撓性泵是屬于容積泵中轉子泵的一種,因彈性體轉子的葉片以屈撓方式運轉而得名,又稱為撓性轉子泵、撓性葉輪泵。最早的設計可追溯到半個多世紀前,當時主要用于清理駁船的艙內油污和積水及沖洗甲板。但因其卓越的性能及彈性體技術的發展,撓性泵越來越多地應用于各種工業領域中。 撓性泵既具有容積泵的主要特征,同時又是一種特殊的容積泵。無脈動的液流、隨出口壓力、介質粘度提高流量下降的特性和離心泵相似。在很多工業領域的應用場合中多是作為離心泵的替代品,解決的是離心泵無法解決的問題(無法輸送的介質或無法適應的工況場合)。
在處理粘性流體方面撓性葉輪泵有很多優于離心泵的地方。本文中論述了撓性葉輪泵的工作基本原理和它在安裝、維護和使用方面的諸多優點。諸如撓性葉輪泵之類的正排量泵在很多工業領域的應用場合中都是作為離心泵的替代品。撓性葉輪泵于大約60年前發明,它同離心泵相比在處理粘性流體方面存在明顯優點。葉輪轉過偏心凸輪后,每單元空腔的容積減少。通過入口管時單元空腔容積增加,形成局部真空,大氣把流體壓入空腔??涨煌ㄟ^出口管時容積減少,流體被擠出空腔進入出口管。撓性葉輪泵輸送粘性流體的關鍵之處在于流速和泵轉速成正比。
這里需要考慮兩個重要因素。第一是泵自身內部的摩擦損失,第二是流體與泵入口管壁之間的摩擦損失。泵內摩擦損失增加了流體粘性并導致離心泵性能急劇下降。盡管粘性摩擦力可以通過減小泵的轉速來減少,但由于離心泵的性能主要依賴流體通過葉輪時的速度,因此減小轉速會導致泵性能急劇下降。
實際應用中流體粘度都被限制,最高至200-300 cP。而撓性葉輪泵可以通過降低泵的轉速來減少由于粘性而引起的內部摩擦損失。這種泵的葉輪葉片可以自動調節來適應轉速、流體粘度和不同壓力。如何讓流體進入泵內是輸送流體時的主要問題。入口管內部摩擦損失而導致的壓力下降是妨礙流體進入泵內的重要因素。為減少摩擦損失,入口管尺寸必須隨粘度增加而增加。另外入口管應盡可能短并且不要彎曲。流體粘度越大泵就越難提升流體,如果粘度極高,就應在泵位之上安裝帶有溢入式料斗的供給箱來給流體提供正壓頭。