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非金屬泵的性能特點

浏覽次數:1952次發表時間:2012/3/10 9:52:04

非金屬泵的結構、材料與金屬泵差異甚大(dà),因此,其性能特點也有較大(dà)區别。
  (1)泵體(tǐ)耐壓性低
  由于非金屬材料的機械性能,如拉伸強度、彎曲強度、沖擊韌性和硬度等指标遠低于金屬材料,因此,非金屬泵的耐壓較低(見表2-49)。
    材料名稱
  (英文縮寫名稱)
氟合金
(F50)
聚全氟乙
  丙烯
 (F46)
聚偏氟乙烯 (PVDF)
超高分(fēn)子量聚乙烯
(UHMW- PE)
聚丙烯 (PP)
酚醛玻璃鋼(FRP)
剛玉陶瓷
增強聚丙烯 (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
拉伸強度,MPa
  27.4
  18~21
  38~51
    39.6
  30~38
 105~394
180
>60-80
彎曲強度,MPa
 
 
    60
 
38~55
 220~460
280~350
>80-100
熱膨脹系數,×10-6/℃
斷裂伸長率31 6%
斷裂伸長率>300%
f47
33
32~50
/11.8
5.5~7.5
27-51
危許使用溫度範圍,℃
~150
  ~1 50
  ~120
  ~80
  ~90
  ~1 00
  ~100
  ~100
 
材料名稱 (英文縮寫名稱)
氟合(F50)
聚全氟乙
丙烯(F46)
聚偏氟乙烯 (PVDF)
超高分(fēn)子量聚乙烯
(UHMW- PE)
聚丙烯
 (PP)
酚醛玻璃鋼(FRP)
剛玉陶瓷
增強聚丙烯FRPP)
  弱酸
  耐
    耐
   耐
    耐
    耐
    耐
    耐
    耐
  強酸
  耐
    耐
除熱濃硫酸
除氧化性酸
除氧化性酸
除氧化性酸
  耐
除氧化性酸
弱堿
高耐
強堿
不耐
不耐
有機溶劑
   耐
耐大(dà)多數
  溶劑
耐大(dà)多數
  溶劑
耐大(dà)多數溶劑(<80℃)
耐大(dà)多數
  溶劑
耐大(dà)部分(fēn)
溶劑
 典型不耐蝕介質
氫氟酸氟元素
氫氟酸、氟
元素、發煙
硝酸
鉻酸、發煙
硫酸、強堿
濃硝酸、濃
硫酸、含氯
有機溶劑
濃硝酸、鉻酸
濃硝酸、濃
堿、濃硫酸
氫氟酸
熱堿
濃硝酸、鉻
    酸
耐磨性能
不好
  不好
  較好
    好
  不好
  較差
  很好
  較差
抗汽蝕性能
較好
  較好
  較好
  較好
  較好
  較差
  好
  較好
 
     一(yī)般非金屬泵殼體(tǐ)耐壓≤1.6MPa。非金屬材料可加入玻璃纖維或碳纖維增強,改善其機械強度,如聚丙烯的拉伸強度爲30~38MPa,彎曲強度爲38~5 5MPa,經玻璃纖維增強後,拉伸強度達60-80MPa,彎曲強度達80~100MPa。
    (2)允許使用溫度
    非金屬泵的允許高使用溫度遠比金屬泵低。其耐溫範圍受到很多因素限制,一(yī)是溫度升高,材料的強度下(xià)降(某些塑料低溫下(xià)出現脆性);二是塑料的熱膨脹系數是鑄鐵的2~6倍,使用溫度較高時,運轉間隙變小(xiǎo),泵無法安全運轉,或襯裏層與鑄鐵外(wài)殼不能很好貼合;三是在較高溫度下(xià)連續運轉時,某些塑料易發生(shēng)“蠕變’’,零件尺寸發生(shēng)變化。因此非金屬泵的允許使用溫度與材料性能、結構設計等因素有關。
    需要說明,不能将材料的耐熱性誤爲泵的允許使用溫度,如聚全氟乙丙烯的高工(gōng)作溫度約爲237℃。美國GOULDS泵公司用此材料作襯裏的塑料泵可在204℃下(xià)連續運轉,但爲安全,該公司的樣本中(zhōng)将此泵的允許使用溫度限制在≤150℃。泵制造廠應根據材料品種和結構設計,并考慮泵的長期連續運行及可靠性,在樣本上正确規定非金屬泵的允許使用溫度。
    (3)小(xiǎo)連續流量
    爲避免非金屬泵在小(xiǎo)流量下(xià)工(gōng)作引起介質溫度升高而導緻泵的破壞,通常非金屬泵的小(xiǎo)連續流量爲30%的額定流量。即不.允許泵在小(xiǎo)于30%額定流量下(xià)工(gōng)作。
    (4)耐腐蝕性
    非金屬材料與金屬相比具有優良的耐腐蝕性,不存在金屬中(zhōng)出現的縫隙腐蝕、點蝕、選擇性腐蝕和電(diàn)偶腐蝕等腐蝕形式。但塑料在某些腐蝕介質中(zhōng)受拉應力時,易産生(shēng)應力開(kāi)裂,這類似于金屬的應力腐蝕。塑料和橡膠在某些有機溶劑中(zhōng)會發生(shēng)溶脹或溶解,使用時應予重視。表2—50列出了常用非金屬材料的耐腐蝕性能。
    (5)耐磨性
    非金屬材料中(zhōng)耐磨性好的材料有工(gōng)業陶瓷、耐磨橡膠和新型高性能工(gōng)程塑料(超高分(fēn)子量聚乙烯,聚偏氟乙烯等)。工(gōng)業陶瓷(剛玉陶瓷、氮化矽陶瓷等)耐磨性佳(其Mohs硬度爲9),但缺點是易碎易裂。橡膠的耐磨性很好,襯膠泵在輸送含顆粒介質中(zhōng)應用廣泛,缺點是易老化且使用溫度較低,一(yī)般爲l00 ℃以下(xià)。超高分(fēn)子量聚乙烯(UHMWPE)和聚偏氟乙烯(PVDF)的耐磨性也較好(動摩擦系數爲0.1~0.22),尤其是UHMWPE稱爲工(gōng)程塑料中(zhōng)的耐磨之王,均可作爲有磨蝕要求的耐磨泵材料,但加工(gōng)制作要求高。一(yī)般認爲熱塑性塑料的耐磨性好,熱固性塑料(酚醛玻璃鋼)的耐磨性較差,但應注意随着溫度的升高,耐磨性将會降低。

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