单纯形(泵)

一个简单的是设计一个往复泵,利用一个单一的驱动杆设计。

单纯形柱塞泵
上图:单作用单缸柱塞泵

Simplex泵使用一个驱动杆来泵送流体。它们可在单和双作用设计。

泵腔的数量并不是确定泵是否是单一设计的最佳方法。该泵可以在单作用泵中有一个单泵腔,在双作用泵中有两个腔。然而,这两种泵都被认为是单缸泵,因为它们只使用一个驱动杆。

单缸泵性能

单缸泵的设计比其他使用更多驱动杆的往复式泵更简单(如三缸,或五缸)。这种简单的设计使它更易于使用、维修和维护。由于移动部件的数量较少,它们的成本也往往较低。尽管有这些优点,但单缸泵的流量变化需要在设计泵系统时进行额外的考虑。

下面的图片参考了单作用单缸柱塞泵。请注意,流体只有在活塞缩回时才通过泵的入口流动。类似地,流体只有在活塞推入泵腔时才通过出口。因此,泵只有50%的时间提供流量。进口或出口的流体在50%的时间内处于停滞状态。

单动作单缸泵动画

这种流的改变产生了压力脉动和加速度。每次流量从停滞变为流动,或从流动变为停滞,就会在泵和周围的管道中产生压差。根据这些脉动的振幅,可能会对泵和周围系统造成损害。

这些脉动可以通过为大气压力提供一个排气口或通过脉动阻尼器来缓解。确保系统的正确设计是很重要的,以防止变更流产生的潜在问题。

单缸往复泵的不均匀流量特性如下。注意,单作用时流速高达平均流速的320%,双作用时流速高达160.2%。例如,如果在单作用单缸泵中以10加仑/分钟的流量泵送流体,则随着曲轴的每一次旋转,流量在0到32加仑/分钟之间波动。

单动作单纯泵流量特性
双作用单缸泵的流量特性

示例用于单纯泵

尽管不均匀的流量特性,单缸泵可以是很好的候选者:

  • 泵千斤顶
  • 蒸汽泵
  • 水冲法
  • 水井
  • 计量泵
  • 乙二醇循环
  • 注塑成型
  • 热油
  • 手泵

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