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工程塑料在小型潛水電泵中的應用

時間:2017-10-18 8:51:00   來源:本網   添加人:admin

  工程塑料以其質輕、價廉、易成形以及較耐腐蝕,色澤好,表面粗糙度高,并可實現無切削加工等特性被廣泛地用來制造泵的各種零件如葉輪、導葉、渦殼等。國外在庭園澆水、洗車、家庭給水及魚塘增氧等場合大量使用小型塑料潛水電泵。隨著我國人民生活水平的逐漸提高,小型塑料潛水電泵在國內的需求也將越來越多。為滿足國內外市場的需求,浙江豐球泵業股份有限公司早在1995年就著手研制小型塑料潛水電泵,到目前為止,已成功開發了307509等規格的小型塑料潛水電泵,現已批量出口,取得了較好的經濟效益。

  小型塑料潛水電泵基本上采用單相潛水電動機。在小型潛水泵上用得較多的有電阻起動、電容起動和電容運轉3種形式的單相潛水電動機。由于小型塑料潛水電泵的泵內空間小,結構相對緊湊,容不下電容起動所需的離心開關或電流觸發器的位置,所以實際使用以電阻起動和電容運轉的電動機居多。另外,為防止電動機因為過熱、過載等原因被燒,可采用嵌入式熱敏電阻,直接綁在定子線包上,感受定子的溫升和電流,起保護定子的作用。

  塑料材料要根據工作介質的性質、塑料材料的性能來選擇,綜合比較塑料材料的吸水率、成品收縮率、強度、耐蝕性能及價格等因素。幾種常用塑料材料的性能參數如下表。

  對一般清水泵,可選擇綜合性能較好、成本又低的ABS或增強ABS塑料。如輸送腐蝕介質的泵,則可選用氟塑料或其他性能更優的塑料材料。隨著塑料行業的科技進步,可供選用的塑料原料已經很多了,如用長玻纖增強的PP料(玻纖長度為1mm)和GE公司的合金塑料等。

  表常用塑料材料性能參數塑料名性低壓聚乙烯聚丙烯尼龍66玻纖增強聚苯醚酚酲塑料密度/吸水率成品收縮線脹系數拉伸強度硬度(洛氐)由于塑料材料的強度較金屬至少低一個數量級,故在設計結構件時需考慮增強措施。連接部位受力大,也可考慮金屬嵌件,用螺栓連接。由于塑料的導熱性一般較差,從電動機冷卻的角度考慮,采用上出水設置較好,此時,出水可繞流電動機外殼,起冷卻作用。此結構相對簡便,冷卻效果也比較好。電動機外殼采用不銹鋼拉伸件,既美觀,重量又輕。

  小型塑料潛水電泵的揚程一般在50m以下,大多可采用開式葉輪或旋流式葉輪(如),葉輪結構簡單,連接方便,但效率稍低。若采用閉式葉輪結構,則可采用超聲波焊接來芫成閉式葉輪的加工,但該焊接葉輪一般不建議用于揚程高于20m以上的泵(多級例外"同時由于要考慮葉片的形狀,設計應能保證脫模方便,所以應采用柱形葉片而不宜用扭曲葉片。為防止葉輪在工作時變形,葉輪應選用吸水率低的材料,如長玻纖增強的PP料(玻纖長度為10mm),GE公司的NORYL樹脂。葉輪的進口邊可做得薄一些,以減少進口排擠和撞擊損失。葉輪與軸的連接,可采用圖中的結構或圖0中鑲嵌件的結構形式。

  渦殼一般設計成環形渦殼(如),其優點是模具設計制造簡單,脫模也方便,有利于提高生產效率。環形渦殼的斷面面積可按螺旋渦殼的第0斷面面積確定,并假定第0斷面流量即為泵流量,這實際上稍稍加大了無嵌件的葉輪與軸聯接形式環形斷面的面積,對泵的性能有好處。環形渦殼內流動雖不均勻,但控制好環形截面面積及形狀,泵仍具有較高的效率。當然,采用螺旋形結構的性能會更優,其設計不再多敘。同時,渦殼的材料選擇也與葉輪一樣,最好選用低吸水率的材料,以保證泵在使用過程中性能不受變形的影響。

  圖0有嵌件的葉輪與軸聯接形式一般與小型潛水電泵一樣,采用油封、單端面機械密封或雙端面機械密封,并據不同的介質選擇不同的動、靜環材料配對。為降低泵的成本,目前使用較多的是用2!3個油封串聯密封的形式,但該結構使用壽命短,不適合連續使用,況且油封內的油脂直接與水接觸,有影響環保的可能。目前使用的是一個油封和一個單端面機械密封串聯的形式,在油封和機械密封間的空隙內注入全損耗系統用油,這樣保證了油封和機械密封波紋管機械密封在烷化反應釜上的應用蘭州紅葉精紐化工公司(甘730060)陳文王履剛管式機械密封替代原單彈簧旋轉式機械密封,有效控制了泄漏,消除了填料對軸徑的磨損,解決了釜軸偏擺及泄漏問題。

  蘭州紅葉精細化工公司T一501(抗氧劑)裝置烷化反應釜是對甲酚與異丁烯進行傅一克(Friedel-Crafts)烷基化反應的關鍵設備。該釜最初采用填料型密封,因泄漏檢修頻繁,初期改造時在填料密封的基礎上又加裝了單彈簧旋轉式機械密封(如左半部分所示),但仍未從本上消除釜軸偏擺及泄漏問題,每次檢修都要停工清理烷化釜,影響了生產計劃的順利芫成。為延長設備的運轉周期,降低因泄漏停工帶來的經濟損失及減小環境污染,結合現場實際情況,分析了軸封泄漏的本原因,從結構入手對其進行改造。

  結構不合理造成泄漏烷化反應釜原采用石墨浸潰石棉填料密封(如左半部分所示)。填料密封的原理是在壓蓋的作用下,填料對軸表面產生徑向力,使填料緊貼軸和軸封箱內壁的長時間使用,從而大大提高了泵的使用壽命。

  小型塑料潛水電泵與傳統的小型潛水電泵相比,具有下述優點。

  重量輕,成本低,使用方便。由于塑料件基本上無切削加工,整機裝配后又無需油漆,故大批量生產時成本較低。整機重量可比傳統的小型潛水電泵要輕1/21/3,使用非常方便。

  形狀、性能穩定。由于塑料采用一次模壓成型,形狀及尺寸精度較高,因而性能較穩定。

  色澤好,耐腐蝕且對水質污染小。塑料泵外殼表面,從而起到密封作用。在攪拌軸的轉動下,由于填料與軸之間的摩擦而產生間隙,工作介質開始從釜內泄可制成多種色彩,使人賞心悅目。只要選用適合的材料,塑料泵也能在工業及食品飲料行業內使用。

  當然,用工程塑料制成的小型塑料潛水電泵也有其不足之處:①塑料的強度較低,因此目前只能做一些功率較小、揚程較低的潛水泵。②由于塑料的熱導率較小,大約是鋼的10,絕熱性較好,給潛水電動機的散熱帶來困難。但這可通過良好的結構設計來克服。

  總之,目前塑料泵發展速度迅速,已經占據了很大的泵市場,尤其在歐美市場優勢更為明顯。

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