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(永不言败)
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齿轮泵工作原理
齿轮泵工作原理齿轮泵的概念是很简单的，即它的最基本形式就是两个尺寸相同的齿轮在一个紧密配合的壳体内相互啮合旋转，这个壳体的内部类似“8”字形，两个齿轮装在里面，齿轮的外径及两侧与壳体紧密配合。来自于挤出机的物料在吸入口进入两个齿轮中间，并充满这一空间，随着齿的旋转沿壳体运动，最后在两齿啮合时排出。
& & 在术语上讲，齿轮泵也叫正排量装置，即像一个缸筒内的活塞，当一个齿进入另一个齿的流体空间时，液体就被机械性地挤排出来。因为液体是不可压缩的，所以液体和齿就不能在同一时间占据同一空间，这样，液体就被排除了。由于齿的不断啮合，这一现象就连续在发生，因而也就在泵的出口提供了一个连续排除量，泵每转一转，排出的量是一样的。随着驱动轴的不间断地旋转，泵也就不间断地排出流体。泵的流量直接与泵的转速有关。
& & 实际上，在泵内有很少量的流体损失，这使泵的运行效率不能达到100％，因为这些流体被用来润滑轴承及齿轮两侧，而泵体也绝不可能无间隙配合，故不能使流体100％地从出口排出，所以少量的流体损失是必然的。然而泵还是可以良好地运行，对大多数挤出物料来说，仍可以达到93％～98％的效率。
& & 对于粘度或密度在工艺中有变化的流体，这种泵不会受到太多影响。如果有一个阻尼器，比如在排出口侧放一个滤网或一个限制器，泵则会推动流体通过它们。如果这个阻尼器在工作中变化，亦即如果滤网变脏、堵塞了，或限制器的背压升高了，则泵仍将保持恒定的流量，直至达到装置中最弱的部件的机械极限(通常装有一个扭矩限制器)。
& & 对于一台泵的转速，实际上是有限制的，这主要取决于工艺流体，如果传送的是油类，泵则能以很高的速度转动，但当流体是一种高粘度的聚合物熔体时，这种限制就会大幅度降低。
推动高粘流体进入吸入口一侧的两齿空间是非常重要的，如果这一空间没有填充满，则泵就不能排出准确的流量，所以pv值(压力×流速)也是另外一个限制因素，而且是一个工艺变量。由于这些限制，齿轮泵制造商将提供一系列产品，即不同的规格及排量(每转一周所排出的量)。这些泵将与具体的应用工艺相配合，以使系统能力及价格达到最优。
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单螺杆泵的选型要点
1.单螺杆泵的压力确定：
& & 单螺杆泵最大输出压力是根据衬套级数即衬套的导程数来确定：
& & 1级：最高工作压力为0.6 MPa；
& & 2级：最高工作压力为1.2 MPa；
& & 4级：最高工作压力为2.4 MPa；
& & 由于输送介质情况不同，对于含有严重磨损性的介质，请参照表一选择衬套级数。
表一：根据介质的磨损性选择衬套级数
磨损性 一级 二级
无 0.6MPa 1.2MPa
一般 0.4MPa 0.8MPa
严重 0.2MPa 0.4MPa
& & 2.单螺杆泵转速的选择：
& & 单螺杆泵由于其结构特点，大部分使用在输送较高粘度的液体及含有颗粒的液体，因此其转数的选择非常关键，根据经验，列出表二、表三，您可根据具体情况综合考虑。
表二：根据介质的磨损性选择泵转速
磨损性 介质名称 转速（rpm）
无 淡水、促凝剂、油、浆汁、肉沫、油漆、肥皂水、血液、甘油 400-1000
一般 泥浆、悬浮液、工业废水、油漆颜料、废丝水（糖）、灰浆、鱼、麦麸、菜籽油过滤后的沉积物 200-400
严重 石灰浆、粘土、灰泥、陶土 50-200
& & ＊表中给出了所输送的具体介质及其磨损特性的特例，请注意介质的特性随其浓度和温度的变化而变化。
& & ＊当泵的规格大时，转速应选低一些。
表三：根据介质粘度选择泵转速
介质粘度（cst） 1-000
转速（rpm） 400- &200 &100
& & ＊在选择转速时也要根据经验，因为一些其他因素也影响着转速的选择，在最后确定了上述数值的同时最好与生产厂家协商。
& & 3.单螺杆泵衬套橡胶材料的选择：
& & 单螺杆泵衬套为橡胶制品，也是单螺杆泵的一个易损件，它的选择好坏，直接影响衬套的寿命，一般正常情况下衬套的寿命为3-6个月，如果选用不当，衬套可能从钢管中脱落或橡胶掉块。所以要求我们对橡胶的基本特性及橡胶对各种不同介质的适应性有所了解，根据我们的经验列出表四、表五。
表四：橡胶基本特性
橡胶特性 丁晴橡胶NBR 氯丁橡胶CR 氟橡胶PPM 乙丙橡胶EPDM
耐最高温度 +120°C +110°C +200°C +150°C
耐磨性 优 很好 优 很好
耐老化性 很好 很好 优 优
耐臭氧 不行 优 优 优
耐蒸汽 很好 不行 优 优
耐燃性 很好 优 优 优
表五：单螺杆泵的衬套常用橡胶
橡胶的适应性 乙丙橡胶EPDM 氟橡胶PPM 氯丁橡胶CR 丁晴橡胶NBR
水（污水） 很好 很好 很好 很好
植物油 一般 很好 一般 很好
矿物油 不行 很好 一般 很好
氨水 一般 不行 不行 很好
芳香族溶剂 不行 很好 不行 不行
浓碱 很好 不行 很好 很好
浓硝酸 不行 一般 不行 不行
冰醋酸 不行 很好 不行 很好
稀硫酸 很好 很好 不行 很好
浓硫酸 一般 很好 不行 不行
稀盐酸 很好 很好 很好 很好
浓盐酸 很好 很好 不行 很好
热水 很好 不行 不行 一般
汽油 不行 很好 一般 很好
甲苯 不行 很好 不行 不行
二甲苯 不行 很好 不行 不行
乙醇 很好 很好 很好 一般
煤油 不行 很好 很好 很好
柴油 不行 很好 不行 很好
氯化烃 不行 一般 不行 不行
含酮类物料 很好 不行 不行 不行
含醇类物料 很好 很好 很好 很好
含脂类物料 很好 不行 不行 不行
含醚类物料 很好 不行 不行 不行
泥浆 很好 一般 一般 很好
磷酸 很好 一般 很好 一般
碳酸钠 很好 不行 很好 很好
糖醛 很好 一般 一般 一般
苯100 不行 很好 不行 不行
丙酮 很好 不行 不行 不行
亚麻子油 很好 很好 很好 很好
二硫化碳 不行 很好 不行 不行
& & 4.材料组合选择：
& & 输送不同性质的介质，需不同材料组合。
& & 5.性能表：
& & 一般单螺杆泵的性能表或特性曲线都是以20C清水为介质（粘度为1cst）时的数据，对于输送不同粘度下的流量与轴功率不同。
& & 6.轴封：
& & 根据需要和输送介质，可采用机械密封和填料密封两种，且这两种结构具有互换性。
& & 7.泵的驱动方式：
& & 由于单螺杆泵为低速泵，泵的驱动方式较多，一般有低速电机直联（6级、8级）、齿轮减速电机驱动、无级变速电机驱动等方式。
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潜水排污泵在工程中应用分析
潜水排污泵是一种泵与电机连体，并同时潜入液下工作的泵类产品，与一般卧式泵或立式污水泵相比，潜水排污泵明显具有以下几个方面的优点：
& &&&1.结构紧凑、占地面积小。潜水排污泵由于潜入液下工作，因此可直接安装于污水池内，无需建造专门的泵房用来安装泵及机，可以节省大量的土地及基建费用。
& &&&2.安装维修方便。小型的潜水排污泵可以自由安装，大型的潜水排污泵一般都配有自动藕合装置可以进行自动安装，安装及维修相当方便。
& &&&3.连续运转时间长。潜水排污泵由于泵和电机同轴，轴短，转动部件重量轻，因此轴承上承受的载荷(径向)相对较小，寿命比一般泵要长得多。
& &&&4.不存在汽蚀破坏及灌引水等问题。特别是后一点给操作人员带来了很大的方便。
& &&&5.振动噪声小，电机温升低，对环境无污染。
& &&&正是由于上述优点，潜水排污泵已越来越受到人们的重视，使用的范围也越来越广，由原来的单纯地用来输送清水到现在的可以输送各种生活污水、工业废水、建筑工地排水、液状饲料等等。
& &&&在市政工程、工业、医院、建筑、饭店、水利建设等各行各业中起着十分重要的作用。
& &&&但是任何事物都是一分为二的，对于潜水排污泵来说最关键的问题是可用性问题，因为潜水排污泵的使用场合是在液下;输送的介质是一些含有固体物料的混合液体;泵与电机离得很近;泵为立式布置，转动部件重量与叶轮承受水压力同向。这些问题都使得潜水排污泵在密封、电机承载能力、轴承布置及选用等方面的要求比一般的污水泵要高。
& &&&为了提高潜水排污泵的寿命，现在国内外大部分厂家都在泵的保护系统上想办法，即在泵发生泄漏、过载、超温等故障时能进行自动报警，并自动停机备修。可是我们认为，在潜水排污泵中设置保护系统很有必要的，它能有效地保护电泵的安全运行。
& &&&但这并不是问题的关键，保护系统只不过是在泵发生故障后的一种补救办法，是一种比较被动的办法。问题的关键应该是从根本着手，彻底解决泵在密封、过载等方面的问题，这才是一种较为主动的办法。为此我们把副叶轮流体动力密封技术及泵的无过载设计技术应用于潜水排污泵中来，较大提高了泵密封可＊性和承载能力，延长了泵的使用寿命。
& & 一、副叶轮流体动力密封技术的应用
& &&&所谓的副叶轮流体动力密封是指在泵的叶轮后盖板背面附近同轴反方向安装一开式叶轮。当泵工作时，副叶轮随泵主轴一起旋转，副叶轮中的液体也会一起旋转，转动的液体会产生一个向外的离心力，这个离心力一方面顶住流向机械密封处的液体，降低了机械密封处的压力。另一方面阻止介质中的固体颗粒进入机械密封的摩擦副中，减少机械密封磨块的磨损，延长了其使用寿命。
& &&&副叶轮除了起到密封作用外，还可以起到降低轴向力的作用，在潜水排污泵中轴向力主要是由液体作用在叶轮上的压差力和整个转动部分的重力所组成，这两个力的作用方向是相同的，合力是由两个力相加而成。可以看出，在性能参数完全相同的情况下，潜水排污泵的轴向力比一般卧式泵要大，而平衡难度比立式泵要难。所以在潜污泵中，轴承容易损坏其原因也是与轴向力大有着很大的关系。
& &&&而如果安装了副叶轮，液体作用在副叶轮上压差力的方向是与上述两力的合力相反的，这样可以抵消一部分轴向力，也就起到了延长轴承寿命的作用。但是使用副叶轮密封系统也有一个缺点，那就是在副叶轮上要消耗一部分能量，一般在3%左右，但是只要设计合理，完全可以把这部分损失降低到最低限度。
& &&&二、泵的无过载设计技术的应用
& &&&在一般的离心泵中，功率总是随着流量的增加而增加的，也就是说，功率曲线是一根随流量增加而上升的曲线，这对泵的使用会带来一个问题：当泵在设计工况点运行时，一般来说，泵的功率小于电机额定功率，这台泵的使用是安全的;但是当泵扬程降低时，流量就会增加(从泵的性能曲线可以看出)，功率也随之增加。
& &&&当流量超过设计工况点流量并到达一定值时，泵的输入功率可能会超过电机额定功率而造成电机过载而烧毁。电机过载运行时要么保护系统动作使泵停止转动;要么保护系统失灵使电机烧毁。
& &&&泵的扬程低于设计工况点扬程使用的情况，在实际中也是经常会遇到的，一种情况是在泵选型时，泵的扬程选得过高，而实际使用时泵是降低扬程使用的;另一种情况是，在使用中泵的工况点不太好确定，换句话说泵的流量需要经常进行调节;还有一种情况是泵需要经常改变地点使用。这三种情况者陌可能使泵过载而影响泵的使用可＊性。可以这么说，对于没有全扬程特性的泵(包括潜水排污泵)，其使用范围会受到很大程度上的限制。
& &&&所谓的全扬程特性(也称无过载特征)是指功率曲线随流量增加而上升的速度非常缓慢，更理想的是当流量增加到某一定值时，功率不但不会再上升，反而会有所下降，也就是说功率曲线是一根有驼峰的曲线，如果这样的话，我们只要选择电机额定功率略超过驼峰点的功率值，那么在0流量到最大流量的整个范围内，你无论在那一个工况点上运行，泵的功率都不会超过电机功率而使泵过载，对于具备这种性能的泵，无论是选型还是使用时，都会非常方便和可＊。另外电机功率也不需配得过大，可以节省可观的设备费用
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化工泵概述
化工泵适用于瓶、桶、缸、池或其他容器中抽取腐蚀性液体。
化工泵广泛应用于化工、石油、冶金、轻工、合成纤维、环保、食品、医药等部门。化工泵具有性能稳定可靠、密封性能好,造型美观,使用检修方便等优点。为提高产品质量、减少跑、冒、滴、漏,防止污染,改善环境,发挥很大的作用。
化工泵适用于化工、石油、冶金、电站、食品、制药、合成纤维等部门输送温度在各种℃的腐蚀性介质或物理、化学性能高的介质。
化工泵产品主要有：各种玻璃纤维化工泵、耐腐蚀塑料泵、高温化工泵、标准化工流程泵、磁力驱动泵等。
化工泵用于泵送清水，含有磨蚀性的，对普通泵体材料有害的物质、悬浮的、对不锈钢材料有腐蚀的、非爆炸性的物质；
化工泵同时广泛应用用于供水； 用于供热、空调、冷却和循环系统； 用于民用及工业用途；用于消防；用于灌溉；用于日常用途及民用,工业,园艺,灌溉用途；用于雨水积蓄工程；用于必须低噪音的场合；用于增压，适合输送腐蚀、爆炸性、颗粒的水或液体；适合管网增压；
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它可单独使用，也可用为增压泵、扩散泵、分子泵的前 级泵、维持泵、钛泵的预抽泵用。可用于电真空容器制 造、真空焊接、印刷、吸塑、制冷设备维修及仪器仪表 设备配套和实验室等。广泛适用于食品、科研、医疗、 电子、化工、医药、大专院校等部门.
真空泵 vacuum pump
利用机械、物理、化学、物理化学等方法对容器进行抽气，以获得和维持真空的装置。真空泵和其他设备（如真空容器、真空阀、真空测量仪表、连接管路等）组成真空系统，广泛应用于电子、冶金、化工、食品、机械、医药、航天等部门。
按其工作原理，基本上分为气体输送泵和气体捕集泵两种类型。
气体输送泵包括：1、液环真空泵（水环式真空泵）2、往复式真空泵3、旋片式真空泵4、定片式真空泵5、滑阀式真空泵6、余摆线真空泵7、干式真空泵8、罗茨真空泵9、分子真空泵10、牵引分子泵11、复合式真空泵12、水喷射真空泵13、气体喷射泵14、蒸汽喷射泵15、扩散泵等
气体捕集泵包括：吸附泵和低温泵等。
目前工业中应用最多的是水环式真空泵和旋片式真空泵等。
W型往复式真空泵( Model W Piston Vacuum Pump )
是获得粗真空的主要真空设备之一。广泛应用于化工，食品，建材等部门，特别是在真空结晶，干燥，过滤，蒸发等工艺过程中更为适宜。
2X型旋片式真空泵 ( Model 2X Sliding Vane Rotary Vacuum Pump )
用来抽除密闭容器的气体的基本设备之一。它可以单独使用，也可作为增压泵、扩散泵、分子泵的前级泵使用。该型泵广泛应用于冶金、机械、电子、化工、石油、医药等行业的真空冶炼、真空镀膜、真空热处理，真空干燥等工艺过程中。
2XZ型旋片式真空泵 ( Model2XZ Sliding Vane Rotary Vacuum Pump )
具有结构紧凑，体积小，重量轻，噪音低，振动小等优点。所以，它适用于作扩散泵的前级泵，而且更适用于精密仪器配套和实验室使用。例如：质谱仪器，冰箱流水线，真空冷冻干燥机等。
XD型旋片式真空泵
( Model XD Sliding Vane Rotary Vacuum Pump )
可以在任意入口压强下工作，已普遍应用于食品的真空包装，塑料工业的真空吸塑成形。印刷行业的纸张输送，真空夹具，以及真空吸引等。
SZ、SK系列水环式真空泵( Model SZ Water Ring Vacuum Pump )
主要用于粗真空。抽气量大的工艺过程中。它主要用来抽除空气和其它无腐蚀，不溶于水，含有少量固体颗粒的气体，以便在密闭容器中形成真空。所吸气体中允许混有少量液体。它被广泛应用于机械、制药、食品、石油化工等行业中。
2SK、2SK-P1系列双级水环式真空泵 ( Model 2SK、2SK-P1 Water Ring Vacuum Pump )
主要用来抽除空气和其它有一定腐蚀性、不溶于水、允许含有少量固体颗粒的气体。广泛用于食品、纺织、医药、化工等行业的真空蒸发、浓缩、浸渍、干燥等工艺过程中。该型泵具有真空度高、结构简单，使用方便、工作可靠、维护方便的特点。
JZJS型罗茨——水环泵机组 ( Model JZJS Roots-Water Ring Vacuum Pump System )
本机组由于采用水环泵作为前级泵，因而特别适用于抽除含有大量水蒸气和带有一定腐蚀性和可凝性气体的工艺过程中。如：真空蒸馏、蒸发、脱水、结晶、干燥等工艺过程中。
JZJX 型罗茨一旋片泵机组 ( Model JZJX Roots-Sliding Vane Rotary Vacuum Pump System )
是以罗茨泵为主泵，以旋片泵为前级泵串联而成。其结构紧凑，操作方便。适用于抽除空气及其它无可凝性及无腐蚀性的气体，广泛应用于需要大抽速和高真空的各种真这系统中。如：真空冶炼，电力电容器，变压器，真空浸渍处理，真空镀膜设备中的预抽等。
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螺杆泵在污水处理过程中的应用
螺杆泵因其有可变量输送、自吸能力强、可逆转、能输送含固体颗粒的液体等特点，在污水处理厂中，广泛地被使用在输送水、湿污泥和絮凝剂药液方面。螺杆泵选用应遵循经济、合理、可靠的原则。如果在设计选型方面考虑不周，会给以后的使用、管理、维修带来麻烦，所以选用一台按生产实际需要，合理可靠的螺杆泵既能保证生产顺利进行，又可降低修理成本。现将我们在应用螺杆泵的一些体会介绍如下：
& &一、螺杆泵的转速选用
& & 螺杆泵的流量与转速成线性关系，相对于低转速的螺杆泵，高转速的螺杆泵虽能增加了流量和扬程，但功率明显增大，高转速加速了转子与定子间的磨耗，必定使螺杆泵过早失效，而且高转速螺杆泵的定转子长度很短，极易磨损，因而缩短了螺杆泵的使用寿命。
& & 通过减速机构或无级调速机构来降低转速，使其转速保持在每分三百转以下较为合理的范围内，与高速运转的螺杆泵相比，使用寿命能延长几倍。
& & 二、螺杆泵的品质& & 　　
& & 现在市场上的螺杆泵的种类较多，相对而言，进口的螺杆泵设计合理，材质精良，但价格较高，服务方面有的不到位，配件价格高，订货周期长，可能影响生产的正常运行。
& & 国内生产的大都仿制进口产品，产品质量良莠不齐，在选用国内生产的产品时，在考虑其性价比的时候，选用低转速，长导程，传动量部件材质优良，额定寿命长的产品。
& & 三、确保杂物不进入泵体
& & 湿污泥中混入的固体杂物会对螺杆泵的橡胶材质定子造成损坏，所以确保杂物不进入泵的腔体是很重要的，很多污水厂在泵前加装了粉碎机，也有的安装格栅装置或滤网，阻挡杂物进入螺杆泵，对于格栅应及时清捞以免造成堵塞。
& & 四、避免断料
& & 螺杆泵决不允许在断料的情形下运转，一经发生，橡胶定子由于干磨擦，瞬间产生高温而烧坏，所以，粉碎机完好，格栅畅通是螺杆泵正常运转的必要条件之一，为此，有些螺杆泵还在泵身上安装了断料停机装置，当发生断料时，由于螺杆泵其有自吸功能的特性，腔体内会产生真空，真空装置会使螺杆泵停止运转。
& & 五、保持恒定的出口压力
& & 螺杆泵是一种容积式回转泵，当出口端受阻以后，压力会逐渐升高，以至于超过预定的压力值。此时电机负荷急剧增加。传动机械相关零件的负载也会超出设计值，严重时会发生电机烧毁、
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单螺杆泵的工作原理特点及选用方法
●单螺杆泵泵的工作原理
& & 单螺杆泵是一种内啮合偏心回转的容积泵，泵的主要构件：一根单头螺旋的转子和一个通常用弹性材料制造的具有双关螺旋的定子，当转子在定于型腔内绕定子的轴线作行星回转时，转定子之间形成的密闭腕就沿转子螺线产生位移；因此就将介质连续地，均速地、而且容积恒定地从吸入口送到压出端，基于这件特性，单螺杆泵特别适合于下列工况的工作。
& & 单螺杆泵输送高粘度介质：根据泵的大小不同可以输送粘度从厘泊的介质。
& & 含有颗粒或纤维的介质：颗粒直径可以这30mm（不超过转子偏心距）。纤维长可以350mm（相当0.4位转子的螺距）。其含量一般可达介质窖的40%，若介质中的固体物为细微之粉沫状时，最高含量可达60%或更高也能输送。要求输送压力稳定，介质固有结构不爱破坏时，选用单螺杆泵输送最为理想。
& & ●泵的特点
& & 单螺杆泵由于结构和工作特性，与活塞泵离心泵、叶片泵、齿轮泵相比具有下列诸多优点：
& & 单螺杆泵能输送高固体含量的介质；
& & 单螺杆泵流量均匀压力稳定，低转速时更为明显；
& & 单螺杆泵流量与泵的转速成正比，因而具有良好的变量调节性；
& & 单螺杆泵一泵多用可以输送不同粘度的介质；
& & 单螺杆泵泵的安装位置可以任意倾斜；
& & 单螺杆泵适合输送敏性物品和易受离心力等破坏的物品；
& &单螺杆泵 体积小，重量轻、噪声低，结构简单，维修方便。
& & ●泵的用途
& & 单螺杆泵可以广泛用于下列工业部门，输送各种介质。
& & 化学工业：酸、碱、盐液，各种粘滞、糊状乳状化学浆液。
& & 勘探采矿：各种钻探泥浆、采矿用水、浮先浆状物和浮液。
& & 造船业：船底污水、污油、各种燃油淡水。
& & 陶瓷工业：陶土、粘土、釉料。
& & 能源工业：各种燃油、油煤浆、水煤浆、煤泥及核废料。
& & 污水处理：污水、污油、淤泥。
& & 造纸业：各种纤维素纸浆、涂料、黑液。
& & 医药、食品、化妆工业：各种粮浆果浆、淀粉糊、膏剂、母液、薯泥、酒及酒糟等。
& & 其它农林牧副渔业：也有广泛用途。
& & ●泵的选用
& & 选用单螺杆泵的规格是根据被输送液体的性质和流量、压力来决定的，而泵的转速则由输送液体的粘度和腐蚀性、作为主要参数来选择，才能确保泵的可靠运行。于此推荐（图二）供参考。
& & 泵的设计转速为输送清水或清水相类似的无腐蚀性液体时允许最高转速，在实际使用中因介质性质与寿命要求不同，选用时一般都应低于设计转速，对高粘度和含颗粒介质，一般采用设计转速的1/2-1/3或更低些，低转速对泵的磨损有利，但在使用后由于定子的磨损流量下降，这时可适当提高转速，以补偿流量下降也为常策。输送介质的温度应在-10℃～80℃特殊情况可高达120℃。
& & 泵的每级（定子的一个导程）正常压力为0.6Mpa，短时间（不超过30分钟）内允许高达0.8Mpa，当磨损后在相同输出压力时的容积效率要逐步下降。
& & 泵送清水时最高吸程为8米，实际使用建议不超过6.5米，当泵送高粘度介质时，应以正压吸入。
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立式自吸泵在腐蚀性液体低位输送中的优势
立式自吸泵在腐蚀性液体低位输送中的优势& &一般离心泵在输送液体时，当液位低于时，便需要灌泵才能出水。为此需在泵进口处安装底阀。时间一长，底阀被腐蚀或被卡位，就需要进行调换或修理，因此使用很不方便。& &潜水泵一般用于输送清水、河水，而用于酸碱等腐蚀液体输送情况下则易发生马达腐蚀，漏电现象，很不安全。泵被垃圾堵塞时必须把泵拉上才能清理，很不方便，所以在实际应用中很少使用。& &于是人们就造出了液下泵来进行低位输送，液下泵解决了低位输送的问题。但由于采用了长轴，加之叶轮有不平衡的径向力，整个轴又为悬臂结构，因此转动时在叶轮端造成了很大的挠度。轴越长，挠度越大。为了解决这一问题，在轴上安装有轴承。但由于整根轴为挠性轴，轴承不断受到单边磨损，磨损量较大，轴承晃动剧烈，磨损速度加快，因此液下泵损坏频率较高。并且轴不宜做得过长，一般均在2米之内。液下泵的轴承是依靠泵输送的介质进行冷却和润滑的。如果一旦泵送的介质没对轴承进行冷藏却和润滑（这种情况在空泵时和进口被杂物堵塞时就会发生），就会发生烧瓦，甚至烧坏电动机。而液下泵的修理安装是十分麻烦的。特别在输送有腐蚀性介质时，没有起吊工具很难完成。 & & 液下泵解决了低位输送的问题，但它也带来了许多使用中的麻烦。&&扬子江泵业有限公司引进国外先进技术生产的专利立式自吸泵，是针对液下泵的上述缺点，专门为低位液体输送而设计的。它在地面上可替代长轴液下泵，自吸高度可达8米，在船上可用作船底泵、扫舱泵之用。
一:替代液下泵的优点：&&
& & 1、泵整体为立式结构，与相同参数的液下泵相比，重量大大减轻，同时占地亦少。由于轴垂直方向安装，轴封处不易泄露。
& & 2、自吸泵取消了长轴，同时也取消了轴承的问题、使维修同期大大延长，同时也减少了振动。
& & 3、有可能损坏而需要维修的部分均在地面上，给予维修带来了很大的便利。泵的进口仅是一根空心管，不需要底阀。如进口处被垃圾堵塞，把空心管拉出即可清理，而液下泵则需要整台泵吊出才能清理。&&
& & 4、液下泵在购买时需确定抽液深度，如果液体深度与泵轴长度不符时，则需另换泵，而立式自吸泵只要配备不同长度的空心管，就可抽送不同深度而不需调换本身。
& & 5、空泵运转仍可维持一段较长时间，以利于发觉并采取措施防止损坏电机，减少误操作而造成的损失，安全性好。
& & 6、液下泵必须安装在液体正上方。本自吸泵既可安装在上方，也可安装在旁边，甚至可用耐真空软管抽吸直管无法达到的液体，机动性十分强。&&
二:节省投资：
& & 由于液下泵维修频繁，一般一池（槽）需设两台泵，一泵作维修备用，投资巨大，维修量大。而自吸泵可实现多池（槽）串、并联共用一泵，节省投资。自吸泵可用于气、液间歇操作，不怕抽空，可省去工艺流程中某些中间设备，如高位槽或低位槽，大大简化工艺流程，为您实实在在省钱。&&
三:立式自吸离心泵原理及应用：
& & 自吸泵原理采用独特的专利叶轮及分离盘强制气液分离而完成吸气过程。其外形、体积、重量、效率与管道泵相似。立式自吸泵不需要底阀、真空阀、气体分离器等辅助设备。正常生产启动时无需灌液，具有很强的自吸能力，可替代目前广泛使用的液下泵（低位液体输送泵），可作分离器等辅助设备。正常生产启动时无需灌液，具有很强的自吸能力，可替代目前广泛使用的液下泵（低位液体输送泵），可作循环泵、槽车输送泵、自吸管道泵、机动用泵等用途。&&
& & 增强聚丙烯、F46、铸钢、不锈钢、304、316、316L
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空气源热泵机组压缩机故障分析
摘要：空气源热泵机组因其自带冷热源，安装方便等特点，近几年受到广泛应用;但由于受空调负荷及外界环境的影响，工作范围波动较大，机组在非标准工况下运行时间较长，在一些较恶劣的工况下，机组出现了一些压缩机的故障问题。本文就空气源热泵机组在实际运行中出现的一些压缩机故障问题进行了详细分析，并提出了相应的改进措施。& &
& & 关键词：热泵 压缩机 故障& &
& & 1 前言&&
　　空气源热泵机组因其自带冷热源，安装方便等特点，近几年受到广泛应用;但由于受空调负荷及外界环境的影响，工作范围波动较大，机组在非标准工况下运行时间较长，在一些较恶劣的工况下，机组出现了一些压缩机的故障问题。本文就空气源热泵机组在实际运行中出现的一些压缩机故障问题进行了详细分析，并提出了相应的改进措施。&&
　　2 故障现象&&
　　 空气源热泵机组采用的压缩机型式种类较多，以全封闭活塞式压缩机为常见，而全封闭活塞压缩机的故障问题，大都发生在冬季进行制热运行时。通过对一些故障压缩机解剖的故障情况观察，压缩机的故障大致分为三类:&&
　　 (1)压缩机吸排气阀片破裂&&
　　 现象:压缩机油位正常，压缩机的轴承、曲轴、连杆完好，吸排气阀片破裂。&&
　　 (2)压缩机堵转(此类故障较多)&&
　　 现象:压缩机冷冻油为黑色、上下轴承套脱落或磨损、连杆断裂、曲轴与轴承的摩擦面及曲轴与连杆的摩擦面有拉毛痕迹、电机转子上有磨损痕迹，吸排气阀片完好。&&
　　 (3)压缩机电机烧毁&&
　　现象:压缩机对地绝缘为0，压缩机的轴承、曲轴、连杆完好。&&
　　3 原因分析&&
　　下面就以上三类故障进行详细分析:&&
　　(1)压缩机吸排气阀破裂&&
　　从故障现象可以看出，造成压缩机吸排气阀破裂的主要原因是机组水侧系统破裂，水进人压缩机，形成液击而导致阀片打坏。&&
　　水侧系统破裂主要有两种情况:&&
　　①机组在制冷运行时，水系统发生断流现象，由于有些用户私自将流量开关短接，机组不能进行保护动作，水侧热交换器(特别是满液式热交换器)内部水结冰而导致换热铜管冻裂，以致水氟互混，水进入压缩机形成液击造成损坏。&&
　　②冬季，用户不使用机组时，没有按照规范操作，将水侧换热器内部的冷冻水放掉或者没有进行相应的防冻措施，水侧热交换器内部水结冰而导致换热铜管冻裂，以致水氟互混，等机组再次开机时，水进人压缩机造成埙坏。&&
　　(2)压缩机堵转&&
　　从此类故障压缩机的解剖现象看，压缩机内部并不缺油，抱轴堵转是由于瞬时润滑不良引起的，而导致润滑不良的主要原因是润滑油油质发生了变化:油被稀释或油位被制冷剂液体抬高。&&
　　出现机组回液的原因有:&&
　　①在制冷循环中的制冷剂，通常积存在温度最低的部分，进行冷凝。当机组长时间停机时，由于压缩机的热容量比冷凝器、蒸发器、储液器的热容量大，压缩机成为制冷循环中温度最低的部分，使制冷剂进入。由于润滑油能将制冷剂很好的溶解，所以积聚在压缩机内的制冷剂就溶解在润滑油中，这种现象称为“溶人”现象。制冷剂的“溶入”量视制冷剂充入量、制冷循环的结构和停机时间的长短而各异，在饱和时，大致为充入润滑油量的30-100%。稀释的油会导致润滑不良，造成抱轴。&&
　　再者，如果机组长时间停抓，则润滑油将视压缩机封闭壳的温度、制冷剂和润滑油种类的不同，发生液相分离，分成下部为制冷剂液体(制冷剂多，制冷剂和润滑油的混合液少)，上部为润滑油(润滑油多，润滑油和制冷剂的混合液少)这种情况。若在这样的状态下使压缩机启动，则供往轴承和其他运动部件的油是几乎只有制冷剂液的“润滑剂”，因此，在启动后的短时间内，轴承部分、连杆等部位将产生卡死和磨损。&&
　　压缩机在启动前没有进行预热或者预热时间不够、曲轴箱电加热器功率不够时，将无法避免以上情况的发生，从而造成压缩机损坏。&&
　　②机组在制热运行时，特别是在湿度较大的环境下运行时，翅片容易接霜，如果除霜方式不是太完善，不能及时除霜或者除霜不彻底，都将导致低压偏低，压缩机大量回液，引起压缩机故障。&&
　　(3)电机烧毁&&
　　如上所述，回液是造成抱轴的主要因素，因抱轴而引起轴承偏心，造成电机定子磨损，导致电机短路烧毁的现象是存在的。但对于纯粹的电机烧毁，回液是否有影响?笔者认为，全封闭活塞压缩机的筒状结构，决定了它对液击并不敏感，即使有部分液体制冷剂进人压缩机，一般不会直接导致阀片打坏，也不会直接造成电机烧毁。&&
　　同时，因为全封闭压缩机的润滑大都采用离心飞溅式，没有压力差的控制，所以压缩机在缺油润滑的情况下也能运行。此时，压缩机电流不断上升，直至空气开关(过电流保护器)跳掉，此过程系压缩机过载运行，电流较大，电机线圈的温升也很快，直至内埋PTC动作。因为压缩机的PTC温升速率在满负荷或过载的条件下是十分灵敏的，而且空气开关都在PTC之前动作，所以，缺油直接造成电机烧毁也缺乏依据。&&
　　笔者认为，压缩机纯粹电机烧毁之因有两个:&&
　　①电机温升过高。&&
　　因为全封闭压缩机的电机是通过回气来冷却的，冬季热泵机制热时，工况比较恶劣，特别是环境温度很低时，换热量很小，制冷剂循环量也小，回气压力低，再加上电控上除霜不及时和不彻底，均会导致电机冷却不够，线圈发热。这样持续的发热会形成高温，而PTC对低负荷时的小电流反应不敏感，所以压缩机经数次启动后，在未达到较高温度时就会因过热造成绝缘破坏，电机短路烧毁。&&
　　②制冷系统内部不清洁，含有杂质，杂质腐蚀和磨损电机线圈，造成短路烧毁。&&
　　4 改进措施&&
　　针对以上分析的原因，做出相应的改进措施:&&
　　(1)控制上应有防冻控制功能(即在停机状态，当环境温度低于一定值时，水泵或电加热应投人运行，以防水系统产生冻结)，同时，水系统上应设有排水装置，当机组长时间不用时，应排空水交换器内的水，防止冻坏。&&
　　(2)为了保障机组的正常运行，流量开关及各种保护开关不能私自进行短接;机组在运行时，要经常进行观察，发现机组进出水温差过大时，要及时对水系统进检查:水泵是否正常，水流量情况及清洗水过滤器。&&
　　(3)在电控程序中增加开机前　保证压缩曲轴箱加热器加热时间的条件，确保压缩机能充分预热，防止损坏。&&
　　(4)改进除霜方式，确保及时除霜和除霜彻底，提高电控的可靠性，防止误动作或不动作。&&
　　(5)完善系统设计，特别是在低温制热工况下，应合理进行膨胀阀及气液分离器的匹配，或采取增加高低压旁通等措施，来防止机组的回液问题。&&
　　(6)改进工艺，加强管理和增强质量意识，确保制冷系统内部干净清洁，无水分，制造加工质量是影响机组质量的重要因素，很多问题必须防患于未然，避免造成重大故障。&&
　　(7)加强用户的使用、操作及维护保养培训。
☆压力不正常以及排气压力降低
压缩机排出的气量在额定压力下不能满足使用者的流量要求，则排气压力必然要降低，所要排气压力降低是现象，其实质是排气量不能满足使用者的要求。此时，只好另换一台排气压力相同，而排气量大的机器。影响级间压力不正常的主要原因是气阀漏气或活塞环磨损后漏气，故应从这些方面去找原因和采取措施。
☆不正常的响声
压缩机若某些件发生故障时，将会发出异常的响声，一般来讲，操作人员是可以判别出异常的响声的。活塞与缸盖间隙过小，直接撞击；活塞杆与活塞连接螺帽松动或脱扣，活塞端面丝堵桧，活塞向上串动碰撞气缸盖，气缸中掉入金属碎片以及气缸中积聚水份等均可在气缸内发出敲击声。曲轴箱内曲轴瓦螺栓、螺帽、连杆螺栓、十字头螺栓松动、脱扣、折断等，轴径磨损严重间隙增大，十字头销与衬套配合间隙过大或磨损严重等等均可在曲轴箱内发出撞击声。排气阀片折断，阀弹簧松软或损坏，负荷调节器调得不当等等均可在阀腔内发出敲击声。由此去找故障和采取措施。
☆过热故障
在曲轴和轴承、十字头与滑板、填料与活塞杆等摩擦处，温度超过规定的数值称之为过热。过热所带来的后果：一个是加快磨擦副间的磨损，二是过热量的热不断积聚直致烧毁磨擦面以及烧抱而造成机器重大的事故。造成轴承过热的原因主要有：轴承与轴颈贴合不均匀或接触面积过小；轴承偏斜曲轴弯曲、扭；润滑油粘度太小，油路堵塞，油泵有故障造成断油等；安装时没有找平，没有找好间隙，主轴与电机轴没有找正，两轴有倾斜等。
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泵的密封分类及其密封失效的原因分析
泵的密封分类及其密封失效的原因分析
为密封，被密封的介质一般为液体、气体或粉尘。
& & 造成泄漏的原因主要有两个方面：一是密封面上有间隙。二是密封部位两侧存在压力差，消除或减小任何一个因素都可以阻止或减小泄漏，达到密封的目的。泵的设计压力和使用压力是客观存在不能减小，所以泵的密封该解决的是消除或减小密封面之间的间隙。这种间隙包括密封面之间的间隙和密封装置本生内部的间隙。
& & 泵的密封装置主要分两类：一类为静密封，一类为动密封。静密封通常有垫片密封、O型圈密封、螺纹密封等型式。动密封则主要有软填料密封、油封密封、迷宫密封、螺旋密封、动力密封和机械密封等。
& & 垫片密封
& & 垫片是离心泵静密封的基本元件，使用范围非常广泛。垫片的选型主要根据泵输送介质、温度、压力和腐蚀性等因素决定。当温度和压力不高时一般选用非金属密封垫片；中压高温时，选用非金属与金属组合垫片。非金属垫片在泵上应用最为普遍，其材料一般为纸、橡胶和聚四氟乙烯。当温度不超过120℃，压力在1.0Mpa以下时，一般选用青壳纸或模造纸垫片。如果输送介质为油，温度在-30～110℃时，一般选用耐老化性能较好的丁晴橡胶。当输送介质在-50～200℃时，选用氟橡胶更为合适。因为它除了耐油耐热外，机械强度大也是其主要特征。在化工泵中，由于所输送介质具有腐蚀性，所以一般选用聚四氟乙烯做为垫片材料。随着泵使用的领域越来越广泛，所输送介质种类也越来越多，因此在选用垫片材质时应查阅相关资料或通过实验后再做出正确选择。
& & 垫片失效的原因主要有下列几种情况：
& & 1、作用在密封垫片上的压力不足。由于密封面上总是存在着微观的凹凸不平，有时还在密封面上加工出若干环形沟槽，若保证密封，就必须对密封垫片施加足够大的压力，使其发生弹性或塑性变形以填充这些间隙。各种垫片材质的压紧力大小通常在密封垫片生产厂家样本或产品说明书中给出，也可通过实验决定。由于装配时达不到垫片所需的压紧力或由于在常期运行中的振动使压紧螺栓松动而使压紧力降低以及由于垫片材质的老化变形而丧失原来的弹性都会使垫片失效而产生泄漏。
& & 2、垫片材质内部组织或厚度不均匀，以及使用了带有裂缝或折皱的纸板，使垫片本身形成了间隙，当作用在垫片上的力使垫片所产生的弹性变形不足以完全填充这些间隙时，泄漏也就不可避免了。
& & 3、垫片的材质与所输送的介质不相适应。由于泵所输送化工产品化学性质的多样性，以及为提高燃油的燃烧值或改变其燃烧后的生成物而在燃油中增加入了一些少量的添加剂后而使燃油的某些性质发生变化，所以选择和输送介质相适的垫片材质并非易事，因而也经常发生由于不相适应而使垫片发生侵蚀而产生泄漏的现象。
& & 泵中常用的是橡胶O型圈。由于其形状十分简单，因而制造容易，成本低廉，不论O型圈的整体尺寸有多大，其截面尺寸都很小（只有几毫米）所以重量轻，消耗材料少，使用方法简单，安装、拆卸方便，更为突出的优点还在于O形圈具有良好的密封能力，使用范围很宽。静密封工作压力可达100MPa以上，动密封也可达30Mpa。适用温度为-60～200℃，可满足多种介质的使用要求。因此在泵的设计中得到越来越广泛的应用。
& & O形密封圈安装在沟槽和被密封面之间，有一定压缩量，由此产生的反弹力给予被密封的光滑面和沟槽底面以初始的压缩应力。从而起到密封作用。当被密封的液体压力增大时，O形圈的变形也随之增大，从而传递给密封面的压力也增大，密封的作用也增大。这就是O形密封圈具有良好密封能力的原因。
& & O形密封圈虽然密封可靠，但如果不注意使用条件，也会发生泄漏，通常有以下几种情况：
& & 1、装O形圈的沟槽尺寸超差，尤其是深度尺寸过大时，使O形圈安装后压缩变形量不足而影响密封能力。一般O形圈安装后压缩变形量应在18%～22%之间，截面尺寸大时压缩相对变形量较小，而截面尺寸较小时压缩相对变形量则较大。
& & 2、O形密封圈的公称尺寸与实际安装尺寸相差太多，形成O形圈在拉伸后截面尺寸缩小的状况下工作，造成压缩变形量不足而产生泄漏。
& & 3、O形密封圈在安装时，由于密封面的进口没有光滑的倒角或倒圆而将O形圈划伤而产生泄漏。
& & 4、O形密封圈的材质不适用于密封介质而被侵蚀后失效。5、O形密封圈使用时间太久后老化变质，弹性降低后而失效，所以在设备大修时一般都将O形圈更换。
& & 另外，O形密封圈的硬度，沟槽和密封面的粗糙度也影响O形密封圈的密封效果。
& & 螺纹密封
& & 螺纹密封在泵上一般有两种形式，一种是螺纹联接垫片密封，一种是螺纹加填充济密封，二者皆用于小直径螺纹连接的密封场合。螺纹联接垫片密封的密封件是垫片，而螺纹只起提供压紧力的作用。密封的效果除了垫片的本身性能外。密封面的粗糙度以及与螺纹孔的相对几何位置精度对密封效果影响也很大。于由密封垫片在拧紧螺纹时不仅承受压紧力，还承受扭矩，使垫片产生变形甚至损坏，因此，当垫片为非金属时，一般只适用于压力不高的场合，如果垫片为金属则适用压力可达30Mpa以上。
& & 泵上经常使用的丝堵，则是另一种螺纹密封形式。由于考虑到丝堵制造的经济性，一般单靠螺纹的配合不能起到密封作用，往往用生胶带，密封胶等填充物填充螺纹的密封间隙。其承压能力取决于螺纹的制造精度和材质，与丝堵和螺纹孔的配合形式没有关系。螺纹孔与丝堵无论采用“锥对锥”还是“柱对锥”，密封效果相同，只是使用地域不同而已。我国目前两种形式同等采用。影响密封效果的常见原因是在加工螺纹底孔时尺寸偏大，使螺纹牙形变短，牙顶变宽，造成密封面减小，当密封压力升高后产生泄漏，甚至将丝堵压出。由于填充物被密封介质腐蚀而产生泄漏的现象在化工行业的用泵中也时有发生，因此对填充物的选择也是密封考虑的因素之一。
& & 将富有压缩性和回弹性的填料放入填料函内，依靠压盖的轴向压紧力转化为径向密封力，从而起到密封作用。这种密封方法称为填料密封，这种填料称为密封填料。由于填料密封结构形式简单，更换方便、价格低廉、适应转速、压力、介质宽泛而在泵的设计中得到普遍采用。输送常温介质时，填料密封一般都设有填料环，其或与泵的高压腔相通，或外接具有一定压力的液体介质，可起到冷却、润滑、密封或冲洗作用。由于填料密封是一种接触密封，因此必然存在磨擦和磨损问题。而磨擦和磨损的大小，主要决定于填料压盖的压紧力。压力大可提高密封效果，但却会加大动力消耗和轴套的磨损，反之则会产生较大泄漏。因此应根据泄漏量大小和泄漏介质的温度对压盖的压紧力进行调整，必要时应对填料进行更换或补充。填料密封的合理泄漏一般为10-20ml/min。当从外界引入液体时，应保证这种液体有良好的化学稳定性，既不污染泵所输送的介质，又不与介质发生反应产生沉淀物和固体微粒，还应与填料有良好的浸渍性和持久的保持性，这样就能起到良好和持久的密封效果。
& & 动力密封
& & 副叶轮加停车密封泵在运转时，副叶轮所产生的压头平衡了主叶轮出口高压液体，从而实现密封。停车时，副叶轮不起作用，因此必须同时配备停车密封装置解决停车时可能产生的泄漏。
& & 副叶轮密封结构简单、密封可靠、使用寿命长，运转中可实现滴水不漏，因此在输送含杂质介质的泵上经常采用。副叶轮良好的密封效果是有条件的，即工作压力不允许超过允许的工作压力。一旦超过，会产生严重的泄漏。工作压力变化的主要原因是泵吸入口的压力变化，因此采用副叶轮密封的泵，必须对泵的进口压力做出严格的规定，否则密封便会失效。由于停车密封的形式很多，失效后也容易发现，，本文不再赘述。
& & 螺旋密封
& & 螺旋密封也是动力密封的一种形式，它是在旋转的轴上或者在轴的包容套上加工出螺旋槽，轴和套之间充有密封介质。轴的旋转使螺旋槽产生类似于泵的输送作用，从而阻止密封液的泄漏。其密封能力的大小与螺旋角度、螺距、齿宽、齿高、齿的作用长度以及轴与套之间的间隙大小有关。由于密封之间不发生磨擦，因而寿命长，但由于结构空间的限制，其螺旋长度一般较短，因而其密封能力也受到局限。在泵降速使用时，其密封效果则会大打折扣。
& & 迷宫密封
& & 在设计合理，加工精良，装配完好、转速较高时，迷宫密封效果很好。但在实际应用中，因此而产生的泄漏却很多，分析其原因主要有：
& & 1、密封副（如轴和轴承压盖）配合间隙太大，而此间隙与密封效果成反比。配合面粗糙，明显的螺旋状车刀痕在有些情况下也加大了泄漏趋势。
& & 2、轴承室内润滑油注入量太多，其溢出压力超过了密封阻力。
& & 3、油窗或油位计安装位置有误，误导了人们对油室内润滑油量的正确判断。
& & 4、运转中油温的升高使其粘度降低，增加了泄漏的可能。
& & 5、回油槽或回油孔尺寸偏小，或受到其它障碍，使被阻滞的液体不能顺利返回而造成泄漏。
& & 油封是一种自紧式唇状密封，其结构简单，尺寸小，成本低廉，维护方便，阻转矩较小，既能防止介质泄漏，也能防止外部尘土和其它有害物质侵入，而且对磨损有一定的补偿能力，但不耐高压，所以一般用在低压场合。油封应安装在制造精度为h8～h9，表面粗糙度为1.6～0.8μm且经过表面硬化处理的轴上。密封介质不应含有固体微粒和杂质，否则会造成油封和轴的迅速磨损而使密封失效。
& & 机械密封
& & 机械密封是现代泵轴封的主要方法，虽然利用它实现完全不泄漏不大容易，但是达到微小的，令人完全可以接受的泄漏量却是完全可能的。但在泵的运行中却经常出现令人尴尬的局面，那么机械密封失效的原因是什么呢？
& & 1、械密封的材质选择不合适。机械密封的材质与所输送的介质不相匹配。在工作时，密封元件很快被腐蚀，溶解或磨损，因而失去密封能力。所以根据输送介质的性质而选择机械密封的材质是保证其密封功能和正常寿命的先决条件。
& & 2、机械密封的冲洗状况不符合设计要求。在输送易结晶或有细小颗粒的介质时，必须有一定压力和一定流量的冲洗液进行冲洗，否则其结晶体或者微粒会加速密封副的磨损，以及影响密封副磨损后的自动补偿而发生泄漏。所以根据输送介质的性质不仅要配置相应的冲洗管路，更要安装有监控和调节功能的仪表和装置，保证冲洗液的压力和流量满足设计要求，才能维持机封的正常工作，这一点往往被用户所忽视。
& & 3、每种机械密封所能承受的压力是有限度的，由于对密封腔内的压力测算不准，造成密封腔内的压力超过了机械密封所能承受的压力而产生泄漏，也是常见的密封失效原因之一。
& & 4、机械密封的工作温度不能超过其规定值。在有冷却管路的设计中，往往由于冷却介质的流量不足而使冷却效果降低；在没有冷却管路的设计中，密封腔内经常由于窝存空气而造成机械密封处于干磨擦状态。这两种情况都会使机械密封的运动密封副工作温度过高而加快磨损，导致密封失效。
& & 5、在使用单弹簧的机械密封时，忽略弹簧的旋转方向与泵转子转动方向的正确组合也时有发生。或设计时没有说明，或装配时的疏忽，没有做到因为转子的旋转而使机械密封的弹簧力加大而是相反，结果造成动环和静环磨擦副的压力不足而形成泄漏。
& & 6、轴承的严重磨损或损坏，使泵轴产生严重的轴向窜动，也是机械密封泄漏的原因之一。随着科学的技术的发展，新的密封形式和密封材料陆续出现，其必然对泵的密封技术产生直接的影响和推动。长寿命、零泄漏的泵类产品会在越来越多的场合得到推广和应用
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螺杆泵工作原理与特点
螺杆泵是一种单螺杆式输运泵,它的主要工作部件是偏心螺旋体的螺杆（称转子）和内表面呈双线螺旋面的螺杆衬套（称定子）。其工作原理是当电动机带动泵轴转动时,螺杆一方面绕本身的轴线旋转,另一方面它又沿衬套内表面滚动,于是形成泵的密封腔室。螺杆每转一周,密封腔内的液体向前推进一个螺距,随着螺杆的连续转动,液体螺旋形方式从一个密封腔压向另一个密封腔,最后挤出泵体。螺杆泵是一种新型的输送液体的机械,具有结构简单、工作安全可靠,使用维修方便、出液连续均匀、压力稳定等优点。& &
& & 一种利用螺杆的旋转来吸排液体的泵，它最适于吸排黏稠液体.& &
& & 1.螺杆泵的基本工作原理& &
& & 螺杆泵是利用螺杆的回转来吸排液体的。图1表示三螺杆泵的剖视图。图中，中间螺杆为主动螺杆，由原动机带动回转，两边的螺杆为从动螺杆，随主动螺杆作反向旋转。主、从动螺杆的螺纹均为双头螺纹。& &
& & 由于各螺杆的相互啮合以及螺杆与衬筒内壁的紧密配合，在泵的吸入口和排出口之间，就会被分隔成一个或多个密封空间。随着螺杆的转动和啮合，这些密封空间在泵的吸入端不断形成，将吸入室中的液体封入其中，并自吸入室沿螺杆轴向连续地推移至排出端，将封闭在各空间中的液体不断排出，犹如一螺母在螺纹回转时被不断向前推进的情形那样，这就是螺杆泵的基本工作原理。& &
& & 螺杆与壳体之间的密封面是一个空间曲面。在这个曲面上存在着诸如ab或de之类的非密封区，并且与螺杆的凹槽部分形成许多三角形的缺口abc、def。这些三角形的缺口构成液体的通道，使主动螺杆凹槽A与从动螺杆上的凹槽B、C相连通。而凹槽B、C又沿着自己的螺线绕向背面，并分别和背面的凹槽D、E相连通。由于在槽D、E与槽F(它属于另一头螺线)相衔接的密封面上，也存在着类似于正面的三角形缺口a’b’c’，所以D、F、E也将相通。这样，凹槽ABCDEA也就组成一个“∞”形的密封空间(如采用单头螺纹，则凹槽将顺轴向盘饶螺杆，将吸排口贯通，无法形成密封)。不难想象，在这样的螺杆上，将形成许多个独立的“∞”形密封空间，每一个密封空间所占有的轴向长度恰好等于累杆的导程t。因此，为了使螺杆能吸、排油口分隔开来，螺杆的螺纹段的长度至少要大于一个导程。& &
& & 从上述工作原理可以看出，螺杆泵有以下优点：& &
& & 1)压力和流量范围宽阔。压力约在3.4-340千克力/cm2，流量可达18600cm3/分；& &
& & 2)运送液体的种类和粘度范围宽广；& &
& & 3)因为泵内的回转部件惯性力较低，故可使用很高的转速；& &
& & 4)吸入性能好，具有自吸能力；& &
& & 5)流量均匀连续，振动小，噪音低；& &
& & 6)与其它回转泵相比，对进入的气体和污物不太敏感；& &
& & 7)结构坚实，安装保养容易。& &
& & 螺杆泵的缺点是，螺杆的加工和装配要求较高；泵的性能对液体的粘度变化比较敏感。&&
2三螺杆泵的结构& &
& & 它主要是由固定在泵体中的衬套(泵缸)以及安插在泵缸中的主动螺杆和与其啮合的两根从动螺杆所组成。三根互相啮合的螺杆，在泵缸内按每个导程形成为一个密封腔，造成吸排口之间的密封。& &
& & 泵工作时，由于两从动螺杆与主动螺杆左右对称啮合，故作用在主动螺杆上的径向力完全平衡，主动螺杆不承受弯曲负荷。从动螺杆所受径向力沿其整个长度都由泵缸衬套来支承，因此，不需要在外端另设轴承，基本上也不承受弯曲负荷。在运行中，螺杆外圆表面和泵缸内壁之间形成的一层油膜，可防止金属之间的直接接触，使螺杆齿面的磨损大大减少。& &
& & 螺杆泵工作时，两端分别作用着液体的吸排压力，因此对螺杆要产生轴向推力。对于压差小于10千克力/cm2的小型泵，可以采用止推轴承。此外，还通过主动螺杆的中央油孔将高压油引入各螺杆轴套的底部，从而在螺杆下端产生一个与轴向推力方向相反的平衡推力。& &
& & 螺杆泵和其它容积泵一样，当泵的排出口完全封闭时，泵内的压力就会上升到使泵损坏或使电动机过载的危险程度。所以，在泵的吸排口处，就必须设置安全阀。& &
& & 螺杆泵的轴封，通常采用机械轴封，并可根据工作压力的高低采取不同的形式。& &
& & 3螺杆泵的性能& &
& & 3.1排量& &
& & 螺杆泵的理论排量可由下式计算：& &
& & Qt=60Ftnm3/h& &
& & 式中：F—泵缸的有效截面积，cm2；t—螺杆螺纹的导程，m；n—主动螺杆的每分钟转数。& &
& & 螺杆泵的内部泄漏量Qs：& &
& & Qs=αp/σm& &
& & 式中：p—泵的工作压力；σ—所排送的液体的粘度；α—与螺杆直径和有效长度有关的系数；m=0.3-0.5。& &
& & 泵在压送不同粘度的液体时，其排量会发生变化。排量和粘度的关系可由下式表示：& &
& & Q2=Qt-(Qt-Q1)(σ1/σ2)m& &
& & 式中：Q1—粘度为σ1时的排量；Q2—粘度为σ2时的排量。& &
& & 3.2功率& &
& & 泵的轴功率一般为水功率、摩擦功率和泄漏损失功率这三部分的总和。& &
& & 水功率Nc是指单位时间内泵传给液体的能量，也称输出功率，可用下式计算：& &
& & Nc=PQ×10-3千瓦& &
& & 式中：P—泵的排出压力和吸入压力之差，帕；Q—泵的实际排量，m3/s。& &
& & 摩擦功率是指液体粘性阻力产生的摩擦损失，可由下式表示：& &
& & Nf=Kn1.5D2σm千瓦& &
& & 式中：n—转速；D—主动螺杆的外径；—粘度；K—与螺杆长度有关的系数；m=0.3-0.5。& &
& & 由上可见，当泵运送的液体粘度不同时，泵的轴功率也将不同。& &
& & 泄漏损失是指液体从高压处漏回低压处所造成的功率损失。& &
& & 所以，当计算泵的轴功率时，如采用理论排量，则泵的轴功率由下式表示：& &
& & N=NfPQt10-3千瓦& &
& & 4螺杆泵的管理& &
& & 4.1起动& &
& & 螺杆泵应在吸排停止阀全开的情况下起动，以防过载或吸空。& &
& & 螺杆泵虽然具有干吸能力，但是必须防止干转，以免擦伤工作表面。& &
& & 假如泵需要在油温很低或粘度很高的情况下起动，应在吸排阀和旁通阀全开的情况下起动，让泵起动时的负荷最低，直到原动机达到额定转速时，再将旁通阀逐渐关闭。& &
& & 当旁通阀开启时，液体是在有节流的情况下在泵中不断循环流动的，而循环的油量越多，循环的时间越长，液体的发热也就越严重，甚至使泵因高温变形而损坏，必须引起注意。& &
& & 4.2运转& &
& & 螺杆泵必须按既定的方向运转，以产生一定的吸排。& &
& & 泵工作时，应注意检查压力、温度和机械轴封的工作。对轴封应该允许有微量的泄漏，如泄漏量不超过20-30秒/滴，则认为正常。假如泵在工作时产生噪音，这往往是因油温太低，油液粘度太高，油液中进入空气，联轴节失中或泵过度磨损等原因引起。& &
& & 4.3停车& &
& & 泵停车时，应先关闭排出停止阀，并待泵完全停转后关闭吸入停止阀。& &
& & 4.4螺杆泵因工作螺杆长度较大，刚性较差，容易引起弯曲，造成工作失常。对轴系的连接必须很好对中；对中工作最好是在安装定位后进行，以免管路牵连造成变形；连接管路时应独立固定，尽可能减少对泵的牵连等。此外，备用螺杆，在保存时最好采用悬吊固定的方法，避免因放置不平而造成的变形公元前三世纪，阿基米德发明的螺旋杆，可以平稳连续地将水提至几米高处，其原理仍为现代螺杆泵所利用。
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无油真空泵在工业流程中的优点
各大领域的生产商总在寻找提升利润空间的途径——目的是在不影响质量和安全的前提下改善流程效率。本文向您介绍原本用于半导体行业的干式真空泵技术，因其操作中的清洁和高效而开始向工业和实验室真空流程转移。&&
& & 干式真空泵使工作容积中无油，因此带来了不少益处。首先，它增强了泵的可靠性。干式泵不像油密封泵那样受到水蒸气或者尘粒的影响，因此它们更耐用，所需的维护工作更少。减少用油量还意味着减少了认真处理油而花费的成本。使用干式真空泵还使可能的污染减到最小程度，这种污染既可能出现在油里——影响了泵的性能，也可能出现在某些极端的情况下，例如在最终产品中。&&
& & 要想成功地更换现有的基于油的真空泵系统，关键是要找到针对特定应用的最合适的解决方案。为了看一下可以受益的不同类型的应用，下面介绍四种不同的工业生产过程，以及它们使用干式真空泵的主要好处有哪些。&&
& & 滚动喷涂维修& && && &
& && && && && && && && && &
& & 金属喷镀覆膜是滚动喷涂行业中一种沿用已久的加工过程，它在真空环境下使用热蒸发技术。一层薄薄的金属层（最常见的是铝）附着在纸张、聚乙烯（PE）或其他高分子膜上，从而形成一种坚固、漂亮的包装材料，它们能防潮、防灰、隔离光线。这是适合于食品应用领域的理想材料，因为它使产品保持新鲜，延长保存期限。该加工过程也日益被用于生产装饰纸、礼品包装纸和薄膜。&&
& & 加工过程中用到了绕有衬底材料（纸张或PE膜）的大型卷轴（宽度达2米），它们被安全地置于缠绕室中。这些卷轴连续旋转——使衬底材料高速穿过隔膜进入喷涂室（图1）。喷涂室要求有极高的真空度，在10-4到10-5mbar之间，缠绕室可以保持较低的真空度，大约为10-2mbar。喷涂是热蒸发过程的结果，在此过程中，金属被加热，从而使其汽化，然后沉淀在衬底材料上。&&
& & 滚动喷涂应用领域中所使用的真空泵系统包含有数个蒸汽增压器/扩散泵，以及机械升压器的一级或多级，此外还有前级泵。前级泵必须在任何时候都符合系统的生产量和前级压力要求——因此最重要的一点是它们要可靠并且易于维护。这样就将生产时间的损失减到最小，生产时间的损失会影响设备的生产率。&&
& & 在许多先进的滚动喷涂公司中，干式泵送技术已经成为一种越来越吸引人的前级泵替代品，被用来取代传统的油密封系统。干式泵天生就是一种清洁的设备，它们不易受灰尘或其他微粒的累积的影响，而这种积灰现象经常出现在湿式泵的密封液体中，导致喷涂的质量降低。干式泵不会在各次工作之间出现性能降低，因而确保了滚动喷涂过程中的可重复性。&&
& & 泵中不用油还带来了环境和维护方面的其他好处。例如，湿式泵中所用的油经常暴露在加工过程的气体当中，而该气体被泵送到喷涂室内。因此，油会受到加工过程中的微粒的污染。时间长了，油就会变质，因而需要定期、频繁的更换油。&&
& & 还必须考虑到气体是正被使用着的。例如，如果使用氧气来生成氧化铝，那么当氧气与烃油混合时，就会形成爆燃性空气。干式泵能够安全地泵送任何浓度的氧气，因此使用干式泵作为替代品意味着公司无需安装严格的生产过程控制设备，这些设备要耗费相当大的成本。&&
& && && && && && && && && && && && && && && && && &
& & 英国最大的生产工厂一的装配作业线制动器加油站上安装了三台BOC Edwards GV80干式真空泵。& &&&
& & EdwardsIDX1000泵采用第三代双头螺旋技术,是BOCEdwards公司的新型干式真空泵，用于冶金和喷涂应用场合。& &
& && && && && && && &
& & 有效处理水蒸气&&
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& & 干式泵技术目前正被广泛用于冶金和热处理应用领域。最近安装了一些世界上最大的干式泵系统来进行大型炼钢排气。稍小一些的系统用于处理精炼钢和超耐热不锈钢。&&
& & 例如，真空感应熔化（VIM）就是一种冶金加工过程，起初研发该技术是为了处理特殊的合金，如今它日益被用于生产不锈钢等其他材料。使用VIM的典型应用场合有铸造飞机发动机的零部件和精炼高纯度的金属和合金。&&
& & 该过程使用电磁感应在真空下将金属熔化。这样会在金属中感应产生涡电流——感应源是感应线圈，它带有交变电流。涡电流使负载发热并熔化。&&
& & 像这样的冶金过程产生一定量的可冷凝水蒸气，其中含有水汽。油密封的旋转柱塞泵曾经是这些处理过程中用的最普遍的一种泵，但是用这种泵，水蒸气会与润滑油混合在一起，导致润滑油老化，并且增大了泵送机构的磨损程度。干式泵不会像这样受水汽的影响，因为它们工作在较高的温度下，并且在处理室内没有油。&&
& & 减少维护成本&&
& && && && && && && && && &
& & 真空还用于制动器加油站，它是汽车生产线的一部分。汽车制造商希望装配时间尽可能快速，他们研发出了这样一种方法，即使用真空泵来排空和填充制动回路，并对制动回路进行检漏试验——结果，他们现在能在60秒内完成整个过程。&&
& & 某汽车制造商最近用三台BOC Edwards&&
& & Drystar泵取代了原来的三台油密封真空泵；每条制动回路各有一台泵，另外再加上一台备用泵。这样做的主要原因是，需要对油密封泵进行维护以使它们保持在最大工作能力下运转。和被取代的油密封泵不同，现在安装的干式泵只需要每6年进行一次大修即可。干式真空泵系统还更加节约成本，因为所需的消耗品也减少了。诸如BOC&&
& & Edwards的GV系列这样的很多泵都具有和标准泵一样的安全特性，例如迅速关合温度开关，如果出现了与加工过程有关的热问题，它们能保护泵。&&
& & 尽量减小污染的危险&&
& && && && && && && && && &
& & 某质谱仪生产商最近将干式泵纳入了其颇受瞩目的质谱仪系列产品中。质谱仪用于测量和分析分子，它们是工业领域和学术界的研究和开发工具所必需的设备。它们根据气体离子的不同质量和电荷将这些离子分开，从而确定物质的化学成分。为了达到这一目的，必须保证当离子产生时（这是在过程的开始阶段发生于电离室），它们能够自由地在机器中穿行，而不碰撞到空气分子——因此要产生一个真空来确保室内没有空气。使真空泵的工作容积中不含有油还能确保没有油分子存在。&&
& & 大部分用户是制药公司，它们需要用设备进行生物分析，对药物予以鉴定以进行临床试验。干式真空泵解决方案更好地确保了高精度测量，这对于某些机构来说是必不可少的，这些机构必须满足美国食品和药物管理局（FDA）以及其他一些国家部门所制定的规章制度。通过使用干式真空泵，消除了污染的危险。&&
& & 总结：干式泵已经在半导体生产行业中成功地运用了多年，并且在多种行业里变得越来越普遍。上述例子表明，干式泵已经做好更加充分的准备来迎接来自于越来越多的工业应用领域的挑战，传统的油密封技术曾经在这些应用领域中占了主导地位。&&
& & 它们的应用日益增加的原因很清楚，因为它们可靠、耐磨、易于维护，给结果带来重大的好处。例如在滚动喷涂行业里，该环境中所用的一台油密封真空泵每年的维护费用大约是一台新泵成本的40％。&&
& & 干式泵使正常工作时间更长，并且由于它们具有可重复性，所以使生产的产量更高，节约了成本。该技术不仅安全，而且它的设计使其即使在颇为苛刻的工作环境中也能够无故障的工作。干式泵具有良好的投资收益，预计在12到18个月内就可获得回报——假设无需削减投资就可改善加工过程。
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