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非金属泵的性能特点

时间:2012-3-29 22:13:29来源:编辑:弘凌泵阀

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)
  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
高耐
强碱
不耐
不耐
有机溶剂
   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,如聚全氟乙丙烯的高工作温度约为237℃。美国GOULDS泵企业用此材料作衬里的塑料泵可在204℃下连续运转,但为安全,该企业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)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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