與鋼相比,通常非金屬的物理性能要差得多,甚至不如鋁和黃銅,但是,通過(guò)增加元件的斷面模量(即增加壁厚)及加入筋骨,非金屬則可以承受一定的工作壓力常用的非金屬泵有塑料泵、超高分子量聚乙烯泵、玻璃鋼泵、襯膠泵、陶瓷泵、石墨泵等
1.塑料泵
隨著塑料工業(yè)的高速發(fā)展,塑料泵的品種不斷增加,正愈來(lái)愈多地取代其它種類(lèi)的非金屬泵。塑料泵的品種見(jiàn)下述。
(1)氟塑料泵
?、貴46泵 聚全氟乙丙烯(FEP)是聚四氟乙烯的改性品種,是四氟乙烯與六氟丙烯在55~60℃內(nèi)用懸浮法共聚而成,俗稱(chēng)F46.F46具有優(yōu)良的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性、耐候性、電絕緣性和阻燃性,表面張力小,熔融態(tài)時(shí)與金屬粘結(jié)性好,此材料在-85~205℃溫度下可長(zhǎng)期使用。此材料制的泵使用溫度可達(dá)150℃。
?、诜辖鸨?由上海有機(jī)化學(xué)研究所研制的氟塑料合金是采用國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的超高分子量聚全氟乙丙烯為主要原料,與四氟乙烯加填料直接共混,用物理方法制得的。氟塑料合金是近年發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)新型材料,具有氟塑料的優(yōu)良性能,耐高溫、耐腐蝕,電絕緣性好和表面不粘等。該產(chǎn)品已獲國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利,專(zhuān)利號(hào)為851009
氟塑料合金的特性為:氟塑料合金F50-1,耐高溫性比氟塑料F46好,成本比F46便宜,在許多應(yīng)用上可取代F46.氟塑料合金F502,具有聚四氟乙烯F4的優(yōu)良性能(250℃長(zhǎng)期使用,耐各種酸、堿、強(qiáng)氧化劑和有機(jī)溶劑,電絕緣性好等),又克服了F4的易冷流和加工性差的缺點(diǎn),能熱壓或冷壓燒結(jié)成型,成本介于聚四氟乙烯懸浮粉和分散粉之間,在許多應(yīng)用上可取代聚四氟乙烯。此材料制的泵使用溫度可達(dá)150℃
③可溶性聚四氟乙烯(PFA)泵其耐溫范圍、機(jī)械性能、耐腐蝕性大體與F46相當(dāng)
?、芗兙鬯姆蚁┍?、聚三氟氯乙烯泵純聚四氟乙烯塑料制造工藝性差,成本高又具有冷流性,一般不適合用此材料制造泵。聚三氟氯乙烯( PCTFE),俗稱(chēng)F3.其加工工藝性和耐腐蝕性均較好,但耐溫較低。
⑤聚偏氟乙烯( PVDF)泵聚偏氟乙烯(PVDF)是氟樹(shù)脂大家族的后起之秀’聚偏氟乙烯由偏氟乙烯經(jīng)自由基聚合反應(yīng)制得,分子量可高達(dá)10.PVDF具有優(yōu)良的機(jī)楲性能,是目前氟塑料中機(jī)械強(qiáng)度高的產(chǎn)品,有極好的化學(xué)穩(wěn)定性及耐候性,其最大特點(diǎn)是耐腐性、抗沖擊性、耐老化性、抗蠕變性能突出,可用一般熱塑性塑料加工方法成型,便于加工,是其它氟塑料性能所遠(yuǎn)不及的。除濃硫酸、濃硝酸和少數(shù)有機(jī)溶劑外,能耐較多的腐蝕性介質(zhì)。耐磨性僅次于超髙分子量棗乙烯,優(yōu)于其它塑料。耐溫性也較好,用此材料制的泵使用溫度可達(dá)120℃。PVDF塑料的綜合性能好,是有前途的泵用工程塑料。
(2)超高分子量聚乙烯泵
超高分子量聚乙烯是國(guó)際上最新的泵用工程塑料,美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)(ASTM)規(guī)定其分子量為300~600萬(wàn)的線型聚乙烯稱(chēng)為超高分子量聚乙烯,由于其分子鏈特別長(zhǎng),具有許多獨(dú)特的物理機(jī)械性能,耐蝕性超過(guò)現(xiàn)有其他熱塑性塑料,表面摩擦系數(shù)低,低溫耐沖擊性好,耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性優(yōu)良,耐寒性好,無(wú)毒性(詳見(jiàn)表2-49、表2-50)。但其加工工藝性要求高,只能用壓制燒結(jié)法進(jìn)行成型加工,國(guó)外已在開(kāi)發(fā)擠出及注射法工藝。目前原料以進(jìn)口為主,質(zhì)量穩(wěn)定,成本較高。國(guó)內(nèi)試制的原料配制質(zhì)量尚不夠穩(wěn)定,成型工藝性能數(shù)據(jù)尚須進(jìn)一步探索。
UHMWPE新型高性能工程塑料泵特別適合于輸送含細(xì)顆粒的腐蝕性介質(zhì),但耐溫性不高,此材料制的泵允許使用溫度為80C
(3)玻璃鋼泵
玻璃鋼是玻璃纖維增強(qiáng)熱固性塑料的俗稱(chēng),常見(jiàn)的泵用玻璃鋼是酚醛玻璃鋼。
酚醛玻璃鋼是以改性酚醛樹(shù)脂浸漬玻璃纖維加工制成的熱固性塑料。酚醛玻璃鋼價(jià)格低,強(qiáng)度髙(拉伸強(qiáng)度105~394MPa,彎曲強(qiáng)度220~460MPa),工藝性好,其尺寸穩(wěn)定性好,在受力受壓條件下不易變形,能耐溫度不大于100℃的大多數(shù)化學(xué)品腐蝕,但不耐強(qiáng)堿和酚類(lèi)物質(zhì)的腐蝕。酚醛玻璃鋼的耐磨性較差,適用于輸送不含固體顆粒的介質(zhì)。由于配方不同酚醛玻璃鋼有多種牌號(hào)。不同牌號(hào)的材料,其物理和力學(xué)性能各有差異,耐磨蝕性能也有差異。
(4)增強(qiáng)聚丙烯玻璃纖維泵
增強(qiáng)聚丙烯(FRPP)是聚丙烯樹(shù)脂與短切玻璃纖維(玻璃纖維含量約為10%-40%)混合后,經(jīng)擠出、切粒制得。主要采用注射工藝成型,除具有聚丙烯的優(yōu)良性能和相對(duì)密度增加約10%外,它還改善了聚丙烯的耐熱、抗蠕變和尺寸穩(wěn)定性,同時(shí),力學(xué)性能也有顯著提高,如拉伸強(qiáng)度,彎曲強(qiáng)度均增大1~2倍,沖擊強(qiáng)度提高1~3倍。
增強(qiáng)聚丙烯泵耐溫可達(dá)~100℃,除氧化性酸,濃硝酸、鉻酸外,能耐大部分酸、堿、溶劑介質(zhì)。通常用注射模塑的方法整體成型,生產(chǎn)效率高,成本低,適用于輸送介質(zhì)條件不苛刻的場(chǎng)合
2襯膠泵
襯膠泵主要用于輸送含固體顆粒的介質(zhì)。樹(shù)膠泵的內(nèi)襯、泵體和橡膠葉輪主要考慮耐磨損要求,橡膠的耐腐蝕性可見(jiàn)表2-51。
3陶瓷泵
陶瓷泵泵體和泵蓋均用高強(qiáng)度工業(yè)陶瓷制成,外設(shè)鑄鐵鎧裝,中間填充粘結(jié)劑,如水泥、環(huán)氧樹(shù)脂。葉輪多為半開(kāi)式,用工程陶瓷(如鉻鋼玉)制成。泵體與泵蓋接合面墊有軟墊片,軸封有機(jī)械密封或動(dòng)力密封兩種
陶瓷泵具有獨(dú)特的耐腐蝕性能,除含氟的酸液和熱堿外,幾乎適用于各種清潔的或含有細(xì)微顆粒的有機(jī)或無(wú)機(jī)溶液,能在-15~100℃范圍內(nèi)可靠工作。
工業(yè)用陶瓷的拉伸強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度比常規(guī)陶瓷高,但對(duì)機(jī)械沖擊和熱沖擊仍較敏感,因此要盡量減小外界管道作用在泵進(jìn)出口接管上的力和力矩,并避免溫差大于50℃的冷熱驟變
4.石墨泵
石墨泵的泵體及泵蓋由前后鐵蓋板用螺栓夾緊,并通過(guò)螺栓固定在底座上。葉輪為半開(kāi)式(或閉式),與泵軸或軸套用耐酸膠泥粘結(jié)在一起。凡與液體接觸的部件均用不透性浸漬石墨(石墨內(nèi)浸漬熱固性樹(shù)脂)和壓型石墨(石墨粉以樹(shù)脂為粘結(jié)劑壓制成型)制造。石墨膨脹系數(shù)小,耐熱沖擊,但機(jī)械強(qiáng)度差。軸封采用外裝式單端面機(jī)械密封,動(dòng)環(huán)后面裝“工”字形橡皮圈代替彈簧的作用,軸封用冷卻水冷卻。
石墨耐腐蝕性能很強(qiáng),適用于多種腐蝕性液體,對(duì)鹽酸和氫氟酸具有特別好的耐腐蝕性能,為其它材料所不及。但不適用于氧化性很強(qiáng)的酸,如硝酸、次氯酸、鉻酸、95%以上的硫酸
5玻璃泵
玻璃泵的泵體徑向剖分,用螺栓通過(guò)小彈簧和蓋板將泵體和泵蓋連接在起,小彈簧能使泵體受力均勻,并得到緩沖。葉輪為開(kāi)式,它與泵體的間隙用泵蓋的墊片調(diào)整,墊片用軟聚氯乙烯。與液體接觸的部件,如葉輪、泵體等用硬質(zhì)化學(xué)儀器玻璃制造,不僅耐腐蝕性能好,并且膨脹系數(shù)小,耐熱性好,強(qiáng)度也較高。進(jìn)出口管釆用活套法蘭連接,軸封采用外裝式單端面機(jī)械密封。
玻璃泵可用來(lái)輸送98%以下的硫酸、鹽酸、稀硝酸、堿液以及其它弱酸和有機(jī)溶劑。具有透明、潔凈、無(wú)毒、無(wú)味等特點(diǎn)
Experience
Quality
Case
Patent