非金屬泵在耐腐蝕、耐磨等方面有較強(qiáng)的競爭性，尤其是價(jià)格相對于金屬泵要經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，所以非金屬泵在化工、冶煉、環(huán)保等行業(yè)有廣泛的應(yīng)用。

　　選用非金屬泵要考慮以下因素：力學(xué)性能、耐腐蝕和耐磨性能、溫度、重量和隔熱性能、耐燃性。

　　常見的非金屬泵有：氟塑料泵(聚全氟乙丙烯F46、氟合金、聚偏二氟乙烯PVF2等)、超高分子量聚乙烯泵、玻璃鋼泵、增強(qiáng)聚丙烯泵。

　　1、非金屬泵的結(jié)構(gòu)

　　(1)泵體

　　泵體內(nèi)腔為螺旋型流道，用來收集從葉輪中甩出的液體，并引向擴(kuò)散管至泵出口。擴(kuò)散管的液流斷面由小到大，故能將液體的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換為靜壓能泵體的結(jié)構(gòu)有整體泵體和襯里泵體兩種。整體泵體指整個(gè)泵體均為非金屬材料，一般僅適用于小口徑離心泵。襯里泵體一般指泵體的材料為鑄鐵，襯里層為非金屬。非金屬泵一般均為單級、蝸殼式、徑向剖分結(jié)構(gòu)。

　　(2)葉輪

　　非金屬泵的葉輪分為開式、半開式和閉式三種。一般閉式葉輪適合于輸送不含固體顆粒的介質(zhì)，而開式和半開式葉輪還可輸送含固體顆粒的介質(zhì)。

　　葉輪分整體和襯里兩種。整體葉輪強(qiáng)度低，只能適用于小型泵。襯里葉輪內(nèi)埋金屬件，因此葉輪強(qiáng)度較高。

　　(3)密封環(huán)(口環(huán))

　　金屬泵中一般均設(shè)有口環(huán)，但在非金屬泵中一般沒有，而是用葉輪與泵體間的軸向間隙來調(diào)節(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)間隙。

　　(4)軸和軸承

　　泵軸一端固定葉輪，一端裝聯(lián)軸器。非金屬泵的泵軸與葉輪常用螺紋連接(如圖298)。非金屬泵的軸承常用球軸承，采用稀油潤滑。

　　(5)軸封非金屬泵的軸封型式有機(jī)械密封、動(dòng)力密封和無軸封結(jié)構(gòu)(

　?、贆C(jī)械密封國內(nèi)許多非金屬泵廠通常采用152型(或SB2型)外裝式波紋管多彈簧單端面機(jī)械密封。該密封適用于密封腔壓力0~0.5MPa，軸徑25~55，溫度<120℃，動(dòng)環(huán)材料為填充四氟、靜環(huán)材料為氧化鋁陶瓷。該密封可用于30%以上的鹽酸，50%以下的稀硫酸，98%以上的磷酸和各種濃度的混合酸。該密封使用壽命較長，一般大于4000小時(shí)。當(dāng)工作介質(zhì)特殊時(shí)，制造廠可根據(jù)介質(zhì)特性選用其它型式的機(jī)械密封(包括材料)

　?、趧?dòng)力密封包括副葉輪(或副葉片)密封和停車密封。該種密封型式常用于輸送含固體顆粒的介質(zhì)。動(dòng)力密封泵需要注明最大允許入口壓力，以避免用戶在較高入口壓力下使用時(shí)產(chǎn)生大量泄漏。

　?、蹮o軸封結(jié)構(gòu)指非金屬磁力驅(qū)動(dòng)泵。磁力驅(qū)動(dòng)泵可用于輸送各種不允許泄漏的液體詳

　　由于非金屬材料與金屬材料性能上的差異，非金屬泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有以下特殊性。

　　(1)葉輪密封處和背葉片與泵體的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙

　　因塑料和玻璃鋼的熱膨脹系數(shù)比鋼大2~6倍，沿用金屬泵的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙易發(fā)生咬合，使泵損壞。間隙過大又使泵的效率降低，并造成泵軸向力的不平衡。由于徑向間隙不可調(diào)節(jié)，囡外非金屬化工泵大多使用軸向間隙。這樣無需拆泵，即可檢查并調(diào)節(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)間隙。

　　(2)葉輪與軸連接型式

　?、偃~輪內(nèi)預(yù)埋金屬件，通過金屬件與軸用鍵連接，或葉輪與軸直接用鍵連接，葉輪端部用葉輪螺母保護(hù)。此結(jié)構(gòu)來源于金屬泵，由于密封面多，可靠性較差。長時(shí)間使用后，軸易被介質(zhì)腐蝕。

　?、谌~輪內(nèi)預(yù)埋金屬件，與泵軸用螺紋連接，取消葉輪螺母。此結(jié)構(gòu)可使軸完全受到保護(hù)避免軸被介質(zhì)腐蝕的可能。缺點(diǎn)是螺紋加工精度要求較高，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)嚴(yán)禁電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。

　　(3)泵體襯里層厚度及其固定按國外泵企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，襯里層厚度一般為3~5mm，國內(nèi)一些廠家的襯里層過薄(約1.52mm)，使壓制過程易出現(xiàn)局部襯里缺陷，導(dǎo)致泵的允許使用溫度和使用壽命有所下降，襯里層從泵體和后蓋基體金屬脫落的可能性也增大。

　　襯里層固定方式可采取在基體金屬上布置較密的環(huán)形燕尾槽方法，使襯里層固定牢靠，同時(shí)機(jī)加工量較小。也可用基體金屬上布置較密小孔(或螺紋孔)的方法，襯里層固定不如燕尾槽牢靠，且機(jī)加工量較大。

　　(4)軸向力平衡

　　塑料泵的葉輪內(nèi)大多埋有金屬件，一般不宜用平衡孔的方法平衡軸向力。國內(nèi)普遍采用背葉片平衡葉輪軸向力。

　　二、非金屬泵的性能特點(diǎn)

　　非金屬泵的結(jié)構(gòu)、材料與金屬泵差異甚大，因此，其性能特點(diǎn)也有較大區(qū)別

　　(1)泵體耐壓性低

　　由于非金屬材料的機(jī)楲性能，如拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、沖擊韌性和硬度等指標(biāo)遠(yuǎn)低于金屬材料，因此，非金屬泵的耐壓較低

　　一般非金屬泵殼體耐壓≤1.6MPa。非金屬材料可加入玻璃纖維或碳纖維增強(qiáng)，改善其機(jī)械強(qiáng)度，如聚丙烯的拉伸強(qiáng)度為30~38MPa，彎曲強(qiáng)度為38~-5MPa，經(jīng)玻璃纖維增強(qiáng)后，拉仲強(qiáng)度達(dá)60~80MPa，彎曲強(qiáng)度達(dá)80~10MPa。

　　(2)允許使用溫度非金屬泵的允許最高使用溫度遠(yuǎn)比金屬泵低。其耐溫范圍受到很多因素限制，一是溫度升高材料的強(qiáng)度下降(某些塑料低溫下出現(xiàn)脆性);二是塑料的熱膨脹系數(shù)是鑄鐵的2~6倍，使用溫度較高時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)間隙變小，泵無法安全運(yùn)轉(zhuǎn)，或襯里層與鑄鐵外殼不能很好貼合;三是在較高溫度下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，某些塑料易發(fā)生“蠕變”，零件尺寸發(fā)生變化。因此非金屬泵的允許使用溫度與材料性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等因素有關(guān)需要說明，不能將材料的耐熱性誤為泵的允許使用溫度，如聚全氟乙丙烯的最高工作溫度約為237℃。泵制造廠應(yīng)根據(jù)材料品種和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并考慮泵的長期連續(xù)運(yùn)行及可靠性在樣本上正確規(guī)定非金屬泵的允許使用溫度。

　　(3)最小連續(xù)流量

　　為避免非金屬泵在小流量下工作引起介質(zhì)溫度升高而導(dǎo)致泵的破壞，通常非金屬泵的最小連續(xù)流量為30%的額定流量。即不允許泵在小于30%額定流量下工作

　　(4)耐腐蝕性

　　非金屬材料與金屬相比具有優(yōu)良的耐腐蝕性，不存在金屬中出現(xiàn)的縫隙腐蝕、點(diǎn)蝕、選擇性腐蝕和電偶腐蝕等腐蝕形式。但塑料在某些腐蝕介質(zhì)中受拉應(yīng)力時(shí)，易產(chǎn)生應(yīng)力開裂，這類似于金屬的應(yīng)力腐蝕。塑料和橡膠在某些有機(jī)溶劑中會發(fā)生溶脹或溶解，使用時(shí)應(yīng)予重視表2-50列出了常用非金屬材料的耐腐蝕性能

　　(5)耐磨性

　　非金屬材料中耐磨性好的材料有工業(yè)陶瓷、耐磨橡膠和新型高性能工程塑料(超高分子量聚乙烯，聚偏氟乙烯等)。工業(yè)陶瓷(剛玉陶瓷、氮化硅陶瓷等)耐磨性最佳(其Mohs硬度為9)，但缺點(diǎn)是易碎易裂。橡膠的耐磨性很好，襯膠泵在輸送含顆粒介質(zhì)中應(yīng)用最廣泛，缺點(diǎn)是易老化且使用溫度較低，一般為100℃以下。超高分子量聚乙烯( UHMWPE)和聚偏氟乙烯(PVDF)的耐磨性也較好(動(dòng)摩擦系數(shù)為01~0.22)，尤其是 UHMWPE稱為工程塑料中的耐磨之王，均可作為有磨蝕要求的耐磨泵材料，但加工制作要求高。一般認(rèn)為熱塑性塑料的耐磨性好，熱固性塑料(酚醛玻璃鋼)的耐磨性較差，但應(yīng)注意隨著溫度的升高，耐磨性將會降低。