外置内齿轮泵
在选择内齿轮泵或外齿轮泵时了解变量。
泰坦制造业

齿轮泵是最BETVICTOR体育官网常见的容积泵类型,常用于泵送相对高粘度流体,如碳氢化合物、机油、液体燃料和粘合剂。对于任何旋转动力泵,随着粘度的增加,泵的性能由于摩擦的增加而降低。但在齿轮泵的情况下,效果是相反的。BETVICTOR体育官网粘度的增加导致了更高的容积效率,因为粘性液体充满了泵的间隙。

外部和内部齿轮泵BETVICTOR体育官网

内齿轮泵和外齿轮泵的泵送原理相似,但在设计和构造上有一些不同。BETVICTOR体育官网流体被困在齿轮泵齿内,并被推到高压排放侧。图1简要解释了泵送作用的差异。内齿轮泵通常比外齿轮泵具有更BETVICTOR体育官网好的吸入能力,适用于高粘度流体,尽管它们的有效工作范围从1厘泊(cP)到100万cP以上。

齿轮泵
图1:齿轮泵设计。箭头指示泵和液体的方向。(图片由
泰坦制造公司)

许可

由于流体不能沿着它移动的路径向后渗透,也不能在啮合的齿轮齿之间渗透(它们创建了一个密封),它必须通过出口端口退出。然而,如果金属部件之间相互摩擦,则需要一些间隙/间隙。一些流体将通过齿轮的侧面间隙渗透到机匣,齿轮的周边间隙和机匣内的孔以及齿轮与齿轮之间的间隙。

滑移的程度取决于这些间隙、发展的压力和液体的粘度——粘度越低,滑移越大。

这个间隙必须很小,通常在0.0005英寸左右,以保持整个泵的压力增加。

对于齿轮泵的尺寸和选择,有一些基本的变量供用户考虑。

运行速度图
图2:粘性液体的额定速度百分比

压力与流量

流量是在单位时间内被移动的流体量,压力作为能量使流体对抗摩擦阻力和重力。压力和流量是指示正确选择泵和进行必要修改的两个主要参数。

与离心泵不同,在齿轮泵或任何其他容积泵BETVICTOR体育官网中,流量与泵速成正比。每一圈都会输送固定数量的液体。

流量将显示泵应运行的速度。BETVICTOR体育官网然而,实际流量将小于理论值,因为一些滑移将通过间隙发生。齿轮泵的容积效率保持在80% ~ 90%左右。这意味着,10%到20%的液体会渗回进气口。

压差是任何泵选择程序的另一个关键因素。当流量保持不变时,不管压力如何,齿轮泵中不存在关闭扬程的问题。BETVICTOR体育官网如果系统要求齿轮泵施加越来越大的压力,这只会增加齿轮泵部件的扭矩。BETVICTOR体育官网出于这个原因,齿轮泵配备了一个内部溢流阀(有BETVICTOR体育官网时在高压应用中是外部溢流阀),设置为系统所需的最大压力。始终建议用户根据安全阀设置的压力来确定电机马力(hp)的大小。

方程的粘度

粘度

如前所述,齿轮泵通常用于泵送高粘性流体。BETVICTOR体育官网重要的是要了解当我们提高粘度水平时,泵内部需要做什么改变。

  1. 许可- - - - - -运动部件之间的粘性流体阻碍它们之间的相对运动。一般来说,希望有一个小的间隙,以防止液体回流。但随着粘度的增加,牛顿粘度定律给出的剪切应力(τ)也会增加(方程1)。对于高粘度值(µ),可以通过降低剪切速率或速度梯度(∂u/∂y)来减小剪切应力。一种方法是增加间隙。然而,粘度与间隙之间没有直接关系,最终取决于泵的型号和尺寸。最终用户可以咨询制造商,以获得特定应用的最佳间隙。
  2. 泵速,降低方程1中速度梯度的第二种方法是降低泵速。粘度较高的液体需要较低的泵速,以使液体充满旋转齿轮齿之间的空间。泵制造商推荐了各种粘度的最大泵速。图2显示了额定转速与内齿轮泵粘度的比值。BETVICTOR体育官网
  3. 马力和扭矩- - - - - -除了泵提供一定流量和速度所需的功率外,还需要额外的功率来补偿泵内由于流体粘度造成的摩擦损失。对于低速齿轮泵,额外的功率意味着增加转BETVICTOR体育官网子和轴的扭矩。有时,在高粘性应用中,铸铁转子的泵可能容易出现齿轮故障,泵制造商可能会推荐使用高强度钢转子的泵。铸铁转子的推荐粘度极限取决于泵的尺寸和型号。

液体温度

液体粘度随温度的升高而降低。液体通常在泵送之前加热,以获得更高的允许速度,更大的容量和更低的功率要求。相反,处理低温液体通常需BETVICTOR体育官网要泵,特别是在制冷或空调设备中。在任何一种情况下,必须特别考虑极端温度条件下的泵结构。

高温可能需要特殊的垫圈,包装材料和不同数量的额外间隙应用于泵的内部部件,以避免划伤,擦伤和其他机械故障。

施工材料

在选择建筑材料时,除了考虑液体本身之外,必须考虑的因素是液体的温度、污染和浓度。材料的初始成本、更换成本和使用寿命也应考虑在内。标准泵部件材料,如铸铁、青铜和低碳钢,一开始通常比较便宜。然而,如果这些材料导致过早故障、意外维修和更换,它们会变得更加昂贵。通常,300和400系列不锈钢在腐蚀磨损条件下很受欢迎。对于一些低速齿轮泵,较高的粘度可能要求转子材料从BETVICTOR体育官网铸铁升级为钢,以抵抗粘度引起的扭矩增加。

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