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(dòng)，造成吸、排液體時(shí)Q和吸、排P波動(dòng)。 不適合于要求流量均勻的場(chǎng)合， 惡化了原動(dòng)機(jī)的工作條件， 引起管路振動(dòng)， 降低了裝置和儀表的工作可靠性。 吸排壓力的劇烈波動(dòng)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(dòng)的常見(jiàn)措施。 空氣室是一個(gè)充有空氣的容器，裝在泵的吸入或排出口附近，分別稱(chēng)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(chēng)比較均勻。 減少了液流的慣性水頭，使泵的p波動(dòng)大為減輕。 工作過(guò)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(duì)均勻。 只要空氣室中氣體體積足夠大， Q或壓力脈動(dòng)率就可降低到允許范圍 我國(guó)規(guī)定船用雙缸四作用電動(dòng)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(dòng)不致使吸入真空度超過(guò)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(dòng)的液段長(zhǎng)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(huì)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(zhuān)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(guò)程中溶解在液體中的氣體就會(huì)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(dòng)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(dòng) D 活塞的運(yùn)動(dòng)速度不均勻 往復(fù)泵為何要設(shè)空氣室?對(duì)空氣室的使用管理上應(yīng)特別注意什么問(wèn)題?,1-3-2 往復(fù)泵的泵閥,1泵閥的類(lèi)型 吸入閥和排出閥 靠作用在閥上下壓差自動(dòng)啟閉 形式有盤(pán)閥、環(huán)閥、錐閥、球閥(ball valve)等,1-3-2 往復(fù)泵的泵閥類(lèi)型,盤(pán)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(guò)流周長(zhǎng)較大，較適合于大流量的場(chǎng)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(chǎng)合。,1-3-2 往復(fù)泵的泵閥類(lèi)型,球閥 自身能夠旋轉(zhuǎn)，磨損均勻 密封面很窄，對(duì)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(guò)大，多用于Q不大、n較低的場(chǎng)合。,1-3-2 往復(fù)泵的泵閥阻力(1),閥開(kāi)啟瞬間受力平衡關(guān)系 式中： p1,p2閥盤(pán)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(pán)面積， Iv 閥盤(pán)作不等速運(yùn)動(dòng)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(gè)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(kāi)啟時(shí)由于加速度jv較大，故閥的開(kāi)啟阻力較大。 閥開(kāi)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(kāi)啟阻力，閥所要求的比載荷可通過(guò)選擇彈簧張力來(lái)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(dòng)規(guī)律（1）,由圖可見(jiàn): 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(dòng)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(guò)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(zhǎng)lv或閥的比載荷Hv越大，則hmax便越??； 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(jiǎn)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(wú)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(wú)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(wú)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(wú)聲工作的條件是： hmaxn 600650 當(dāng)n較高時(shí)，可提高到700750；對(duì)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(guò)大，將會(huì)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(lái)增大閥隙周長(zhǎng)，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(guò)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(huì)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(gè)主要原因。,1-3-2 往復(fù)泵的泵