撓性泵

在處理粘性流體方面撓性葉輪泵有很多優(yōu)于離心泵的地方。本文中論述了撓性葉輪泵的工作基本原理和它在安裝、維護和使用方面的諸多優(yōu)點。

諸如撓性葉輪泵之類的正排量泵在很多工業(yè)領域的應用場合中都是作為離心泵的替代品。撓性葉輪泵于大約60年前發(fā)明，它同離心泵相比在處理粘性流體方面存在明顯優(yōu)點。

葉輪轉過偏心凸輪后，每單元空腔的容積減少。通過入口管時單元空腔容積增加，形成局部真空，大氣把流體壓入空腔?？涨煌ㄟ^出口管時容積減少，流體被擠出空腔進入出口管。

撓性葉輪泵輸送粘性流體的關鍵之處在于流速和泵轉速成正比。這里需要考慮兩個重要因素。第一是泵自身內(nèi)部的摩擦損失，第二是流體與泵入口管壁之間的摩擦損失。泵內(nèi)摩擦損失增加了流體粘性并導致離心泵性能急劇下降。盡管粘性摩擦力可以通過減小泵的轉速來減少，但由于離心泵的性能主要依賴流體通過葉輪時的速度，因此減小轉速會導致泵性能急劇下降。實際應用中流體粘度都被限制，最高至200-300 cP。而撓性葉輪泵可以通過降低泵的轉速來減少由于粘性而引起的內(nèi)部摩擦損失。這種泵的葉輪葉片可以自動調節(jié)來適應轉速、流體粘度和不同壓力。

如何讓流體進入泵內(nèi)是輸送流體時的主要問題。入口管內(nèi)部摩擦損失而導致的壓力下降是妨礙流體進入泵內(nèi)的重要因素。為減少摩擦損失，入口管尺寸必須隨粘度增加而增加。另外入口管應盡可能短并且不要彎曲。流體粘度越大泵就越難提升流體，如果粘度極高，就應在泵位之上安裝帶有溢入式料斗的供給箱來給流體提供正壓頭。

泵是生產(chǎn)過程中的核心動力裝置，同等條件下，結構越簡單、體積越小、重量越輕，說明技術水平越高。撓性泵具備這些優(yōu)勢，其模塊化的設計、屈指可數(shù)的幾個部件，使維護變得極其簡單，一般在現(xiàn)場可就地解決，而不用送到維修間。更換轉子僅需三五分鐘，整個泵拆裝一遍也僅僅是十分鐘的工作，而且不用專業(yè)的維修人員。

例如，長期輸送帶研磨性硬質顆粒的物料會對泵體造成刮傷；但由于轉子為彈性體，不會被明顯磨損，所以能適應磨損后的泵體形狀。因此比其它類型泵（如齒輪泵）更長久地保持自吸性能和容積效率。當需要維修時，可以很方便地拆卸，更換磨損最嚴重的部件，泵又進入最高效率的工作狀態(tài)。 撓性泵無論在性能上還是在維護上都有獨到的優(yōu)勢。隨著推廣和普及，撓性泵必將成為各生產(chǎn)企業(yè)不可或缺的得力幫手。2100433B

撓性葉輪泵的主要優(yōu)點是在某些特殊場合可以把它安裝在最方便的位置；和離心泵不同的是，它們不必局限于安裝在液位之下的溢入側位置。

因此可以把它們安裝在地面之上的安全位置，這樣就避免了泵或管道被絆倒或被來往車輛損害的可能性。另一個優(yōu)點是儲液器的配置，如果儲液器（典型的如桶和罐裝容器）由外部供應商提供，就可能沒有配套的底部出口法蘭或閥門。 某些容器如橡膠內(nèi)襯的儲液箱不能在底部開出口；而撓性葉輪泵可以通過在儲液箱頂部開口用一根簡易的軟管連接來解決這個問題。這樣儲液箱就既可以安裝在地面上也可以安裝在地面下，而且不用設置溢入口。

便于初次使用也是撓性葉輪泵的一個重要優(yōu)點，尤其是在啟動過程中有不熟練的操作人員時。撓性葉輪泵的起始和隨后的操作只需要進行切換，沒有復雜的啟動過程。

撓性件泵是一種轉子式容積型泵，依靠撓性元件在泵體內(nèi)的彈性變形而輸送被體。常用的撓性元件有：帶撓性葉片的葉輪（撓性葉輪泵）；撓性套（撓性套泵）；撓性管（軟管泵）。它們的工作原理見下圖。

在泵體內(nèi)部的吸入口與壓出口之間，設有凸輪部，當葉輪的葉片通過凸輪部時，被壓縮變形。而離開凸輪部恢復原狀時，產(chǎn)生真空，進行泵的吸被作用。

選擇撓性件泵用材時，要求考慮材料的彈性模數(shù)、摩擦系數(shù)、滑動接觸時的不咬合特性、熱膨脹系數(shù)及材料變形后的恢復時間。泵的性能決定于所選材料，撓性件受輸送液體作用而變形或壓縮后.應具有彈回到初始形狀的能力。撓性件泵適用于低壓和小流量情況，一般使用壓力為30N/cm²，流量為200L/min。

下圖所表示的撓性襯圈泵和外葉片泵的輸液動作相似，并且所有三個容積都是由泵體內(nèi)表面、襯圈外表面以及襯圈尾與泵體腔孔之間的液封接觸點所圍成的。與其它轉子泵不同的是大多數(shù)撓性襯圈泵都至少具有一個這樣的轉子位置，在該位置“通進容積”與“通出容積”之間的液封中斷了。這時，這種泵只好依靠液體的流速和慣性來限制液體的回流。