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非金屬泵的性能特點

發布日期:2013-12-19

  非金屬泵的結構、材料與金屬泵差異甚大,因此,其性能特點也有較大區別,主要體現在以下幾個方面。

  1. 泵體耐壓性能低

  由于非金屬泵的力學性能,如拉伸強度、彎曲強度、沖擊韌性和硬度等指標遠低于金屬材料,因此,非金屬泵的耐壓性能較差。

  一般非金屬泵殼體耐壓≤1.6MPa。非金屬材料可加入玻璃纖維或碳纖維增強,改善其機械強度,如聚丙烯的拉伸強度為30~38MPa,彎曲強度為38~55MPa,經玻璃纖維增強后,拉伸強度達60~80MPa,彎曲強度達80~100MPa。

  2. 允許工作溫度

  非金屬泵的允許最高工作溫度遠比金屬泵低。其耐溫范圍受到很多因素限制,一是溫度升高,非金屬的強度下降(某些塑料低溫下出現脆性);二是塑料的熱膨脹系數是鑄鐵的2~6倍,工作溫度較高時,泵的運轉間隙變小,使得泵無法安全運轉,或襯里層與鑄鐵外殼不能很好貼合;三是在較高溫度下連續運轉時,某些塑料易發生“蠕變’’,零部件尺寸發生變化。因此非金屬泵的允許工作溫度與材料性能、結構設計和制造工藝等因素密切相關。

  需要說明,不能將材料的耐熱性誤為泵的允許工作溫度,如聚全氟乙丙烯的最高工作溫度約為237℃。美國某公司用此材料作襯里的塑料泵殼可在204℃下連續運轉,但為安全,該公司的樣本中將此泵的允許使用溫度限制在≤150℃。泵制造廠應根據材料品種和結構設計、制造工藝,并考慮泵的長期連續運行及可靠性,在樣本上正確規定非金屬泵的允許工作溫度。

  3. 最小連續流量

  為避免非金屬泵在小流量下工作引起介質溫度升高而導致泵的破壞,通常非金屬泵的最小連續流量為30%的額定流量,即不允許泵在小于30%額定流量下工作。

  4. 耐腐蝕性

  非金屬材料與金屬相比具有優良的耐腐蝕性,不存在金屬中出現的縫隙腐蝕、點蝕、選擇腐蝕和電化學腐蝕等腐蝕形式。但塑料在某些腐蝕介質中受拉應力時,易產生應力開裂,這類似于金屬的應力腐蝕。塑料和橡膠在某些有機溶劑中會發生溶脹或溶解,使用時應予重視。

  5. 耐磨性

  非金屬材料中耐磨性好的材料有工業陶瓷、耐磨橡膠和新型高性能工程塑料(超高分子量聚乙烯、聚偏氟乙烯等)。工業陶瓷(剛玉陶瓷、氮化硅陶瓷等)耐磨性最佳(其Mohs硬度為9),但缺點是易碎易裂。橡膠的耐磨性很好,襯膠泵在輸送含顆粒介質中應用最廣泛,缺點是易老化且使用溫度較低,一般為100 ℃以下。超高分子量聚乙烯(UHMWPE)和聚偏氟乙烯(PVDF)的耐磨性也較好(動摩擦系數為0.1~0.22),尤其是高分子量聚乙烯被稱為工程塑料中的耐磨之王,均可作為有耐磨要求的耐磨泵材料,但加工制作要求高。一般認為熱塑性塑料的耐磨性好,熱固性塑料(酚醛玻璃鋼)的耐磨性較差。但應注意隨著溫度的升高,塑料的耐磨性將會降低。

  6. 流量、揚程、電機功率應適當放大

  非金屬泵一般無法調節運轉間隙,泵使用一段時間后,其運轉間隙會變大,泵效率下降。因此在選用非金屬泵時應適當放大提高泵的揚程、流量和電機功率,以免發生揚程流量不足或電機超載等現象。

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