首页 > 非金属泵和金属泵的结构区别
时间：2021-01-15 10:28:00 发布人：非金属泵
一、非金属泵的结构特点
1、 泵体
非金属泵泵体的结构有整体和衬里两种。整体泵体指整个泵体均为非金属，一般仅适用于小口径离心泵。衬里泵体一般指泵体材料为铸铁或铸钢，衬里层为非金属。整体泵体可以选用热固性材料、热塑性材料，衬里泵分为弹性衬里、喷涂衬里以及刚性衬里。非金属泵一般为单级、蜗壳式、径向剖分结构。对于整体泵体可以加入筋骨进行加强，为了防止非金属泵接口受力的脆弱性，可在非金属泵体两边增加前后盖板，并用螺栓进行连接加固。对于衬里泵可以通过金属泵壳开设合适的槽孔进行固定。此外还可考虑在泵壳上焊接龟甲丝网加强。
2、叶轮
非金属泵的叶轮也可分为开式、半开式和闭式三种。闭式叶轮由热塑性塑料制成，前后盖板可以超声波或震动焊接在一起。半开式、开式叶轮可以用热塑性或热固性塑料制成。叶轮分整体结构和内埋金属件结构两种。整体非金属结构叶轮强度低，适用于小型泵；内埋金属件结构采用模压方式成型，叶轮强度高。
3、 轴封
非金属泵的轴封型式有机械密封、动力密封和无轴封结构。
（1）机械密封
国内许多非金属泵通常采用152型(或SB2)外装式波纹管多弹簧单端面机械密封。该密封适用压力范围为0~0.5MPa，轴径25~55mm，温度<120℃，动环材料为填充四氟，静环材料为氧化铝陶瓷。该密封可用于浓度30%以上的盐酸， 50%以下的稀硫酸，98%以上的磷酸和各种浓度的混合酸。该密封使用寿命较长，一般大于4000h。对于清水介质和酸性介质大部分选用WB2或152型机械密封，对于碱性介质一般选用169型机械密封。当工作介质特殊时，应根据介质特性选用其他型式的机械密封，包括材料。
（2）动力密封
包括副叶轮(或副叶片)密封和停车密封。该密封型式常用于输送含固体颗粒的介质，一般适用于含固量大于15%的介质。动力密封泵需要注明大允许入口压力，以避免用户在较高入口压力下使用时产生大量泄漏。
（3）轴封结构
主要指非金属磁力驱动泵，可用于输送各种不允许泄漏的液体。
4、密封环(口环)
非金属泵一般不设密封环。
5、轴
非金属泵的泵轴一般不与介质接触，采用金属材料，一端用于固定叶轮，另一端用于安装联轴器。非金属泵的泵轴与叶轮常采用螺纹连接。
二、非金属泵与金属材料泵的结构差异
由于非金属与金属材料性能上的差异，非金属泵的结构设计有以下特殊性。
1、叶轮与轴的连接型式
（1）叶轮内预埋金属件，通过金属件与轴用键连接，或叶轮与轴直接用键连接，叶轮端部用叶轮螺母保护。此结构来源于金属泵，由于密封面多，可靠性差，长时间使用后，易被介质腐蚀。
（2）叶轮内预埋金属件，与轴采用螺纹连接，取消叶轮螺母。此结构可使轴完全受到保护，避免轴被介质腐蚀的可能。缺点是螺纹加工精度要求较高，运转时严禁电动机反转。
（3）泵体衬里层厚度及其固定
按国外泵企业标准，衬里层厚度一般为3~5mm，如果衬里过薄(如1. 5~2mm)，压制过程易出现局部衬里缺陷，导致泵的允许使用温度和使用寿命有所下降，衬里层从泵体和后盖基体金属脱落的可能性也增大。
为了防止温度变化引起的非金属从泵壳上脱落或开裂，可考虑在泵壳上焊接龟甲丝网，从而使得衬塑泵可以做到较大规格型号，进口管径大可达Ø600mm。
（4）轴向力平衡
塑料泵的叶轮内大多埋有金属件，一般不宜用平衡孔的方法平衡轴向力。国内外普遍采用背叶片平衡轴向力。
（5）接口
非金属泵进出口接管的受力目前尚未有相关的标准加以限定，一般由设计单位提出要求，并根据制造厂自身的制造情况而定。对于整体非金属泵壳，一般采用活套法兰方式与管道连接，活套法兰与两端盖板连接；还可采用把法兰与盖板做成整体的方式与管道连接。
与金属相比，通常非金属的物理性能要差很多，甚至不如铝和黄铜。但是，通过增加元件的断面模量(即增加壁厚)及加入筋骨，非金属则可以承受一定的工作压力。随着塑料工业的高速发展，塑料泵的品种不断增加，正愈来愈多地取代其它种类的金属泵，且耐腐蚀性能优，性价比更高。
2、 叶轮密封处和背叶片与泵体的运转间隙
因塑料和玻璃钢的线胀系数比钢大2~6倍，沿用金属泵的运转间隙易发生咬合，使泵损坏。间隙过大又会使泵的效率降低，并造成泵轴向力的不平衡。由于径向间隙不可调节，也可考虑采用轴向间隙，这样无需拆泵，即可检查并调节运转间隙。
1、 泵体
非金属泵泵体的结构有整体和衬里两种。整体泵体指整个泵体均为非金属，一般仅适用于小口径离心泵。衬里泵体一般指泵体材料为铸铁或铸钢，衬里层为非金属。整体泵体可以选用热固性材料、热塑性材料，衬里泵分为弹性衬里、喷涂衬里以及刚性衬里。非金属泵一般为单级、蜗壳式、径向剖分结构。对于整体泵体可以加入筋骨进行加强，为了防止非金属泵接口受力的脆弱性，可在非金属泵体两边增加前后盖板，并用螺栓进行连接加固。对于衬里泵可以通过金属泵壳开设合适的槽孔进行固定。此外还可考虑在泵壳上焊接龟甲丝网加强。
2、叶轮
非金属泵的叶轮也可分为开式、半开式和闭式三种。闭式叶轮由热塑性塑料制成，前后盖板可以超声波或震动焊接在一起。半开式、开式叶轮可以用热塑性或热固性塑料制成。叶轮分整体结构和内埋金属件结构两种。整体非金属结构叶轮强度低，适用于小型泵；内埋金属件结构采用模压方式成型，叶轮强度高。
3、 轴封
非金属泵的轴封型式有机械密封、动力密封和无轴封结构。
（1）机械密封
国内许多非金属泵通常采用152型(或SB2)外装式波纹管多弹簧单端面机械密封。该密封适用压力范围为0~0.5MPa，轴径25~55mm，温度<120℃，动环材料为填充四氟，静环材料为氧化铝陶瓷。该密封可用于浓度30%以上的盐酸， 50%以下的稀硫酸，98%以上的磷酸和各种浓度的混合酸。该密封使用寿命较长，一般大于4000h。对于清水介质和酸性介质大部分选用WB2或152型机械密封，对于碱性介质一般选用169型机械密封。当工作介质特殊时，应根据介质特性选用其他型式的机械密封，包括材料。
（2）动力密封
包括副叶轮(或副叶片)密封和停车密封。该密封型式常用于输送含固体颗粒的介质，一般适用于含固量大于15%的介质。动力密封泵需要注明大允许入口压力，以避免用户在较高入口压力下使用时产生大量泄漏。
（3）轴封结构
主要指非金属磁力驱动泵，可用于输送各种不允许泄漏的液体。
4、密封环(口环)
非金属泵一般不设密封环。
5、轴
非金属泵的泵轴一般不与介质接触，采用金属材料，一端用于固定叶轮，另一端用于安装联轴器。非金属泵的泵轴与叶轮常采用螺纹连接。
二、非金属泵与金属材料泵的结构差异
由于非金属与金属材料性能上的差异，非金属泵的结构设计有以下特殊性。
1、叶轮与轴的连接型式
（1）叶轮内预埋金属件，通过金属件与轴用键连接，或叶轮与轴直接用键连接，叶轮端部用叶轮螺母保护。此结构来源于金属泵，由于密封面多，可靠性差，长时间使用后，易被介质腐蚀。
（2）叶轮内预埋金属件，与轴采用螺纹连接，取消叶轮螺母。此结构可使轴完全受到保护，避免轴被介质腐蚀的可能。缺点是螺纹加工精度要求较高，运转时严禁电动机反转。
（3）泵体衬里层厚度及其固定
按国外泵企业标准，衬里层厚度一般为3~5mm，如果衬里过薄(如1. 5~2mm)，压制过程易出现局部衬里缺陷，导致泵的允许使用温度和使用寿命有所下降，衬里层从泵体和后盖基体金属脱落的可能性也增大。
为了防止温度变化引起的非金属从泵壳上脱落或开裂，可考虑在泵壳上焊接龟甲丝网，从而使得衬塑泵可以做到较大规格型号，进口管径大可达Ø600mm。
（4）轴向力平衡
塑料泵的叶轮内大多埋有金属件，一般不宜用平衡孔的方法平衡轴向力。国内外普遍采用背叶片平衡轴向力。
（5）接口
非金属泵进出口接管的受力目前尚未有相关的标准加以限定，一般由设计单位提出要求，并根据制造厂自身的制造情况而定。对于整体非金属泵壳，一般采用活套法兰方式与管道连接，活套法兰与两端盖板连接；还可采用把法兰与盖板做成整体的方式与管道连接。
与金属相比，通常非金属的物理性能要差很多，甚至不如铝和黄铜。但是，通过增加元件的断面模量(即增加壁厚)及加入筋骨，非金属则可以承受一定的工作压力。随着塑料工业的高速发展，塑料泵的品种不断增加，正愈来愈多地取代其它种类的金属泵，且耐腐蚀性能优，性价比更高。
2、 叶轮密封处和背叶片与泵体的运转间隙
因塑料和玻璃钢的线胀系数比钢大2~6倍，沿用金属泵的运转间隙易发生咬合，使泵损坏。间隙过大又会使泵的效率降低，并造成泵轴向力的不平衡。由于径向间隙不可调节，也可考虑采用轴向间隙，这样无需拆泵，即可检查并调节运转间隙。
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