流體輸送設(shè)備(泵)

1、第二章 流體輸送設(shè)備（泵）學(xué)習(xí)重點(diǎn)1、掌握離心泵的結(jié)構(gòu)及工作原理2、掌握離心泵的操作3、了解離心泵的氣 縛及氣蝕現(xiàn)象4、了解泵的種類1 流體輸送設(shè)備： 向流體作功以提高流體機(jī)械能的裝置。 輸送液體的設(shè)備通稱為泵； 例如：離心泵、往復(fù)泵、旋轉(zhuǎn)泵和漩渦泵。 輸送氣體的設(shè)備按不同的工況分別稱為: 通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和真空泵。 學(xué)習(xí)本章的目的： 結(jié)合化工生產(chǎn)的特點(diǎn)，討論各種流體輸送設(shè)備的操作原理、基本構(gòu)造與性能，合理地選擇其類型、確定規(guī)格、計(jì)算功率消耗、正確安排在管路系統(tǒng)中的位置等。2一、泵的分類泵的種類及技術(shù)性能 按照作用原理泵可分為動(dòng)力工泵類、容積式泵類及其他類型泵。 1 離心泵 離心泵的基本

2、性能參數(shù)為流量Q(m3/h，L/h)、揚(yáng)程H(m)、允許汽蝕余量hr(m)、轉(zhuǎn)速n(轉(zhuǎn)/min)，軸功率N和效率。這類泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量較輕，可以輸送溫度不超過(guò)80的清水及物理及化學(xué)性質(zhì)類似于水的液體。 2 軸流泵 軸流泵大多是單級(jí)的，可分為固定葉片式和可調(diào)葉片式兩種。 33 旋渦泵與離心泵相比，在相同的葉輪直徑和轉(zhuǎn)速下，旋渦泵的揚(yáng)程比離心泵高2倍4倍，但其效率較低，一般僅為20%50%。旋渦泵輸送液體潔凈，粘度不大，不含固體顆粒。44 往復(fù)泵 往復(fù)泵有電動(dòng)泵、直動(dòng)泵、隔膜泵、計(jì)量泵四種。 5 5 螺桿泵 螺桿泵的特點(diǎn)是流量和壓力的脈動(dòng)很小，噪聲小，壽命長(zhǎng)，有自吸能力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。有單螺桿泵、

3、雙螺桿泵和三螺桿泵之分。66 齒輪泵 齒輪泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，工作可靠，維護(hù)方便，能自吸，但流量和壓力的脈動(dòng)及噪聲較大。齒輪泵適用于輸送不含固體顆粒的多種液體，其輸送液體的粘度范圍很寬，可以輸送高壓力的液體。77 真空泵 真空泵的種類很多，有往復(fù)式具空泵、旋轉(zhuǎn)真空泵、羅茨真空泵和射流真空泵。8離心泵外形：9二離心泵的操作原理、構(gòu)造與類型 1、操作原理 由若干個(gè)彎曲的葉片組成的葉輪置于具有蝸殼通道的泵殼之內(nèi)。葉輪緊固于泵軸上泵軸與電機(jī)相連， 可由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。 10 吸入口位于泵殼中央與吸入管路相連，并在吸入管底部裝 一止逆閥。 泵殼的側(cè)邊為排出口，與排出管路相連，裝有調(diào)節(jié)閥。11離心泵的工作

4、過(guò)程：開泵前，先在泵內(nèi)灌滿要輸送的液體。 開泵后，泵軸帶動(dòng)葉輪一起高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力。液體在此作用下，從葉輪中心被拋向葉輪外周，壓力增高，并以很高的速度流入泵殼。 在蝸形泵殼中由于流道的不斷擴(kuò)大，液體的流速減慢，使 大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能。最后液體以較高的靜壓強(qiáng)從排出口流入排出管道。 泵內(nèi)的液體被拋出后，葉輪的中心形成了真空，在液面壓強(qiáng)（大氣壓）與泵內(nèi)壓力（負(fù)壓）的壓差作用下，液體便經(jīng)吸入管路進(jìn)入泵內(nèi)，填補(bǔ)了被排除液體的位置。12離心泵之所以能輸送液體，主要是依靠高速旋轉(zhuǎn)葉輪所產(chǎn)生的離心力，因此稱為離心泵。氣 縛離心泵啟動(dòng)時(shí)，如果泵殼內(nèi)存在空氣，由于空氣的密度遠(yuǎn)小于液體的密度，葉輪旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的

5、離心力很小，葉輪中心處產(chǎn)生的低壓不足以造成吸上液體所需要的真空度，這樣，離心泵就無(wú)法工作，這種現(xiàn)象稱作“氣縛”。為了使啟動(dòng)前泵內(nèi)充滿液體，在吸入管道底部裝一止逆閥。此外，在離心泵的出口管路上也裝一調(diào)節(jié)閥，用于開停車和調(diào)節(jié)流量。1314氣蝕現(xiàn)象氣蝕產(chǎn)生的原因葉片入口附近K處的壓強(qiáng)PK等于或小于輸送溫度下液體的飽和蒸氣壓，液體會(huì)發(fā)生沸騰 15氣蝕產(chǎn)生的后果：氣蝕發(fā)生時(shí)產(chǎn)生噪音和震動(dòng)，葉輪局部在巨大沖擊力的反復(fù)作用下，表面出現(xiàn)斑痕及裂紋，甚至呈海綿狀逐漸脫落。液體流量明顯下降，同時(shí)壓頭、效率也大幅度降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)輸不出液體。 162、基本部件和構(gòu)造1）葉輪a) 葉輪的作用 將電動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳給液體,

6、使液體的動(dòng)能有所提高。 b) 葉輪的分類 根據(jù)結(jié)構(gòu)閉式葉輪：開式葉輪： 半閉式葉輪： 葉片的內(nèi)側(cè)帶有前后蓋板，適于輸送干凈流體，效率較高。沒有前后蓋板，適合輸送含有固體顆粒的液體懸浮物,效率最低。只有后蓋板，可用于輸送漿料或含固體懸浮物的液體，效率較低。17182）泵殼 泵殼的作用 匯集液體，作導(dǎo)出液體的通道； 使液體的能量發(fā)生轉(zhuǎn)換，一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能。 導(dǎo)葉輪 為了減少液體直接進(jìn)入蝸殼時(shí)的碰撞，在葉輪與泵殼之間有時(shí)還裝有一個(gè)固定不動(dòng)的帶有葉片的圓盤，稱為導(dǎo)葉輪。導(dǎo)葉輪上的葉片的彎曲方向與葉輪上葉片的彎曲方向相反，其彎曲角度正好與液體從葉輪流出的方向相適應(yīng)，引導(dǎo)液體在泵殼的通道內(nèi)平緩的改變

7、方向，使能量損失減小，使動(dòng)能向靜壓能的轉(zhuǎn)換更為有效。 1920213）軸封裝置 A 軸封的作用 為了防止高壓液體從泵殼內(nèi)沿軸的四周而漏出，或者外界空氣漏入泵殼內(nèi)。 B 軸封的分類軸封裝置 填料密封：主要由填料函殼、軟填料和填料壓蓋組成，普通離心泵采用這種密封。 設(shè)備密封：主要由裝在泵軸上隨之轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)環(huán)和固定于泵殼上的靜環(huán)組成，兩個(gè)環(huán)形端面由彈簧的彈力互相貼緊而作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，起到密封作用。 222324三 、離心泵的用途 水泵 輸送清水和物性與水相近、無(wú)腐蝕性且雜質(zhì)很少的液體的泵, （B型） 耐腐蝕泵 接觸液體的部件（葉輪、泵體）用耐腐蝕材料制成。要求：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件容易更換、維修方便、密封可靠。

8、用于耐腐蝕泵的材料有：鑄鐵、高硅鐵、各種合金鋼、塑料、玻璃等。（F型）油泵輸送石油產(chǎn)品的泵 ，要求密封良好。（Y 型）雜質(zhì)泵 輸送含有固體顆粒的懸浮液、稠厚的漿液等的泵 ，又細(xì)分為污水泵、砂泵、泥漿泵等 。要求不易堵塞、易拆卸、耐磨、在構(gòu)造上是葉輪流道寬、葉片數(shù)目少。25四、離心泵的選用、安裝與操作 1、離心泵的選擇 1）確定輸送系統(tǒng)的流量和壓頭：一般情況下液體的輸送量是生產(chǎn)任務(wù)所規(guī)定的，如果流量在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，選泵時(shí)按最大流量考慮，然后，根據(jù)輸送系統(tǒng)管路的安排，用柏努利方程計(jì)算出在最大流量下管路所需壓頭。 2）選擇泵的類型與型號(hào)：首先根據(jù)被輸送液體的性質(zhì)和操作條件確定泵的類型，按已確定的流

9、量和壓頭從泵樣本或產(chǎn)品目錄中選出適合的型號(hào)。26若是沒有一個(gè)型號(hào)的H、Q與所要求的剛好相符，則在鄰近型號(hào)中選用H和Q都稍大的一個(gè)；若有幾個(gè)型號(hào)的H和Q都能滿足要求，那么除了考慮那一個(gè)型號(hào)的H和Q外，還應(yīng)考慮效率在此條件下是否比較大。 3)核算軸功率:若輸送液體的密度大于水的密度時(shí)，按 ：來(lái)計(jì)算泵的軸功率。 2、離心泵的安裝和使用 1）泵的安裝高度 為了保證不發(fā)生氣蝕現(xiàn)象或泵吸不上液體，泵的實(shí)際安裝27高度必須低于理論上計(jì)算的最大安裝高度，同時(shí)，應(yīng)盡量降低吸入管路的阻力。2）啟動(dòng)前先“灌泵” 這主要是為了防止“氣縛”現(xiàn)象的發(fā)生，在泵啟動(dòng)前，向泵內(nèi)灌注液體直至泵殼頂部排氣嘴處在打開狀態(tài)下有液體冒出時(shí)為止。3）離心泵的啟動(dòng) 為了不致啟動(dòng)時(shí)電流過(guò)大而燒壞電機(jī)，泵啟動(dòng)時(shí)要將出口閥完全關(guān)閉，等