高粘度泵的構造設計與實(shí)際應用效果

高粘度泵進(jìn)油口直徑如果選得過(guò)小，單位時(shí)間內進(jìn)入齒輪泵內的介質(zhì)量不足以充滿(mǎn)泵齒輪的整個(gè)齒槽，在泵齒輪齒根處產(chǎn)生空穴?？昭ǖ漠a(chǎn)生將引起高粘度泵強烈的噪聲和振動(dòng)，降低高粘度泵的工作平穩性和使用壽命；如果進(jìn)油口尺寸選擇得過(guò)大，將造成不需要的材料浪費?？紤]到高粘度保溫泵徑向力不平衡問(wèn)題，高粘度泵出油口直徑不能選得過(guò)大。由于齒輪泵內徑向力不平衡，這個(gè)不平衡力把泵齒輪壓向一側，并作用到軸承上，影響軸承的壽命；如果高粘度泵出油口徑選擇得過(guò)小，單位時(shí)間內壓油腔內的介質(zhì)排出的較少，造成壓油腔內壓力升高，同樣會(huì )使齒輪泵內徑向力不平衡問(wèn)題加劇，而且會(huì )造成高粘度泵速率低下。由此，可以看出高粘度泵進(jìn)出油口尺寸的設計，對于高粘度泵長(cháng)期穩定的運轉有著(zhù)深遠的影響。

高粘度泵主要用于輸送化工流程中的粘流態(tài)的介質(zhì)。目前，我國石化、紡織等行業(yè)的大部分大型企業(yè)的生產(chǎn)設備多為全套   ，或大部分   。如我國的石化行業(yè)從   引進(jìn)的大批成套技術(shù)裝備上就配套引進(jìn)了許多輸送高粘度介質(zhì)用的齒輪泵。這些泵大多是成套裝置的心臟設備，高粘度泵若出現故障，往往會(huì )直接影響到整套裝置的穩定運行。經(jīng)調查，石化和紡織行業(yè)，每年需要上百臺大功率、大流量的高粘度泵，而我國的齒輪泵生產(chǎn)企業(yè)大多數只能生產(chǎn)技術(shù)含量較低的齒輪油泵，國內用于輸送高粘度介質(zhì)的高粘度泵基本上都依賴(lài)   。

高粘度泵體積小，流量大，揚程壓力高，適用長(cháng)距離與高阻力定量輸送。泵的葉輪與傳動(dòng)齒輪分開(kāi)，且在泵腔內各零配件之間相應的間隙，相互不接觸，伍磨損，低噪音，性好，使用壽命長(cháng)，節能降耗。當高粘度泵輸送液體的粘度較高，或當系統在寒冷環(huán)境工作時(shí)，需要輸送介質(zhì)能夠順暢地流動(dòng)。許多油液中含有蠟性成分，它們在低溫時(shí)很易結晶，輸送介質(zhì)的凝點(diǎn)應該低于預期的較低作業(yè)溫度。另外，所要輸送的介質(zhì)需要與系統中的密封、墊圈、軟管等橡膠材料具有相容性，如果兩者不相容，那么就得重新確定輸送介質(zhì)。輸送介質(zhì)不僅是能量傳遞的中介，而且也是潤滑、密封及傳熱介質(zhì)。液體粘度過(guò)高會(huì )增加內摩擦阻力，降低輸出功率，浪費能量，并產(chǎn)生過(guò)高的系統溫度。

高粘度泵所輸送介質(zhì)的動(dòng)力粘度通常為22℃-52℃之間，而一般的液壓齒輪泵所輸送介質(zhì)的運動(dòng)粘度范圍為4~22℃p。目前，國內對高粘度泵的理論分析計算都是借鑒液壓齒輪泵的一套方法，并在此基礎上進(jìn)行一些需要的修正，得出所需要的近似結果。高粘度泵進(jìn)出油口尺寸的設計是否合理對高粘度泵的性能影響很大，但迄今為止，還未見(jiàn)到有關(guān)高粘度泵進(jìn)出油口尺寸計算方面的專(zhuān)著(zhù)。國內進(jìn)行高粘度泵設計時(shí)，進(jìn)出油口尺寸的確定通常都是參照   同種類(lèi)型的高粘度泵進(jìn)行類(lèi)比選擇。本文擬從流體力學(xué)的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，通過(guò)建立需要的數學(xué)模型來(lái)進(jìn)行高粘度泵進(jìn)出油口尺寸的計算。

泵的額定壓力是指泵連續工作時(shí)的較高許用壓力，而其工作壓力則決定于外部負載，泵的壽命與其工作壓力直接相關(guān)。對于不頻繁工作的轉子泵，其工作壓力可取為泵的額定壓力，考慮到產(chǎn)品質(zhì)量不同，較好將額定壓力降低20%～30%使用。對于經(jīng)常工作于較高壓力下的高粘度泵，其工作壓力應比泵的額定壓力低1～2個(gè)壓力級。石油化工設備常常是24小時(shí)連續運轉，這時(shí)泵的工作壓力應該取得比額定壓力低得多，且工作轉速也應該低于額定轉速。如果高粘度泵的工作壓力調整過(guò)高，則會(huì )使高粘度泵在超負荷下運行。此外，高粘度泵的出口管路上還應當設置控制閥等保護裝置，這樣一旦泵的出口通道發(fā)生堵塞，就可以打開(kāi)控制閥卸壓。對于需要正反轉的高粘度泵，其進(jìn)出口管路上均需設置控制閥。