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非金屬泵的性能特點

時間:2012-3-29 22:13:29來源:http://m.nianxiuwudao.cn作者:弘凌泵閥

非金屬泵的結構、材料與金屬泵差異甚大,因此,其性能特點也有較大區(qū)別。
  (1)泵體耐壓性低
  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標遠低于金屬材料,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(shù),×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
危許使用溫度范圍,℃
~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
耐大多數(shù)
  溶劑
耐大多數(shù)
  溶劑
耐大多數(shù)溶劑(<80℃)
耐大多數(shù)
  溶劑
耐大部分
溶劑
 典型不耐蝕介質(zhì)
氫氟酸氟元素
氫氟酸、氟
元素、發(fā)煙
硝酸
鉻酸、發(fā)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
 
     一般非金屬泵殼體耐壓≤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為30~38MPa,彎曲強度為38~5 5MPa,經(jīng)玻璃纖維增強后,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。其耐溫范圍受到很多因素限制,一是溫度升高,材料的強度下降(某些塑料低溫下出現(xiàn)脆性);二是塑料的熱膨脹系數(shù)是鑄鐵的2~6倍,使用溫度較高時,運轉(zhuǎn)間隙變小,泵無法安全運轉(zhuǎn),或襯里層與鑄鐵外殼不能很好貼合;三是在較高溫度下連續(xù)運轉(zhuǎn)時,某些塑料易發(fā)生“蠕變’’,零件尺寸發(fā)生變化。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,不能將材料的耐熱性誤為泵的允許使用溫度,如聚全氟乙丙烯的高工作溫度約為237℃。美國GOULDS泵公司用此材料作襯里的塑料泵可在204℃下連續(xù)運轉(zhuǎn),但為安全,該公司的樣本中將此泵的允許使用溫度限制在≤150℃。泵制造廠應根據(jù)材料品種和結構設計,并考慮泵的長期連續(xù)運行及可靠性,在樣本上正確規(guī)定非金屬泵的允許使用溫度。
    (3)小連續(xù)流量
    為避免非金屬泵在小流量下工作引起介質(zhì)溫度升高而導致泵的破壞,通常非金屬泵的小連續(xù)流量為30%的額定流量。即不.允許泵在小于30%額定流量下工作。
    (4)耐腐蝕性
    非金屬材料與金屬相比具有優(yōu)良的耐腐蝕性,不存在金屬中出現(xiàn)的縫隙腐蝕、點蝕、選擇性腐蝕和電偶腐蝕等腐蝕形式。但塑料在某些腐蝕介質(zhì)中受拉應力時,易產(chǎn)生應力開裂,這類似于金屬的應力腐蝕。塑料和橡膠在某些有機溶劑中會發(fā)生溶脹或溶解,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
    非金屬材料中耐磨性好的材料有工業(yè)陶瓷、耐磨橡膠和新型高性能工程塑料(超高分子量聚乙烯,聚偏氟乙烯等)。工業(yè)陶瓷(剛玉陶瓷、氮化硅陶瓷等)耐磨性佳(其Mohs硬度為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(zhì)中應用廣泛,缺點是易老化且使用溫度較低,一般為l00 ℃以下。超高分子量聚乙烯(UHMWPE)和聚偏氟乙烯(PVDF)的耐磨性也較好(動摩擦系數(shù)為0.1~0.22),尤其是UHMWPE稱為工程塑料中的耐磨之王,均可作為有磨蝕要求的耐磨泵材料,但加工制作要求高。一般認為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,但應注意隨著溫度的升高,耐磨性將會降低。
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