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非金属泵的性能特点

发布时间:2014-10-22
非金属泵的结构、材料与金属泵差异甚大,因此,其性能特点也有较大区别。
      (1)泵体耐压性低
      由于非金属材料的机械性能,如拉伸强度、弯曲强度、冲击韧性和硬度等指标远低于金属材料,因此,非金属泵的耐压较低(见表2-49)。
    材料名称
  (英文缩写名称)
氟合金
(F50)
聚全氟乙
  丙烯
 (F46)
聚偏氟乙烯 (PVDF)
超高分子量聚乙烯
(UHMW- PE)
聚丙烯 (PP) 酚醛玻璃钢(FRP) 刚玉陶瓷 增强聚丙烯 (FRPP)
密度,×l03 k9/m3   2.14 2.14~2.1 7 1.75~1.78  0.94~0.96  0.9~0.91  1.7~1.85     3.73     1.12
拉伸强度,MPa   27.4   18~21   38~51     39.6   30~38  105~394 180 >60-80
弯曲强度,MPa         60   38~55  220~460 280~350 >80-100
热膨胀系数,×10-6/℃ 断裂伸长率31 6% 断裂伸长率>300% f47 33 32~50 /11.8 5.5~7.5 27-51
危许使用温度范围,℃ ~150   ~1 50   ~120   ~80   ~90   ~1 00   ~100   ~100
 
材料名称 (英文缩写名称) 氟合(F50)
聚全氟乙
丙烯(F46)
聚偏氟乙烯 (PVDF)
超高分子量聚乙烯
(UHMW- PE)
聚丙烯
 (PP)
酚醛玻璃钢(FRP) 刚玉陶瓷 增强聚丙烯FRPP)
耐
腐
蚀
性
  弱酸   耐     耐    耐     耐     耐     耐     耐     耐
  强酸   耐     耐 除热浓硫酸 除氧化性酸 除氧化性酸 除氧化性酸   耐 除氧化性酸
弱碱 耐 耐 耐 耐 耐 高耐 耐 耐
强碱 耐 耐 耐 耐 耐 不耐 不耐 耐
有机溶剂 耐    耐
耐大多数
  溶剂
耐大多数
  溶剂
耐大多数溶剂(<80℃)
耐大多数
  溶剂
耐
耐大部分
溶剂
 典型不耐蚀介质 氢氟酸氟元素
氢氟酸、氟
元素、发烟
硝酸
铬酸、发烟
硫酸、强碱
浓硝酸、浓
硫酸、含氯
有机溶剂
浓硝酸、铬酸
浓硝酸、浓
碱、浓硫酸
氢氟酸
热碱
浓硝酸、铬
    酸
耐磨性能 不好   不好   较好     好   不好   较差   很好   较差
抗汽蚀性能 较好   较好   较好   较好   较好   较差   好   较好
 
       一般非金属泵壳体耐压≤1.6MPa。非金属材料可加入玻璃纤维或碳纤维增强,改善其机械强度,如聚丙烯的拉伸强度为30~38MPa,弯曲强度为38~5 5MPa,经玻璃纤维增强后,拉伸强度达60-80MPa,弯曲强度达80~100MPa。
      (2)允许使用温度
      非金属泵的允许最高使用温度远比金属泵低。其耐温范围受到很多因素限制,一是温度升高,材料的强度下降(某些塑料低温下出现脆性);二是塑料的热膨胀系数是铸铁的2~6倍,使用温度较高时,运转间隙变小,泵无法安全运转,或衬里层与铸铁外壳不能很好贴合;三是在较高温度下连续运转时,某些塑料易发生“蠕变’’,零件尺寸发生变化。因此非金属泵的允许使用温度与材料性能、结构设计等因素有关。
      需要说明,不能将材料的耐热性误为泵的允许使用温度,如聚全氟乙丙烯的最高工作温度约为237℃。美国GOULDS泵公司用此材料作衬里的塑料泵可在204℃下连续运转,但为安全,该公司的样本中将此泵的允许使用温度限制在≤150℃。泵制造厂应根据材料品种和结构设计,并考虑泵的长期连续运行及可靠性,在样本上正确规定非金属泵的允许使用温度。
      (3)最小连续流量
      为避免非金属泵在小流量下工作引起介质温度升高而导致泵的破坏,通常非金属泵的最小连续流量为30%的额定流量。即不.允许泵在小于30%额定流量下工作。
      (4)耐腐蚀性
      非金属材料与金属相比具有优良的耐腐蚀性,不存在金属中出现的缝隙腐蚀、点蚀、选择性腐蚀和电偶腐蚀等腐蚀形式。但塑料在某些腐蚀介质中受拉应力时,易产生应力开裂,这类似于金属的应力腐蚀。塑料和橡胶在某些有机溶剂中会发生溶胀或溶解,使用时应予重视。表2—50列出了常用非金属材料的耐腐蚀性能。
      (5)耐磨性
      非金属材料中耐磨性好的材料有工业陶瓷、耐磨橡胶和新型高性能工程塑料(超高分子量聚乙烯,聚偏氟乙烯等)。工业陶瓷(刚玉陶瓷、氮化硅陶瓷等)耐磨性最佳(其Mohs硬度为9),但缺点是易碎易裂。橡胶的耐磨性很好,衬胶泵在输送含颗粒介质中应用最广泛,缺点是易老化且使用温度较低,一般为l00 ℃以下。超高分子量聚乙烯(UHMWPE)和聚偏氟乙烯(PVDF)的耐磨性也较好(动摩擦系数为0.1~0.22),尤其是UHMWPE称为工程塑料中的耐磨之王,均可作为有磨蚀要求的耐磨泵材料,但加工制作要求高。一般认为热塑性塑料的耐磨性好,热固性塑料(酚醛玻璃钢)的耐磨性较差,但应注意随着温度的升高,耐磨性将会降低。

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