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技術知識

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各類塑料泵介紹

日期:2021-1-16 9:58:05

非金屬泵的結構特點

1. 泵體

非金屬泵泵體的結構有整體和襯里兩種。整體泵體指整個泵體均為非金屬,一般僅適用于小口徑離心泵。襯里泵體一般指泵體材料為鑄鐵或鑄鋼,襯里層為非金屬。整體泵體可以選用熱固性材料、熱塑性材料,襯里泵分為彈性襯里、噴涂襯里以及剛性襯里新闻中心_芭乐APP 。非金屬泵一般為單級新闻中心_芭乐APP 、蝸殼式、徑向剖分結構。

對于整體泵體可以加入筋骨進行加強,為了防止非金屬泵接口受力的脆弱性,可在非金屬泵體兩邊增加前后蓋板新闻中心_芭乐APP ,并用螺栓進行連接加固。對于襯里泵可以通過金屬泵殼開設合適的槽孔進行固定新闻中心_芭乐APP 。此外還可考慮在泵殼上焊接龜甲絲網加強。

2. 葉輪

非金屬泵的葉輪也可分為開式、半開式和閉式三種。閉式葉輪由熱塑性塑料制成,前后蓋板可以超聲波或震動焊接在一起。半開式、開式葉輪可以用熱塑性或熱固性塑料制成。

葉輪分整體結構和內埋金屬件結構兩種新闻中心_芭乐APP 。整體非金屬結構葉輪強度低,適用于小型泵;內埋金屬件結構采用模壓方式成型,葉輪強度高。

3. 密封環(口環)

非金屬泵一般不設密封環。

4. 軸

非金屬泵的泵軸一般不與介質接觸,采用金屬材料,一端用于固定葉輪,另一端用于安裝聯軸器。非金屬泵的泵軸與葉輪常采用螺紋連接。

5. 軸封

非金屬泵的軸封型式有機械密封、動力密封和無軸封結構。

(1)機械密封

國內許多非金屬泵通常采用152型(或SB2)外裝式波紋管多彈簧單端面機械密封。該密封適用壓力范圍為0~0.5MPa,軸徑25~55mm,溫度<120℃新闻中心_芭乐APP ,動環材料為填充四氟新闻中心_芭乐APP ,靜環材料為氧化鋁陶瓷新闻中心_芭乐APP 。該密封可用于濃度30%以上的鹽酸, 50%以下的稀硫酸,98%以上的磷酸和各種濃度的混合酸新闻中心_芭乐APP 。該密封使用壽命較長,一般大于4000h。對于清水介質和酸性介質大部分選用WB2或152型機械密封,對于堿性介質一般選用169型機械密封。當工作介質特殊時,應根據介質特性選用其他型式的機械密封,包括材料。

(2)動力密封

包括副葉輪(或副葉片)密封和停車密封新闻中心_芭乐APP 。該密封型式常用于輸送含固體顆粒的介質新闻中心_芭乐APP ,一般適用于含固量大于15%的介質。動力密封泵需要注明最大允許入口壓力,以避免用戶在較高入口壓力下使用時產生大量泄漏。

(3)軸封結構

主要指非金屬磁力驅動泵,可用于輸送各種不允許泄漏的液體。

非金屬泵與金屬材料泵的結構差異

由于非金屬與金屬材料性能上的差異,非金屬泵的結構設計有以下特殊性新闻中心_芭乐APP 。

1.  葉輪密封處和背葉片與泵體的運轉間隙

因塑料和玻璃鋼的線脹系數比鋼大2~6倍,沿用金屬泵的運轉間隙易發生咬合新闻中心_芭乐APP ,使泵損壞新闻中心_芭乐APP 。間隙過大又會使泵的效率降低,并造成泵軸向力的不平衡。由于徑向間隙不可調節,也可考慮采用軸向間隙,這樣無需拆泵新闻中心_芭乐APP ,即可檢查并調節運轉間隙。

2. 葉輪與軸的連接型式

(1)葉輪內預埋金屬件,通過金屬件與軸用鍵連接,或葉輪與軸直接用鍵連接,葉輪端部用葉輪螺母保護。此結構來源于金屬泵,由于密封面多新闻中心_芭乐APP ,可靠性差,長時間使用后,易被介質腐蝕。

(2)葉輪內預埋金屬件,與軸采用螺紋連接新闻中心_芭乐APP ,取消葉輪螺母新闻中心_芭乐APP 。此結構可使軸完全受到保護,避免軸被介質腐蝕的可能。缺點是螺紋加工精度要求較高新闻中心_芭乐APP ,運轉時嚴禁電動機反轉。

(3)泵體襯里層厚度及其固定

按國外泵企業標準,襯里層厚度一般為3~5mm新闻中心_芭乐APP ,如果襯里過薄(如1. 5~2mm),壓制過程易出現局部襯里缺陷,導致泵的允許使用溫度和使用壽命有所下降,襯里層從泵體和后蓋基體金屬脫落的可能性也增大。

為了防止溫度變化引起的非金屬從泵殼上脫落或開裂,可考慮在泵殼上焊接龜甲絲網,從而使得襯塑泵可以做到較大規格型號,進口管徑最大可達?600mm新闻中心_芭乐APP 。

(4)軸向力平衡

塑料泵的葉輪內大多埋有金屬件,一般不宜用平衡孔的方法平衡軸向力。國內外普遍采用背葉片平衡軸向力。

(5)接口

非金屬泵進出口接管的受力目前尚未有相關的標準加以限定新闻中心_芭乐APP ,一般由設計單位提出要求,并根據制造廠自身的制造情況而定新闻中心_芭乐APP 。對于整體非金屬泵殼,一般采用活套法蘭方式與管道連接新闻中心_芭乐APP ,活套法蘭與兩端蓋板連接;還可采用把法蘭與蓋板做成整體的方式與管道連接。

與金屬相比,通常非金屬的物理性能要差很多,甚至不如鋁和黃銅。但是,通過增加元件的斷面模量(即增加壁厚)及加入筋骨,非金屬則可以承受一定的工作壓力新闻中心_芭乐APP 。隨著塑料工業的高速發展,塑料泵的品種不斷增加,正愈來愈多地取代其它種類的金屬泵,且耐腐蝕性能優,性價比更高新闻中心_芭乐APP 。

氟塑料泵(熱塑性)

聚全氟乙丙烯(FEP新闻中心_芭乐APP ,F46)

是聚四氟乙烯的改性品種,為四氟乙烯與六氟丙烯在55~60 ℃用懸浮法共聚而成,俗稱F46。F46具有優良的力學性能新闻中心_芭乐APP 、化學穩定性、耐候性、電絕緣性和阻燃性,表面張力小新闻中心_芭乐APP ,熔融態時與金屬黏結性好,此材料在-85~205 ℃溫度下可長期使用。該材料制的泵使用溫度可達150℃(200℃)。

氟合金泵

由上海有機化學研究所研制的氟塑料合金是采用國內現有的超高分子量聚全氟乙丙烯為主要原料,與四氟乙烯加填料直接混合,用物理方法制得的。其具有氟塑料的優良性能新闻中心_芭乐APP ,耐高溫、耐腐蝕,電絕緣性好和表面不粘等。

氟塑料合金的特性為:F50-1耐高溫性比氟塑料F46好,成本比F46便宜;F50-2具有聚四氟乙烯(F4)的優良性能(250℃下可長期使用,耐各種酸、堿、強氧化劑和有機溶劑,電絕緣性好等),又克服了F4的易冷流性和加工性差的缺點,能熱壓或冷壓燒結成形,成本介于聚四氟乙烯懸浮粉和分散粉之間,在許多應用上可取代F4新闻中心_芭乐APP ,用此材料制的泵使用溫度可達150℃。

聚偏氟乙烯(PVDF)

具有優良的耐腐蝕性和耐磨蝕性,適用于溫度低于150℃的場合新闻中心_芭乐APP ,但價格相對較高。PVDF由偏氟乙烯經自由基聚合反應制得,分子量可高達104。具有優良的力學性能,是目前氟塑料中機械強度最高的產品,有極好的化學穩定性及耐候性。

其最大特點是耐腐性新闻中心_芭乐APP 、抗沖擊性、耐老化性、抗蠕變性等性能突出,可用一般熱塑性塑料加工方法成形,其方便的加工性能是其它塑料性能所遠不及的。除濃硫酸、濃硝酸和少數有機溶劑外,能耐較多的腐蝕性介質。耐磨性僅次于超高分子量聚乙烯(UHMWPE),優于其它塑料。耐溫性能也較高,以此材料制的泵使用溫度可達120℃。

其它氟塑料

聚四氟乙烯(PTFE)俗稱F4,具有極強的耐腐蝕性能,但是其物理性能很差新闻中心_芭乐APP ,此時要求有金屬加強筋來承受泵的高壓新闻中心_芭乐APP 。因此其制造工藝差新闻中心_芭乐APP ,成本高又具有冷流性新闻中心_芭乐APP ,一般不用此材料制造泵。

可溶性聚四氟乙烯(PFA)耐溫范圍、力學性能、耐腐蝕性與F46相當。

超高分子量聚乙烯泵(熱塑性)

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是新型的泵用工程塑料,美國材料試驗協會(ASTM)規定其分子量為300萬~600萬的線型聚乙烯稱為超高分子量聚乙烯。

由于其分子鏈特別長,具有許多獨特的物理機械性能,耐蝕性超過現有其他熱塑性塑料,且表面摩擦系數低,低溫耐沖擊性好,耐環境應力開裂性優良新闻中心_芭乐APP ,耐寒性好新闻中心_芭乐APP ,無毒性,特別適用于輸送含細顆粒的腐蝕性介質,但耐溫性不高,此材料制的泵允許使用溫度為80℃。

玻璃鋼泵(熱固性)

玻璃鋼是玻璃纖維增強熱固性塑料的俗稱,常見的泵用玻璃鋼是酚醛玻璃鋼。

酚醛玻璃鋼是以改性酚醛樹脂浸漬玻璃纖維加工制成的熱固性塑料。酚醛玻璃鋼價格低,強度高(拉伸強度105~1394MPa新闻中心_芭乐APP ,彎曲強度220~460MPa),工藝性好,尺寸穩定性好,在受力受壓條件下不易變形,能耐溫度不大于100℃的大多數化學品腐蝕新闻中心_芭乐APP ,但不耐強堿和酚類物質的腐蝕。

酚醛玻璃鋼的耐磨性較差,適用于輸送不含固體顆粒的介質。由于配方不同,酚醛玻璃鋼有多種牌號新闻中心_芭乐APP ,不同牌號的材料,其物理和力學性能各有差異新闻中心_芭乐APP ,耐磨蝕性能也有差異。

增強聚丙烯(熱固性)

增強聚丙烯(FRPP)是聚丙烯樹脂與短切玻璃纖維(玻璃纖維含量約為10%~40%)混合后,經擠出新闻中心_芭乐APP 、切粒制得。主要采用注射工藝成形,除具有聚丙烯的優良性能和相對密度增加約10%外新闻中心_芭乐APP ,還改善了聚丙烯的耐熱、抗蠕變和尺寸穩定性。同時新闻中心_芭乐APP ,力學性能也有顯著提高,如拉伸強度,彎曲強度均增大1~2倍,沖擊強度提高1~3倍。

采用增強聚丙烯作為材料的泵耐溫可達100℃新闻中心_芭乐APP ,除氧化性酸,濃硝酸、鉻酸外,能耐大部分酸、堿、溶劑介質。增強聚丙烯泵可采用注射模塑的方法整體成形,生產效率高,成本低,適用于輸送介質條件不苛刻的場合。

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