aro-85 发表于 2015-9-11 09:37:39

如何选择合适的柱塞泵?


柱塞泵是什么?它是通过一个往复式的活塞来使流体流动的泵。因为它能产生更高的流体压力,所以它能泵送更高粘度的流体。如此的特性使得柱塞泵在生产中的诸多环节有着非常广泛的应用。那如何选择合适的柱塞泵以更好发挥其作用呢?今天,让微信君带你走进******柱塞泵的选型******。

                在选择柱塞泵时,需要考虑的因素包括:应用要求、流体参数、出口信息、空气进口压力、性能曲线、计算、选型表等。其中,流体参数包括流体压力及流量、流体兼容性、流体磨蚀性。

1. 流体参数
                流体粘度:流体流动式的抗阻就是粘度。柱塞泵用于低粘度到高粘度的流体,因为它们能产生高压,所以能驱动更高粘度的流体。通常,粘度高于10000厘泊的流体需要用板阀。
                流体兼容性:部件必须和泵送的流体兼容,使用的溶剂也一定要能被泵泵送。一般来说,泵的故障都是由于不兼容导致的。
                流体磨蚀性:磨损性是流体对接触表面的能力。磨损性流体会大大缩短泵的使用寿命。值得一提的是,柱塞泵的部件一般是硬合金镀成,减少了由于泵送磨损性流体产生的磨蚀。

2. 应用类型
                针对输送和挤注两种不同的应用,柱塞泵的选型也会有所不同。
                输送应用:通常柱塞泵间歇性工作。柱塞泵的安装方式可以是插桶式、壁式安装、接地式安装和单/双立柱压盘式安装。从物料容器自吸物料进入柱塞泵选取双球或四球泵。
                挤注应用:通常输送中到高粘度流体。安装方式为单/双立柱压盘式安装。

3. 出口处接口信息
                首先,需要检查使用硬管或软管。同时,需要知道系统中接口长度,以及使用接口的内径。

4. 空气进口压力
                不适当的空气压力会导致泵的性能变差,如空气中含水分较高、含杂质、压力不正确等。空气F.R.L.用于压缩空气的气源处理,空气入口压力乘以泵比决定了流体出口压力。

5. 计算
                流体背压:背压是指流体管路长度、垂直高度、弯曲、内径等限制流体流动障碍造成的压力。一般,输送距离越长,背压越大;输送垂直高度越高,背压越大(PS:通常垂直高度10米的水等同于1bar即1公斤背压);管路内径越小,背压越大;其他诸如物料过滤器、调压器、弯头、加注枪都会形成背压。

                压损:大致计算泵在输送流体过程中必须克服的压力。这个计算是个估算值。
                计算公式:
ΔP = m x Q x Lx 0.000245 / (i.d.)4
                m = 流体粘度
Q = 输送所需 gpm
                L = 出口接口长度
0.000245 = 常量
(i.d.)4= 接口内径的四次方
                例:
ΔP =15000 x 3.0 x 55 x 0.000245 / 1
                m = 15000 厘泊 (cP)
                Q = 3.0 gpm
                L =55 ft.
                0.000245 = 常量
(i.d.)4 =1”
ΔP =606.375 psi
该泵必须达到约606.375 psi 流体压力来完成应用。

                压力比:在特定应用条件下,需要计算所需压力比。将压力降(ΔP)除以可用空气压力便可得到压力比。
                计算公式:
                所需压力比 =ΔP / PSI
                  ΔP= 在接口系统中的压力降
PSI = 泵使用所需气压
                例:
                所需压力比 =606.375 /85 =7.1
ΔP =606.375-psi(从上一例中得出)
PSI = 泵所需85psi气压
                压力比 = 7.1:1 (round up to 8:1)
针对这个应用需要一台 8:1 压力比的泵,基于所需流量和流体兼容性开始选择泵

6. 泵的选型表
                提供基础的数据来做初始的泵的选型。使用这些数据(ARO流体兼容性指导和压力降计算表)可以做出最先的泵的选型。

7. 下泵体选型
                类型选择
                四球泵
— 适用低粘度流体,如转向液、切削液、齿轮油等
— 大流量的输送
— 压比不超过7:1

双球泵
— 适用于中到高粘度的流体,如涂料、润滑油、油脂、低粘度油墨、油漆、化学品等
— 中低到高压比的输送
— 可配合提升下压立柱及压盘

                切阀泵
— 适用于高粘度及超过1,000,000厘泊的流体,如聚氨酯胶、硅胶、环氧树脂胶、高粘度油脂等
— 一般用于中高压比的输送
— 可配合提升下压立柱及压盘

                材质选择
                不锈钢
— 通常适用于腐蚀性或水溶性物料
— 经过热处理、镀铬处理、超涂层处理来提高耐磨性
                碳钢
— 提供出色的耐磨性
— 并不非常适合腐蚀性或水溶性物料,有生锈可能

                密封件选择
                耐磨性:
                皮革>超高分子量聚乙烯>特氟龙
                密封性:
                皮革>超高分子量聚乙烯>特氟龙
                耐腐蚀性:
                特氟>超高分子量聚乙烯>皮革

UHMW-PE (Ultra-High Molecular Weight Polyethylene)超高分子量聚乙烯
— 这种材质具有非常良好的耐磨性
— 通常适合油墨、酸性物料、溶剂、硅胶和含颗粒状、丝状填料的物料
— 不耐高温:+85℃开始变形;变形后,在高压状态下,容易发生物料泄露

                聚四氟乙烯(特氟隆®)
— 无吸水性
— 非常良好流体化学特性兼容性
— 耐高温,最高工作温度+260℃
— 具有非常良好的耐腐蚀性,但是耐磨性较差,通常适合腐蚀性较高的化学物料、酮类、酸类、室温硫化物料

                皮革
— 通常与UHMW-PE 超高分子量聚乙烯一起使用
— 良好的密封性和耐磨性
UHMW-PE 超高分子量聚乙烯和皮革经常适用于油墨输送
                皮革耐磨性差,和UHMW-PE交错提高密封件耐磨性

8. 性能曲线
                使用曲线图决定是否能满足应用需求,X轴表示流量,Y轴表示流体压力。

                检查流量
                计算举例
                背压=800
空气压力=90 psi
流量=1.8 gpm
在Y轴上800 psi和 90 psi 的一条线交叉,垂直在X轴上是流量
                在这个例子中,泵能输送大约1.8 gpm

检查耗气量
                计算举例
                背压=800
空气压力=90 psi
流量=1.8 gpm
在X轴上 1.8 gpm,移到90psi曲线和它相交,然后投影到右边的轴上
                泵在这个应用中大概使用20SCFM的空气

                计算举例
                背压=800
空气压力=90 psi
流量=1.8 gpm
在X轴上的 1.8 gpm,移动直到和图表的顶部线相交。
                要输送 1.8 gpm, 泵打循环大约是每分钟15次。
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