化工泵:簡介,優點,用途,分類,工作原理,負壓泵,正壓泵,化工泵密封形式,技術參數

化工泵是全國聯合設計的節能泵，泵的性能，技術要求，根據國際標準ISO2858所規定的性能和尺寸設計的，其優點：全系列水利性能布局合理，用戶選擇範圍寬，“後開式”結構，檢修方便、效率和吸程達到國際先進水平。

基本介紹

中文名：化工泵
外文名：Chemical pump
拼音：hua gong beng
材質：氟塑膠合金、鑄鐵
行業：機械製造

簡介,優點,用途,分類,工作原理,負壓泵,正壓泵,化工泵密封形式,技術參數,冷卻問題,密封問題,粘度問題,注意事項,延長使用壽命,環境質量,日常檢查,檢查次數,發展,材質選型方法,

簡介

化工泵是全國聯合設計的節能泵，泵的性能，技術要求，根據國際標準ISO2858所規定的性能和尺寸設計的，可分為不鏽鋼化工泵，塑膠化工泵，氟塑膠化工泵，電動化工泵，氣動化工泵。

優點

化工泵優點為全系列水利性能布局合理，用戶選擇範圍寬，“後開式”結構，檢修方便、效率和吸程達到國際先進水平。

用途

廣泛用於工業、城市給水、排水、亦可用於農田、果園排灌，供輸送清水或物理及化學性質類似清水的其他液體之用。

工作原理

負壓泵

開泵前，吸入管和泵內必須充滿液體。開泵後，葉輪高速旋轉，其中的液體隨著葉片一起旋轉，在離心力的作用下，飛離葉輪向外射出，射出的液體在泵殼擴散室內速度逐漸變慢，壓力逐漸增加，然後從泵出口，排出管流出。此時，在葉片中心處由於液體被甩向周圍而形成既沒有空氣又沒有液體的真空低壓區，液池中的液體在池面大氣壓的作用下，經吸入管流入泵內，液體就是這樣連續不斷地從液池中被抽吸上來又連續不斷地從排出管流出。

正壓泵

主要指液下泵其工作原理以加油站潛油泵和長軸液下泵為例，潛油泵是將電機和泵一起浸入罐底，電機帶動葉輪增壓將介質推送到地面目標，長軸液下泵是將泵和電機分開用長軸連線，其工作原理是正壓輸送介質，因此解決了負壓輸送介質時產生的氣阻問題和葉輪的汽蝕問題。潛油泵的電機不在液面上，而是在液面下。電機是潛沒電機，與泵輪連線成一體潛在液體裡，這樣設計的主要優點是：泵的軸承只有幾百毫米，沒有長軸，不會出現擺動問題，運行平穩，聲音很小，幾乎沒有磨損。

化工泵密封形式

主要有：油封密封、墊片密封、螺紋密封、迷宮密封、填料密封和動力密封、機械密封。

油封密封

是一種自緊式唇狀密封，其結構簡單，尺寸小，成本低廉，維護方便，阻轉矩較小，既能防止介質泄漏，也能防止外部塵土和其它有害物質侵入，而且對磨損有一定的補償能力，但不耐高壓，所以一般用在低壓場合的化工泵上。

二、墊片密封

墊片是離心泵靜密封的基本元件，使用範圍非常廣泛。墊片的選型主要根據化工泵輸送介質、溫度、壓力和腐蝕性等因素決定。

三、螺紋密封

在化工泵上一般有兩種形式，一種是螺紋聯接墊片密封，一種是螺紋加填充濟密封，二者皆用於小直徑螺紋連線的密封場合。螺紋聯電動隔膜泵接墊片密封的密封件是墊片，而螺紋只起提供壓緊力的作用。

四、迷宮密封

在設計合理，加工精良，裝配完好、轉速較高時，迷宮密封效果很好。但在實際套用中，因此而產生的化工泵泄漏卻很多，所以在化工泵密封中不常用。

五、填料密封

是將富有壓縮性和回彈性的填料放入填料函內，依靠壓蓋的軸向壓緊力轉化為徑向密封力，從而起到密封作用。

這種密封方法稱為填料密封，這種填料稱為密封填料。由於填料密封結構形式簡單，更換方便、價格低廉、適應轉速、壓力、介質寬泛而在化工泵的設計中得到普遍採用。

六、動力密封

化工泵在與運轉時，副葉輪所產生的壓頭平衡了主葉輪出口高壓液體，從而實現密封。停車時，副葉輪不起作用，因此必須同時配備停車密封裝置解決停車時可能產生的化工泵泄漏。

副葉輪密封結構簡單、密封可靠、使用壽命長，化工泵運轉中可實現滴水不漏，因此在化工泵輸送含雜質介質的泵上經常採用。

七、機械密封

化工泵行業使用最為廣泛的密封形式，由於機械密封具有泄漏量少和壽命長等優點，所以當今世界上機械密封是在這些設備最主要的軸密封方式。機械密封又叫端面密封，在國家有關標準中是這樣定義的：“由至少一對垂直於旋轉軸線的端面在流體壓力和補償機構彈力（或磁力）的作用以及輔助密封的配合下保持貼合併相對滑動而構成的防止流體泄漏的裝置。”

技術參數

一直以來，腐蝕就是化工設備最頭痛的危害之一，稍有不慎，輕則損壞設備，重則造成事故甚至引發災難。據有關統計，化工設備的破壞約有60%是由於腐蝕引起的，因此在化工泵選型時首先要注意選材的科學性。通常有一種誤區，認為不鏽鋼是“萬能材料”，不論什麼介質和環境條件都捧出不鏽鋼泵，這是很危險的。下面針對一些常用化工介質談談選材的要點：

⒈硫酸作為強腐蝕介質之一，硫酸是用途非常廣泛的重要工業原料。不同濃度和溫度的硫酸對材料的腐蝕差別較大，對於濃度在80%以上、溫度小於80℃的濃硫酸，碳鋼和鑄鐵有較好的耐蝕性，但它不適合高速流動的硫酸，不適用作泵閥的材料；普通不鏽鋼如304（0Cr18Ni9）、316（0Cr18Ni12Mo2Ti）對硫酸介質也用途有限。因此輸送硫酸的泵閥通常採用高矽鑄鐵（鑄造及加工難度大）、高合金不鏽鋼（20號合金）製造。氟塑膠具有較好的耐硫酸性能，採用襯氟泵（F46）是一種更為經濟的選擇。

⒉鹽酸決大多數金屬材料都不耐鹽酸腐蝕（包括各種不鏽鋼材料），含鉬高矽鐵也僅可用於50℃、30%以下鹽酸。和金屬材料相反，絕大多數非金屬材料對鹽酸都有良好的耐腐蝕性，所以內襯橡膠泵和塑膠泵（如聚丙烯、氟塑膠等）是輸送鹽酸的最好選擇。

⒊硝酸一般金屬大多在硝酸中被迅速腐蝕破壞，不鏽鋼是套用最廣的耐硝酸材料，對常溫下一切濃度的硝酸都有良好的耐蝕性，值得一提的是含鉬的不鏽鋼（如316、316L）對硝酸的耐蝕性不僅不優於普通不鏽鋼（如304、321），有時甚至不如。而對於高溫硝酸，通常採用鈦及鈦合金材料。

⒋醋酸它是有機酸中腐蝕性最強的物質之一，普通鋼鐵在一切濃度和溫度的醋酸中都會嚴重腐蝕，不鏽鋼是優良的耐醋酸材料，含鉬的316不鏽鋼還能適用於高溫和稀醋酸蒸汽。對於高溫高濃醋酸或含有其它腐蝕介質等苛刻要求時，可選用高合金不鏽鋼泵或氟塑膠泵。

⒌鹼（氫氧化鈉）鋼鐵廣泛套用於80℃以下、30%濃度內的氫氧化鈉溶液，也有許多工廠在100℃、75%以下時仍採用普通鋼鐵，雖然腐蝕增加，但經濟性好。普通不鏽鋼對鹼液的耐蝕性與鑄鐵相比沒有明顯優點，只要介質中容許少量鐵份摻入不推薦採用不鏽鋼。對於高溫鹼液多採用鈦及鈦合金或者高合金不鏽鋼。

⒍氨（氫氧化氨）大多數金屬和非金屬在液氨及氨水（氫氧化氨）中的腐蝕都很輕微，只有銅和銅合金不宜使用。

⒎鹽水（海水）普通鋼鐵在氯化鈉溶液和海水、鹹水中腐蝕率不太高，一般須採用塗料保護；各類不鏽鋼也有很低的均勻腐蝕率，但可能因氯離子而引起局部性腐蝕，通常採用316不鏽鋼較好。

⒏醇類、酮類、酯類、醚類常見的醇類介質有甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇等，酮類介質有丙酮、丁酮等，酯類介質有各種甲酯、乙酯等，醚類介質有甲醚、乙醚、丁醚等，它們基本沒有腐蝕性，常用材料均可適用，具體選用時還應根據介質的屬性和相關要求做出合理選擇。另外值得注意的是酮、酯、醚對多種橡膠有溶解性，在選擇密封材料時避免出錯。

冷卻問題

高溫介質的輸送對泵的結構、材料以及輔助系統提出了更高要求，下面談一談不同的溫度變化對冷卻的要求以及公司適用泵型：

⒈對於溫度低於120℃的介質，通常不設定專門的冷卻系統，多採用本身介質來潤滑和冷卻。像IHG、ISWH化工泵、PHG禁止化工泵（超過90℃時禁止電機的防護等級應採用H級）；而CZ普通型和IH化工泵由於採用了懸架結構可使溫度上限達到140℃~160℃；IHF襯氟泵最高使用溫度可達200℃；只有CQB普通磁力泵使用溫度不超過100℃。值得一提是對於易結晶或含有顆粒的介質應配有密封面沖洗管路（設計時均留有接口）。

⒉對於120℃以上、300℃以內的介質，一般在泵蓋上須設有冷卻腔，密封室也應接通冷卻液（須配雙端面機械密封），當不允許冷卻液滲入介質中時，應採取將本身介質冷卻後接入（可通過簡易熱交換器實現）。另外CQB-G高溫型磁力泵可用於280℃以內的高溫介質。

⒊對於300℃以上的高溫介質，不僅泵頭部分需要冷卻，懸架軸承室也應設有冷卻系統，泵結構一般為中心支承形式，機械密封最好採用金屬波紋管型，但價格高（價格是普通機封的10多倍）。

密封問題

無泄漏是化工設備的永遠追求，正是這種要求促成了磁力泵和禁止泵的套用日益擴展。然而真正做到無泄漏還有很長的路要走，比如磁力泵隔離套和禁止泵禁止套的壽命問題、材料的孔蝕問題、靜密封的可靠性問題等等。現就密封方面的一些基本情況簡單介紹如下：

⒈密封形式對於靜密封來說，通常只有密封墊和密封圈兩種形式，而密封圈又以O型圈套用最廣；對於動密封，化工泵很少採用填料密封，以機械密封為主，機械密封又有單端面和雙端面、平衡型和非平衡型之分，平衡型適用於高壓介質的密封（通常指壓力大於1.0MPa），雙端面機封主要用於高溫、易結晶、有粘度、含顆粒以及有毒揮發的介質，雙端面機封應向密封腔中注入隔離液，其壓力一般高於介質壓力0.07~0.1MPa。

⒉密封材料化工泵靜密封的材料一般採用氟橡膠，特殊情況才採用聚四氟材料；機械密封動靜環的材料配置較為關鍵，並不是硬質合金對硬質合金就最好，價格高是一方面，兩者沒有硬度差也並不合理，所以最好根據介質特點區別對待。

（註：美國石油學會API 610第八版對機械密封和管路系統的典型配置在附錄D中有比較詳盡的規定）

粘度問題

介質的粘度對泵的性能影響是很大的，當粘度增加時，泵的揚程曲線下降，最佳工況的揚程和流量均隨之下降，而功率則隨之上升，因而效率降低。一般樣本上的參數均為輸送清水時的性能，當輸送粘性介質時應進行換算（不同粘度的修正係數可查閱相關換算圖表）。對於粘度較高的漿類、膏類及粘稠液的輸送，建議選用螺桿泵，G單螺桿泵適用介質粘度可達1000000cst。

注意事項

延長使用壽命

為了能讓泵運轉正常，每天就應該養成良好的習慣——檢查與維護，這樣可以避免很多麻煩，同樣也能提高工作效率，因此日常的檢查和維護很重要，大家不可忽視啊。

環境質量

雖然我國對於泵的運轉環境都在不斷的提高和進行改善，但是仍然有一部分人的把泵放在環境低劣的的地方，但是如果放在條件比較差的地方都要經常進行清潔，在這種情況下，大家更應該經常進行檢查和維護。

日常檢查

在日常檢查大家要對化工泵除充分運行控制，測試儀表外，還要發揮人的主觀能動作用。檢查各部分儀表指示的壓力、電流、電壓、流量、溫度是否正常，有沒有變形、變樣以及有沒有出現泄漏、堵塞物等等；聽聽各部分有沒有異常的聲響，如像撞擊聲、折斷聲、摩擦聲等等，同時也要注意化工泵的振動是不是很大。

檢查次數

使用化工泵為了保證工作效率，大家每天至少要檢查兩次，就算是自動化程度較高的泵，也需要做定期的檢查。

發展

在巨大的石油需求帶動下，我國中東部及沿海地區已成為泵閥產業發展最快的區域市場。而隨著我國對環保水處理、煤化工以及城市基礎設施等相關領域的投入進一步加大，泵閥產業也將再次受益。據業內專家分析，未來幾年，國內市場對泵閥的需求將持續保持10%以上增長，並呈逐年遞增趨勢。

泵閥在國內市場的比比攀升，在進出口方面也毫不示弱。據浙江省泵閥行業協會統計調查預計，到2020年，中國的泵閥設備進口額將達到驚人的800億美元，超過美國的700億美元成為世界上最大的泵閥進口國。屆時將排在泵閥設備進口額三到六位的分別是：日本、印度、德國和法國。

我國泵閥行業要想有長遠的發展，必須調整和最佳化產業結構，既要繼續充分發揮傳統泵閥產業的優勢，又要大力發展知識、技術密集型產業和新興產業，以推動閥門產業的升級。只有這樣，才能儘快縮短中國閥門業與已開發國家之間的差距。因此，只要企業能夠抓住機遇，加強研發能力，不斷提高產品科技含量和產品質量，將能在廣闊的市場競爭中占據主動地位。

材質選型方法

1、硫酸作為強腐蝕介質之一，硫酸是用途非常廣泛的重要工業原料。不同濃度和溫度的硫酸對材料的腐蝕差別較大，對於濃度在80%以上、溫度小於80℃的濃硫酸，碳鋼和鑄鐵有較好的耐蝕性，但它不適合高速流動的硫酸,不適用作泵閥的材料；普通不鏽鋼如304（0Cr18Ni9）、316（0Cr18Ni12Mo2Ti）對硫酸介質也用途有限。因此輸送硫酸的泵閥通常採用高矽鑄鐵（鑄造及加工難度大）、高合金不鏽鋼（20號合金）製造。氟塑膠具有較好的耐硫酸性能，採用襯氟泵（F46）是一種更為經濟的選擇。

2、鹽酸決大多數金屬材料都不耐鹽酸腐蝕（包括各種不鏽鋼材料），含鉬高矽鐵也僅可用於50℃、30%以下鹽酸。和金屬材料相反，絕大多數非金屬材料對鹽酸都有良好的耐腐蝕性，所以內襯橡膠泵和塑膠泵（如聚丙烯、氟塑膠等）是輸送鹽酸的最好選擇。

3、硝酸一般金屬大多在硝酸中被迅速腐蝕破壞，不鏽鋼是套用最廣的耐硝酸材料，對常溫下一切濃度的硝酸都有良好的耐蝕性，值得一提的是含鉬的不鏽鋼（如316、316L）對硝酸的耐蝕性不僅不優於普通不鏽鋼（如304、321），有時甚至不如。而對於高溫硝酸，通常採用鈦及鈦合金材料。

4、醋酸它是有機酸中腐蝕性最強的物質之一，普通鋼鐵在一切濃度和溫度的醋酸中都會嚴重腐蝕，不鏽鋼是優良的耐醋酸材料，含鉬的316不鏽鋼還能適用於高溫和稀醋酸蒸汽。對於高溫高濃醋酸或含有其它腐蝕介質等苛刻要求時，可選用高合金不鏽鋼泵或氟塑膠泵。

5、鹼（氫氧化鈉）鋼鐵廣泛套用於80℃以下、30%濃度內的氫氧化鈉溶液，也有許多工廠在100℃、75%以下時仍採用普通鋼鐵，雖然腐蝕增加，但經濟性好。普通不鏽鋼對鹼液的耐蝕性與鑄鐵相比沒有明顯優點，只要介質中容許少量鐵份摻入不推薦採用不鏽鋼。對於高溫鹼液多採用鈦及鈦合金或者高合金不鏽鋼。

6、氨（氫氧化氨）大多數金屬和非金屬在液氨及氨水（氫氧化氨）中的腐蝕都很輕微，只有銅和銅合金不宜使用。

7、鹽水（海水）普通鋼鐵在氯化鈉溶液和海水、鹹水中腐蝕率不太高，一般須採用塗料保護；各類不鏽鋼也有很低的均勻腐蝕率，但可能因氯離子而引起局部性腐蝕，通常採用316不鏽鋼較好。

8、醇類、酮類、酯類、醚類常見的醇類介質有甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇等，酮類介質有丙酮、丁酮等，酯類介質有各種甲酯、乙酯等，醚類介質有甲醚、乙醚、丁醚等，它們基本沒有腐蝕性，常用材料均可適用，具體選用時還應根據介質的屬性和相關要求做出合理選擇。另外值得注意的是酮、酯、醚對多種橡膠有溶解性，在選擇密封材料時避免出錯。

還有許多其它介質不能在此一一介紹，總之在選材時切不可隨意和盲目，應多查閱相關資料或借鑑成熟經驗。

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