往復(fù)泵的空氣塞和泵閥.ppt

,第三節(jié) 往復(fù)泵的空氣室和泵閥,1-3-1 往復(fù)泵的空氣室的作用原理,往復(fù)泵由于活塞的變速運(yùn)動，造成吸、排液體時(shí)Q和吸、排P波動。 不適合于要求流量均勻的場合， 惡化了原動機(jī)的工作條件， 引起管路振動， 降低了裝置和儀表的工作可靠性。 吸排壓力的劇烈波動還可能造成活塞和液流的暫時(shí)脫離，引起液擊； 而且使泵的吸入性能變差，限制了泵轉(zhuǎn)速的提高。 裝設(shè)空氣室是往復(fù)泵減小Q和P波動的常見措施。 空氣室是一個充有空氣的容器，裝在泵的吸入或排出口附近，分別稱為吸入空氣室和排出空氣室。,圖13空氣室的工作原理,1-3-1 往復(fù)泵的空氣室（1）,裝空氣室后，空氣室和泵之間的Q仍然不均勻，但空氣室之外的吸排管路Q比較均勻。 減少了液流的慣性水頭，使泵的p波動大為減輕。 工作過程空氣室中的氣體體積是變化的，因此，空氣室pch也是變化的，管路中的Q不可能絕對均勻。 只要空氣室中氣體體積足夠大， Q或壓力脈動率就可降低到允許范圍 我國規(guī)定船用雙缸四作用電動往復(fù)泵排出空氣室容積應(yīng)大于液缸行程容積的4倍。 船用往復(fù)泵常裝設(shè)排出空氣室。 吸入端一般多不裝設(shè)吸入空氣室 只要壓力波動不致使吸入真空度超過允許吸上真空度,1-3-1 空氣室的安裝和管理-圖l4,空氣室安裝時(shí)應(yīng)盡量靠近泵的排出(或吸入)口，以縮短泵和空氣室之間仍作不穩(wěn)定流動的液段長度。,1-3-1 空氣室的安裝和管理,圖14 (a) 所示的三通連接，其效果較差。 圖14 (b) 排出空氣室的正確連接 空氣在液體中的溶解量隨壓力的提高而增加，室內(nèi)氣體會因逐漸溶入液體而減少，從而使空氣室的穩(wěn)壓作用降低。 應(yīng)經(jīng)常向排出空氣室補(bǔ)氣。 有專用補(bǔ)氣接頭。 排壓不太高的泵，也可以用吸入少量氣體的方法補(bǔ)氣，有的往復(fù)泵在泵閥箱中層殼體上裝有這種用途的補(bǔ)氣閥(截止止回閥)。 圖14 （c) 吸入空氣室 在工作過程中溶解在液體中的氣體就會不斷逸出，使空氣室中氣體逐漸增多。為防止空氣室內(nèi)的液面一旦低于進(jìn)泵的吸入短管的吸口時(shí)，使泵吸入大量氣體而導(dǎo)致吸入間斷，故常在該吸入短管下端鉆出許多小孔，或做成斜切口， 在吸入空氣室液面降低時(shí)，少量氣體就可以不斷地隨吸入液體吸出。 吸入空氣室的下端離進(jìn)泵短管的管口不能太近，否則，液體就可能從吸入管直接流進(jìn)泵缸，從而使空氣室失去作用。,思考題,電動往復(fù)泵排量不均勻的直接原因在于 。 A 轉(zhuǎn)速太慢 B 液體的慣性力大 C 活塞的往復(fù)運(yùn)動 D 活塞的運(yùn)動速度不均勻 往復(fù)泵為何要設(shè)空氣室?對空氣室的使用管理上應(yīng)特別注意什么問題?,1-3-2 往復(fù)泵的泵閥,1泵閥的類型 吸入閥和排出閥 靠作用在閥上下壓差自動啟閉 形式有盤閥、環(huán)閥、錐閥、球閥(ball valve)等,1-3-2 往復(fù)泵的泵閥類型,盤閥和環(huán)閥 適用于常溫清水、低粘度油或其它粘度不大的介質(zhì)。 易于加工而且耐磨，應(yīng)用廣泛。 環(huán)閥的閥隙過流周長較大，較適合于大流量的場合 但剛性較差，不宜在高壓下使用。 錐閥 剛性好 閥阻力小 適于輸送較大的液體及P較高的場合。,1-3-2 往復(fù)泵的泵閥類型,球閥 自身能夠旋轉(zhuǎn)，磨損均勻 密封面很窄，對固態(tài)雜質(zhì)不太敏感，密封性能較好 同時(shí)流道圓滑，阻力較小 適于輸送較高的液體 但尺寸不宜過大，多用于Q不大、n較低的場合。,1-3-2 往復(fù)泵的泵閥阻力(1),閥開啟瞬間受力平衡關(guān)系 式中： p1,p2閥盤上下的液體壓力， As閥座孔截面積， Gvs閥和彈簧在液體中的重力， Rs閥的彈簧力， Av閥盤面積， Iv 閥盤作不等速運(yùn)動的慣性力,1-3-2 往復(fù)泵的泵閥阻力(2),閥與閥座接觸面寬度不大，可取As = Av, 則： 彈簧張力隨升程的增加而略有增大，閥的加速度在各個位置不盡相同，慣性力的大小和方向也有變化。 閥的阻力=閥的比載荷+ 閥剛開啟時(shí)由于加速度jv較大，故閥的開啟阻力較大。 閥開啟以后，閥的阻力就將主要取決于閥的比載荷。 比載荷在升程變化時(shí)變化不大。減輕閥的質(zhì)量可以減小開啟阻力，閥所要求的比載荷可通過選擇彈簧張力來實(shí)現(xiàn)。,圖1-7 示出泵閥升程的變化曲線,曲線I 升程變化，正弦曲線； 曲線 升程的修正量，余弦曲線； 曲線 I和II的代數(shù)和，升程變化理論曲線 曲線 實(shí)際升程變化曲線,1-3-2 往復(fù)泵的泵閥運(yùn)動規(guī)律（1）,由圖可見: hmax理論上出現(xiàn)在活塞行程中點(diǎn)，實(shí)際上滯后一些。 由于閥運(yùn)動滯后，在活塞抵達(dá)行程終點(diǎn)時(shí)，閥并未完全關(guān)閉，而要在曲柄再轉(zhuǎn)過2角后才能關(guān)( 2滯后角） 由式可知： 曲軸n越高，則qv就越大，閥hmax也就越大； 閥隙的周長lv或閥的比載荷Hv越大，則hmax便越小； 流量系數(shù)大的閥h較小。 閥hmax越大，則閥的關(guān)閉2也就越大。,1-3-2 往復(fù)泵的泵閥的要求,除足夠的強(qiáng)度，剛度，結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好和檢修方便外， 1. 關(guān)閉嚴(yán)密。 不嚴(yán)使v降低，使泵的自吸能力變差，甚至根本無法自吸。 當(dāng)閥出現(xiàn)傷痕或磨損不均（嚴(yán)重漏泄），需研磨或更換閥件。 密封試驗(yàn)，倒置后注入煤油，5min內(nèi)應(yīng)無滲漏。,1-3-2 往復(fù)泵的泵閥的要求,2. 關(guān)閉時(shí)撞擊要輕 要平穩(wěn)無聲，否則加劇閥的磨損 須限制閥落到閥座上時(shí)的速度V V與閥的hmax和n的乘積成正比 試驗(yàn)得出泵閥無聲工作的條件是： hmaxn 600650 當(dāng)n較高時(shí)，可提高到700750；對有橡膠密封面的閥；允許提高到8001000,1-3-2 往復(fù)泵的泵閥的要求(1),3. 啟閉迅速及時(shí)。 關(guān)閥滯后角2過大，將會降低泵的v和自吸能力。 降低n，增大比載荷，采用流量系數(shù)大的錐閥、球閥，或用環(huán)閥、群閥來增大閥隙周長，都可限制閥的hmax ，從而減輕關(guān)閉時(shí)的滯后現(xiàn)象。 4. 泵閥的阻力要小。 提高泵的水力效率 有助于使泵的允許吸上真空度增大。 這就要求閥的質(zhì)量和閥的比載荷都不宜過大。,1-3-2 往復(fù)泵的泵閥的要求-綜上所述,提高轉(zhuǎn)速？ 使閥的h加大 使關(guān)閉滯后和落座敲擊加重 嚴(yán)重時(shí)還會使閥撞擊升程限制器造成損壞 故除慣性水頭外，泵閥是限制往復(fù)泵n提高的另一個主要原因。,1-3-2 往復(fù)泵的泵