核電廠通用機(jī)械設(shè)備重點(diǎn)整理

1、閥門部分16.閥門在管道中的作用，分類。閥門在動(dòng)力裝置中的作用：（1）接通或截?cái)嘟橘|(zhì)；（2）防止介質(zhì)倒流；（3）調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力、流量等參數(shù)；（4）分離混合或分配介質(zhì)；（5）防止介質(zhì)壓力超定值,保證管路或設(shè)備安全。閥門分類17.閥門典型結(jié)構(gòu)，畫圖要認(rèn)識(shí)，閥桿 閥蓋盡管各種閥門結(jié)構(gòu)形式千差萬(wàn)別，但其基本的結(jié)構(gòu)形式是相同的，都是由驅(qū)動(dòng)和執(zhí)行兩大部分組成。驅(qū)動(dòng)部分包括驅(qū)動(dòng)裝置，傳動(dòng)部件，閥桿等，其作用是輸入和傳遞啟閉閥門所需的力矩；執(zhí)行部分包括閥體，閥蓋和啟閉件等，其作用是完成閥門的啟閉或調(diào)節(jié)。18.先導(dǎo)式安全閥的工作原理。（45頁(yè)）（1）當(dāng)壓力容器的壓力低于先導(dǎo)閥的開啟（整定）壓力時(shí)，先導(dǎo)閥的傳動(dòng)桿

2、在上面位置，先導(dǎo)閥盤R1開啟，使主閥活塞上部與壓力容器接通，由于主閥活塞的表面積比主閥閥盤表面積大，因此安全閥關(guān)閉。（2）當(dāng)壓力容器的壓力升高時(shí)，它作用在先導(dǎo)活塞上，并且是先導(dǎo)傳動(dòng)桿向下，先導(dǎo)閥盤R1關(guān)閉，使主閥活塞與壓力容器隔斷，此時(shí)安全閥仍然保持關(guān)閉。（3）當(dāng)壓力容器的壓力進(jìn)一步上升達(dá)到先導(dǎo)閥開啟壓力（整定壓力）時(shí)，先導(dǎo)閥的傳動(dòng)桿進(jìn)一步向下，先導(dǎo)閥R2開啟，主閥活塞上部容納的液體排出，壓力降低，壓力容器的壓力作用在主閥閥盤的作用力大于活塞上的壓力，使安全閥開啟，卸壓。（4）壓力容器壓力降低到開啟壓力時(shí)，先導(dǎo)閥傳動(dòng)桿上升，首先關(guān)閉先導(dǎo)閥盤R2，開啟先導(dǎo)閥盤R1，然后使主閥活塞上部與壓力容器接

3、通，于是安全閥關(guān)閉。（5）安全閥在低于其開啟壓力下，通過(guò)電磁線圈通電，可以“強(qiáng)迫開啟”。19.閥門遠(yuǎn)距離驅(qū)動(dòng)裝置：氣動(dòng)，電動(dòng)，各自結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。（1）氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是以壓縮空氣為動(dòng)力的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠，性能穩(wěn)定，故障率低，價(jià)格便宜，維修方便，自身具有防爆性，易做成大功率等。（2）電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是以電能為動(dòng)力的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其特點(diǎn)是能源取用方便，信號(hào)傳輸速度快，傳輸距離遠(yuǎn)，便于集中控制，停電時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)保持原位不變不影響設(shè)備安全，靈敏度精確度均較高，與電動(dòng)儀表配合方便，接線簡(jiǎn)單。主要缺點(diǎn)是體積較大，價(jià)格高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修不便，平均故障率比氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)高，防爆性不如氣動(dòng)式，適用于防爆性

4、要求不高，無(wú)浸漬的場(chǎng)合。（3）液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是用液壓作為動(dòng)力，功率大。20.閥門分類了解。安全閥屬于自動(dòng)閥類，取決于流體特性狀態(tài)壓力，作為廣核的典型彈簧式，先導(dǎo)式，助動(dòng)式安全閥都是自給能的。（錯(cuò)，助動(dòng)式是輔助給能）21. 自調(diào)閥啟閉件受特點(diǎn)自調(diào)閥的啟閉件運(yùn)動(dòng)僅受流體能量和方向控制（流向流速），并在一個(gè)規(guī)定方向上永遠(yuǎn)是閉合狀態(tài)。22. 風(fēng)機(jī)踹振如果軸流通風(fēng)機(jī)在不穩(wěn)定工況區(qū)運(yùn)行，就會(huì)出現(xiàn)風(fēng)量脈動(dòng)等不正常現(xiàn)象。有時(shí)，這種脈動(dòng)現(xiàn)象相當(dāng)劇烈，分量Q和壓力P大幅度波動(dòng)，噪音增大，甚至通風(fēng)機(jī)和管道也會(huì)發(fā)生激烈的震動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為“喘振”。泵部分第一節(jié)1. 泵的定義：泵是把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成它所輸送的流體的能

5、量的機(jī)械。泵作用：提升（加壓）作用：提高液體的動(dòng)能和勢(shì)能，即揚(yáng)程； 抽吸作用：可將低液位的液體吸入泵中，即吸程。2. 泵的分類工作原理分類第二節(jié)1. 吸入室：使水流均勻的、并且在損失最小的情況下流入葉輪。葉輪：泵通過(guò)葉輪對(duì)流體做功，使其能量增加；壓出室：收集從葉輪流出的液體，并將液體引入壓水管；密封環(huán)：防止葉輪與泵體之間的液體漏損；填料密封：主要由填料箱，填料，水封環(huán)，填料壓蓋等組成；2. 管道附件(1) 吸水管和排水管(2) 濾網(wǎng)：裝在吸入口，過(guò)濾水中雜質(zhì)。(3) 底閥：底閥裝在吸水管底部，是單向閥。泵啟動(dòng)前，首先應(yīng)灌水把葉輪淹沒(méi)，由底閥控制，使泵體內(nèi)和吸水管內(nèi)始終充滿液體。(4)出口調(diào)節(jié)閥

6、：用來(lái)調(diào)節(jié)流量。(5) 出水管上的止回閥 ：用以防止出水管中的液體向泵倒流。(6) 放氣旋塞：位于泵殼頂部，在水泵充水時(shí)用于排氣。(7) 放水旋塞：一般安放在水泵最低處，在嚴(yán)冬季節(jié)為防止凍裂殼體或檢修時(shí)放水之用。(8) 充水設(shè)備：在出水管道上加接具有閥門的供水管道或者直接與真空泵相接。(9) 真空表：裝在吸水管接頭處，以測(cè)量水泵進(jìn)口處的真空度。(10) 壓力表：裝在出水管接頭處，以測(cè)量水泵出水壓力3. 性能參數(shù)（主要有揚(yáng)程、流量、轉(zhuǎn)速、功率、效率等）流量：泵與風(fēng)機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)所輸送流體的數(shù)量。容積流量Q，質(zhì)量流量Qm。泵的壓頭稱為揚(yáng)程，是指單位重量液體通過(guò)泵葉輪后所獲得的能量增加值。用H表示，

7、單位：米液柱高風(fēng)機(jī)的壓頭稱為全壓或全風(fēng)壓，是指單位體積的氣體流過(guò)風(fēng)機(jī)葉輪時(shí)所獲得的能量增加值。用P表示，單位：帕、毫米水柱等 泵的揚(yáng)程僅與泵本身有關(guān)，不是揚(yáng)水高度轉(zhuǎn)速： 離心泵的轉(zhuǎn)速是指葉輪的旋轉(zhuǎn)速度，用n表示，單位為：轉(zhuǎn)/分有效功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)泵（或風(fēng)機(jī)）的流體所獲得的能量，也就是泵與風(fēng)機(jī)的輸出功率。 用Ne表示，單位kW軸功率：泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由原動(dòng)機(jī)傳給泵軸上的功率。泵的功率大多是指軸功率原動(dòng)機(jī)功率：原動(dòng)機(jī)功率又稱配套功率，即和泵配套的原動(dòng)機(jī)功率。用Ng表示。4. 泵揚(yáng)程計(jì)算Z1、Z2 1、2處位置高度，mP1、P2 1、2處表壓力，PaV1、V2 1、2處液流平均速度，m/s 抽送液體的

8、密度，kg/m35. 有效功率與軸功率之比稱為總效率，用表示， 即 =(Ne/N)100%第三節(jié) 離心泵的葉輪原理1. 離心泵的葉輪原理在泵內(nèi)充滿流體的情況下，葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，葉輪槽道中的流體在離心力的作用下甩向外圍流進(jìn)泵殼，于是葉輪中心壓力降低，這個(gè)壓力低于吸入管內(nèi)壓力，流體就在這個(gè)壓力差的作用下由外界流入葉輪。這樣泵就可以不斷地吸入流體了。2. 速度三角形圓周速度：u；相對(duì)速度：w；絕對(duì)速度：v；絕對(duì)速度角：；相對(duì)速度角：3. 歐拉方程流體獲得的理論壓頭只與入口、出口處流體的速度有關(guān)，與中間的流動(dòng)過(guò)程無(wú)關(guān)。流體獲得的理論壓頭與流體種類無(wú)關(guān)。因此，如果泵與風(fēng)機(jī)的葉輪尺寸相同、轉(zhuǎn)速相同、流

9、量相等時(shí)，則流體所獲得的理論壓頭數(shù)值是相等的；但壓力不同，因?yàn)閴毫εc重度有關(guān)，因此在上述條件下，泵與風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的壓力是不同的。4. 提高壓頭的方法n 可以通過(guò)使1=90°來(lái)提高葉輪的理論壓頭。 設(shè)計(jì)時(shí)一般都把1取為90°。n 加大u2及 v2u也可以提高理論壓頭， u2=D2n/60，所以增加轉(zhuǎn)速n或者加大葉輪外徑D2，可以使HT 增加。n 但增加D2會(huì)使損失增大，從而使效率下降， D2的增加也受材料強(qiáng)度的限制。n 用提高轉(zhuǎn)速的方法來(lái)增加HT 是目前最普遍采用的重要方法。5. 動(dòng)靜壓頭前兩之和為靜壓頭，最后一個(gè)為動(dòng)壓頭6. 反作用度反作用度：靜壓頭與總能量即理論揚(yáng)程之比。反

10、作用度越大，泵與風(fēng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性就越好。第四節(jié)葉型及其對(duì)性能的影響1. 葉型分類后彎式： 2y<90°徑向式： 2y=90° 前彎式： 2y>90°2. 安裝角對(duì)揚(yáng)程的影響HT=u2( u2- 2rctg2y)/g 由此可知HT僅與2y有關(guān)后彎式:2y<90°,ctg 2y>0, HT< u2²/g 徑向式:2y=90°,ctg 2y=0, HT= u2²/g 前彎式: 2y>90°,ctg 2y<0, HT> u2²/g 2y越小，HT越 2y越大，HT越大

11、當(dāng)安裝角從最小值增加到最大值時(shí)， HT則從零增加到最大值3. 為什么采用后彎葉片？液體從葉輪獲得的能量包括靜壓頭 Hp與動(dòng)壓頭 Hc兩部分，對(duì)于離心泵來(lái)說(shuō)，希望獲得的是靜壓頭，而不是動(dòng)壓頭，雖有一部分動(dòng)壓頭可在蝸殼與導(dǎo)輪中轉(zhuǎn)換為靜壓頭，但由于液體流速過(guò)大，轉(zhuǎn)換過(guò)程中必然伴隨較大的能量損失，當(dāng) 2小于 90.C時(shí)， Hp在 HT 中占有較大的比例，所以采用后彎葉片。第五節(jié)損失與效率1. 泵與風(fēng)機(jī)損失形式機(jī)械損失，容積損失，流動(dòng)損失2. 有效功率：軸功率減去三種損失所消耗的功率3. 離心泵壓頭、流量、效率、功率、轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系是什么？效率 = m · V · w（m機(jī)械效率，

12、V容積效率， w水力效率）軸功率 N = Ne 有效功率 Ne = QHg第六節(jié)離心泵的性能曲線1. 什么是性能曲線？什么是設(shè)計(jì)工況？性能曲線有哪些？在一定轉(zhuǎn)速下壓頭、功率、效率,(允許汽蝕余量)與流量的關(guān)系曲線泵與風(fēng)機(jī)是按照給定的一組參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，由這一組參數(shù)所組成的工況就是設(shè)計(jì)工況(最佳工況，效率最高)。H=f(Q)，N=f(Q)， =f(Q) ， NPSH=f(Q)第七節(jié)相似理論1. 離心泵的相似理論及相似定律關(guān)系式是什么？幾何相似：幾何相似是指模型和原型各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的幾何尺寸成比例，比值相等，各對(duì)應(yīng)角相等（包括葉片數(shù)、安裝角相等）。運(yùn)動(dòng)相似：運(yùn)動(dòng)相似是指模型和原型各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的速度方向相同，

13、大小成比例，比值相等，對(duì)應(yīng)角相等，即流體在各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的速度三角形相似。動(dòng)力相似：動(dòng)力相似是指模型和原型中相對(duì)應(yīng)的各種力的方向相同，大小成比例，比值相等2. 表1-1 相似工況下各參數(shù)的變化關(guān)系參數(shù)n、D、均改變流量Q壓頭H風(fēng)壓p功率N效率注：上表是當(dāng)模型與原型的轉(zhuǎn)速與幾何尺寸相差不大時(shí)，各效率相等。3. 比轉(zhuǎn)速：在泵與風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)、選擇及研究中，往往還需要有一個(gè)包括流量、壓頭及轉(zhuǎn)速等設(shè)計(jì)參數(shù)在內(nèi)的綜合性相似特征量，我們稱之為比轉(zhuǎn)數(shù)，用ns表示。第八節(jié)水泵內(nèi)的其實(shí)1. 離心泵汽蝕產(chǎn)生的原因、現(xiàn)象及后果是什么？原因：當(dāng)葉片入口附近的最低壓強(qiáng)等于或小于輸送溫度下液體的飽和蒸汽壓時(shí)，液體就在該處發(fā)生汽化并

14、產(chǎn)生氣泡，隨同液體從低壓區(qū)流向高壓區(qū)，氣泡在高壓的作用下，迅速凝結(jié)或破裂，瞬間內(nèi)周圍的液體以極高的速度沖向原氣泡所占據(jù)的空間，在沖擊點(diǎn)處形成高達(dá)幾萬(wàn) kPa的壓強(qiáng)。現(xiàn)象：在泵內(nèi)反復(fù)出現(xiàn)水汽化、凝結(jié)、沖擊而導(dǎo)致材料因機(jī)械剝蝕和化學(xué)腐蝕受到破壞的現(xiàn)象稱為汽蝕現(xiàn)象。汽蝕的結(jié)果： 1.葉輪材料被破壞。由于機(jī)械剝蝕與化學(xué)腐蝕的共同作用，使葉輪材料受到破壞。 2.噪聲和振動(dòng)。由于汽泡破壞，高速度沖擊引起嚴(yán)重的噪聲，當(dāng)脈沖力的頻率與設(shè)備固有頻率耦合時(shí)又會(huì)引起強(qiáng)烈的震動(dòng)。 3.性能下降，效率下降。汽蝕發(fā)展嚴(yán)重時(shí)，由于產(chǎn)生大量氣泡，占據(jù)了液體流道的一部分空間，導(dǎo)致泵的流量、壓頭與效率顯著下降。2. 汽蝕余量是表

15、示汽蝕性能的參數(shù)，國(guó)外一般叫做凈正吸入水頭，用符號(hào)NPSH表示，分為有效的汽蝕余量NPSHa和必需的汽蝕余量NPSHr3. 有效汽蝕余量：在泵吸入口處，單位重量液體所具有的超過(guò)汽化壓強(qiáng)的富余能量泵吸入口壓強(qiáng)，Pa，泵吸入口平均速度，m/s，液體汽化壓強(qiáng)，Pa，流體密度，Kg/m34. 必需的汽蝕余量 hr：泵吸入口處至泵內(nèi)壓力最低點(diǎn)處的壓力降。 ha > hr時(shí)，為安全區(qū)， ha hr時(shí)，為汽蝕區(qū)。5. 提高離心泵抗汽蝕性能的措施：1)提高離心泵進(jìn)液裝置汽蝕余量，提高 ha。 減小安裝高度 Hg，提高有效汽蝕余量； 加大吸水管徑或減小流量，以減小阻力 Hw，提高有效汽蝕余量； 降低液體的

16、溫度，從而降低汽化壓力 Pv，提高有效汽蝕余量； 降低泵的轉(zhuǎn)速 n，減小阻力 Hw，提高有效汽蝕余量。 2)提高離心泵本身抗汽蝕的性能，減小 hr； . 采用雙吸葉輪，降低入口速度； 增大葉輪進(jìn)口直徑及葉片進(jìn)口寬度，降低入口速度； 葉輪采用耐汽蝕材料，提高泵的抗汽蝕性； 進(jìn)口處裝設(shè)螺旋式誘導(dǎo)輪，改善泵的汽蝕性能。6. 汽蝕余量與允許吸上真空度的關(guān)系是什么？汽蝕余量和吸上真空高度的關(guān)系： ha = Pg 0 . Pg v . Hg . Hw4. 泵的特性曲線：在一定轉(zhuǎn)速下,壓頭H、功率P、效率,(允許汽蝕余量NPSH)與流量Q的關(guān)系曲線。第九節(jié)管路特性曲線1. 把單位重量流體從吸水池液面抽送到排

17、水池液面所需要消耗的能量，稱為裝置揚(yáng)程。 管路中通過(guò)的流量與裝置揚(yáng)程之間的關(guān)系曲線，稱為管路性能曲線。2. 什么是離心泵的工作點(diǎn)？ 離心泵的工作點(diǎn)：將泵本身的性能曲線與管路特性曲線，用同樣的比例尺繪在同一張紙上，則這兩條曲線交于一點(diǎn) M，即泵的工作點(diǎn)。第十一節(jié)1. 工況調(diào)節(jié)：由于外界負(fù)荷的變化，運(yùn)行工況也要隨之改變以適應(yīng)外界負(fù)荷變化的要求。改變運(yùn)行工況（改變工作點(diǎn)）的兩條途徑：1,改變泵本身的性能曲線; 2,改變管路特性曲線。改變泵本身的性能曲線的方法：變速調(diào)節(jié)、動(dòng)葉調(diào)節(jié)、汽蝕調(diào)節(jié)等。改變管路特性曲線的方法：出口節(jié)流調(diào)節(jié)(入口節(jié)流調(diào)節(jié)) 。.泵運(yùn)行時(shí)有哪幾種方法：節(jié)流調(diào)節(jié)，汽蝕調(diào)節(jié)，動(dòng)葉調(diào)節(jié)，變速調(diào)節(jié)2. 出口端節(jié)流：將節(jié)流部件裝在泵出口管路上的調(diào)節(jié)方法，其實(shí)質(zhì)是改變出口管路上的流動(dòng)損失，從而改變管路的特性曲線，來(lái)改變工作點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：調(diào)節(jié)方法可靠，簡(jiǎn)單易行；缺點(diǎn)：不經(jīng)濟(jì)，而且