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非金属泵和金属泵的结构区别

发布时间:2021-01-15 10:28:00         发布人:非金属泵
一、非金属泵的结构特点
1、 泵体
     非金属泵泵体的结构有整体和衬里两种。整体泵体指整个泵体均为非金属,一般仅适用于小口径离心泵。衬里泵体一般指泵体材料为铸铁或铸钢,衬里层为非金属。整体泵体可以选用热固性材料、热塑性材料,衬里泵分为弹性衬里、喷涂衬里以及刚性衬里。非金属泵一般为单级、蜗壳式、径向剖分结构。对于整体泵体可以加入筋骨进行加强,为了防止非金属泵接口受力的脆弱性,可在非金属泵体两边增加前后盖板,并用螺栓进行连接加固。对于衬里泵可以通过金属泵壳开设合适的槽孔进行固定。此外还可考虑在泵壳上焊接龟甲丝网加强。
2、叶轮
     非金属泵的叶轮也可分为开式、半开式和闭式三种。闭式叶轮由热塑性塑料制成,前后盖板可以超声波或震动焊接在一起。半开式、开式叶轮可以用热塑性或热固性塑料制成。叶轮分整体结构和内埋金属件结构两种。整体非金属结构叶轮强度低,适用于小型泵;内埋金属件结构采用模压方式成型,叶轮强度高。
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3、 轴封
     非金属泵的轴封型式有机械密封、动力密封和无轴封结构。
(1)机械密封
     国内许多非金属泵通常采用152型(或SB2)外装式波纹管多弹簧单端面机械密封。该密封适用压力范围为0~0.5MPa,轴径25~55mm,温度<120℃,动环材料为填充四氟,静环材料为氧化铝陶瓷。该密封可用于浓度30%以上的盐酸, 50%以下的稀硫酸,98%以上的磷酸和各种浓度的混合酸。该密封使用寿命较长,一般大于4000h。对于清水介质和酸性介质大部分选用WB2或152型机械密封,对于碱性介质一般选用169型机械密封。当工作介质特殊时,应根据介质特性选用其他型式的机械密封,包括材料。
(2)动力密封
     包括副叶轮(或副叶片)密封和停车密封。该密封型式常用于输送含固体颗粒的介质,一般适用于含固量大于15%的介质。动力密封泵需要注明大允许入口压力,以避免用户在较高入口压力下使用时产生大量泄漏。
(3)轴封结构
     主要指非金属磁力驱动泵,可用于输送各种不允许泄漏的液体。
4、密封环(口环)
非金属泵一般不设密封环。
5、轴
    非金属泵的泵轴一般不与介质接触,采用金属材料,一端用于固定叶轮,另一端用于安装联轴器。非金属泵的泵轴与叶轮常采用螺纹连接。
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二、非金属泵与金属材料泵的结构差异
      由于非金属与金属材料性能上的差异,非金属泵的结构设计有以下特殊性。
1、叶轮与轴的连接型式
(1)叶轮内预埋金属件,通过金属件与轴用键连接,或叶轮与轴直接用键连接,叶轮端部用叶轮螺母保护。此结构来源于金属泵,由于密封面多,可靠性差,长时间使用后,易被介质腐蚀。
(2)叶轮内预埋金属件,与轴采用螺纹连接,取消叶轮螺母。此结构可使轴完全受到保护,避免轴被介质腐蚀的可能。缺点是螺纹加工精度要求较高,运转时严禁电动机反转。
(3)泵体衬里层厚度及其固定
      按国外泵企业标准,衬里层厚度一般为3~5mm,如果衬里过薄(如1. 5~2mm),压制过程易出现局部衬里缺陷,导致泵的允许使用温度和使用寿命有所下降,衬里层从泵体和后盖基体金属脱落的可能性也增大。
为了防止温度变化引起的非金属从泵壳上脱落或开裂,可考虑在泵壳上焊接龟甲丝网,从而使得衬塑泵可以做到较大规格型号,进口管径大可达Ø600mm。
(4)轴向力平衡
     塑料泵的叶轮内大多埋有金属件,一般不宜用平衡孔的方法平衡轴向力。国内外普遍采用背叶片平衡轴向力。
(5)接口
    非金属泵进出口接管的受力目前尚未有相关的标准加以限定,一般由设计单位提出要求,并根据制造厂自身的制造情况而定。对于整体非金属泵壳,一般采用活套法兰方式与管道连接,活套法兰与两端盖板连接;还可采用把法兰与盖板做成整体的方式与管道连接。
     与金属相比,通常非金属的物理性能要差很多,甚至不如铝和黄铜。但是,通过增加元件的断面模量(即增加壁厚)及加入筋骨,非金属则可以承受一定的工作压力。随着塑料工业的高速发展,塑料泵的品种不断增加,正愈来愈多地取代其它种类的金属泵,且耐腐蚀性能优,性价比更高。
2、 叶轮密封处和背叶片与泵体的运转间隙
     因塑料和玻璃钢的线胀系数比钢大2~6倍,沿用金属泵的运转间隙易发生咬合,使泵损坏。间隙过大又会使泵的效率降低,并造成泵轴向力的不平衡。由于径向间隙不可调节,也可考虑采用轴向间隙,这样无需拆泵,即可检查并调节运转间隙。
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