的結(jié)構(gòu)材料選擇適當(dāng)，對(duì)于排除具有腐蝕性氣體、含有機(jī)械雜質(zhì)的氣體以及水蒸等場(chǎng)合極為有利。
?? 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕，占地面積小。
?? 工作蒸汽壓力為4～9×105Pa，在一般的冶金、化工、醫(yī)藥等企業(yè)中都具備這樣的水蒸汽源。
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