派克PARKER柱塞泵的壓力流量之間有什么關(guān)系?
派克PARKER柱塞泵是容積泵的種,是靠柱塞的的往復(fù)運(yùn)動來進(jìn)行工作的,柱塞泵的壓力和流量沒有直接的關(guān)系,柱塞泵的壓力大小大小是由管路系統(tǒng)阻力決定的,阻力越大,其輸出壓力越高。如果管道壓力足夠大,柱塞泵會直工作到管道爆裂或直到電機(jī)的大承載,燒毀電機(jī)為止。
為了避免上述情況的出現(xiàn),般設(shè)計(jì)過程中會加旁通管路或者增加安全閥的方式來提高安全性。或者開閥啟動也較安全。壓力和揚(yáng)程的關(guān)系是若果是水,100米水柱=1MPa壓力,如果不是水,以水計(jì)算出的壓力要乘上相對密度,假如輸送介質(zhì)為濃硫酸,揚(yáng)程100米,那么濃硫酸的相對密度為1.84,那么對應(yīng)的壓力為1.84MPa.于壓力和流量的關(guān)系,其實(shí)也有點(diǎn),當(dāng)壓力特別高時,因柱塞泵的柱塞和殼體之間存在間隙,間隙會隨壓力的增加泄漏量加大,所以,柱塞泵的流量會隨壓力變化,有少量的偏小。
柱塞泵的振動是由于供液不平穩(wěn),柱塞泵的壓力變化所引起的,通常表現(xiàn)為進(jìn)出口管線的振動,而管線的振動是由壓力的波動引起的,壓力的波動又是由流量波動引起的。其關(guān)系表現(xiàn)為:流量波動→壓力波動→管線振動。
1、供液不平穩(wěn)
通常,在沒有灌注泵(喂水泵或喂油泵)時,柱塞泵主要依靠與大罐 內(nèi)液體的壓力差來實(shí)現(xiàn)供液。因此,當(dāng)罐內(nèi)液面逐漸下降時,柱塞泵會隨之出現(xiàn)供液不足,引起不同程度的振動。特別是大排量柱塞泵只有單進(jìn)口時,如果進(jìn)口管線過長,且閘門及彎頭過多時,會增大液體的局部水頭損失,從而降低了泵的吸入能力,造成供液不平穩(wěn),引起振動。
2、柱塞泵的壓力變化對振動的影響
柱塞泵工作過程中,伴隨著流量周期性的變化,液體在流動過程中就有加速度和減速度,泵的吸入管線和排出管線就會產(chǎn)生周期性的振動。這就說明,柱塞泵液缸內(nèi)的壓力是不斷變化的,從而產(chǎn)生慣性力,引起泵內(nèi)及管線內(nèi)液體的壓力波動。為此,必須弄清楚壓力變化規(guī)律,以便采取必要的措施。由于柱塞泵的吸入過程和排出過程是交替進(jìn)行的,兩個過程壓力變化也就*不同,故分別進(jìn)行研究。 ?。?)吸入過程中吸入壓力的變化 液體在從大罐經(jīng)吸入總管到達(dá)柱塞端面的過程中,吸入壓力受罐內(nèi)液面壓力或灌注泵出口壓力、吸入流道內(nèi)液流阻力及慣性水頭、吸入閥阻力等因素的影響。在吸入總管安裝吸入畜能器后,吸入壓力變化的曲線趨 于平滑,即意味著吸入壓力的波動幅度大大降低,這將利于泵的正常工作。
(2)排出過程中排出壓力的變化 排出過程中,柱塞擠壓泵內(nèi)液體,使壓力提高,以克服液體在排出流道中的流動阻力和慣性力,以及排出閥的阻力和慣性力,增加液體的高度,并使液體具有定的流動速度。在排出總管安裝吸入畜能器后,排出壓力變化的曲線趨于平滑,即意味著排出壓力的波動幅度大大降低,這也利于泵的正常工作。
二、派克PARKER柱塞泵減振措施
1、安裝進(jìn)口灌注泵或采用雙進(jìn)口供液 般情況下,液體在大氣壓力作用下,是可以正常吸入的。如果有特殊需要,如吸入管線較長,或在高原地區(qū),則應(yīng)采用離心泵進(jìn)行灌注,提高吸入池液面的壓力?,F(xiàn)場實(shí)踐表明,柱塞泵在安裝進(jìn)口灌注泵后,通過離心泵向柱塞泵內(nèi)灌注液體,能使柱塞泵獲得較平穩(wěn)的液流,從而減小壓力波動和管線的振動。但是,灌注泵的安裝運(yùn)轉(zhuǎn),又增加了設(shè)備損耗及電能的消耗,從而增加了成本。因此,在設(shè)計(jì)安裝柱塞泵時,應(yīng)充分結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際,盡可能的利用液面壓差來實(shí)現(xiàn)自動吸入,并且嘗試采用雙進(jìn)口向柱塞泵供液,改善吸入條件,也能緩解和減小柱塞泵的振動。
2、確定合理的畜能器參數(shù)
(1)畜能器工作原理
派克PARKER柱塞泵是個內(nèi)部充以定壓力氮?dú)饣蚩諝獾拿荛]容器,其基本功能是利用氣體的可壓縮性,隨著吸入壓力和排出壓力的變化,自動地向泵(吸入時)或排出管(排出時)供給液體,或者貯存部分來自吸入管(吸入時)或泵(排出時)的液體,使吸入總管內(nèi)或排出總管內(nèi)液流均勻,慣性力減小,從而降低壓力的波動。
(2)畜能器氣囊內(nèi)預(yù)壓力的確定 合理確定畜能器氣囊中的預(yù)壓力(畜能器未工作時的氣體壓力)是消除柱塞泵振動的根源。目前國內(nèi)排出畜能器的預(yù)壓力般在3.5~6MPa之間,也說明了這點(diǎn)。從的實(shí)際情況來看,排出畜能器的預(yù)壓力大約是極限壓力的60%左右;吸入畜能器的預(yù)壓力大約是吸入法蘭處(即進(jìn)口壓力表安裝處)平均壓力的80%左右。
3、安裝金屬波紋軟管 柱塞泵安裝畜能器后,壓力波動幅度大大減小,剩余的壓力波動則直接作用到管線上,管線長期處在振動環(huán)境中,就會產(chǎn)生疲勞應(yīng)力,導(dǎo)致管線出現(xiàn)裂紋。為了避免壓力波動直接作用與管線上,我們在進(jìn)出口管線上安裝金屬波紋軟管來消除壓力波動,從而達(dá)到減振目的。
三、 通過對柱塞泵振動原因的分析,我們可以通過以下措施來減小柱塞泵的振動。
1、改善泵的吸入條件,采取雙進(jìn)口供液;
2、在柱塞泵進(jìn)口安裝灌注泵(喂水泵或喂油泵);
3、調(diào)節(jié)畜能器(畜能器)預(yù)壓力,根據(jù)泵的額定壓力及管線運(yùn)行壓力確定合理的畜能器參數(shù);
4、在柱塞泵的進(jìn)出口安裝金屬波紋軟管,消除壓力波動