近年来,由于石油化工工业的发展,需要处理更高粘度的液体,因而输送、计量、自动化等问题已提到日程上来,而且输送压力也逐渐增高。能满足这些条件的高粘度液体用泵,大部分是柱塞式计量泵。
柱塞式高粘度泵,在粘度和其他工艺发生变化时,泵的性能是稳定的,容易获得高的排出压力,具有高的排出精度,能够简易地进行自动调节。但是,其净吸压头比较大,随着处理液体粘度的增高,泵的尺寸会大型化,而且价格较高。
柱塞式这作为高粘度计量泵已广泛使用,这是因为这种泵具有上述选型上的优点。
在这种泵的结构中,最成问题的是单向阀机构。就普通的自动背压进行动作的单向阀来说,随着所处理的液体粘度的增高,粘性阻力增大,单向阀落回原座的动作会滞后,因此,泵的容积效率、排出精度大大降低。能够处理的液体粘度,视泵的转数而定,但一般被认为能够处理大约一万厘泊的液体。
为了避免这种阀落回原座的滞后现象,一般采用像高速旋转的往复泵的单向阀那样,用弹簧进行强制落座。虽然这种方法对克服单向阀的落座滞后是很有效的,但由于更要增加为克服过种弹簧力所需的净吸压头,因此,作为高粘度液体用,是不适当的。
为了解决上述问题,可用高粘度液体用的强制动作阀,其特点是,为了克服单向阀的落座滞后,设置了阀的推杆。
推杆与使柱塞或活塞产生往复运动的曲柄联动。也就是说,当到达曲柄的下死点时,在这一瞬间吸入侧的推杆发生作用,对单向阀进行强制关闭。另一方面,排出侧的推杆能够消除压在单向阀上的力将其开放,泵就产生排出作用。而在曲柄的上死点时,则发生相反的动作,泵就产生抽吸运动。
一般说来,为了提高计量泵的排出精度,在排出侧和吸入侧分别使用两段单向阀。但是,在高粘度液体的情况下,如果是用球阀,而且是只用一段进行强制动作,则可获得足够的精度。各种工艺过程证实,这种泵能够输送粘度为数十万厘泊、压力为数百大气压,温度为10~100℃的液体。