流體輸送機械 lx

第二章流體輸送機械§2.1概述1.輸送機械所需能量2.常用流體輸送機械§2.2離心泵1.工作原理和主要部件2.離心泵的主要性能參數(shù)3.離心泵的特性曲線4.離心泵的安裝高度5.泵的工作點6.離心泵的組合操作7.離心泵的類型和選用8.離心泵的安裝運轉(zhuǎn)過程注意事項作業(yè)習(xí)題答案§2.3其它類型泵1往復(fù)泵

2.計量泵3.隔膜泵4.齒輪泵5.螺桿泵6.旋渦泵7.各種化工用泵的比較§2.4氣體輸送機械1.概述2.離心式通風(fēng)機3.離心式鼓風(fēng)機4.離心式壓縮機5.羅茨鼓風(fēng)機

6.往復(fù)式壓縮機7.真空泵5/31/20241§2.1概述1.輸送機械所需能量5/31/202422.常用流體輸送機械⑴按工作原理分離心式、往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式、流體動力作用式⑵按流體相態(tài)分

①液體輸送機械（泵）——

清水泵、油泵、泥漿泵②氣體壓縮和輸送機械——

風(fēng)機、壓縮機、真空泵⑶按流體性質(zhì)分耐腐蝕——堿液泵；高、低溫——液氧泵；易然易爆——氫壓機；有毒流體——無泄漏泵5/31/20243§2.2離心泵離心泵的外觀5/31/202441.工作原理和主要部件⑴工作原理①葉輪旋轉(zhuǎn)，離心力使液體獲得能量（動能）

②在泵殼中部分動能轉(zhuǎn)化為靜壓能

③液體切向壓出通道

④葉輪中心形成真空

⑤壓差作用使液體不斷吸入5/31/20245離心泵的工作原理5/31/20246離心泵的吸液方式5/31/20247離心泵裝置簡圖5/31/20248⑵氣縛現(xiàn)象指泵殼內(nèi)有空氣，泵啟動后不能工作。原因：ρ氣體<<ρ液體預(yù)防方法：啟動前先灌泵（吸入管底部安有底閥）5/31/20249⑶主要部件①葉輪——敞式、半蔽式、蔽式（見圖2－9）②泵殼——通道漸寬③軸封——填料密封、機械密封5/31/202410

葉輪蔽式半蔽式敞式5/31/202411泵殼5/31/202412

軸封填料密封5/31/202413機械密封

軸封5/31/2024145/31/202415離心場中的機械能守恒5/31/202416離心泵的理論壓頭5/31/2024172.離心泵的主要性能參數(shù)⑴V——流量，m3/s⑵Ne（有效功率）和Na(軸功率）

⑶He——有效壓頭，m

⑷η——效率⑸n——轉(zhuǎn)速，一般為1200～3600r/min5/31/202418※泵的比例定律當(dāng)轉(zhuǎn)速變化在20％內(nèi)，黏度不大，效率不變時：

5/31/2024193.離心泵的特性曲線（n一定時，從實驗測出的各主要性能參數(shù)之間的關(guān)系曲線）⑴η～V——此曲線的最高點為泵的設(shè)計點（對應(yīng)于額定流量）⑵He～V——V增大時，He減?、荖a～V——Na隨V的增大而增大。當(dāng)V=0時，Na為最小值。5/31/202420離心泵特性曲線5/31/2024214.離心泵的安裝高度(以清水泵為例）5/31/202422離心泵的安裝高度5/31/202423

校核泵能否正常操作：應(yīng)保證

Hg(實際)<[Hg]否則，可能發(fā)生汽蝕現(xiàn)象※最大允許安裝高度[Hg]指泵吸入口與吸入貯槽液面間允許達到的最大垂直距離。5/31/202424※氣蝕現(xiàn)象安裝高度Hg

，葉輪中心壓力p進口。當(dāng)p進口

<液體的飽和蒸汽壓時，液體部分氣化，氣泡產(chǎn)生沖擊、振動、腐蝕作用。避免方法：安裝高度Hg

不能過大。5/31/2024255.泵的工作點安裝在管路中的離心泵應(yīng)同時滿足兩條曲線

其交點即為泵的工作點（見圖2－13）。

◎兩臺泵組合時其特性曲線由單臺泵的特性曲線組合而成。注意:泵的工作點不同于泵的設(shè)計點。

5/31/202426(管路特性曲線方程)管路特性曲線方程5/31/202427管路特性曲線方程5/31/2024286.離心泵的組合操作（以兩臺泵組合為例）⑴并聯(lián)：V

增大，但V并

<2V單⑵串聯(lián)：He增大，但H串

<2H單

這與泵的工作點有關(guān)。

5/31/202429離心泵的組合操作5/31/202430離心泵的組合操作5/31/2024317.離心泵的類型和選用⑴離心泵的類型5/31/202432

IS型離心水泵結(jié)構(gòu)圖5/31/202433多級泵5/31/202434

多級離心泵示意圖5/31/202435屏蔽泵5/31/202436雜質(zhì)泵：輸送含固體顆粒的液體、稠厚的漿液，葉輪流道寬，葉片數(shù)少。5/31/202437⑵離心泵的選用①確定泵的類型（依據(jù)：液體性質(zhì)——密度、黏度、蒸汽壓、腐蝕性；操作條件——溫度、壓力等）②根據(jù)V,He,同時參考泵的工作點的效率的高低，從泵系列特性曲線上選擇，或從產(chǎn)品樣本、產(chǎn)品目錄上查找。5/31/202438圖2－23IS型離心泵系列特性曲線5/31/2024398.離心泵的安裝運轉(zhuǎn)過程注意事項⑴Hg<允許安裝高度，以免發(fā)生氣蝕；⑵盡量降低阻力（減小管長，增大管徑）；⑶灌泵，以免發(fā)生氣縛；⑷啟動前先關(guān)閉出口閥（以免電機超負荷）；⑸停車前先關(guān)閉出口閥（以免液體倒流沖擊葉輪）；⑹注意觀察運轉(zhuǎn)過程（噪聲、壓力、軸承、漏液、發(fā)熱等）。5/31/202440第二章流體輸送機械§2.3其它類型泵5/31/2024411.往復(fù)泵②單動泵，供液不連續(xù)；雙動泵，連續(xù)供液。⑴結(jié)構(gòu)和工作原理主要部件：泵缸；活塞；活塞桿；吸入閥、排出閥

工作原理：說明：

①活塞往復(fù)運動，直接以靜壓能形式向液體供能。

③為了耐高壓，可將活塞和連桿用柱塞代替。

5/31/202442泵缸活塞、活塞桿排出口吸入口往復(fù)泵動態(tài)示意圖5/31/202443圖2－24往復(fù)泵圖2－25雙動往復(fù)泵5/31/202444⑵往復(fù)泵的操作要點和流量調(diào)節(jié)

①適用場合與流體(V不太大，H較高，非腐蝕和懸浮物)②安裝高度有一定的限制③有自吸作用，啟動前無需要灌泵

④一般不設(shè)出口閥，有也必須打開啟動

⑤往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)方法：

a.用旁路閥調(diào)節(jié)流量

b.改變曲柄轉(zhuǎn)速5/31/202445圖2－29用旁路閥調(diào)節(jié)流量

5/31/202446

2.計量泵5/31/202447計量泵工作原理示意圖5/31/202448⑴工作原理往復(fù)泵的一種原動機

偏心輪轉(zhuǎn)動

柱塞的往復(fù)運動⑵流量調(diào)節(jié)調(diào)整偏心度

柱塞沖程變化

調(diào)節(jié)流量。⑶應(yīng)用場合輸送量或配比要求非常精確的場合。計量泵5/31/2024493.隔膜泵⑴工作原理往復(fù)泵的一種⑵流量調(diào)節(jié)調(diào)整活柱往復(fù)頻率或旁路⑶應(yīng)用場合腐蝕性的液體、固體懸浮液5/31/202450隔膜泵5/31/2024514.齒輪泵5/31/202452⑴工作原理旋轉(zhuǎn)泵的一種⑵流量調(diào)節(jié)⑶應(yīng)用場合轉(zhuǎn)速或旁路高壓頭、小流量;粘稠以至膏狀物;固體懸浮液。齒輪泵5/31/2024535.螺桿泵5/31/202454⑴工作原理旋轉(zhuǎn)泵的一種;螺紋在旋轉(zhuǎn)時有推進作用。單螺桿；雙螺桿；三螺桿。5/31/202455螺桿泵工作原理圖5/31/202456⑵流量調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速或旁路⑶應(yīng)用場合高壓頭、小流量；粘稠以至膏狀物；固體懸浮液螺桿泵5/31/2024576.旋渦泵（特殊類型的離心泵）5/31/202458旋渦泵葉輪5/31/202459葉輪－開有凹槽的圓盤引水道葉輪旋轉(zhuǎn)，凹槽內(nèi)液體被做功。在引水道和凹槽間往返多次，被多次做功。2流量調(diào)節(jié)V↓，N↑與正位移泵相同3應(yīng)用場合V↓，H↑↑高壓頭，較小流量對固體懸浮液，高粘度流體不適用。1工作原理－特殊類型的離心泵5/31/202460項目離心式正位移式往復(fù)式旋轉(zhuǎn)式離心泵旋渦泵往復(fù)泵計量泵隔膜泵齒輪泵螺桿泵流量①④⑥①④⑦②⑤⑧②⑤⑦②⑤⑧③⑤⑦③⑤⑦壓頭①②③③③②②效率①②③③③④④流量調(diào)節(jié)①②③②③④④②③③③自吸作用②②①①①①①啟動①②②②②②②流體①②⑦③④⑥⑤④⑤結(jié)構(gòu)造價①②①③⑤⑥⑦⑤⑥⑤⑥③④③④7.各種化工用泵的比較5/31/202461各種化工用泵的比較（備注）流量：①均勻；②不均勻；③尚可；④隨管路特性而變；⑤恒定；⑥范圍廣、易達大流量；⑦小流量；⑧較小流量 壓頭高低：①不易達到高壓頭；②壓頭較高；③壓頭高。效率：①稍低、愈偏離額定越小；②低；③高；④較高；流量調(diào)節(jié)：①出口閥；②轉(zhuǎn)速；③旁路；④沖程自吸操作：①有；②沒有； 啟動：①關(guān)閉出口閥；②出口閥全開；被輸送流體：①各種物料（高粘度除外）；②不含固體顆粒，腐蝕性也可；③精確計量；④可輸送懸浮液；⑤高粘度液體；⑥腐蝕性液體；⑦不能輸送腐蝕性或含固體顆粒液體結(jié)構(gòu)與造價：①結(jié)構(gòu)簡單；②造價低謙；③結(jié)構(gòu)緊湊；④加工要求高；⑤結(jié)構(gòu)復(fù)雜；⑥造價高；⑦體積大5/31/202462§2.4氣體輸送機械1.概述

⑴和液體輸送機械比較：對相同的w,d,l,

氣體輸送機械要求的壓頭H要高許多（密度的原因）；

⑵不同類型的氣體輸送機械的比較：離心式、軸流式：V較大，但H較??；正位移式：H較大，但V難以增大（體積限制）。5/31/202463⑶氣體輸送機械的分類（名稱）①通風(fēng)機：終壓

15kPa(表壓）,

壓縮比＝1～1.15②鼓風(fēng)機：終壓=15~300kPa(表壓）

，

1.15<壓縮比<4③壓縮機：終壓

300kPa(表壓）,

壓縮比>4④真空泵：壓縮比由真空度決定壓縮比＝p出/p進（p為絕對壓力）5/31/2024642.離心式通風(fēng)機5/31/202465⑴壓頭壓頭又稱風(fēng)壓，為靜壓頭Hp與動壓頭HK之和。5/31/202466（試驗介質(zhì)為20℃的空氣，密度為ρ’＝1.2kg/m3。）實際使用時應(yīng)進行風(fēng)壓換算：HT∝ρ,即⑵離心式通風(fēng)機的特性曲線圖2－395/31/2024673.離心式鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)特點外形與離心泵相似，蝸殼形通道常為圓形。外殼直徑與厚度之比較大，葉片數(shù)目較多，轉(zhuǎn)速較高。單級出口表壓多在30kPa以內(nèi)；多級可達0.3MPa。

選型方法與離心通風(fēng)相同5/31/2024684.離心式壓縮機

⑴結(jié)構(gòu)（定子與轉(zhuǎn)子）

轉(zhuǎn)子：主軸、多級葉輪、軸套、平衡元件

定子：氣缸、隔板

5/31/202469葉輪離心式壓縮機5/31/202470⑵．工作原理

氣體葉輪中心離心力做功高速到達外圍擴壓器降速、增壓彎道，回流器下一級葉輪中心增壓多次，高壓離開⑶．特性曲線——與離心通風(fēng)機相似5/31/202471⑷．特點與往復(fù)式壓縮機相比：體積和重量都很小而流量很大；供氣均勻；運轉(zhuǎn)平穩(wěn)易損部件少、維護方便已有取代往復(fù)式壓縮機的趨勢5/31/2024725.羅茨鼓風(fēng)機

工作原理與齒輪泵相近。正位移型：風(fēng)量