高压柱塞泵

1. 高压柱塞泵 艾逊MRO工业品

2. 1.1 往复泵的组成和工作原理 1.2 往复泵的类型 1.3 往复泵的工作特点 1.4 往复泵的液力端结构 1.5 往复泵的正常吸入条件 1.6 往复泵的有关概念 1.7 往复泵与离心泵的区别 一、往复泵相关知识

3. 1.1 往复泵的组成和工作原理 1.1.1、基本组成 活塞、活塞杆、泵缸、泵阀、曲柄连杆机构 1.1.2、工作原理 主要由工作部件、柱塞和吸入、压出阀门组成，活塞在外力推动下作往复运动，由此改变工作腔内的容积和压强，在工作腔内形成负压，则贮槽内液体经吸入阀进入工作腔内。当柱塞往复的运动打开和关闭吸入、压出阀门时，工作腔内液体受到挤压，压力增大，由排出阀排出达到输送液体的目的。

4. 1.2 往复泵的类型 1.2.1 按照动力来源分 ①电动往复泵 电动往复泵由电动机驱动，是往复泵中最常见的一种。电动机通过减速箱和曲柄连杆机构与泵相连，把旋转运动变为往复运动。 ②汽动往复泵 汽动往复泵直接由蒸汽机驱动，泵的活塞和蒸汽机的活塞共同连在一根活塞杆上，构成一个总的机组。

5. 1.2 往复泵的类型 1.2.2 按活塞往复一次，吸排液体次数分 ①单作用往复泵：活塞往复一次，吸排液体一次；仅活塞的一端腔室工作，吸排阀各一个。 ②双作用往复泵：活塞往复一次，吸排液体两次；活塞的两端腔室均工作，吸排阀各两个。

6. 单缸单作用 三缸三作用 (曲柄夹角120) 1-排出管 2-排出阀 3-吸入阀 4-吸入管 5-工作腔 6-活塞 7-活塞杆 8-十字头 9-连杆 10-曲柄

7. 1-排出管 2-排出阀 3-吸入阀 4-吸入管 5-工作腔 6-活塞 7-活塞杆 8-十字头 9-连杆 10-曲柄 双缸四作用(曲柄夹角90) 单缸双作用

8. 1.3 往复泵的工作特点 1．有较强的自吸能力，无需灌泵：自吸能力可由自吸高度和吸上时间来衡量。 2．理论流量与工作压力无关，只取决于转速、泵缸尺寸和作用数。 Qt=60 K AeS nm3/h 流量调节不能用阀门 回路或旁路调节、调节活塞冲程、改变转速（往复次数）

9. 1.3 往复泵的工作特点 3．额定排出压力与泵的尺寸和转速无关，主要取决于泵原动机的功率、 轴承的承载能力、泵的强度和密封性能等。 4．流量不均匀，从而会导致排出压力波动。 为了减轻这种弊端，常采用多作用往复泵或设置空气室。 5．转速不宜太快。受泵阀工作性能限制(避免惯性水头太大、泵阀关闭滞后和敲击严重) 6．运送含固体杂质的液体时，泵阀容易磨损和泄漏 7．结构比较复杂，易损件(活塞环、泵阀、填料等)较多。

10. 1.4 液力端结构 • 原理:依靠活塞的往复运动并依次开启吸入阀和排出阀,从而吸入排出液体. • 构件:泵缸,活塞,吸入阀,排出阀 • 流量Q=泵缸截面积(A)*冲程(S)*往复次数(nr) • 缺点(1)流量不均匀。多采用双动泵,三联泵(三台并联) (2)水垂现象:由于液体的惯性作用,在排出阀附近造成真空,与压出阀出口端造成反压差,液体倒流,产生冲击,消耗动能.

11. 1.5 往复泵的正常吸入条件 能吸入 不汽化 注：Ps:泵的吸入口压力； Psr:吸入液面上的压力； Pv:液体对应温度下的饱和压力。

12. 1.5 往复泵的正常吸入条件 (2)吸高 Zs 越大则 Ps 越小，吸入条件越差。一般许用吸高5~6m，有时为流注吸高(倒灌)。 流注吸高 (1)吸入液面压力 Psr 越小则 Ps 越小，吸入条件越差。 (3)吸入管流速 Vs 和 hs 越大则 Ps 越小。 (管径、长度；沿程阻力、局部阻力)

13. 1.5 往复泵的正常吸入条件 (4)油温低，和hs大Ps小；水温高， Pv大要求Ps大。 (5) 液体种类影响越大则ps越小。 (6) 液体不稳定流动产生惯性水头，与液段长度和加速度成正比，使吸入条件变差。吸入行程开始，缸内压力最低。

14. 1.5 往复泵的正常吸入条件 气穴现象：吸入压力过低使液体汽化，压力升高后蒸汽液化，造成液击。 现象：流量减小、表针抖动、液击声(每分钟次数=转速)、部件损坏。

15. 1.6 往复泵有关概念 工作面积为 的活塞以速度为 排送液体。 1.6.1 瞬时流量：任一时刻泵的理论流量 电动往复泵是通过曲柄连杆机构将电动机的回转运动转换为活塞的往复运动，活塞速度是周期性地变化的，故其瞬时流量也将周期性地变化。 • 曲柄角速度不均匀造成流量不均匀。

16. 1.6.2 脉动率：表示泵供液的不均匀程度 1.6 往复泵有关概念 式中 分别为表示最大、最小和平均理论流量。 各种往复泵的理论值后表所列，它与曲柄连杆长度比有关。 • 三作用泵流量最均匀(Q 最小)，单作用Q 最大

17. 1.6 往复泵有关概念 1.6.3 泵的作用数K 泵在一个360度的曲柄回转时间内，吸（排）液体的次数。 K与泵的工作腔室数、泵缸数目有关。 单作用泵 K＝1 ； 双作用泵 K＝2 ； 三作用泵 K＝3 ；多作用泵记为K 1.多作用往复泵流量的均匀程度显然要比单作用泵强； 2.作用数 K 越大，流量越均匀； 3.奇数K的往复泵比偶数K的往复泵的流量均匀。

18. 1.6 往复泵有关概念 1.6.4 功率计算 Ne─有效功率 kW P ─全压力 Pa Q─流量 m3/h 注：当功率恒定时，压力与流量是反比的关系。

19. 1.7 往复泵与离心泵的异同点 1. 工作原理不同，往复泵不需灌液，具有自吸能力。 2. 流量Q：Q=活塞面积×冲程[活塞左右移动距离]×往复频率） 3. He与Q无关，He受管路的承压能力限制。 4. 流量调节采用旁路调节，不能用出口阀来调节. 5. 汲上真空高度也随大气压（pa），密度（ρ）和液温变化而变化，所以往复泵的汲上真空高度也有一定限制。 6.正位移性——泵的排液能力只与泵的几何尺寸，而与管路情况无关，又压头与流量无关，受管路的承压能力所限制。

20. 二、往复泵的应用 • 往复泵在石油、化工、电力、冶金、环保、建筑、矿山等都大量应用。 • 各行业用泵的品种： • 化工行业：加氢高压泵（柴油加氢装置的关键设备之一）膜分离氧回收用泵、甲醇用泵、磷铵泵、氨基甲酸铵液泵、、醋酸铜氨液泵、液态二氧化碳泵、高压水除垢清理反应釜。 • 石油行业：注水泵、增压注水泵、注聚泵、油管清洗泵、泥浆泵（输送腐蚀性含有固相颗粒的钻井液）。

21. 二、往复泵的应用 石化工艺流程

22. 二、往复泵的应用 炼厂工艺流程

23. 二、往复泵的应用 • 各行业用泵的品种： • 化肥行业尿素用泵：液铵泵、甲氨泵、二甲泵、高压清洗泵 • 建筑行业：水泥保湿喷雾泵，流量160～200L/min 压力8～10 MPa时，喷雾头其转速为50～60 r/min。 • 纺织行业：水刺无纺布用高压射流泵，洗涤剂料浆泵， • 机械行业:工业浆料泵, 是用于为水平钻孔稳定地传送浆料。 最大流量 2-20m3/h 最大压力105MPa. • 水压机用高压泵液压机配套、液压机械的传动源 • 冶金行业高压水除鳞： • 大型降尘喷雾泵:流量500～1000L/min 压力10～20 MPa

24. 二、往复泵的应用 • 各行业用泵的品种： • 清洗行业

25. 二、往复泵的应用 • 各行业用泵的品种： • 高压喷射系统 高压水射流技术的主要用途之一，是进行工业清洗。 其实质是由高压泵（或增压器）产生高压水流经喷头喷射出高速水流，对清洗对象进行冲蚀、剥蚀、切除、打击以达到清洗的目的。 它具有高效、节能、无污染、无腐蚀，设备通用性强，清洗成本低等其它清洗方法（人工清洗、化学清洗、超声波清洗、气体喷砂等）不可替代的优点。

26. 二、往复泵的应用 • 各行业用泵的品种： • 高压喷射系统 当前，高压水清洗技术在石油、化工、电力、冶金、船舶、民航、运输、建筑、轻工、食品、市政工程等工业领域已获得了广泛的应用。其具体用途和推荐使用压力详见下表。 除工业清洗外，高压水射流技术在工业除锈、工业切割、混凝土切割及路面破坏、水射流注浆、水力采煤技术、土方工程、冻土与冰的破碎、水射流除尘、水射流钻孔、无纺布生产、海水淡化中也获得了应用。

31. 三、3000系列高压柱塞泵

32. 三、 3000系列高压柱塞泵 3.1 概述 • 3000系列高压泵产品系我司总结多年来设计制造往复泵的经验和借鉴国外高压往复泵先进技术与实践的基础上自行设计与开发的新一代通用系列化产品。 • 执行标准 1.GB-9234-2004机动往复泵技术条件 2.GB-13363-1992化工用往复泵技术条件

33. 三、3000系列高压柱塞泵 3.2 结构及特点 • 该泵由动力端、液力端、电气控制及附件组成。（电气控制部分根据用户要求而定）执行标准 • 高压泵传动连接形式有两种 1）弹性柱销联轴器 2）蛇形弹簧连轴器

34. 三、3000系列高压柱塞泵 3.2 结构及特点

35. 三、3000系列高压柱塞泵 3.2 结构及特点

36. 三、3000系列高压柱塞泵 3.2 结构及特点 • 动力端结构 • 由联轴器将电机动力传递给驱动轴与曲轴的两对直齿轮，齿轮相互啮合，构成两对磨擦付,曲轴两端装有调心滚子轴承，三个等分的曲拐相位差为120°，在曲柄旋转过程中经连杆带动十字头形成往复运动 • 曲轴拐面与连杆大头瓦相互配合，构成一对磨擦付，连杆小头衬套与十字头销配合，构成一对磨擦付；曲轴旋转时，连杆做摇摆运动，十字头销带动十字头在泵体十字头滑履内做往复运动。 • 动力端为飞溅式润滑，保证箱体内油位在最高与最低油位之间，连杆大端与曲轴、连杆小头与十字头销、十字头与机座十字头滑履的磨擦付，均为飞溅润滑。

37. 三、3000系列高压柱塞泵

38. 三、3000系列高压柱塞泵 3.2 结构及特点 • 液力端结构 • 液力端有三个阀室，每个阀室有一组阀（一只吸入阀和一只排出阀），三只填料箱中装有密封填料在防止泄露上采用了正压密封（回流管密封既大气压压力大于工作腔的吸入压力，柱塞吸入过程中泄露到填料密封腔隔环部的液体返回到吸入腔），三只柱塞以120°相位差做往复运动，液体经排出阀输送到管线中。 • 液力端还备有一个放气阀，（一般情况下，出厂时装在泵中间阀组的法兰压盖上）

39. 三、3000系列高压柱塞泵

40. 三、3000系列高压柱塞泵 3.2 结构及特点 • 安全及保护装置 • 为了系统安全可靠，高压泵设有安全阀，当出口压力超出额定压力时，（出厂时安全阀已调至1.1-1.25倍的额定压力，用户一般不用调节）安全阀动作，泄放出液体，以保证设备及人身安全，避免事故发生。为了保证液体输出平稳泵排出口根据用户需要安装稳压器。 • 电控高压泵设有电接点压力表（根据用户要求），当泵的排出压力超过电接点压力表调定的1.1倍的额定压力时，电接点压力表触点给控制继电器信号，控制电机停机，同时有（声光）报警。

41. 三、3000系列高压柱塞泵 3.2 结构及特点 • 安全及保护装置 注：1 电接点压力表、安全阀的作用基本相同，可根据用户需要而设，可以是电接点压力表，也可以是安全阀，若没有要求，一般出厂配装安全阀。 2 电接点压力表，最好不直接安装在泵上，而是安装在泵房的墙壁上，这样既方便观察压力值，又可避免机组振动而降低电接点压力表寿命。

42. 三、3000系列高压柱塞泵

43. 三、3000系列高压柱塞泵 3.2 结构及特点 • 空气室和泵阀 往复泵一般排出管路较长，为了减排出压力和流量的脉动，常装设排出空气室。而吸人端只要压力波动不致使吸人真空度超过允许吸上真空度，一般不装设吸入空气室。 双缸四作用电动往复泵排出空气室容积应大于液缸行程容积(1/4πD2S)的4倍。

44. 三、3000系列高压柱塞泵 3.2 结构及特点 • 空气室和泵阀 • 由于活塞的变速运动，造成吸、排液体时流量和吸、排压力的波动。恶化了原动机的工作条件，会引起管路振动，降低了装置和仪表的工作可靠性。吸排压力的剧烈波动还可能造成活塞和液流的暂时脱离，引起液击，而且使泵的吸人性能变差，并限制了泵转速的提高。 • 往复泵的空气室是一个充有空气的容器，装设在泵的吸人口或排出口附近，分别称为吸人空气室和排出空气室。

45. 三、3000系列高压柱塞泵 3.2 结构及特点 • 空气室和泵阀 • 当往复泵的瞬时流量q大于平均流量qm时，排出管流动阻力较大，泵的排出压力pd较高，空气室内气体被压缩，泵缸所排液体一部分(超出按平均流量供应的部分，进入空气室储存;当瞬时流量q小于平均流量时qm,排出管流动阻力较小，排出压力pd较低，空气室内的气体膨胀，一部分液体中从空气室流向排出管，从而使排出管路中的流量接近均匀。

46. 三、3000系列高压柱塞泵 3.2 结构及特点 • 空气室和泵阀

47. 吸入 吸入长管 空气室 吸入阀 泵腔 吸入短管 排出长管 泵腔 排出阀 排出短管 空气室 排出 三、3000系列高压柱塞泵 3.2 结构及特点 • 空气室和泵阀

48. 三、3000系列高压柱塞泵 3.2 结构及特点 • 空气室和泵阀 1.盘阀 2.环阀 3.锥阀 4.球阀

49. 三、3000系列高压柱塞泵 3.2 结构及特点 • 空气室和泵阀——对泵阀的要求 六字口诀：严、轻、快，阻力小 (1)关闭严密。阀和阀座密封试验倒入煤油5min不漏。 (2)撞击要轻。 (3)启闭迅速及时。否则影响容积效率，主要措施是限制最大升程。 (4)阻力要小。要求阀的质量和比载荷不能过大。（注：比载荷小其阀阻力小，但会使hmax加大，使阀关闭滞后和敲击加剧。）总之，提高转速会使阀的升程加大，使关闭滞后和落座敲击。

50. 三、3000系列高压柱塞泵