旋转活塞水泵的性能优势及应用发展前景

来源: 2016-1-20 14:22:30      点击:

往复活塞水泵和离心水泵是两种综合性能优良的水泵,在电动机、内燃机这些高速原动机问世之前,往复活塞泵是水泵的主导产品,往复活塞结构作为变容积泵的基本结构,原理简单,高效高压。但随着发电技术和电动机的出现,离心泵因其结构简单,与电机配接使用方便,可以在广泛的流量和扬程范围内工作,离心泵技术迅速地得到发展。往复式活塞泵工作方式与旋转动力配接不方便,结构复杂体积大,高速运行受限制,且流量较小,因而完全被离心泵取代,离心泵继而成为水泵的主导产品,进入全盛时期已持续了一个世纪,水泵技术的研究主要成了离心泵的结构研究,成为机械设计制造的一个专门学科。往复活塞结构基本退出水泵应用领域,但其高效高压的特点一直应用在追求高性能的特殊水泵以及内燃机结构中。


   离心泵是非容积式泵,其流量随着压力的变动有大幅度的变化。效率随转速、流量、扬程变动而变化,相对容积泵,其效率较低,一些应用功能受限。离心泵特性曲线和性能参数是泵内流体运动参数的外部表现形式,泵内流体的运动状况由泵的转速和泵的几何参数所决定。离心泵的几何参数与设计参数流量Q、扬程H、转速n有关,设计参数决定几何参数,设计参数是多变元的参数,设计参数之间又是关联的,与几何参数之间是复杂的非线性关系,因而严格分析泵内流体情况是困难的。离心泵的几何参数确定之后,离心泵的性能随设计参数亦即使用条件变化而剧烈变化,使用条件偏离设计参数之后,离心泵性能指标下降较大,这主要受离心泵工作原理和结构所限。几十年来从设计到应用人们为提高离心泵性能不懈的努力,离心泵的技术不断成熟,但在很多应用领域或场合需进一步提高水泵性能。而仅从离心泵原理基础上对其结构进行改进,希望水泵性能大幅度提高,难度很大。为了提高水泵的性能,寻找到一种新原理、新结构的高性能水泵来取代离心泵显得尤其重要,冲破传统对创新思维的限制,而不一定非要把提高水泵性能的方法限定在离心泵结构上。

   旋转活塞水泵是一种新型结构的水泵,工作运行状态十分合理,采用变容积压缩原理工作,直接旋转方式驱动,相对于离心式水泵有一系列突出的性能优势,旋转活塞泵结构的复杂程度与离心泵一样,由外壳和带叶片的转子组成,转子与外壳形成连续的旋转变容积区,形成连续的扩张和压缩,实现抽水和扬水的功能。旋转活塞水泵流量连续无脉动,工作原理十分简单,理论分析与设计和往复活塞泵一样,集中了离心泵和往复活塞泵两种最优秀水泵的双重优势,其突出的性能优势具体表现为:

   1、效率高,效率为70%—95%,节能效果十分显著,尤其是中小功率的水泵,效率稳定,不随扬程变化波动。

   2、体积小,同流量旋转活塞水泵体积远小于离心泵,流量较大时体积仅为离心泵的几分之一,因而重量轻,安装使用方便。


   3、运行状态合理,工作原理简单,使水泵的设计变的很方便,很容易设计出适用于各种特殊目的的高性能水泵。

   4、设计参数与泵体几何参数关系简单,对泵体内的水流无严格要求,可根据使用要求设计泵体外型,适用于深井泵,潜水泵和其它外形特殊的水泵。

   5、结构简单,制作加工容易,价格低廉。

   6、压力大,变容积压缩泵很容易产生较高的压力,在高压条件下还能保持高效率,单级旋转活塞泵可轻松实现几十到几百米的扬程,特别适用于需要高压力的地方。

   7、具有自吸功能,给使用带来很大方便。

   8、旋转活塞水泵为恒流量泵,流量与扬程无关,流量与转速成正比,压力与扭矩成正比,转速不变时流量恒定,属计量泵。

   9、转速变化范围很大,转速从每分钟几十转到每分钟几千转都可正常工作。