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氟塑料泵的性能特点

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氟塑料泵的结构、材料与金属泵差异甚大,因此,其性能特点也有较大区别,主要体现在以下几个方面。

  1. 泵体耐压性能低

由于氟塑料泵的力学性能,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,氟塑料泵的耐压性能较差。

一般氟塑料泵壳体耐压≤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38~55MPa,经玻璃纤维增强后,拉伸强度达60~80MPa,弯曲强度达80~100MPa。

  2. 允许工作温度

氟塑料泵的允许最高工作温度远比金属泵低。其耐温范围受到很多因素限制,一是温度升高,非金属的强度下降(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,工作温度较高时,泵的运转间隙变小,使得泵无法安全运转,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’’,零部件尺寸发生变化。因此非金属泵的允许工作温度与材料性能、结构设计和制造工艺等因素密切相关。

需要说明,不能将材料的耐热性误为泵的允许工作温度,如聚全氟乙丙烯的最高工作温度约为237℃。美国某公司用此材料作衬里的塑料泵壳可在204℃下连续运转,但为安全,该公司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、制造工艺,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工作温度。

  3. 最小连续流量

为避免氟塑料泵在小流量下工作引起介质温度升高而导致泵的破坏,通常非金属泵的最小连续流量为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

氟塑料泵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、选择腐蚀和电化学腐蚀等腐蚀形式。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。

  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)耐磨性最佳(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最广泛,缺点是易老化且使用温度较低,一般为100 ℃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),尤其是高分子量聚乙烯被称为工程塑料中的耐磨之王,均可作为有耐磨要求的耐磨泵材料,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,塑料的耐磨性将会降低。

  6. 流量、扬程、电机功率应适当放大

氟塑料泵一般无法调节运转间隙,泵使用一段时间后,其运转间隙会变大,泵效率下降。因此在选用非金属泵时应适当放大提高泵的扬程、流量和电机功率,以免发生扬程流量不足或电机超载等现象。

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