❶ ph自动控制加液系统怎么控制大发酵罐的ph值
ph自动控制加液系统怎么控制大发酵罐的ph值
由微电脑PH控制系统与蠕动泵联机,自动加酸加碱,调节溶液PH达到预设值;单泵自动添加酸性或碱性液体,既可对溶液进行PH值静态或在线检测调整,
❷ 酒石酸泰万菌素拌料配比
摘要 本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种高水溶性酒石酸泰万菌素颗粒及其制备方法,解决了石酸泰万菌素颗粒的溶解难的问题,产品溶解度高,溶解速度快,制剂工艺简单,生产成本低,且产品颗粒均匀适中,无粉尘,饮水与拌料使用方便,生物利用度高。
❸ 什么是3D液滴熔融技术
悬浮液滴是一种油性液滴长期稳定悬浮在水相之中的微乳液,其中油相可包含各种油性成分,可广泛应用于新型材料加工,开发新产品应用于化妆品、医药、食品等领域。传统通过剪切方法制备的悬浮液滴体系,存在多个问题。首先通过剪切方法制备的体系,无法对分散过程进行准确控制,易形成相分离,导致油相在水相中的比例较低,难以提高。其次通过剪切方法制备的体系,其液滴粒径不一、分散不均、位置无序,限制其在开发新材料和设计新产品中的应用,本发明采用3D液滴打印技术,能够对液滴大小和位置进行精准控制,制备特定结构的悬浮液滴体系,对材料和产品进行精准设计,增强功能可视化效果,扩大其应用范围。
在本发明中利用一种以数字模型文件为基础,通过逐层打印的方式来构造物体的熔融沉积式3D打印技术。3D打印技术可以将复杂的三维模型转化为一系列简单的二维制造,因而可以在不用模具的情况下可以生成任意复杂的模型。
本发明把传统熔融沉积式3D打印机的耗材进给机构改造为控制液体流量的压力控制机构,如注射泵或者蠕动泵,将液体通过打印喷头在水凝胶中打印出粒径均一的液滴。与通过剪切方法制备悬浮液滴相比,3D打印机制备悬浮微液滴能精确控制油性液滴在三维空间的位置,通过油性液滴的特定排列优化油相和水相的比例,另外控制每个液滴在三维空间位置可以打印出特定形状的三维模型,拓展了该技术在各个领域中的应用。
技术实现要素:
针对现有技术的不足,本发明提供一种基于3D打印技术制备悬浮液滴的方法,解决了传统的以微流控技术制备悬浮液滴难以提高油相占比的难题,该方法简便易行并可获得大小均一、位置可控的液滴,并可根据具体需求制备由液滴组成的特定形状的三维模型,该技术在化妆品、工艺品等领域中具有广泛的应用前景。
为实现上述目的,本发明提供如下解决方案:
本发明首先公开了一种制备悬浮液滴的3D打印机,包括三维移动打印系统,所述的三维移动打印系统包括Z轴升降平台、X轴移动机构、Y轴移动机构和打印喷头,X轴移动机构、Y轴移动机构用于带动所述打印喷头实现XY平面内的移动;所述的Z轴升降平台用于实现待打印区域与打印喷头之间Z轴方向距离的调节;所述的3D打印机还包括压力控制机构和导管;所述的压力控制机构通过导管与打印喷头相连。
本发明以水平面为XY平面,Z方向为垂直与所述水平面的方向,且以水平向右为X轴正方向,水平向前为Y轴正方向,竖直向上为Z轴正方向。
优选的,所述的压力控制机构为注射泵或蠕动泵。
优选的,所述的3D打印机还包括用于容纳水相的箱体;所述的箱体设置在Z轴升降平台,由Z轴升降平台调节所述箱体在Z轴方向的高度;所述箱体位于打印喷头下方。
本发明还公开了一种所述3D打印机的悬浮液滴制备方法,包括以下步骤:
1)将具有剪切变稀的材料溶解到水中,得到透明的水凝胶状液体作为水相,选取一种或多种油性物质混合作为油相;
2)将水相放置在Z轴升降平台上,压力控制机构用于提供动力将油相通过打印喷头挤出;
3)通过X轴移动机构、Y轴移动机构带动打印喷头在XY平面内的移动,通过Z轴升降平台实现待打印区域与打印喷头之间Z轴方向距离的调节,从而控制3D打印机上的打印喷头的运动轨迹,控制压力控制机构的工作状态,从而剪切油相得到分散到水相中的液滴。
优选的,所述的剪切变稀材料可以为卡波姆或黄原胶。
优选的,所述的打印喷头是一个细长型的空心圆柱,一端与导管相连,另一端作为喷嘴。
优选的,所述的打印喷头运动轨迹是打印喷头移动到水相中一个位置时先停顿,然后压力控制机构挤出定量的油相体积,等待定量的油相体积全部挤出后再移动到下一个位置。
优选的,所述的油性物质可以为蚕丝油、羊绒酯或维生素E中的一种或者几种混合。
本发明还公开了通过控制打印喷头的移动轨迹得到由微液滴组成的特定形状的三维模型。
本发明还公开了根据所述的3D液滴打印机及其制备悬浮液滴,所述的液滴可以被精确控制其粒径大小和空间位置,采用特定的液滴空间排布方式可以最大优化水相和油相的配比。另外采用以数字模型文件为基础3D打印技术,可以根据需求制备出由液滴组成的特定形状的三维模型。
本发明的有益效果如下:
(1)本发明提出一种基于3D液滴打印机制备悬浮微液滴体系,该方法简便易行,微液滴粒径均一可控,可对体系进行精准设计和控制。
(2)本发明采用3D打印技术,是以数字模型文件为基础,可以根据需求制备出由液滴组成的具有特定三维形状的悬浮微液滴体系。传统通过剪切方法制备的体系,其液滴粒径不一、分散不均、位置无序、易形成相分离。3D液滴打印技术能够对液滴大小和位置进行精准控制,制备特定结构的悬浮液滴体系,在实际生产中具有广泛的应用前景。
(3)传统通过剪切方法制备的体系,无法对分散过程进行准确控制,易形成相分离,导致油相在水相中的比例较低,难以提高。本发明提出3D打印制备悬浮微液滴体系,通过精确控制每个液滴位置实现液滴的最优排列,可大幅度提高油相在悬浮微液滴体系中的比例,最高可达74%。
(4)本发明采用3D液滴打印可以精准控制微液滴大小,优化油相与水相的比例,打印出由油相液滴组成的具有特定形状的三维模型。通过选取相应油相可以开发和设计相应材料产品,例如采用蚕丝油等对皮肤有益的油相,可开发和设计功能可视化的化妆品。再例如采用可聚合油相单体,通过3D液滴打印设计密堆积结构,将油相单体聚合形成颗粒,颗粒间相互连接,可得到由颗粒组成的材料模型。
附图说明
图1为利用改装后的3D打印机制备悬浮微液滴。
图2为制备由悬浮微液滴组成的以简单立方排列的液滴模型。
图中:1、注射泵,2、导管,3、打印喷头,4、步进电机,5、容器,6、水相溶液、7串行接口线。
图3为制备有悬浮微液滴组成的球形和倒映四角锥型的液滴模型。
具体实施方式
参照附图1,采用本发明的方法制备步骤如下:
下面结合附图1和实施例对本发明做进一步说明。
本发明提供了一种3D打印机及其在水凝胶中制备悬浮液滴的方法,通过3D打印机来控制液滴的粒径大小和空间位置,如图1所示,该3D打印机由注射泵1、导管2、打印喷头3、步进电机4、容器5组成。3D打印是一种以数字模型文件为基础的技术,通过数字模型文件可以控制打印机三维运动系统和注射泵的推进量。将打印喷头浸没到水凝胶中。打印喷头移动到某个位置时,停顿几秒,然后注射泵进给定量的油相体积,油相在打印喷头处形成微球,等待定量油相全部被挤出,然后再移动打印喷头,在剪切力的作用下,得到悬浮在水凝胶中的液滴。
下面举实施例说明本发明,但本发明并不限于下述的实施例。
实施例1:制备由液滴组成的圆柱体。
采用本发明的方法制备悬浮液滴,具体步骤如下:
(1)将传统的熔融沉积式3D打印机的控制耗材进给的电路通过串行接口连接到注射泵控制系统上。选取内径为0.33mm、外径0.63mm、长度为15mm的针头作为打印喷头,打印喷头与注射泵通过PE管连接输送油相液体。
(2)将卡波姆940溶解到水中,调节pH到7。得到澄清的水凝胶作为水相。选用异壬酸异壬酯作为油相。
(3)用菌种瓶盛放水相,然后将菌种瓶放置在Z轴平台上。
(4)通过编写数字模型文件控制3D打印机工作进程,得到由油相液滴组成的三维圆柱体模型。
实施例2:制备由液滴组成的具有特定三维形状的悬浮微液滴体系。
(1)如实施例1所示,搭建3D液滴打印机,准备油相和水相材料,将水相放入烧杯中,然后将烧杯放置在Z轴平台上。
(2)通过编写数字模型文件控制3D打印机工作进程,得到由油相液滴组成的三维球形模型和倒映四角锥模型(如图3所示)。
❹ 百士吉泵业(上海)有限公司的产品品牌
■威尔顿 Wilden——气动隔膜泵的发明者
威尔顿,气动隔膜泵的知名品牌。自1955 年起,威尔顿™成为气动隔膜泵(AODDP)领域的翘楚,一直积极致力于追求卓越、提升客户满意度、研发成果和了解市场。作为世界闻名品牌,威尔顿拥有满足全球客户预期的生产设施、知识库和智慧资本。
■百马Blackmer——提供关键流体解决方案的专家
百马成立于 1903 年,是创新滑片泵和往复式气体压缩机技术的全球优秀提供商。百马的产品适用于各行各业,包括 LPG、化学加工、精炼燃料、石油、军事和海洋以及运输行业。
■阿迈得Almatec——优质、安全、可靠
ALMATEC Maschinenbau GmbH 是一家卓越的气动隔膜泵制造商,同时也是一家成功立足于全球并亲近最终用户的高端知名品牌。品牌始终坚持产品创新和改进,因而拥有各类丰富的产品,并打开了新市场的大门。品牌产品种类齐全,可为您所有的应用提供先进而经济的解决方案。
■海王星 Neptune
海王星,隔膜计量泵、化学供料系统、搅拌器和化学加注配件的知名制造商。自1961年来,海王星为多个行业提供了准确、精确和高质量服务,其中包括发电、油气勘探、石油化工和灌溉等。在2014年,海王星正式推出了“超宽流量,精准计量”的海王星7000Z计量泵。
■莫瓦克 MOUVEX
百士吉集团旗下的Mouvex 创立于1906年,是全球闻名的偏心盘泵、蠕动泵、滑片泵和压缩机的制造商,产品主要用于输送液体和粉料。莫瓦克通过全球的经销商网络和OEM制造商为以下市场提供服务:精炼燃料、油田、能源、食品/卫生、军事、运输以及化学加工。
■Quattroflow--安全、优质、可靠
Quattroflow与其客户密切合作,为制药和生物技术行业的重要应用开发并制造特种泵。无论是在错流系统、色谱分析装置或是在离心机中,Quattroflow能柔和地输送对剪切敏感的水溶液和生物产品,包括血液和疫苗等,并且不会使流体变质。
■格睿司 Griswold——优质、价值、按时交付
Griswold Pump Company,世界知名的离心泵和端吸泵制造商,可为石油和天然气、化工加工、工业以及市政应用提供各种类型的泵产品,产品符合ANSI标准。
■瑞德RedScrew
瑞德是是一家誉满全球的螺杆泵品牌,创建于1995年,总部位于中国天津,于2011年被百士吉集团收购。公司以双螺杆泵和三螺杆泵技术见长,拥有多项先进的螺杆泵和系统技术,产品销往14个国家和地区,适用于多个行业,如油田、石化、化工、造船、冶金和机械。运营设施包括研发、质量控制、工程设施、制造车间和经认证的测试设施。
■ABAQUE
Abaque® 系列蠕动泵由位于法国欧塞尔的百士吉泵业集团 (PSG®) Mouvex® 工厂生产和销售。Abaque 系列泵采用可有效避免泄漏和产品污染的无密封设计,能够连续干运转而不会对泵的性能产生负面影响。
■芬德 Finder
芬德集团为需要重型产品和先进技术解决方案的工业应用进行设计和制造机械泵及系统,是欧洲知名的泵和系统的制造商。芬德旗下的品牌大多都拥有超过50年的历史,这保证了芬德产品方面具有非常专业和深入的知识同时对不同工业流程的应用有着非常深入的了解。芬德旗下的主要产品包括:离心泵、双螺杆泵、柱塞泵,等。
■Ebsray
EBSRAY®是当今世界上公认的泵行业的制造商,提供的产品具有无与伦比的质量、效率、创新性和可靠性,为各种工业应用设计和制造正排量泵和再生涡轮泵。在20世纪20年代后期成立精密工程公司从而开始发展业务,在1938年公司转向泵的设计和制造。1947年为了更好的反映其核心业务活动公司更名为EBSRAY泵有限公司,从那开始,Ebsray致力于应用,设计,开发,制造和专业的泵供应, 走在行业的前沿。
■ System one--用于严苛工业工艺中的高端离心泵制造商。
百士吉品牌代表着对客户的承诺,为客户提供安全、高质、可靠的产品,并以业内最佳的方式交付给客户。公司致力于聘用业内优秀的流体和物料输送专家,兢兢业业,坚守品质,信守承诺、及时了解客户的需求,为客户量身定制理想的解决方案,最终通过百士吉的产品组合和流体输送解决方案提升公司客户的价值定位
百士吉中国
2009年,美国百士吉集团在上海建立中国区制造中心,坐落于上海临港产业装备制造园。
百士吉上海配备了高科技的生产设备、先进的管理技术和生产工艺,测试和开发市场上最理想的产品,提供卓越的产品质量并为产品的整个寿命周期提供支持。百士吉上海工厂生产的众多国际知名的正排量泵品牌包括威尔顿™,海王星®,阿迈得®,莫瓦克®。工厂拥有先进的生产和测试设备,技术尖端的液压实验室、产品实验室,以及一支专注于产品开发和技术改进的智慧团队。百士吉工厂和销售市场团队的共同努力有效地实践了公司对中国和亚洲地区的分销商及用户所作的承诺:高品质的产品,有竞争力的交货期,高效的客户服务和售后响应,广泛的产品技术和应用支持,更多的培训机会和多样化的市场推广支持。百士吉在中国的发展是百士吉集团全球化战略中的重要一部分, 也将成为将来推动百士吉持续成长的重要因素。
❺ 请问,脉冲泵和蠕动泵应用的范围都有哪些
首先你要明白工作原理:
蠕动泵系统由三个部分组成:蠕动泵驱动器、蠕动泵泵头、蠕动泵泵管。可用于
实验室领域
蠕动泵在小体积流体分配和计量方面具有极好的重复性精度。无需安装任何阀,消除了流体常见的阻塞及虹吸现象。实验室研发过程中常见的应用场合有:细胞组织输送、标本脱色、灌注、液体色谱分析以及酸性或碱性溶液输送。
食品、化工领域
许多现有泵管材料均能满足USP、FDA、NS的要求。使用蠕动泵可方便的输送粘性液体以及带有细小颗粒的液体,蠕动泵无需清洗,更换流体只要更换软管即可。常见用途有:食品生产线上对果汁、酸奶、调味剂、糖浆的分配,以及对其它食品的灌装。
制药领域
蠕动泵使用无污染和无腐蚀的泵管。符合USP VI级要求的泵管可承受高温消毒处理。另有有多种驱动器供选择,可用于以下场合:在媒质发酵过程中泵送营养剂、pH值调整剂、分配化妆液等。
通用领域
蠕动泵可在连续性输送流体的场合中工作,同时能及时发现并解决许多棘手的流体输送中出现的问题。其可输送污水、悬浮固体、腐蚀性化学物质、及其它疑难流体,流量可达40升/分钟。多款驱动器可用于条件恶劣的工厂环境。蠕动泵的自灌及干运转行能力可免除许多工业系统中的灾难性故障。部分常见用途有:燃料液、刻蚀用化学腐蚀液、印刷油墨、洗衣房化学溶液、研磨液、润滑液等输送。
脉冲射流泵装置:一种由脉冲发生器,液体脉冲射流泵,管路及闸阀组成的液体脉冲射流泵装置。其中脉冲发生器由往复泵,或可调转速的球阀组成。由脉冲发生器产生一定压力及频率的液体射流,通过液体脉冲射流泵,吸入被抽流体,在高效紊动混合及液体活塞的联合作用下,将混合流体通过排出管路输送到用户。本发明的特点是它的传能效率高,与常用的液体射流泵相比其效率提高1.2到1.6倍。它结构简单,工作可靠,广泛适用于深井提水,深井采油,水下开挖以及流体输送等场合。
❻ 科技小发明的问题
既然是现代化的自动设备,自然要用电了,在电学理,这个装置叫做开关。当然开内关是分了数不清容的类别了的东西。
别说滴下来,就是把水壶捅破了也行。
你说的不清楚呢,主要不清楚震动多么剧烈,实际情况为准呀,我妹妹说,她给你想了一个——有震动,开关通电或者断电,一个物体落进水壶,把水挤出来。我想了一个,利用虹吸原理,开关通电后,虹吸管一端自动抬高于水壶液面一点点,断电后,虹吸管自动降低于水壶液面,水就流出来。
办法还有很多,也有不用电的。那就要靠郭守敬了
❼ 泵的种类和工作原理
泵可以大致分为以下类型:
1、容积式
容积式泵是依靠工作元件在泵缸内作往复或回转运动,使工作容积交替地增大和缩小,以实现液体的吸入和排出。工作元件作往复运动的容积式泵称为往复泵,作回转运动的称为回转泵。
2、动力式
靠快速旋转的叶轮对液体的作用力,将机械能传递给液体,使其动能和压力能增加,然后再通过泵缸,将大部分动能转换为压力能而实现输送。动力式泵又称叶轮式泵或叶片式泵。有些动力式泵有主叶轮和副叶轮同时使用,离心泵是最常见的动力式泵。
3、隔膜式
隔膜泵又称控制泵,是执行器的主要类型,通过接受调制单元输出的控制信号,借助动力操作去改变流体流量。隔膜泵一般由执行机构和阀门组成。采用压缩空气为动力源,对于各种腐蚀性液体、带颗粒的液体、高粘度、易挥发、易燃、剧毒的液体,均能予以抽光吸尽。
泵是把机械能转换成液体的能量,来输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其它外部能量传送给液体,使液体能量增加。泵主要用来输送水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等液体,也可输送液、气混合物及含悬浮固体物的液体。
(7)蠕动泵发明扩展阅读:
按行业分,泵分为化工泵、环保泵、消防泵。
化工泵:
渔业泵 矿业泵 电力泵 水利泵 水处理泵 食品泵 酿造泵 制药泵 饮料泵 炼油泵 调料泵 造纸泵 纺织泵 印染泵 制陶泵 油漆泵 农药泵 化肥泵 制糖泵 酒精泵 环保泵
环保泵:
制盐泵 啤酒泵 淀粉泵 供水泵 供暖泵 农用泵 园林泵 水族泵 锅炉泵 医用泵 船舶泵 航空泵 汽车泵 消防泵
消防泵:
水泥泵 空调泵 核电泵 机械泵 燃气泵
❽ 有规律重视哪里可以改善中枢神经系统的积极适应,动作控制力增强
提高中枢神经系统兴奋水平 2 增强氧运输系统的机能 3 使体温升高 4 降低肌肉... 对运动技能的内在规律有了初步理解,一些不协调和多余动作也逐渐消除。 由... 心力储备 :心输出量可以随着机体代谢需要而增加,具有一定的储备,称为心泵功能储备...
❾ 单胃动物仿生系统,有没有同类的设备希望多给几个,谢谢
专利类型:实用新型
专利申请日:2009/02/18
申请(专利权)人:中国农业科学院北京畜牧兽医研究所
申请人:中国农业科学院北京畜牧兽医研究所
专利号:200920105936
分类号:G01N 33/00;G01N 1/28
发明(设计)人:赵峰;张宏福;卢庆萍;胡光源;张子仪
国别省市:11[中国|北京]
此系统包括:至少一模拟消化器放置在空气浴摇床的固定爪上,至少一消化液试剂瓶与输液管连接,主蠕动泵与输入管连接,废液收容瓶与主蠕动泵连接,至少一缓冲液试剂瓶与主蠕动泵连接,缓冲液试剂瓶与输出管连接,清洗液试剂瓶与主蠕动泵连接,清洗液试剂瓶与输出管、清洗液储存瓶连接,清洗液试剂瓶与下方的清洗残留液收容瓶连接,输出管经由相通控制电磁阀与空气相通或隔离。本实用新型单胃动物仿生消化系统实现了体外条件下模拟动物胃肠道消化吸收饲料的过程,模拟逼真性高、重演性好。本实用新型系统结构简单,操作方便,特别适用于猪、鸡、鸭等单胃动物饲料养分生物学效价的快速测定。
其特征在于:它包括模拟消化器、消化液试剂瓶、缓冲液试剂瓶、废液收容瓶、清洗液储存瓶、清洗液试剂瓶和清洗残留液收容瓶,其中:至少一模拟消化器放置在一空气浴摇床内的固定爪上,至少一消化液试剂瓶的端口经由与其自身 相应的一消化液输送蠕动泵与该模拟消化器的输液管连接,一主蠕动泵的第一输入输出端口与该模拟消化器的输入管连接,一废液收容瓶的端口经由一输入控制电磁阀与该主蠕动泵的第二输入输出端口连接,放置在超级恒温水浴槽中的至少一缓冲液试剂瓶的端口经由与其自身相应的一输出控制电磁阀与该主蠕动泵的第二输入输出端口连接,该至少一缓冲液试剂瓶的端口经由与其自身相应的一输入控制电磁阀与该模拟消化器的输出管连接,一清洗液试剂瓶的端口经由一输出控制电磁阀与该主蠕动泵的第二输入输出端口连接,该清洗液试剂瓶的端口分别经由一输入控制电磁阀、一清洗液输送蠕动泵与该模拟消化器的输出管、一清洗液储存瓶的端口连接,该清洗液试剂瓶的下方放置一清洗残留液收容瓶,该清洗残留液收容瓶的端口经由一输入控制电磁阀与该清洗液试剂瓶底部开设的开口连接,该模拟消化器的输出管经由一相通控制电磁阀与外部空气相通或相隔离,该相通控制电磁阀的控制端、所有输入控制电磁阀的控制端、所有输出控制电磁阀的控制端、该空气浴摇床的控制端、该超级恒温水浴槽的控制端与一可编程控制器的控制端连接,该主蠕动泵的控制端、所有消化 液输送蠕动泵的控制端、该清洗液输送蠕动泵的控制端、该可编程控制器的通讯端与CPU的通讯端连接。
❿ 什么是泵,如何分类的,主要用在哪里
泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体,使液体能量增加。泵主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等,也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。
广义上的泵是输送流体或使其增压的机械,包括某些输送气体的机械。泵把原动机的机械能或其他能源的能量传给液体,使液体的能量增加。
水的提升对于人类生活和生产都十分重要。古代已有各种提水器具,如埃及的链泵(前17世纪)、中国的桔槔(前17世纪)、辘轳(前11世纪)、水车(公元1世纪) ,以及公元前3世纪古希腊阿基米德发明的螺旋杆等。公元前200年左右,古希腊工匠克特西比乌斯发明了最原始的活塞泵灭火泵。早在1588年就有了关于4叶片滑片泵的记载, 以后陆续出现了其他各种回转泵 。1689年,法国的D.帕潘发明了4叶片叶轮的蜗壳离心泵。1818年 ,美国出现了具有径向直叶片 、半开式双吸叶轮和蜗壳的离心泵。1840~1850年,美国的H.R.沃辛顿发明了泵缸和蒸汽缸对置的蒸汽直接作用的活塞泵,标志着现代活塞泵的形成。1851~1875年,带有导叶的多级离心泵相继发明,使发展高扬程离心泵成为可能。随后,各种泵相继问世。随着各种先进技术的应用,泵的效率逐步提高,性能范围和应用也日渐扩大。
泵的种类繁多,按工作原理可分为:①动力式泵,又叫叶轮式泵或叶片式泵,依靠旋转的叶轮对液体的动力作用,把能量连续地传递给液体,使液体的动能(为主)和压力能增加,随后通过压出室将动能转换为压力能,又可分为离心泵、轴流泵、部分流泵和旋涡泵等。②容积式泵,依靠包容液体的密封工作空间容积的周期性变化,把能量周期性地传递给液体,使液体的压力增加至将液体强行排出,根据工作元件的运动形式又可分为往复泵和回转泵。③其他类型的泵,以其他形式传递能量。如射流泵依靠高速喷射的工作流体将需输送的流体吸入泵后混合,进行动量交换以传递能量;水锤泵利用制动时流动中的部分水被升到一定高度传递能量 ;电磁泵是使通电的液态金属在电磁力作用下产生流动而实现输送。另外,泵也可按输送液体的性质、驱动方法、结构、用途等进行分类。
水的提升对于人类生活和生产都十分重要。古代就已有各种提水器具,例如埃及的链泵(公元前17世纪),中国的桔槔(公元前17世纪)、辘轳(公元前11世纪)和水车(公元1世纪)。比较著名的还有公元前三世纪,阿基米德发明的螺旋杆,可以平稳连续地将水提至几米高处,其原理仍为现代螺杆泵所利用。
公元前200年左右,古希腊工匠克特西比乌斯发明的灭火泵是一种最原始的活塞泵,已具备典型活塞泵的主要元件,但活塞泵只是在出现了蒸汽机之后才得到迅速发展。
1840~1850年,美国沃辛顿发明泵缸和蒸汽缸对置的,蒸汽直接作用的活塞泵,标志着现代活塞泵的形成。19世纪是活塞泵发展的高潮时期,当时已用于水压机等多种机械中。然而随着需水量的剧增,从20世纪20年代起,低速的、流量受到很大限制的活塞泵逐渐被高速的离心泵和回转泵所代替。但是在高压小流量领域往复泵仍占有主要地位,尤其是隔膜泵、柱塞泵独具优点,应用日益增多。
回转泵的出现与工业上对液体输送的要求日益多样化有关。早在1588年就有了关于四叶片滑片泵的记载,以后陆续出现了其他各种回转泵,但直到19世纪回转泵仍存在泄漏大、磨损大和效率低等缺点。20世纪初,人们解决了转子润滑和密封等问题,并采用高速电动机驱动,适合较高压力、中小流量和各种粘性液体的回转泵才得到迅速发展。回转泵的类型和适宜输送的液体种类之多为其他各类泵所不及。
利用离心力输水的想法最早出现在列奥纳多·达芬奇所作的草图中。1689年,法国物理学家帕潘发明了四叶片叶轮的蜗壳离心泵。但更接近于现代离心泵的,则是1818年在美国出现的具有径向直叶片、半开式双吸叶轮和蜗壳的所谓马萨诸塞泵。1851~1875年,带有导叶的多级离心泵相继被发明,使得发展高扬程离心泵成为可能。
尽管早在1754年,瑞士数学家欧拉就提出了叶轮式水力机械的基本方程式,奠定了离心泵设计的理论基础,但直到19世纪末,高速电动机的发明使离心泵获得理想动力源之后,它的优越性才得以充分发挥。在英国的雷诺和德国的普夫莱德雷尔等许多学者的理论研究和实践的基础上,离心泵的效率大大提高,它的性能范围和使用领域也日益扩大,已成为现代应用最广、产量最大的泵。
泵通常按工作原理分容积式泵、动力式泵和其他类型泵,如射流泵、水锤泵、电磁泵、气体升液泵。泵除按工作原理分类外,还可按其他方法分类和命名。例如,按驱动方法可分为电动泵和水轮泵等;按结构可分为单级泵和多级泵;按用途可分为锅炉给水泵和计量泵等;按输送液体的性质可分为水泵、油泵和泥浆泵等。
容积式泵是依靠工作元件在泵缸内作往复或回转运动,使工作容积交替地增大和缩小,以实现液体的吸入和排出。工作元件作往复运动的容积式泵称为往复泵,作回转运动的称为回转泵。前者的吸入和排出过程在同一泵缸内交替进行,并由吸入阀和排出阀加以控制;后者则是通过齿轮、螺杆、叶形转子或滑片等工作元件的旋转作用,迫使液体从吸入侧转移到排出侧。
容积式泵在一定转速或往复次数下的流量是一定的,几乎不随压力而改变;往复泵的流量和压力有较大脉动,需要采取相应的消减脉动措施;回转泵一般无脉动或只有小的脉动;具有自吸能力,泵启动后即能抽除管路中的空气吸入液体;启动泵时必须将排出管路阀门完全打开;往复泵适用于高压力和小流量;回转泵适用于中小流量和较高压力;往复泵适宜输送清洁的液体或气液混合物。总的来说,容积泵的效率高于动力式泵。
动力式泵靠快速旋转的叶轮对液体的作用力,将机械能传递给液体,使其动能和压力能增加,然后再通过泵缸,将大部分动能转换为压力能而实现输送。动力式泵又称叶轮式泵或叶片式泵。离心泵是最常见的动力式泵。
参考资料:HICHINE