1、2022-5-271第二章 流體輸送機(jī)械n2.1 概述概述n1.輸送機(jī)械所需能量輸送機(jī)械所需能量n2.常用流體輸送機(jī)械常用流體輸送機(jī)械n2.2 離心泵離心泵n1.工作原理和主要部件工作原理和主要部件n2.離心泵的主要性能參數(shù)離心泵的主要性能參數(shù)n3.離心泵的特性曲線離心泵的特性曲線n4.離心泵的安裝高度離心泵的安裝高度n5.泵的工作點(diǎn)泵的工作點(diǎn)n6.離心泵的組合操作離心泵的組合操作n7.離心泵的類型和選用離心泵的類型和選用n8.離心泵的安裝運(yùn)轉(zhuǎn)過程離心泵的安裝運(yùn)轉(zhuǎn)過程n注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)n作業(yè)作業(yè)n習(xí)題答案習(xí)題答案n2.3 其它類型泵其它類型泵n1 往復(fù)泵往復(fù)泵n 2. 計(jì)量泵計(jì)量泵n3.隔膜泵

2、隔膜泵n4.齒輪泵齒輪泵n5.螺桿泵螺桿泵n6.旋渦泵旋渦泵n7.各種化工用泵的比較各種化工用泵的比較n2.4 氣體輸送機(jī)械氣體輸送機(jī)械n1.概述概述n2.離心式通風(fēng)機(jī)離心式通風(fēng)機(jī)n3.離心式鼓風(fēng)機(jī)離心式鼓風(fēng)機(jī)n4.離心式壓縮機(jī)離心式壓縮機(jī) n5.羅茨鼓風(fēng)機(jī)羅茨鼓風(fēng)機(jī) n 6.往復(fù)式壓縮機(jī)往復(fù)式壓縮機(jī) n7. 真空泵真空泵2022-5-2722.1 概述n1.輸送機(jī)械所需能量22J/kg2J/Nm2mmmffffupWg ZhupHZHggWHgZhHg 或式中稱為壓頭稱為升揚(yáng)高度2022-5-2732.常用流體輸送機(jī)械n按工作原理分 離心式、往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式、流體動(dòng)力作用式n按流體相態(tài)分 液體

3、輸送機(jī)械（泵） 清水泵、油泵、泥漿泵 氣體壓縮和輸送機(jī)械 風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、真空泵n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(jī)； 有毒流體無泄漏泵2022-5-2742.2 離心泵離心泵離心泵的外觀2022-5-2751.工作原理和主要部件 工作原理 葉輪旋轉(zhuǎn)，離心力使液體獲得能量（動(dòng)能） 在泵殼中部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能 液體切向壓出通道 葉輪中心形成真空 壓差作用使液體不斷吸入2022-5-276離心泵的工作原理2022-5-277離心泵的吸液方式2022-5-278離心泵裝置簡(jiǎn)圖離心泵裝置簡(jiǎn)圖2022-5-279氣縛現(xiàn)象n指泵殼內(nèi)有空氣，泵啟動(dòng)后不能工作。n原因：氣體液體n預(yù)

4、防方法：?jiǎn)?dòng)前先灌泵（吸入管底部安有底閥）2022-5-2710主要部件n葉輪敞式、半蔽式、蔽式（見圖29）n泵殼通道漸寬n軸封填料密封、機(jī)械密封2022-5-2711 葉輪葉輪蔽式蔽式半蔽式半蔽式敞式敞式2022-5-2712泵殼2022-5-2713 軸封軸封 填料密封2022-5-2714 機(jī)械密封 軸封軸封2022-5-27152022-5-2716離心場(chǎng)中的機(jī)械能守恒2022-5-2717離心泵的理論壓頭2022-5-27182.離心泵的主要性能參數(shù)nV流量，m3/snNe（有效功率）和Na(軸功率） nHe有效壓頭，m n效率nn轉(zhuǎn)速，一般為12003600 r/min大型泵可達(dá)機(jī)

5、械水力容積907050J/s/J/seeaeNWwH VgNN2J/Nm2efupHZHgg 或2022-5-2719泵的比例定律n當(dāng)轉(zhuǎn)速變化在20內(nèi)，黏度不大，效率不變時(shí)： 11222112231122;aaVnVnHenHenNnNn2022-5-27203.離心泵的特性曲線n（n一定時(shí)，從實(shí)驗(yàn)測(cè)出的各主要性能參數(shù)之間的關(guān)系曲線）nV此曲線的最高點(diǎn)為泵的設(shè)計(jì)點(diǎn)（對(duì)應(yīng)于額定流量）nHeVV增大時(shí)，He減小nNaVNa隨V的增大而增大。 當(dāng)V=0時(shí)， Na為最小值。2022-5-2721h/m/V3m/HNVNVHV離心泵特性曲線2022-5-27224.離心泵的安裝高度離心泵的安裝高度(以清

6、水泵為例） 2022022222100.24m2m10mH O 20,mH O,mH O 10mH OmH O 0.24mH OmH OgsVfgsVfuHHHHHgHHHHH式中安裝高度，泵的允許吸上真空高度（在、 清水、指定流量下測(cè)得的，列入泵樣本）當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)卮髿鈮簽樵囼?yàn)條件液體的蒸汽壓，為試驗(yàn)條件吸入管路阻力，2022-5-2723 離心泵的安裝高度離心泵的安裝高度2022-5-27240(0 1)0.5vgfrrppHHNPSHgNPSH（）式中（）泵產(chǎn)品樣本提供的必需氣蝕余量 校核泵能否正常操作：校核泵能否正常操作：應(yīng)保證 Hg(實(shí)際)Hg否則，可能發(fā)生汽蝕現(xiàn)象 指泵吸入口與吸入貯槽液

7、面間允許達(dá)到的最大垂直指泵吸入口與吸入貯槽液面間允許達(dá)到的最大垂直距離。距離。2022-5-2725氣蝕現(xiàn)象n安裝高度Hg ，葉輪中心壓力p進(jìn)口 。 當(dāng)p進(jìn)口 液體的飽和蒸汽壓時(shí)，液體部分氣化，氣泡產(chǎn)生沖擊、振動(dòng)、腐蝕作用。 避免方法：安裝高度Hg 不能過大。2022-5-27265.泵的工作點(diǎn)n安裝在管路中的離心泵應(yīng)同時(shí)滿足兩條曲線 其交點(diǎn)即為泵的工作點(diǎn)（見圖213）。 兩臺(tái)泵組合時(shí)其特性曲線由單臺(tái)泵的特性曲線 組合而成。 注意:泵的工作點(diǎn)不同于泵的設(shè)計(jì)點(diǎn)。 離心泵特性曲線泵的特性方程方程）管路特性方程（柏努利VHVfHe2022-5-272722242224228()fVdlulHdgdg

8、ldVKVd g222fupHZHggHBKV (管路特性曲線方程)管路特性曲線方程2022-5-2728242428()8()8e5ll(l+l )ddKd gd ggd22uppBZZggg 2HBKV管路特性曲線方程2022-5-27296.離心泵的組合操作離心泵的組合操作（以兩臺(tái)泵組合為例）n并聯(lián)：V 增大，但 V并 2 V單n串聯(lián)：He增大，但 H串 2 H單 這與泵的工作點(diǎn)有關(guān)。 2022-5-2730離心泵的組合操作離心泵的組合操作2022-5-2731離心泵的組合操作離心泵的組合操作2022-5-27327.離心泵的類型和選用離心泵的類型和選用n離心泵的類型離心泵的類型2022

9、-5-2733 IS型離心水泵結(jié)構(gòu)圖2022-5-2734多級(jí)泵2022-5-2735 多級(jí)離心泵示意圖多級(jí)離心泵示意圖2022-5-2736屏蔽泵2022-5-2737雜質(zhì)泵：雜質(zhì)泵：輸送含固體顆粒的輸送含固體顆粒的液體、稠厚的漿液，液體、稠厚的漿液，葉輪流道寬，葉片葉輪流道寬，葉片數(shù)少。數(shù)少。2022-5-2738離心泵的選用n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）n根據(jù)V,He,同時(shí)參考泵的工作點(diǎn)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。2022-5-2739圖223 IS型離心泵系列特性曲線2022-5-27408.離心

10、泵的安裝運(yùn)轉(zhuǎn)過程注意事項(xiàng)nHg允許安裝高度，以免發(fā)生氣蝕；n盡量降低阻力（減小管長(zhǎng)，增大管徑）；n灌泵，以免發(fā)生氣縛；n啟動(dòng)前先關(guān)閉出口閥（以免電機(jī)超負(fù)荷）；n停車前先關(guān)閉出口閥（以免液體倒流沖擊葉輪）；n注意觀察運(yùn)轉(zhuǎn)過程（噪聲、壓力、軸承、漏液、發(fā)熱等）。2022-5-2741第二章第二章 流體輸送機(jī)械流體輸送機(jī)械n2.3 2.3 其它類型泵其它類型泵2022-5-27421. 往復(fù)泵單動(dòng)泵，供液不連續(xù)；雙動(dòng)泵，連續(xù)供液。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： 活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，直接以靜壓能形式向液體供能。 為了耐高壓，可將活塞和連桿用柱塞代替。 2022-

11、5-2743泵缸泵缸活塞、活塞桿活塞、活塞桿排出口排出口吸入口吸入口 往復(fù)泵動(dòng)態(tài)示意圖2022-5-2744圖224 往復(fù)泵圖225 雙動(dòng)往復(fù)泵2022-5-2745往復(fù)泵的操作要點(diǎn)和流量調(diào)節(jié) 適用場(chǎng)合與流體 (V不太大，H較高，非腐蝕和懸浮物)安裝高度有一定的限制有自吸作用，啟動(dòng)前無需要灌泵 一般不設(shè)出口閥，有也必須打開啟動(dòng) 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2022-5-2746圖229 用旁路閥調(diào)節(jié)流量 2022-5-2747 2.計(jì)量泵2022-5-2748計(jì)量泵工作原理示意圖2022-5-2749 工作原理往復(fù)泵的一種原動(dòng)機(jī)偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng) 流量調(diào)

12、節(jié)調(diào)整偏心度柱塞沖程變化調(diào)節(jié)流量。 應(yīng)用場(chǎng)合輸送量或配比要求非常精確的場(chǎng)合。計(jì)量泵2022-5-27503.隔膜泵 工作原理往復(fù)泵的一種 流量調(diào)節(jié)調(diào)整活柱往復(fù)頻率或旁路 應(yīng)用場(chǎng)合腐蝕性的液體、固體懸浮液2022-5-2751隔膜泵隔膜泵2022-5-27524.齒輪泵2022-5-2753 工作原理旋轉(zhuǎn)泵的一種 流量調(diào)節(jié) 應(yīng)用場(chǎng)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2022-5-27545.螺桿泵2022-5-2755 工作原理旋轉(zhuǎn)泵的一種; 螺紋在旋轉(zhuǎn)時(shí)有推進(jìn)作用。單螺桿；雙螺桿；三螺桿。2022-5-2756螺桿泵工作原理圖2022-5-2757 流量調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速或旁路

13、 應(yīng)用場(chǎng)合高壓頭、小流量；粘稠以至膏狀物；固體懸浮液螺桿泵2022-5-27586.6.旋渦泵旋渦泵（特殊類型的離心泵）2022-5-2759旋渦泵葉輪2022-5-2760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(chǎng)合V，H 高壓頭，較小流量對(duì)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2022-5-2761項(xiàng)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(jì)量泵隔膜泵齒輪泵螺桿泵流量壓頭效率流量調(diào)節(jié)自吸作用啟動(dòng)流體結(jié)構(gòu)造價(jià)7.各種化工用泵的比較各種化工用泵的比較2022-5-2762各種

14、化工用泵的比較（備注）各種化工用泵的比較（備注）n流量：均勻；不均勻；尚可；隨管路特性而變； 恒定；范圍廣、易達(dá)大流量；小流量；較小流量n壓頭高低：不易達(dá)到高壓頭；壓頭較高；壓頭高。n效率：稍低、愈偏離額定越?。坏?；高；較高；n流量調(diào)節(jié)：出口閥；轉(zhuǎn)速；旁路；沖程n自吸操作：有；沒有；n啟動(dòng)：關(guān)閉出口閥；出口閥全開；n被輸送流體：各種物料（高粘度除外）；不含固體顆粒，腐蝕性也可；精確計(jì)量；可輸送懸浮液；高粘度液體；腐蝕性液體；不能輸送腐蝕性或含固體顆粒液體n結(jié)構(gòu)與造價(jià)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；造價(jià)低謙；結(jié)構(gòu)緊湊；n加工要求高；結(jié)構(gòu)復(fù)雜；造價(jià)高；體積大2022-5-27632.4 氣體輸送機(jī)械n1.概述概述 和

15、液體輸送機(jī)械比較：對(duì)相同的w, d, l, 氣體輸送機(jī)械要求的壓頭H要高許多 （密度的原因）； 不同類型的氣體輸送機(jī)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）。2022-5-2764氣體輸送機(jī)械的分類（名稱）n通風(fēng)機(jī)：終壓15kPa(表壓）, 壓縮比11.15n鼓風(fēng)機(jī)：終壓=15300kPa (表壓） ， 1.15壓縮比 4n真空泵：壓縮比由真空度決定n壓縮比p出 / p進(jìn) （p為絕對(duì)壓力）2022-5-27652.離心式通風(fēng)機(jī)離心式通風(fēng)機(jī)2022-5-2766壓頭壓頭 壓頭又稱風(fēng)壓，為靜壓頭Hp與動(dòng)壓頭HK之和。2222212222N/mTT

16、pKpuHZgguHHgZgpuppHHH 從得即2022-5-2767（試驗(yàn)介質(zhì)為20的空氣，密度為1.2kg/m3。）實(shí)際使用時(shí)應(yīng)進(jìn)行風(fēng)壓換算：HT,即離心式通風(fēng)機(jī)離心式通風(fēng)機(jī)的特性曲線的特性曲線2N/m1.2TTHH圖圖2392022-5-27683.離心式鼓風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(jí)出口表壓多在30kPa以內(nèi)；多級(jí)可達(dá)0.3MPa。 選型方法與離心通風(fēng)相同2022-5-27694.離心式壓縮機(jī)離心式壓縮機(jī) 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)（定子與轉(zhuǎn)子）（定子與轉(zhuǎn)子） 轉(zhuǎn)子：主軸、多級(jí)葉輪、軸套、平衡元件 定子：氣缸、隔板 2022-5-2770葉輪離心式壓縮機(jī)離心式壓縮機(jī)2022-5-2771工作原理 氣體葉輪中心離心力做功高速到達(dá)外圍擴(kuò)壓器降速、增壓彎道，回流器下一級(jí)葉輪中心增壓多次，高壓離開特性曲線 與離心通風(fēng)機(jī)相似2022-5-2772特點(diǎn) 與往復(fù)式壓縮機(jī)相比：體積和重量都很小而流量很大； 供氣均勻；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn) 易損部件少、維護(hù)方便 已有取代往復(fù)式壓縮機(jī)的趨勢(shì) 2022-5-27735.羅茨鼓風(fēng)機(jī) 工