泵进出口压力差对泵的影响

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1、进出口压力对计量泵的影响    化工用户对往复式计量泵的进口条件要求主要表现在以下几个方面：(1)适应高压差小流量及流量调节范围宽的运转工况；(2)尽可能使泵不需灌引，具有自吸上能力；(3)流量按需要线性调节。在实际工程应用中，由于工况不同，泵进口处的压力是千差万别的，有的装置中泵进口处压力较低，而有的装置在泵进口处压力很高。就一般情况而言，为了节约资金，总是尽可能的提高泵的安装高度，在泵的进口形成低压甚至真空，希望泵有较好的汽蚀性能和能承受尽可能大的吸上真空(泵进口处压力尽可能小)；有时由于工艺或其它方面的要求，泵进口处必须有较高的压力，而这可能对泵的使用性能、甚至使用寿命造成不利的影响。

2、本文从低压和高压两方面出发探讨，进口压力对泵可能带来的不利因素，以及实际工程中所遇到的一些问题及其解决方法。2进口压力低时对泵的影响2.1低压进口对泵汽蚀的影响一般情况下，泵进口压力和泵腔内的压力关系如下式所示由式(1)可知，泵腔内的最小压力随着泵进口压力的减小而减小，且与管中摩擦损失、活塞的线速度的大小有很大的关系。要想保证泵的正常工作就必须保证泵在工作时泵腔内不发生汽蚀，即必须满足：Pclmin≥P0    式中Pv—液体在工作温度下的饱和蒸汽压力，Pa否则将会引起工作腔内液体汽化，造成柱塞(活塞)与液体脱流，从而引起工作腔内的撞击、噪声、振动、流量减少、断流甚至破坏机械零件酿成不良后果

3、。    在低压进口时，为保证不发生汽蚀，在设计时就必须提高泵的汽蚀性能。从式(1)可知，适当的降低活塞的线速度，降低泵速便可以提高Pclmin值，以达到所需效果。还可通过改进进、出口阀的设计，减小进、出口阀的阻力，降低吸入阻力水头来实现提高泵的汽蚀性能，从而达到既能适应进口压力低的工况又不发生汽蚀的要求。2.2低压进口对泵自吸的影响    低压进口不仅对泵的汽蚀有很大的影响，而且还会影响泵工作时能否实现自吸，即泵工作腔内无液体时能否排气以保证泵腔内充满液体并使泵进入正常运转，对往复泵而言，就是其自身必须具备能排尽空气的能力。保证泵自吸能力的必要条件为：   (1)当吸入行程结束时(柱塞后死

4、点)，应使工作腔内空气压力小于泵进口侧静吸入压头，使进口管空气被不断地吸人工作腔；  (2)当排出行程结束时(柱塞前死点)，使工作腔内空气压力大于泵出口侧的阻力，将液缸内空气排出。假定腔内空气压缩按等温过程，则有：    其中Ps为液面上的压力，它与泵的进口压力仅相差一个吸上的高度，从上式也同样可以看出，进口压力越低，泵的自吸高度越小(不考虑出口的影响)。因而在泵进口压力低的工况下，在选型或设计时要充分考虑到这一因素，尽量选择自吸性能好或尽量减小泵的余隙容积等以提高泵的自吸性能来满足低压进口对其造成的影响。式(5)是理想情况下的近似理论计算，在实际生产中，还会有其它因素与低压进口共同影响泵的

5、自吸。在选型和设计时要根据实际情况，充分考虑到其它因素对其实现自吸所带来的不利影响：    (1)液力端密封诸如进料箱、柱塞处密封不严，造成外界空气进入泵腔导致吸入腔真空下降，而吸入时吸入腔需要低压以满足式(3)，内外产生压力差才能自吸。当泵腔内形成不了真空或真空度下降后导致压力差减少，就会导致自吸效果下降或不能自吸。因而泵的密封副的可靠性与结构研究是至关重要的。   (2)计量隔膜泵三阀系统不良对吸上能力产生影响。隔膜液压腔有气体没有及时排除，使隔膜两侧液体压强不平衡，使隔膜无法正常运动；液压腔的压力太大，隔膜无法向柱塞侧运动，导致隔膜运动停止，泵腔内无必需真空度。我所设计生产的YJM型可

6、遥控变速隔膜计量泵采用了独创先进减速传动机构及特制隔膜、三阀及密封结构的液力端，无蜗轮蜗杆减速，使泵结构紧凑、简单；泵流量调节不受电网电压影响易闭环自动反馈控制，自吸能力更稳定。   (3)进口管路流量脉动较大影响自编吸上能力。由于往复计量泵单脉冲液流影起压力波动，可增加进口预压式稳压器或常压空气室。  (4)计量泵吸入管路设置不合理。液体在管路中的管阻损失与管路的长度，弯头的数量有很大关系。管路越长、弯头越多沿程水头损失越大；相同的流量下，管路越细，流速越快，静压头也相对减小。上述两种情况都会促使泵的进口压力减小，恶化泵的自吸入条件。   (5)计量泵进口处真空度过大无法吸入。泵的安装高度

7、过低，管路过长，也会使泵的进口处真空度过大，使泵无法自吸，可提高泵的安装高度。   2.3低压进口对不同型式的泵的影响往复式计量泵按液力端的不同可分为柱塞式(活塞式)(见图1)和隔膜式(见图2)(动力端相同)。柱塞式(活塞式)液力端借助柱塞及密封元件形成工作腔，通过柱塞的周期性的往复运动，使工作腔内的压力的大小交替变化，从而实现吸人和排出的功能。隔膜式液力端借助于隔膜(膜片、波纹管等)形成工作腔，通过隔膜的周