耐酸泵的概述

一、前言

今后，随着科技的不断发展，耐酸泵在化工、冶金、电力、造纸、食品、制药、合成纤维等工业中占有越来越重要的地位。同时，对泵设备将会有更高的要求。并且在设计方面要求更加合理，结构简单，使用方便。耐酸泵产品适用于-20℃～+120℃温度条件下输送各类腐蚀性介质，其过流部分全部采用塑料合金（聚四氟乙烯和聚全氟乙丙烯等多种材料）经过合理配方、模压、加工而成，耐酸泵集多种塑料之优点，具有特强的耐腐性能，并具有机械强度高，不老化、无毒素分解等优点，是输送各种强、弱酸的理想设备。

二、耐酸泵发展及其作用

泵属于通用机械，在国民经济各部门中用来输送液体的泵种类繁多，用途很广，为了满足各种工作的不同需要，就要求有不同形式的泵。应当着重指出，化工生产用泵不仅数量大、种类多、而且因其输送的介质往往具有腐蚀性，或其工作条件要求高压、高温等，对泵有一些特殊的要求，这些泵往往比一般的水泵复杂一些。泵是一种可以提升液体，输送液体或是液体增加压力，也就是把原动的机械能变成液体能量的机器。而耐酸泵则是在泵的基础上应用具有耐酸性能的材料而研制生产的泵。大多数耐酸泵之所以可以耐酸的原因主要是泵的材质，一般耐酸泵均采用非金属材质做为泵的过流部件材料，如“聚乙烯、聚丙烯、聚全氟乙丙烯等”，其中聚全氟乙丙烯是最好的耐酸材质之一，基本上可以耐任何酸性介质的腐蚀，被称为塑料王。

一直以来，耐酸泵的选型就是化工行业中的重点问题之一，轻则损坏设备，重则造成事故甚至引发灾难。据有关统计，化工设备的破坏约有60%是由于腐蚀引起的，因此在化工泵选型时首先要注意选材的科学性。通常有一种误区，认为不锈钢是“万能材料”，不论什么介质和环境条件都捧出不锈钢，这是很危险的。因此，合理的选择耐酸材料对于工厂作业和化工生产是很有必要的。

三、耐酸泵的性能预测

性能预测的关键是对泵内各种损失的计算。离心泵内的水力损失主要是叶轮和泵壳（导叶）内的损失。性能预测采用的方法可归纳为两种：

损失模型法。通过对部分水力损失的物理本质及其影响因素的分析，寻求水力损失与结构参数的关系，对流场做一定的假设、简化，建立水力损失的计算模型。该方法的优点是可以全面考虑诸如二次流、进口回流、边界层分离、漩涡和危机等各种因素的影响，对实际的性能预测有很高的实用性和准确性。因此，大多数研究机构和学者都是采用这种方法进行水泵的性能预测。

数值方法，又称为数值试验或计算试验法。目前纯数值方法主要是基于计算流体力学对泵内流场进行数值模拟，得到泵内流场信息（速度场、压力场等），进而计算出泵的扬程、功率、效率和流量之间的关系（性能曲线），实现对水泵性能的预测。然而，由于计算软件功能的限制和流动的异常复杂性，如非定常、分离流动、漩涡流动等，使得在计算设计工况时过流部件的内部流场时比较准确，但在计算全流量范围内的流场，特别是小流量工况下的流场时误差较大。

四、耐酸泵的工作原理及选型

1.耐酸泵的工作原理

大多数耐酸泵之所以可以耐酸的原理主要是泵的材质，一般耐酸泵均采用非金属材质做为泵的过流部件材料，如“聚乙烯、聚丙烯、聚全氟乙丙烯等”，其中聚全氟乙丙烯是最好的耐酸材质之一，基本上可以耐任何酸性介质的腐蚀，被称为塑料王。

工作原理：叶轮被泵轴带动旋转，对位于叶片间的流体做功，流体受离心力的作用，由叶轮中心被抛向。当流体到达叶轮外周时，流速非常高。泵壳汇集从各叶片间被抛出的液体，这些液体在壳内顺着蜗壳形通道逐渐扩大的方向流动，使流体的动能转化为静压能，减小能量损失。所以泵壳的作用不仅在于汇集液体，它更是一个能量转换装置。液体吸上原理：依靠叶轮高速旋转，迫使叶轮中心的液体以很高的速度被抛开，从而在叶轮中心形成低压，低位槽中的液体因此被源源不断地吸上。

为防止气缚现象的发生，离心泵启动前要用外来的液体将泵壳内空间灌满。这一步操作称为灌泵。为防止灌入泵壳内的液体因重力流入低位槽内，在泵吸入管路的入口处装有止逆阀（底阀）；如果泵的位置低于槽内液面，则启动时无需灌泵。叶轮外周安装导轮，使泵内液体能量转换效率高。导轮是位于叶轮外周的固定的带叶片的环。这此叶片的弯曲方向与叶轮叶片的弯曲方向相反，其弯曲角度正好与液体从叶轮流出的方向相适应，引导液体在泵壳通道内平稳地改变方向，使能量损耗最小，动压能转换为静压能的效率高。后盖板上的平衡孔消除轴向推力。离开叶轮周边的液体压力已经较高，有一部分会渗到叶轮后盖板后侧，而叶轮前侧液体入口处为低压，因而产生了将叶轮推向泵入口一侧的轴向推力。这容易引起叶轮与泵壳接触处的磨损，严重时还会产生振动。平衡孔使一部分高压液体泄露到低压区，减轻叶轮前后的压力差。但由此也会引起泵效率的降低。轴封装置保证离心泵正常、高效运转。离心泵在工作是泵轴旋转而壳不动，其间的环隙如果不加以密封或密封不好，则外界的空气会渗入叶轮中心的低压区，使泵的流量、效率下降。严重时流量为零――气缚。通常，可以采用机械密封或填料密封来实现轴与壳之间的密封。

耐酸泵的工作原理，在启动之前，应关闭出口阀门，泵内应灌满液体，此过程称为灌泵。工作时启动原动机使叶轮旋转，叶轮中的叶片驱动液体一起旋转从而产生离心力，使液体沿叶片流道甩向叶轮出口，经蜗壳送入打开出口阀门的排出管。液体从叶轮中获得机械能使压力能和动能增加，依靠此能量使液体到达工作地点。

在液体不断被甩向叶轮出口的同时，叶轮入口处就形成了低压。在吸液罐和叶轮入口中心线处的液体之间就产生了压差，吸液罐中的液体在这个压差作用下，不断地经吸入管路及泵的吸入室进入叶轮之中，从而使耐酸泵连续地工作。

2.耐酸泵的选型

2.1 了解泵选用原则

使所选泵的型式和性能符合装置流量、扬程、压力、温度、汽蚀流量、吸程等工艺参数的要求

必须满足介质特性的要求。 对输送易燃、易爆有毒或贵重介质的泵，要求轴封可靠或采用无泄漏泵，如磁力驱动泵、隔膜泵、屏蔽泵对输送腐蚀性介质的泵，要求对流部件采用耐腐蚀性材料，如AFB不锈钢耐腐蚀泵，CQF工程塑料磁力驱动泵。对输送含固体颗粒介质的泵，要求对流部件采用耐磨材料，必要时轴封用采用清洁液体冲洗。机械方面可靠性高、噪声低、振动小。经济上要综合考虑到设备费、运转费、维修费和管理费的总成本最低。

2.2 知道泵选型的基本依据

泵选型依据，应根据工艺流程，给排水要求，从五个方面加以考虑，既液体输送量、装置扬程、液体性质、管路布置以及操作运转条件等。

流量是选泵的重要性能数据之一，它直接关系到整个装置的生产能力和输送力。装置系统所需的扬程是选泵的又一重要性能数据，一般要用放大5%―10%余量后扬程来选型。液体性质，包括液体介质名称，物理性质，化学性质和其它性质，物理性质有温度c密度d，粘度u，介质中固体颗粒直径和气体的含量等，这涉及到系统的扬程，有效气蚀余量计算和合适泵的类型：化学性质，主要指液体介质的化学腐蚀性和毒性，是选用泵材料和选用那一种轴封型式的重要依据。装置系统的管路布置条件指的是送液高度送液距离送液走向，吸如侧最低液面，排出侧最高液面等一些数据和管道规格及其长度、材料、管件规格、数量等，以便进行系梳扬程计算和汽蚀余量的校核。操作条件的内容很多，如液体的操作T饱和蒸汽力P、吸入侧压力PS（绝对）、排出侧容器压力PZ、海拔高度、环境温度操作是间隙的还是连续的、泵的位置是固定的还是可移的。