往复包括活塞泵和柱塞泵,适用于输送流量较小、压力较高的各种介质。当流量小于100m3/h、排出压力大于10MPa时,有较高的效率和良好的运行性能。
往复泵
一、往复泵的工作原理和结构
1.1 往复泵的结构
往复泵由液力端和动力端组成。液力端直接输送液体,把机械能转换成液体的压力能;动力 端将原动机的能量传给液力端。
动力端由曲轴、连杆、十字头、轴承和机架等组成。液力端由液缸、活塞(或柱塞)、吸入阀和排出阀、填料函和缸盖等组成。
1.2 往复泵的工作原理
当曲柄以角速度w逆时针旋转时,活塞向右移动,液缸的容积增大,压力降低,被输送的液体在压力差的作用下克服吸入管路和吸入阀等的阻力损失进入到液缸。当曲柄转过180°角度以后活塞向左移动,液体被挤压,液缸内液体压力急剧增加,在这~压力作用下吸入阀关闭而排出阀被打开,液缸内液体在压力差的作用下被排送到排出管路中去,当往复泵的曲柄以角速度w 不停地旋转时,往复泵就不断地吸入和排出液体。工作原理见下图:
二、往复泵的分类
2.1 根据液力端特点分类
按工作机构可分为活塞泵、柱塞泵和隔膜泵;按作用特点可分为单作用泵、双作用泵和差动泵;按缸数可分为单缸泵、双缸泵和多缸泵。
2.2 根据动力端特点可分为曲柄连杆机构、直轴偏心轮机构等。
2.3 根据驱动特点可分为电动往复泵、蒸汽往复泵和手动泵等。
2.4 根据排出压力Pd大小可分为
低压泵(Pda≤4MPa)
中压泵(4MPa<Pd<32MPa)
高压泵(32MPa≤Pd<100MPa)
超高压泵(Pd≥100MPa),
2.5 根据活塞(或柱塞)每分钟往复次数n可分为
低速泵(n≤80r/min)
中速泵(80<n<250r/min)
高速泵(250sn<550r/min)
超高速泵 (n≥550r/min)。
三、往复泵的瞬时流量和流量不均匀系数
3.1 往复泵的瞬时流量
在不考虑任何容积损失的前提下,往复泵在每一瞬间排出的流量称为理论瞬时流量,简称瞬时流量。多缸往复泵的瞬时流量指所有液缸在同一瞬时排出的瞬时流量之和。液缸数越多,合成的瞬时流量Q越均匀,但液缸数太多,往复泵的结构复杂,制造和维护困难。因此通常采用双缸双作用、三缸单作用、单缸单作用和单缸双作用泵。
3.2 流量不均匀系数是衡量流量脉动程度的指标,往复砂瞬时流量不均匀系数与缸数、作用数、A杆(活塞杆截面积)/A(活塞截面积)及λ有关。
3.3 减少往复泵流量脉动的方法
往复泵因流量不均匀会造成排出压力的脉动,当排出压力的变化频率与排出管路的自振频率相等或成整数倍时,将会引起共振。同时会使原动机的负载不均匀,缩短往复泵和管路的使用寿命,也使泵的吸入条件变坏。减少往复泵流量脉动的方法有以下两种:
A、选用多缸泵或双作用泵。
B、在往复泵进出口安装气室,使进口的流量不均匀系数控制在0.0025~0.0125;出口的流量不均匀系数控制在0.005~0.04。