柱塞泵的优缺点及应用

第３７卷第５期　２０１７年５月　煤气与热力　ＧＡＳ＆ＨＥＡＴ　Ｖ０ｌ＿３７　Ｎｏ．５　Ｍａｖ　２０１７　・燃气汽车・船舶・加气站・　低温柱塞泵在Ｌ—ＣＮＧ加气站的应用　悄　搪　（佛山市汽车燃气有限公司，广东佛山５２８０００）　摘要：　介绍液化天然气低温柱塞泵磨损、气蚀的原因，提出解决措施。　关键词：　低温柱塞泵；Ｌ—ＣＮＧ加气站；　液化天然气　中图分类号：Ｕ４７３．８　文献标志码：Ｂ　文章编号：１０００—４４１６（２０１７）０５—０Ｂ２５—０３　

１概述　柱塞泵又名往复泵，是一种容积式泵，应用很　广。它依靠作往复运动的活塞依次开启吸人阀和排　出阀，从而吸人并排出液体。理论上，只要泵的机械　强度及原动机的功率允许，输送系统要求多高的压　力，柱塞泵就能提供多大的压力，它主要适用于小流　量、高压力的场所¨　。　柱塞泵在一般的生产场所中通常用于以水为代　表的液体输送。一般情况下柱塞泵在饱和温度以下　的条件下运行，不容易产生汽蚀现象。　随着Ｌ—ＣＮＧ汽车加气站在全国各地迅速发　展，低温柱塞泵在Ｌ—ＣＮＧ汽车加气站得到了广泛　的应用。ＬＮＧ通常以饱和液状态储存于真空绝热　收稿日期：２０１６—０５—０９；修回日期：２０１７—０１—０９　的ＬＮＧ储罐中，在工艺过程中处于饱和状态，一旦　吸热升温或压力降低，ＬＮＧ就会气化，产生气泡，造　成气蚀。　２低温柱塞泵磨损、气蚀的原因　低温柱塞泵结构见图１，泵缸内活塞与进口阀　门间的空间叫泵腔，也叫工作室。ＬＮＧ从储罐先通　过进液管进入进液腔，再通过进液头上的进液孔流　人泵腔，进口阀门通过弹簧控制进液头上的进液孔　的启闭，当进液孔开启时，ＬＮＧ从进液腔流人泵腔。　进液孔有多个，呈圆周分布。低温柱塞泵具有与一　般设备不同的特性，其活塞环（活塞边缘的密封圈）　利用ＬＮＧ进行润滑。如果流入泵腔内的ＬＮＧ中存　在气泡，则会造成活塞环干磨擦，导致活塞环损坏，　甚至拉伤缸套，即产生磨损。因此ＬＮＧ在进入泵腔　前，应先进入进液腔，使ＬＮＧ中的气泡在进液腔内　及时分离，气泡从进液腔的回气管回到储罐的气相　空间。　

１　前　言　变频器在陶瓷行业高压柱塞泵上的应用　

（欧瑞传动电气有限公司山东烟台２６４００６）　

摘要本文根据陶瓷液压挤管机的工艺特性，从节能角度论述了变频器在陶瓷行业高　压柱塞泵上的应用。　关键词陶瓷行业，液压柱塞泵，变频器　

目前，我国陶瓷行业使用的陶瓷液压柱塞泵能耗偏　

高，除了与液压工业产品性能和质量有关外，主要是设计　者在液压系统设计中，对液压柱塞泵的合理使用还有欠　

缺之处。本文根据陶瓷液压挤管机的工艺特性，从节能角　

度论述了合理使用液压柱塞泵的方法，对陶瓷液压柱塞　泵或类似设备的液压系统设计及其技术改造具有重要的　

参考价值。　

２　系统分析　

液压柱塞泵见图ｌ，液压柱塞泵是液压控制系统的　

“心脏”。因此，在生产过程中，不仅要选择最适合于某种　场合的通用型泵．而且必须考虑该种泵多种变型的不同　

结构特性。陶瓷液压柱塞泵，主油路液压系统皆采用手动　变量高压柱塞泵，其额定压强为３１．５ＭＰａ，主挤压缸额定　

工作压强为２０ＭＰａ：驱动电机功率一般达ｌｌｋＷ。由于设计　者在液压系统设计中。忽视了主机的工艺特性，导致所选　

择的液压泵的类型及特性不适合主机工况，这是造成功　耗偏高的重要原因。因此，设计者应根据主机的工况特　

性，分析比较在特定的速度和压力条件下各类液压泵的　特性及功能，从而选择适合于主机工况下的液压泵类型。　

由此可见，详细地研究泵及其系统的适应性是非常必要　

的。陶瓷液压柱塞泵的功耗应取决于挤管机的工作特性，　尽可能使泵的输出流量和压力与负载所需要的流量（速　

度）和压力相匹配。陶瓷液压柱塞泵系统的作用是通过工　作油缸活塞杆上的挤压头对被挤泥料（陶瓷泥）产生足够　图１　液压柱塞泵示意图　

的挤压力。理想的液压系统压力（Ｐ）在挤压过程中随时间　（ｔ）而变化，在ｔ＜ｔ。时，由于负载很小（即挤压头尚未接触　

泥料，活塞杆只需推动挤压头快速移动），故压力Ｐ。也很　

小。当挤压头接触泥料后，阻力逐渐增大，则液压系统压　力随之增加直至所需的工作压力Ｐ　。　

柱塞泵的优缺点及应用

柱塞泵是一种常见的液压传动元件，具有一系列优点和缺点，并在许多领域得到广泛应用。本文将详细介绍柱塞泵的优缺点，并探讨其应用领域。

一、柱塞泵的优点：

1. 高工作压力：柱塞泵能够承受较高的工作压力，适用于许多高压液压系统。其结构设计使其具有良好的密封性能，能够稳定地输出高压液压力。

2. 流量可调性好：柱塞泵通常具有较宽的流量调节范围，能够根据实际需要调整输出流量。这使得柱塞泵在不同工况下能够提供合适的流量，满足系统的要求。

3. 高效能：柱塞泵的工作效率较高，能够将输入的机械能转化为液压能的比例较高。其结构设计和材料选择使得能量损失较小，提高了液压系统的整体效率。

4. 结构紧凑：柱塞泵的结构相对紧凑，占用空间较小。这对于一些空间有限的应用场合非常重要，能够更好地满足系统的布局要求。

5. 寿命长：柱塞泵采用高强度材料制造，具有较高的耐磨性和抗腐蚀性。其工作过程中磨损较小，使用寿命较长，减少了维护和更换的频率。

二、柱塞泵的缺点：

1. 噪音较大：柱塞泵在工作时会产生较大的噪音，这主要是由于柱塞与泵壳之间的摩擦和流体的振动引起的。这对于一些对噪音要求较高的场合可能会造成一定的影响。

2. 维护成本较高：由于柱塞泵的结构较为复杂，维护和维修工作相对繁琐，对维修人员的技术要求较高。此外，柱塞泵的零部件较多，更换成本较高。

3. 柱塞泵的启动和停止需要较大的能量：由于柱塞泵的工作原理，启动和停止时需要克服一定的惯性，消耗较大的能量。因此，在一些对能耗要求较高的场合，柱塞泵可能不是最佳选择。

三、柱塞泵的应用：

1. 工程机械：柱塞泵广泛应用于各类工程机械中，如挖掘机、装载机、推土机等。其高工作压力和流量可调性能满足了这些机械在不同工况下的需求。

2. 冶金设备：冶金设备中常常需要高压和大流量的液压系统，柱塞泵在这些设备中得到了广泛应用。例如，冶炼设备中的液压系统、轧机的液压系统等。

离心泵和柱塞泵有什么不同

在工业领域和日常生活中，泵是一种常见且重要的设备，用于将液体或气体从一个地方输送到另一个地方。离心泵和柱塞泵是两种常用的泵类型，它们在不同的工作场景中发挥着重要作用。本文将对这两种泵的工作原理、优缺点以及应用领域进行对比分析。

一、离心泵

工作原理：

离心泵是利用离心力将液体推向出口的动力泵。其工作原理是通过驱动轴产生的旋转运动，使液体进入泵体，然后通过离心力将液体推向泵的出口。离心泵通常由泵体、叶轮、轴和密封装置等组成。

优点：

高效性：离心泵通常具有高效的水力性能，能够在较低的能源消耗下输送大量液体。

适用性广泛：离心泵适用于处理大量液体，特别适用于水处理、工业输送和灌溉等领域。

缺点：

不适用于高压：离心泵的压力能力相对较低，对于高压应用可能不太适合。

吸程限制：离心泵的吸程能力有限，必须放置在液体源的附近，无法处理远距离的抽吸。

应用领域：

离心泵广泛应用于城市供水、排水系统、空调系统以及各种工业流体输送等领域。

二、柱塞泵

工作原理：

柱塞泵是一种通过柱塞在往复运动时吸入和排出液体的泵。其工作原理是通过活塞或柱塞的往复运动，将液体吸入泵体，然后再通过压力将液体排出。柱塞泵通常由泵体、柱塞、活塞杆和阀门等组成。

优点：

高压能力：柱塞泵通常具有较高的压力能力，适用于高压和高粘度的流体输送。

精确控制：由于柱塞运动是可控的，因此可以实现精确的流量控制。

缺点：

低流量：相比于离心泵，柱塞泵的流量较低，处理大量液体时可能不太高效。

维护较复杂：柱塞泵内部的活塞和阀门等零件较多，因此维护较为复杂。

应用领域：

柱塞泵广泛应用于高压清洗设备、化工领域、石油行业以及注射设备等需要高压和精确流量控制的场景。

结论：

离心泵和柱塞泵是两种不同类型的泵，各自有着自己的优势和应用领域。离心泵适用于大流量、低压的应用，而柱塞泵适用于高压、精确流量控制的场景。在选择合适的泵时，需根据具体工作需求和条件来进行综合考虑。