泵在过程流体机械中占有很大比例,它是一种通用机械,是输送流体并提高流体压力的机器。在各个工业领域中,凡是有流体输送的地方就有泵在工作,其主要应用范围有水利、石油、化工、城市给排水、冶金和交通运输等工业部门。根据作用原理,泵可以分为三大类:
①容积泵:利用容积周期性变化来输送并提高流体压力,如活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、齿轮泵等;
②叶片泵:依靠泵内高速旋转的叶轮将能量传给液体,提高压力并输送流体,如离心泵、混流泵、轴流泵等;
③其他类型的泵:利用液体静压力或流体动能来输送液体的流体动力泵,如射流泵、水锤泵等。
在我们发电机组日常接触比较多的为以下三种:离心泵、柱塞泵、齿轮泵。下面我们简单了解这三种泵的工作原理:
1. 离心泵
离心泵特点:①结构紧凑;②输送流体种类多, 流量和扬程范围宽;③适用于轻度腐蚀性液体;④控制选择多;⑤流量均匀、运转平稳、振动小,不需要特别减震措施;⑥设备安装、维护检修费用较低。
适用场合:广泛用于电力、冶金、煤炭、建材等行业输送含有固体颗粒的液体。
2. 多级离心泵
特点:
①多级离心泵为立式结构,具有占地面积小的特点,泵重心重合于泵脚中心,因而运行平稳、振动小、寿命长。
②多级离心泵口径相同且在同一水平中心线上,无需改变管路结构,可直接安装在管道的任何部门,安装极为方便。
③电机外加防雨罩可直接置于室外使用,而无需建造泵房,大大节约基建投资。
④多级离心泵扬程可通过改变泵级数(叶轮数量)来满足不同要求,故适用范围广。
⑤轴封采用硬质合金机械密封,密封可靠,无泄漏,机械损失小。
⑥高效节能,外形美观。
适用范围:多级离心泵具有高效节能、性能范围广、运行安全平稳、低噪音、长寿命、安装维修方便等优点;通过改变泵的材质、密封形式和增加冷却系统,可输送热水、油类、腐蚀性和含磨料的介质等。
3.齿轮泵
齿轮泵特点:①结构简单,价格便宜;②工作要求低,应用广泛;③端盖和齿轮的各个齿间槽组成了许多固定的密封工作腔,只能用作定量泵;④质量轻、工艺性好、价格便宜、自吸力强、对油液污染不敏感、转速范围大、能耐冲击性负载,维护方便、工作可靠;⑤径向力不平衡、流动脉动大、噪声大、效率低,零件的互换性差,磨损后不易修复,不能做变量泵用。
适用范围:一般输送润滑性质的液体,如石油部门输送燃料油和润滑油;在机械行业中用于速度中等,作用力不大的液压系统以及润滑油系统中作为辅助油泵;在化工行业中可用于输送如尼龙、聚乙烯、聚丙烯和其他熔融树脂等高黏度物料。
3.柱塞泵
柱塞泵柱塞往复运动总行程L是不变的,由凸轮的升程决定。柱塞每循环的供油量大小取决于供油行程,供油行程不受凸轮轴控制是可变的。供油开始时刻不随供油行程的变化而变化。转动柱塞可改变供油终了时刻,从而改变供油量。柱塞泵工作时,在喷油泵凸轮轴上的凸轮与柱塞弹簧的作用下,迫使柱塞作上、下往复运动,从而完成泵油任务,泵油过程可分为以下两个阶段。
进油过程
当凸轮的凸起部分转过去后,在弹簧力的作用下,柱塞向下运动,柱塞上部空间(称为泵油室)产生真空度,当柱塞上端面把柱塞套上的进油孔打开后,充满在油泵上体油道内的柴油经油孔进入泵油室,柱塞运动到下止点,进油结束
回油过程
柱塞向上供油,当上行到柱塞上的斜槽(停供边)与套筒上的回油孔相通时,泵油室低压油路便与柱塞头部的中孔和径向孔及斜槽沟通,油压骤然下降,出油阀在弹簧力的作用下迅速关闭,停止供油。此后柱塞还要上行,当凸轮的凸起部分转过去后,在弹簧的作用下,柱塞又下行。此时便开始了下一个循环。
柱塞泵以一个柱塞为原理介绍,一个柱塞泵上有两个单向阀,并且方向相反,柱塞向一个方向运动时缸内出现负压,这时一个单向阀打开液体被吸入缸内,柱塞向另一个方向运动时,将液体压缩后另一个单向阀被打开,被吸入缸内的液体被排出。这种工作方式连续运动后就形成了连续供油。