使用橡胶隔膜的隔膜泵事情道理

来历:密封件供求要害词:隔膜泵环形泵体径向

针对泵产品密封泄漏和往复式隔膜泵布局复杂、笨重、调试坚苦等问题,我们研制成功了Q=2m3/h,25m3/h;P≤0.4MPa环形隔膜泵两种产品,并于1994年元月经由过程了部级鉴定,并获得国家专利,专利号92236204.1。

1、布局特征环形隔膜泵起首以平面蠕动式刚性支承环和环形隔膜区分于一般转子泵和往复式隔膜泵。这个之外现存隔膜泵多接纳片状隔膜来隔开输送介质和事情介质,并使用往复式曲柄连杆机构、三阀机构、进出口阀组;环形隔膜泵吸收了软管泵、挠性衬圈泵及其它转子泵的特点,接纳反转展转式驱念头构和环形隔膜有机结合的新颖布局,用环形隔膜将输送介质与驱动元件隔开,使输送介质无法向外泄漏。环形隔膜泵主要由泵体1、隔离机构二、刚性支承环3、环形隔膜4、轴承套5、轴承6、传动轴7及浮动承压环、泵端盖等构成;环形隔膜端部靠轴承盖沿轴向压紧固定,其和泵端盖、刚性支承环、泵体构成封闭容积,当传动轴旋转时,借助进、出口隔离机构和刚性支承环、泵体形成吸液和排液腔,达到无泄漏输送介质的目的。

环形隔膜泵主要布局特征为:

(1)隔膜和泵体间设有平面蠕动式刚性支承环;⑵环形隔膜内置有浮动承压环;(3)环形隔膜将输送介质和润滑介质隔开;(4)环形隔膜泵独有进出口组合隔离机构;(5)无需底阀和进出口阀组;(6)独特的轴向密封布局;(7)刚性支承环与传动轴间设有轴承。

二、设计要端2.1、流量

环形隔膜泵中刚性支承环和隔离元件、泵体将液腔隔成吸入和排出部分,随吸入和排出液腔容积的变化,介质沿进口至出口连续流动。如图2所示吸人口A和排出口B分别为吸、排腔径向密封死点,可见每转排出意见流量应为:

Q;,t=10-''n(RZ一r2)BK[L]式中B-刚性支承环宽度,cm R-泵体内腔半径,cm r-刚性支承环半径,cm K-意见容积系数,主要考虑无效密封角α及布局尺寸R,r等对意见流量的影响;通常无效密封角α分别控制在20。之内,K值可精确求得,一般取0.90-0.95

设计中有R=r+e,其中e为偏心值,cm。则有泵意见流量为:考虑到泵的压差、介质粘度、间隙大小及泵速对流量的影响,则泵的定额流量为:Qr=KvQth式中Kp-容积系数

2.二、泵速和泵径向、轴向间隙的确定

2.2.1、泵速因为接纳了平面蠕动的刚性支承环,因而泵体、泵端盖和刚性支承环间相对滑动速度与泵速相干,其值可估算,即:V=πne/30可见合理控制与降低泵速,则可以减小摩擦和功率损耗,延长泵使用寿命,提高泵效率。按照经验,通常将泵速控制在n≤300min-1范围。

2.2.二、轴、径向间隙吸人和排出腔间径向密封为楔形间隙,轴向间隙为平行缝隙。泵的性能与径向、轴向间隙及相干布局参数和介质特性密切有关,其中径向间隙主要按照压差△P;输送介质的粘度γ;刚性支承环半径r;偏心值e等因素确定。即间隙T=f(ν,r)/f(△P,e),显然当△P和e增大时,间隙T应取小值;当ν,r增大时,间隙T可取大值。轴向密封接纳间隙密封和弹性密封相结合效果良好;而平行间隙的泄漏量可由下式估计:q=10-5 xT3b△P/1.2γL[mL/s]

式中b-间隙宽度,cm L-间隙长度,cm△P-压差,MPaν-介质动力粘度,Pa·s T-间隙值,cm通常,合理控制径、轴向间隙可以提高自吸性能和排出压力,减小泵内泄漏量,保持较高容积系数。实践证明,刚性支承环和泵体、传动轴和轴承套和轴承和轴承盖的公差配合、径轴向尺寸链的计算相当重要。经由过程设计分析和试验验证,径向、轴向间隙应控制在0.03~0.20范围内。

2.3、环形隔膜的设计环形隔膜是环形隔膜泵中隔开输送介质和润滑介质,实现无泄漏输送介质的要害零件,其设计不同于片状隔膜,我们从布局上保证其承受低压状况,经由过程预定伸长量使之事情状况下附加变形极小,设计中遵循以下原则:

(1)环形隔膜内外表面均无相对滑动摩擦;⑵控制隔膜内外表面压差在0.1MPa之内;(3)接纳浮动承压环形成浮动支承;(4)提高隔膜抗拉和抗委顿性能;(5)合理选择隔膜硬度;(6)保证隔膜装拆方便;(7)给定隔膜预伸长值△L。若环形隔膜事情变形段尺寸为L,而安装尺寸为L'',那么环形隔膜设计长度值则为:L=△L+L''其中△L=e/sin(arctge/L)-L通常△L=0.5-2.Omm,考虑环形隔膜虽承压较低,但接触腐蚀性介质且事情中循环挠动加上布局尺寸要求严酷,我们和有关制造厂和科研院校研制了丁腊橡胶、聚氨醋橡胶和夭然橡胶等多种隔膜,经对比试验,聚氨醋隔膜物化性能和委顿性能较优。

2.4、刚性支承环设计环形隔膜泵中刚性支承环有别于普通转子泵和往复式隔膜泵。它的设置不仅使轴向和径向密封容易形成,而且可以保护隔膜,保证泵具有较高排出压力和良好的自吸性能。刚性支承环上任意质点的运动为垂直轴线剖面内的往复运动和反转展转运动合成的平面运动即平面蠕动。刚性支承环的设计应考虑接纳轻质质料或中空布局,以减轻重量,减小惯性力。其事情状况下外表面承受不服衡液压力作用,使传动轴上承受径向力F,当径向密封点在远离组合隔离机构最低点时有下式:Fmax=20·△P·B·r式中△P-压差,MPa B-刚性支承环宽度,cm r-刚性支承环半径,cm由上式可知,刚性支承环承受较大的径向力,因此在设计中不仅应保证其足够的刚度和强度,同时还应考虑传动轴可能产生挠度,经由过程布局设计确保泵径向间隙在设计范围内。

3、性能特点3.1、性能特点环形隔膜泵以独特的布局、优化的设计、参数的合理般配及高质量的隔膜而具备优良的性能,主要在如次:

(1)无泄漏。因为泵中环形隔膜将输送介质与润滑介质隔开,输送介质无法外泄。⑵自吸性能强。因是反转展转式容积泵,故具有较好的自吸能力,可油、气、水混合输送,泵无需灌引,直接开始工作。(3)适应范围广。可输送一般液体亦可输送粘稠性介质,应用参数范围大。(4)效率高。传动布局紧凑密切简单,和同参数叶片泵比拟,效率高5%以上,且高效区宽广。该产品便于系列化、通用化;同一机座产品可更换过流部件、调整泵速和间隙来适应不同工况和介质。目前环形隔膜泵已形成Q=1~50m3/h,P≤1.OMPa的系列产品,可广泛用于输送强腐蚀性、易燃爆、剧毒和放射性的和高纯度或高粘度的介质等。这个之外,依不同用户要求可接纳调速传动方式,还可配用隔膜报警不用人力执行器。

3.二、产品实刚性能据"兵工舰船用环形隔膜泵的研制"课题鉴定要求,两种产品经500 h型式试验后,经检测其性能见表1。由此可见,产品实测性能均达到机械部课题攻关指标,具有良好的自吸性能及气液混输、高效率等特性。这个之外,我们用HM-2.0/0.4型环形隔膜泵举行了对比试验,其输送不同介质和不同压差下的性能见表2。显然,粘度和压差不同时,相同的密封间隙下,所产生的内泄漏量不同,使得容积系数不同。

4、结论及应用环形隔膜泵作为新式容积转子式无泄漏泵,接纳了旋转式驱念头构,减少了滑动摩擦润滑点,简化了布局。接纳环形隔膜隔开润滑介质和输送介质,独特新颖。这个之外因为它和往复式隔膜泵、转子泵、磁力泵、软管泵等布局有本质不同,因而其研究开发及市场应用潜在力量大。工业发达国家无泄漏泵年产量占泵年产量15%~20%;而我国无泄漏泵年产量占总产量3%摆布,是急待发展的产品。环形隔膜泵独特的性能和良好的通用性和互换性,使之特别适用化工、轻工、食品工业流程用泵的更新,使运行成本降低,维护和操作方便,以提高经济效益。

据对某酒精厂和果糖厂用泵环境调查,两单位使用近360台泵输送油、水、酒精、酒浆、糖稀、添加剂等不同介质,其压差为P=0.2~0.5MPa,流量Q=15~40m3/h;选用了油泵、不锈钢泵、单螺杆泵、屏蔽泵、清水泵等十多个品种,50个规格的产品,运行管理和维护更换零件不方便。选用环形隔膜泵系列产品、则只需2个机座即可满足,其安装尺寸、泵体、隔膜等零部件相同,对不同介质可更换过流部件材质,维护管理更简单。

该泵不仅可满足兵工舰船用于替代输送海水、污水的立式电动往复泵和船用油水分离器使用的柱塞泵,还具有气、液混输能力,特别适用于油田油、气、水混输;舰船舱底污水、剩油和油罐车底部剩液的抽吸。

橡胶密封件橡胶密封垫橡胶密封条橡胶隔膜橡胶板橡胶管记录冲动时刻,赢取超级大奖!点这儿链接,和我一路参加"2010:我的世界杯Blog日志"勾当!