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泵的知識(shí)
磁力驅(qū)動(dòng)泵的分類
時(shí)間:2013-5-4 16:48:46來源:daiyun-mt.cn作者:中耐泵業(yè)
磁力驅(qū)動(dòng)泵的分類:
磁力驅(qū)動(dòng)泵是一種輸送液體的機(jī)器。它以一定的方式將來自原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳遞給泵內(nèi)的被輸送液體,使液體的能量增大,依靠泵內(nèi)被輸送液體與液體接納處之間的能量差,將被輸送的液體壓送到目的地,從而完成對(duì)液體的輸送。磁力驅(qū)動(dòng)泵的類型可按以下方式分類。
按工作原理分類(圖1)主要有葉片式磁力驅(qū)動(dòng)泵和容積式磁力驅(qū)動(dòng)泵兩種類型。
圖1 磁力驅(qū)動(dòng)泵類型
一、葉片式磁力驅(qū)動(dòng)泵
葉片式磁力驅(qū)動(dòng)泵是依靠磁力聯(lián)軸器(磁力耦合驅(qū)動(dòng))帶動(dòng)葉輪連續(xù)旋轉(zhuǎn),將能量傳遞給被輸送的液體,使其速度(動(dòng)能)和壓力能(勢(shì)能)均增大(主要是速度增大),然后再將其速度降低,使大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能,在被送液體壓力升高后實(shí)現(xiàn)輸送。葉片式磁力驅(qū)動(dòng)泵主要有磁力驅(qū)動(dòng)離心泵和磁力驅(qū)動(dòng)旋渦泵。
1、磁力驅(qū)動(dòng)離心泵
磁力驅(qū)動(dòng)離心泵是根據(jù)葉片式泵中的離心泵進(jìn)行設(shè)計(jì)的,只是在驅(qū)動(dòng)形式上采用磁傳動(dòng)原理。由于離心式磁力驅(qū)動(dòng)泵與離心泵工作原理相同,主要是依靠一個(gè)或數(shù)個(gè)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力而輸送流體,所以稱為磁力驅(qū)動(dòng)離心泵。
圖2 單級(jí)普通離心泵結(jié)構(gòu)示意
1-泵體 2-葉輪 3-泵蓋 4-軸承懸架 6-軸承懸架 5,9-軸承壓蓋 6,8-軸承
7-軸 10-葉輪螺母 11-殼體口環(huán) 12-葉輪口環(huán) 13-機(jī)封軸承 14-機(jī)封
15-機(jī)封壓蓋 16,20-防塵盤 17-甩油環(huán) 18-冷卻水套 19-支架
磁力驅(qū)動(dòng)離心泵與離心泵是有一些區(qū)別的。磁力驅(qū)動(dòng)離心泵是在原離心泵的基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)、改制的,除驅(qū)動(dòng)形式、密封形式不同外,其結(jié)構(gòu)、原理等基本相同。如圖2所示是單級(jí)普通離心泵結(jié)構(gòu)示意圖,圖3所示為單級(jí)磁力驅(qū)動(dòng)離心泵結(jié)構(gòu)示意圖。可根據(jù)圖2和圖3加以對(duì)照比較其區(qū)別。
圖3 單級(jí)磁力驅(qū)動(dòng)離心泵結(jié)構(gòu)示意
磁力驅(qū)動(dòng)離心泵的類型可按以下條件區(qū)分,如圖4所示。
圖4 磁力驅(qū)動(dòng)離心泵分類示意
(1)磁力驅(qū)動(dòng)離心泵按葉輪個(gè)數(shù)和級(jí)數(shù)分類有:?jiǎn)渭?jí)磁力驅(qū)動(dòng)離心泵、雙級(jí)磁力驅(qū)動(dòng)離心泵、多級(jí)磁力驅(qū)動(dòng)離心泵。
a、單級(jí)磁力驅(qū)動(dòng)離心泵,泵結(jié)構(gòu)中只有一個(gè)葉輪(圖3)。
b、雙級(jí)磁力驅(qū)動(dòng)離心泵,泵結(jié)構(gòu)中有兩個(gè)葉輪(圖5)。
圖5 雙級(jí)磁力驅(qū)動(dòng)離心泵結(jié)構(gòu)示意
c、多級(jí)磁力驅(qū)動(dòng)離心泵,泵結(jié)構(gòu)中有多個(gè)葉輪(兩個(gè)以上)。多級(jí)磁力驅(qū)動(dòng)離心泵一個(gè)葉輪便是一個(gè)級(jí),級(jí)數(shù)越多,揚(yáng)程越高,主要有水平吸入多級(jí)磁力驅(qū)動(dòng)離心泵(圖6)和豎直吸入多級(jí)磁力驅(qū)動(dòng)離心泵(圖7)
圖6 多級(jí)磁力驅(qū)動(dòng)離心泵(水平吸入式)結(jié)構(gòu)示意
圖7 多級(jí)磁力驅(qū)動(dòng)離心泵(豎直吸入式)結(jié)構(gòu)示意
(2)磁力驅(qū)動(dòng)離心泵按安裝形式分類有:臥式磁力驅(qū)動(dòng)離心泵和立式磁力驅(qū)動(dòng)離心泵。
a、臥式磁力驅(qū)動(dòng)離心泵,如圖8所示。
圖8 臥式磁力驅(qū)動(dòng)離心泵示意
b、立式磁力驅(qū)動(dòng)離心泵,立式磁力驅(qū)動(dòng)管道泵是在原立式(離心)管道泵型的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)、改制而成的新型立式結(jié)構(gòu)磁力泵(圖9),它秉承原立式(離心)管道泵的優(yōu)點(diǎn),有與磁力傳動(dòng)的完美結(jié)合,達(dá)到了無泄漏輸送液體的要求。
圖9 新型立式式結(jié)構(gòu)磁力泵示意
立式管道磁力泵可直接安裝在管道的任何部位,對(duì)管道中的介質(zhì)進(jìn)行加壓,可直接替換原來的立式(離心)管道泵,安裝尺寸與立式(離心)管道泵完全相同,方便檢修與更換。
(3)磁力驅(qū)動(dòng)離心泵按吸入形式分類有:灌入式磁力驅(qū)動(dòng)離心泵和自吸式磁力驅(qū)動(dòng)離心泵。
a、灌入式磁力驅(qū)動(dòng)離心泵,灌入式磁力驅(qū)動(dòng)離心泵是在泵啟動(dòng)前需對(duì)啟動(dòng)的泵進(jìn)行介質(zhì)灌入,又稱為灌泵,經(jīng)短時(shí)間灌泵,使室內(nèi)充滿介質(zhì)(液體)后,方可啟動(dòng)投入正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如泵室內(nèi)沒有充滿介質(zhì)(液體),啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生汽蝕而無法正常運(yùn)行,嚴(yán)重時(shí)可造成生產(chǎn)和設(shè)備事故。
b、自吸式磁力驅(qū)動(dòng)離心式泵,自吸式磁力驅(qū)動(dòng)離心式泵是磁力驅(qū)動(dòng)離心泵的一種。自吸泵顧名思義,就是泵啟動(dòng)前不需引灌介質(zhì),經(jīng)短時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn),靠泵本身的作用,把水吸上來,投入正常運(yùn)轉(zhuǎn)。泵體有吸液室、儲(chǔ)液室、蝸殼、回流孔、氣液分離室等部件組成。泵啟動(dòng)后,在離心力的作用下,吸水室中的剩余液與進(jìn)液管路中的空氣被葉輪攪拌成氣水混合物,混合物經(jīng)蝸殼進(jìn)入氣液分離室,隨著速度減慢,導(dǎo)致氣水分離,空氣由泵出液口排出,液體經(jīng)回水孔返回泵內(nèi),經(jīng)過多次循環(huán),進(jìn)液管道中的空氣被排凈,使泵內(nèi)形成一定的真空度,達(dá)到自吸作用。自吸式磁力驅(qū)動(dòng)離心泵不但具有自吸功能,而且為磁力驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu),具有全封閉、耐腐蝕、無泄漏的特點(diǎn),是自動(dòng)化遠(yuǎn)距離控制和流動(dòng)使用的理想用泵(圖10)。
圖10 自吸式磁力驅(qū)動(dòng)離心泵示意
(4)磁力驅(qū)動(dòng)離心泵按其連接型式分類:有非直聯(lián)與直聯(lián)磁力驅(qū)動(dòng)離心泵兩種類型
a、非直聯(lián)式:非直聯(lián)式磁力驅(qū)動(dòng)離心泵用于功率較大、軸向長(zhǎng)度不受限制的工況(圖11)。
圖11 非直聯(lián)式磁力驅(qū)動(dòng)離心泵示意
b、直聯(lián)式:直聯(lián)式磁力驅(qū)動(dòng)離心泵用于功率較小或軸向長(zhǎng)度受限制的工況(圖12)。
圖12 直聯(lián)式磁力驅(qū)動(dòng)離心泵示意
1-泵體 2-葉輪 3-泵軸 4-軸套 5-滑動(dòng)軸承 6-泵蓋
7-內(nèi)磁轉(zhuǎn)子 8-隔離套 9-外磁轉(zhuǎn)子 10-電動(dòng)機(jī)
(5)磁力驅(qū)動(dòng)離心泵按制造材料分類有:金屬磁力驅(qū)動(dòng)離心泵和非金屬磁力驅(qū)動(dòng)離心泵。
a、金屬磁力驅(qū)動(dòng)離心泵:金屬磁力驅(qū)動(dòng)離心泵按使用材料來分主要有碳鋼、奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼、鈦合金、哈氏合金等。
b、非金屬磁力驅(qū)動(dòng)離心泵:非金屬磁力驅(qū)動(dòng)離心泵主要有兩種:一種是鋼塑復(fù)合磁力驅(qū)動(dòng)離心泵;另一種是全塑料磁力驅(qū)動(dòng)離心泵。泵的過流部件采用可溶性聚四氟乙烯(PFA)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚全氟乙丙烯(F46)或超高分子量聚乙烯(UH-MWPE)、聚丙烯(PP)等制造。
鋼塑復(fù)合磁力驅(qū)動(dòng)離心泵的泵殼、中體為金屬材料,內(nèi)壁涂覆或者襯上各種耐腐蝕塑料,因此該泵有足夠的強(qiáng)度承受管道以及外界的機(jī)械沖擊,而且該種形式的泵耐溫、耐壓力差,使用的范圍較小,且傳動(dòng)功率一般在4KW以下。
(6)磁力驅(qū)動(dòng)離心泵按輸送介質(zhì)的溫度分類有:常溫磁力驅(qū)動(dòng)離心泵和高溫磁力驅(qū)動(dòng)離心泵。
a、常溫磁力驅(qū)動(dòng)離心泵是輸送常溫介質(zhì)的磁力驅(qū)動(dòng)離心泵。它的工作原理與普通單級(jí)離心泵相同。
b、高溫磁力驅(qū)動(dòng)離心泵是一種新型結(jié)構(gòu)的磁力驅(qū)動(dòng)離心泵,主要是為了輸送高溫介質(zhì)。其工作原理為當(dāng)泵內(nèi)部達(dá)到一個(gè)熱平衡時(shí),泵殼內(nèi)部介質(zhì)將不再流進(jìn)隔離套中去,隔離套端由輔助葉輪提供一個(gè)高壓來帶動(dòng)隔離套的一個(gè)自循環(huán)系統(tǒng)。隔離套端自循環(huán)系統(tǒng)將磁渦流熱帶走,使內(nèi)轉(zhuǎn)子區(qū)域介質(zhì)溫度得到降低,磁轉(zhuǎn)子不會(huì)因?yàn)檩斔徒橘|(zhì)溫度過高而消磁。如圖13所示為高溫磁力驅(qū)動(dòng)離心泵結(jié)構(gòu)示意。
圖13 高溫磁力驅(qū)動(dòng)離心泵結(jié)構(gòu)示意
此外,磁力驅(qū)動(dòng)離心泵還有磁力驅(qū)動(dòng)離心式液下泵和磁力驅(qū)動(dòng)離心式特殊結(jié)構(gòu)泵等。
磁力驅(qū)動(dòng)離心式特殊結(jié)構(gòu)泵是根據(jù)裝置工況的特殊性和特殊需求,按照某一種泵型的結(jié)構(gòu)所制造一種泵類,如圖14所示。
圖14 磁力驅(qū)動(dòng)離心式特殊結(jié)構(gòu)泵示意
2、磁力驅(qū)動(dòng)旋渦泵
磁力驅(qū)動(dòng)旋渦泵是原旋渦泵基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)、改制而成的一種新型環(huán)保泵。
磁力驅(qū)動(dòng)旋渦泵在原旋渦泵基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)、改制而成的一種新型環(huán)保泵。
磁力驅(qū)動(dòng)旋渦泵在水力上完全遵循了原旋渦泵的設(shè)計(jì),只是在驅(qū)動(dòng)方式上進(jìn)行設(shè)計(jì)、改制而成。磁力驅(qū)動(dòng)旋渦泵通常由泵體(水利部分)、強(qiáng)力磁耦合器和電動(dòng)機(jī)組成(圖15)。
圖15 磁力驅(qū)動(dòng)旋渦泵結(jié)構(gòu)示意
1-泵體 2-葉輪 3-泵軸 4-泵蓋 5-中間架 6-連接架 7-前泵蓋
8-滑動(dòng)軸承 9-軸套 10-止推盤 11-內(nèi)磁轉(zhuǎn)子 12-隔離套
13-外磁轉(zhuǎn)子 14-外轉(zhuǎn)子定位套 15-電動(dòng)機(jī)
磁力驅(qū)動(dòng)旋渦泵與磁力驅(qū)動(dòng)離心泵一樣,主要有四部分組成:殼體部分、轉(zhuǎn)子部分、連接部分、傳動(dòng)部分。
(1)殼體部分,泵體部分是由泵體、泵蓋等組成,它承受泵的全部工作壓力。
(2)轉(zhuǎn)子部分,轉(zhuǎn)子部分主要由葉輪、軸套、滑動(dòng)軸承、止推盤、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子部件等組成。
(3)連接部分,連接部分是由連接架、輔助支架、底板等靜止連接件組成,主要起支撐連接作用。
(4)傳動(dòng)部分,傳動(dòng)部分是泵與原動(dòng)機(jī)的連接。如圖15所示連接方式為直接連接,使泵的結(jié)構(gòu)更加緊湊。
二、容積式磁力驅(qū)動(dòng)泵
容積式磁力驅(qū)動(dòng)泵是在周期性地改變泵腔容積的過程中,以作用和位移的周期性變化將能量傳遞給被輸送介質(zhì)(液體),使其壓力直接升高到所需的壓力值后實(shí)現(xiàn)輸送。
容積式磁力驅(qū)動(dòng)泵主要是根據(jù)容積式泵中的轉(zhuǎn)子泵進(jìn)行設(shè)計(jì)、改制的。在設(shè)計(jì)、改制的過程中遵循了原轉(zhuǎn)子泵設(shè)計(jì)原理,只是在驅(qū)動(dòng)形式上采用磁力耦合傳動(dòng)。所以,容積式轉(zhuǎn)子磁力驅(qū)動(dòng)泵與容積式轉(zhuǎn)子泵的工作原理相同。容積式磁力驅(qū)動(dòng)泵主要有:磁力驅(qū)動(dòng)螺桿泵、磁力驅(qū)動(dòng)齒輪泵、磁力驅(qū)動(dòng)滑片泵。
(1)磁力驅(qū)動(dòng)螺桿泵
磁力驅(qū)動(dòng)螺桿泵有雙螺桿泵和三螺桿泵。
磁力驅(qū)動(dòng)螺桿泵主要應(yīng)用于燃油輸送、液壓過程、船舶過程、石油、化工等領(lǐng)域。也可以用來輸送溫度≤150℃,適合壓力2.5MPa以下,不含固體顆粒、無腐蝕性、具有潤(rùn)滑性能的介質(zhì)。
磁力驅(qū)動(dòng)螺桿泵的材質(zhì):主、從長(zhǎng)螺桿16MnCrS5,40Cr,38CrMoALA;泵體,HT200,QT450-10,ZCuSn10P1,ZG270-500。如圖16所示為磁力驅(qū)動(dòng)雙螺桿泵結(jié)構(gòu)示意。
圖16 磁力驅(qū)動(dòng)雙螺桿泵結(jié)構(gòu)示意
(2)磁力驅(qū)動(dòng)齒輪泵
磁力驅(qū)動(dòng)齒輪泵結(jié)構(gòu)緊湊、機(jī)型小、流量低、壓力高、自潤(rùn)滑、噪聲低、壽命長(zhǎng),可廣泛應(yīng)用于石油、化工、制藥、電鍍、印刷、清洗、農(nóng)業(yè)、食品加工、輕工機(jī)械、醫(yī)療器械、膠片制造、科研機(jī)構(gòu)、國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域。磁力驅(qū)動(dòng)齒輪泵主要輸送不含固體顆粒和纖維,有一定潤(rùn)滑性的流體。
磁力驅(qū)動(dòng)齒輪泵屬于外嚙合齒輪泵,它在原齒輪泵的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì),在驅(qū)動(dòng)連接形式上采用磁力驅(qū)動(dòng)裝置(圖17)。
圖17 磁力驅(qū)動(dòng)齒輪泵結(jié)構(gòu)示意
1-壓蓋 2-滑動(dòng)軸承 3-主動(dòng)軸 4-密封圈 5-內(nèi)磁鋼 6-中間聯(lián)體
7-電機(jī) 8-前蓋板 9-齒輪 10-泵體 11-從動(dòng)軸 12-后蓋板
13-隔離套 14-聯(lián)軸器 15-支架 16-進(jìn)口接管 17-出口接管
磁力驅(qū)動(dòng)齒輪泵的工作原理:磁力驅(qū)動(dòng)齒輪泵的磁傳動(dòng)部分有內(nèi)、外磁轉(zhuǎn)子組成,由隔套將內(nèi)磁轉(zhuǎn)子與外磁轉(zhuǎn)子及介質(zhì)隔絕,內(nèi)磁轉(zhuǎn)子裝于泵軸上,外磁轉(zhuǎn)子由電機(jī)驅(qū)動(dòng),利用磁學(xué)原理,實(shí)現(xiàn)外磁轉(zhuǎn)子帶動(dòng)內(nèi)磁轉(zhuǎn)子非接觸的力矩傳遞,達(dá)到驅(qū)動(dòng)齒輪泵的目的。磁力驅(qū)動(dòng)齒輪泵的殼體、端蓋和齒輪的各個(gè)齒間槽組成了許多密封的工作腔,當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí),吸油腔由于嚙合著的輪齒逐漸脫開,密封工作腔容積逐漸增大,形成部分真空,箱中的介質(zhì)被吸進(jìn)來,并隨著齒輪旋轉(zhuǎn)。當(dāng)介質(zhì)到達(dá)壓液腔時(shí),由于輪齒在這里逐漸進(jìn)入嚙合,密封工作腔容積不斷減小,介質(zhì)便被擠壓出去。這就是外嚙合齒輪泵的工作原理。
根據(jù)輸送介質(zhì)的不同,磁力驅(qū)動(dòng)齒輪泵可選用HT250、zg230-450、奧氏體不銹鋼等多種材質(zhì),磁材料選用釤鈷稀土永磁材料,隔離套采用不銹鋼材料。
磁力驅(qū)動(dòng)齒輪泵只有靜密封,沒有動(dòng)密封,從根本上解決了跑、冒、滴、漏問題,做到了完全無泄漏,從而被譽(yù)為高環(huán)保型的高科技產(chǎn)品。
(3)磁力驅(qū)動(dòng)滑片泵
圖18 磁力驅(qū)動(dòng)滑片泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
1-滑片轉(zhuǎn)子 2-內(nèi)磁轉(zhuǎn)子 3-隔離套 4-外磁轉(zhuǎn)子 5-電機(jī)驅(qū)動(dòng)端
磁力驅(qū)動(dòng)滑片泵的磁傳動(dòng)部分由內(nèi)、外磁轉(zhuǎn)子組成,由隔套將內(nèi)磁轉(zhuǎn)子與外磁轉(zhuǎn)子及介質(zhì)隔絕,內(nèi)磁轉(zhuǎn)子裝于泵軸上,外磁轉(zhuǎn)子由電機(jī)驅(qū)動(dòng)(圖18),利用磁學(xué)原理,實(shí)現(xiàn)外磁轉(zhuǎn)子帶動(dòng)內(nèi)磁轉(zhuǎn)子非接觸的力矩專遞,達(dá)到驅(qū)動(dòng)滑片泵的目的。磁力驅(qū)動(dòng)滑片泵主要由泵體、內(nèi)套、轉(zhuǎn)子、軸、滑片、側(cè)板等零件組成;惭b在轉(zhuǎn)子槽內(nèi),可沿槽滑動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),滑片靠自身離心力緊貼內(nèi)套內(nèi)壁,由內(nèi)套內(nèi)表面、轉(zhuǎn)子外表面、滑片及兩側(cè)端板面之間形成若干個(gè)封閉工作室,當(dāng)轉(zhuǎn)子逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),右邊的滑片逐漸伸出,相鄰兩滑片間容積逐漸增大,形成局部真空,液體由吸入室進(jìn)入工作室,這是泵的吸入過程。左邊的滑片被內(nèi)套逐漸壓入槽內(nèi),相鄰兩滑片間封閉容積逐漸減小,將液體壓出排出口,這是泵的壓出過程。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一周,完成一次吸入壓出。如此往復(fù)做功達(dá)到輸送介質(zhì)的目的。
從以上介紹中可知,各種形式磁力驅(qū)動(dòng)泵主要是改造了其驅(qū)動(dòng)形式,增加了介質(zhì)循環(huán)部分,其他均無改變。
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