第二章流體保送機(jī)械1流體保送機(jī)械：為流體提供機(jī)械能的機(jī)械設(shè)備。作用：將流體由總比能低處送到總比能高處，或抑制流體流動(dòng)阻力。按保送流體性質(zhì)不同分類：泵：保送液體的機(jī)械，如正位移泵、離心泵等；緊縮機(jī)或風(fēng)機(jī)：保送氣體的機(jī)械?；はM(fèi)系統(tǒng)中流體保送的主要義務(wù)是滿足對(duì)工藝流體的流量和壓強(qiáng)的要求。流體保送系統(tǒng)包括：流體保送管路、流體保送機(jī)械、流動(dòng)參數(shù)測(cè)控安裝。23、流體動(dòng)力式泵：利用流體高速放射時(shí)動(dòng)能或靜壓能相互轉(zhuǎn)換的原理吸引保送另一種流體。如放射泵、虹吸泵等。一、分類流體保送機(jī)械按其任務(wù)原理分：1、葉片式泵：利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪使流體獲得動(dòng)能并轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能。其流量平均，也可到達(dá)較高的壓力。如離心泵〔化工中用泵90%以上為離心泵〕、旋渦泵、軸流泵等2、容積式〔或叫正位移〕泵：利用活塞或轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)改動(dòng)任務(wù)室容積、周期性地?cái)D壓流體使之獲得動(dòng)能或靜壓能，優(yōu)點(diǎn)：容易獲得高壓。如往復(fù)泵，齒輪泵，螺桿泵等。第一節(jié)液體保送機(jī)械3主要由吸入管、排出管和泵體組成。泵體的主要部件為葉輪和泵殼，葉輪主要起做功的作用，而泵殼為蝸殼形，截面逐漸擴(kuò)展，導(dǎo)致流速減小從而使液體的壓力上升。此外還有泵軸、導(dǎo)輪、密封和平衡安裝。二、離心泵1、構(gòu)造和主要部件4離心泵的主要構(gòu)造〔1〕葉輪通常由6~8片〔最多12片〕后彎的葉片組成，葉輪安裝在泵軸上，并放在泵殼內(nèi)；是離心泵的關(guān)鍵部件。作用：將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳給液體，使經(jīng)過離心泵的液體靜壓能和動(dòng)能均有所提高。分類：A：敞式葉輪沒有前、后蓋板；構(gòu)造簡(jiǎn)單，清洗方便；但是液體易發(fā)生倒流，效率較低；適宜于保送漿液和含有固體懸浮物的液體，不易堵塞。5B：半蔽式葉輪吸液口一側(cè)無蓋板，而在另一側(cè)有后輪蓋。構(gòu)造簡(jiǎn)單，但效率也較低；適用于保送懸浮液。6C：蔽式葉輪有前后輪蓋；構(gòu)造較復(fù)雜，造價(jià)較高；效率較高，適于保送清潔流體；運(yùn)用廣泛。7葉輪按其吸液方式不同可分為單吸式和雙吸式兩種：傳送機(jī)械能的主要部件，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)接受很大的扭矩。⑴懸臂式：用于小型離心泵；將葉輪固定在泵軸的一端，并經(jīng)過鍵或者葉輪與泵軸的螺栓銜接來傳送扭矩。⑵單梁式：用于大型離心泵或多級(jí)離心泵；將葉輪固定在泵軸的中間，主要用平鍵來傳送扭矩〔2〕泵軸8〔3〕泵殼沿葉輪旋轉(zhuǎn)方向，泵殼與葉輪之間構(gòu)成一個(gè)截面逐漸擴(kuò)展的通道，出口截面最大。從葉輪周圍甩出的高速液體在通道內(nèi)逐漸降低速度，既可將液體的大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換為靜壓能，從而提高液體的壓力，又可減少液體因流速過大而引起泵體內(nèi)部的能量耗費(fèi)作用：封鎖葉輪，以便使葉輪吸入和排出液體；聚集液體，轉(zhuǎn)換能量。吸入口：位于泵殼中央，與吸入管相接，裝有底閥防止液體倒流；排出口：位于泵殼外緣，切線方向。9(4)導(dǎo)輪導(dǎo)輪上葉片彎曲方向與葉輪上葉片的旋轉(zhuǎn)方向相反，其彎曲角度恰好與液體從葉輪番出的方向相順應(yīng)。作用：使高速液體流過時(shí)，能均勻而平緩地降低流速，調(diào)整流向，減少機(jī)械能損失。10〔5〕軸封安裝泵軸與泵殼間的密封，分為填料密封和機(jī)械密封作用：防止泵內(nèi)高壓液體沿間隙漏出，或外界空氣以相反方向漏入泵內(nèi)。填料密封：又稱填料函，或者盤根箱，普通采用浸油或涂石墨的石棉繩等作為填料。簡(jiǎn)單易行，但維修任務(wù)量大，容易走漏；不適用于易燃，易爆，有毒或者貴重液體的保送。填料套填料環(huán)填料填料壓蓋雙頭螺栓螺母11機(jī)械密封：又稱端面密封，構(gòu)造復(fù)雜，精度要求高，價(jià)錢貴，裝卸和改換零件不便；但密封性能好，壽命長(zhǎng)，功率耗費(fèi)小，平安性好。動(dòng)環(huán)靜環(huán)彈簧由裝在軸上的動(dòng)環(huán)6和固定在泵殼上的靜環(huán)7所組成，兩環(huán)的接觸端面隨泵的運(yùn)轉(zhuǎn)做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，借助彈簧力的作用相互緊貼而起密封作用。12〔6〕軸向推力平衡安裝產(chǎn)生緣由：?jiǎn)挝诫x心泵，葉輪前后輪蓋面積不等，受力不同，將葉輪推向吸入口一側(cè)。平衡孔：葉輪后輪蓋上開孔；平衡管：泵殼上的接納通到泵的吸入口；平衡盤：用于多級(jí)離心泵，設(shè)在最后一級(jí)葉輪的后面。13處理方法：14液體分開葉輪進(jìn)入蝸殼后在蝸殼的約束下繼續(xù)沿切向流動(dòng)，由于蝸殼流道逐漸擴(kuò)展，流體速度不斷下降，因此其動(dòng)能減小，靜壓能添加，使液體壓力上升，最后沿切向流出蝸殼進(jìn)入排出管路。而泵內(nèi)流體在葉輪中心入口處由于加速而減壓，葉輪中心處構(gòu)成真空，使外面液體在大氣壓下進(jìn)入泵。2、離心泵的任務(wù)原理液體由葉輪中心處進(jìn)入離心泵，隨著葉輪高速旋轉(zhuǎn)，并在離心力作用下沿著葉片之間的通道向外緣運(yùn)動(dòng)，速度不斷添加，機(jī)械能不斷提高直至到達(dá)外緣。153、離心泵的主要性能參數(shù)〔1〕流量Q：泵的送液才干，指泵單位時(shí)間實(shí)踐輸出的液體量，單位m3/s,m3/h，取決于泵的構(gòu)造、尺寸和轉(zhuǎn)速?！?〕壓頭H：又叫揚(yáng)程，指離心泵對(duì)單位分量的液體所提供的能量，單位為J/N或m液柱。取決于泵的構(gòu)造、轉(zhuǎn)速和流量∑Hf,1-2≈016〔3〕功率有效功率：Ne=QHρg=we·W軸功率：N=Ne/η電動(dòng)機(jī)功率：軸功率除以傳動(dòng)效率，傳動(dòng)效率96%〔4〕效率η反映離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程的能量損失容積損失：一部份已獲得能量的高壓液體由葉輪出口處經(jīng)過葉輪與泵殼間的縫隙或從平衡孔走漏前往到葉輪入口處的低壓區(qū)呵斥能量損失。處理方法：運(yùn)用半蔽式和蔽式葉輪。蔽式葉輪容積損失量小，但葉輪內(nèi)流道易堵塞，只適宜保送清潔液體。開式葉輪不易堵塞，但容積損失大故效率低。半蔽式介于二者之間。17處理方法：蝸殼的外形按液體分開葉輪后的自在流動(dòng)軌跡螺旋線設(shè)計(jì)，可使液體動(dòng)壓頭轉(zhuǎn)換為靜壓頭的過程中能量損失最小。水力損失：進(jìn)入離心泵的黏性液體在流動(dòng)過程中由于葉片間的環(huán)流和摩擦阻力以及液體在泵殼中由沖擊而呵斥的能量損失。18在蝸殼內(nèi)安裝固定導(dǎo)輪和采取后向葉片均可減少水力損失，提高水力效率。機(jī)械損失：泵軸與軸承之間、泵軸與密封填料之間等產(chǎn)生的機(jī)械摩擦呵斥的能量損失。處理方法：堅(jiān)持軸承光滑，堅(jiān)持填料壓蓋松緊適度。泵的總效率：η=ηQ·ηH·ηM小泵η：0.5~0.7，大泵η：可達(dá)0.9效率與流量有關(guān)，額定流量：泵在最高效率時(shí)的流量4、離心泵的特性曲線及其影響要素〔1〕特性曲線：描畫壓頭、軸功率、效率與流量關(guān)系〔H—Q、N—Q、—Q〕的曲線。對(duì)實(shí)踐流體，這些曲線尚難以實(shí)際推導(dǎo)，而是由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。

HN離心泵的特性曲線反映了泵的根本性能，由制造廠附于產(chǎn)品樣本中，是指點(diǎn)正確選擇和操作離心泵的主要根據(jù)。1920離心泵性能曲線測(cè)試實(shí)驗(yàn)21

HN22H—Q曲線代表的是在一定轉(zhuǎn)速下流體流經(jīng)離心泵所獲得的能量與流量的關(guān)系，是最為重要的一條特性曲線。曲線特點(diǎn)：揚(yáng)程H隨流量Q的添加而下降。H—Q曲線有的離心泵在小流量時(shí)有駝峰，即同一壓頭下有兩個(gè)不同的流量，在駝峰附近操作時(shí)泵任務(wù)不穩(wěn)定，壓頭損失大，效率低，故普通不應(yīng)在此區(qū)域內(nèi)操作。N—Q曲線

HN23軸功率N：隨流量添加而增大，流量為0時(shí)軸功率最小，但不為0〔泵啟動(dòng)時(shí)要關(guān)出口閥，使起動(dòng)電流減小以維護(hù)電機(jī)?！场Ｓ行Чβ蔔e：流體從泵獲得的實(shí)踐功率，可直接由泵的流量和揚(yáng)程求得隨流量增大，泵的效率曲線出現(xiàn)一極大值即最高效率點(diǎn)，在與之對(duì)應(yīng)的流量下任務(wù)，泵的能量損失最小?！猀曲線

HN離心泵銘牌上標(biāo)出的H、Q、N性能參數(shù)即為最高效率時(shí)的數(shù)據(jù)，稱為“最正確工況參數(shù)〞。普通將最高效率值的92%的范圍稱為泵的高效區(qū)，泵應(yīng)盡量在該范圍內(nèi)操作。24〔2〕影響離心泵特性的要素由制造廠提供的離心泵的特性曲線是在一定轉(zhuǎn)速下用20℃的清水為工質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的。假設(shè)保送的液體性質(zhì)與此相差較大時(shí)，泵的特性曲線將發(fā)生變化，應(yīng)加以修正。實(shí)際分析闡明,流量和壓頭與液體密度無關(guān)，闡明離心泵的H—Q曲線不隨液體密度而變，—Q曲線也不隨液體密度而變。離心泵所需的軸功率那么隨液體密度的添加而添加，即N—Q曲線要變。留意：葉輪進(jìn)、出口的壓差p正比于液體密度。液體密度的影響25泵啟動(dòng)前空氣未排盡或運(yùn)轉(zhuǎn)中有空氣漏入，使泵內(nèi)流體平均密度下降，導(dǎo)致葉輪進(jìn)、出口壓差減小。會(huì)使泵入口處的真空度減小、吸入流量下降。嚴(yán)重時(shí)泵將無法吸上液體。因此：離心泵啟動(dòng)之前要進(jìn)展“灌泵〞，防止泵不能產(chǎn)生足夠壓差吸入液體，產(chǎn)生“氣縛〞景象，俗稱“不上量〞。處理方法：離心泵任務(wù)時(shí)、尤其是啟動(dòng)時(shí)一定要保證液體延續(xù)的條件?？刹捎迷O(shè)置底閥、啟動(dòng)前灌泵、使泵的安裝位置低于吸入液面等措施。液體黏度的影響液體黏度的改動(dòng)將直接改動(dòng)其在離心泵內(nèi)的能量損失，因此，H—Q、N—Q、—Q曲線都將隨之而變。液體運(yùn)動(dòng)黏度<2010-6m2/s時(shí)影響不大，超越此值那么應(yīng)進(jìn)展換算。有關(guān)手冊(cè)上給出了不同條件下經(jīng)過實(shí)驗(yàn)得到的換算系數(shù)。葉輪轉(zhuǎn)速的影響改動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)速來調(diào)理離心泵的流量是一種節(jié)能的操作方式。葉輪轉(zhuǎn)速的改動(dòng)將使泵內(nèi)流體流動(dòng)形狀發(fā)生改動(dòng)，其特性曲線隨之而變。離心泵的比例定律27用于換算轉(zhuǎn)速變化在±20%范圍內(nèi)離心泵的特性曲線，其準(zhǔn)確程度是工程上可接受的。留意：由知特性曲線上的一點(diǎn)〔Q,H〕，經(jīng)過比例定律式僅可求得與之對(duì)應(yīng)的一個(gè)點(diǎn)〔Q’,H’〕，要得新的特性曲線，需對(duì)諸多點(diǎn)進(jìn)展換算。與轉(zhuǎn)速的影響類似，有離心泵切割定律在葉輪直徑變化不超越20%時(shí)適用改動(dòng)葉輪幾何參數(shù)，例如對(duì)葉輪圓周進(jìn)展少量車削、對(duì)葉片出口角進(jìn)展銼削、封鎖對(duì)稱葉片間的流道等，這些措施都會(huì)使泵的特性曲線發(fā)生改動(dòng)。葉輪直徑的影響28【例】用清水測(cè)定某離心泵的特性曲線。管路流量為25m3/h時(shí)，泵出口處壓力表讀數(shù)為0.28MPa(表壓)，泵入口處真空表讀數(shù)為0.025MPa，測(cè)得泵的軸功率為3.35kW，電機(jī)轉(zhuǎn)速為2900轉(zhuǎn)/分，真空表與壓力表測(cè)壓截面的垂直間隔為0.5m。試確定與泵特性曲線相關(guān)的其它性能參數(shù)以真空表和壓力表兩測(cè)點(diǎn)為1，2截面列柏努力方程，有解：泵特性曲線性能參數(shù)有：流量Q、壓頭H、軸功率N和效率。流量和軸功率已由實(shí)驗(yàn)直接測(cè)出，需計(jì)算壓頭和效率。29假設(shè)略去Hf1-2及動(dòng)壓頭變化，那么該流量下泵的壓頭對(duì)應(yīng)的泵的效率為對(duì)應(yīng)的泵的有效功率為調(diào)理流量，并反復(fù)以上的丈量和計(jì)算，那么可得到不同流量下的特性參數(shù)，繪制特性曲線。305、離心泵的氣蝕景象與安裝高度由離心泵的任務(wù)原理可知，當(dāng)葉片間的液體從高速旋轉(zhuǎn)的葉輪中甩出后，在葉輪入口附近構(gòu)成低壓區(qū)。研討闡明，從整個(gè)吸入管路到泵的吸入口直至葉輪內(nèi)緣，液體的壓強(qiáng)是不斷降低的，葉輪內(nèi)緣處的葉片背側(cè)是泵內(nèi)壓強(qiáng)最低點(diǎn)。31〔1〕汽蝕景象當(dāng)泵內(nèi)某點(diǎn)的壓強(qiáng)低至液體飽和蒸汽壓時(shí)部分液體將汽化，產(chǎn)生的汽泡被液流帶入葉輪內(nèi)壓力較高處再凝聚。由于凝聚點(diǎn)處產(chǎn)生瞬間真空，呵斥周圍液體高速?zèng)_擊該點(diǎn)，產(chǎn)生猛烈的水擊。瞬間壓力可高達(dá)數(shù)十個(gè)MPa，眾多的水擊點(diǎn)上水擊頻率可高達(dá)數(shù)十kHz，且水擊能量瞬時(shí)轉(zhuǎn)化為熱量，水擊點(diǎn)部分瞬時(shí)溫度可達(dá)230℃以上。病癥：噪聲大、泵體振動(dòng)，流量、壓頭、效率都明顯下降。后果：高頻沖擊加之高溫腐蝕同時(shí)作用使葉片外表產(chǎn)生一個(gè)個(gè)凹穴，嚴(yán)重時(shí)成海綿狀而迅速破壞。防止措施：把離心泵安裝在恰當(dāng)?shù)母叨任恢蒙?，確保泵內(nèi)壓強(qiáng)最低點(diǎn)處的靜壓超越任務(wù)溫度下被保送液體的飽和蒸汽壓pv。32汽蝕景象實(shí)驗(yàn)33〔2〕離心泵的安裝高度34離心泵的安裝高度是指離心泵入口與貯槽液面間的垂直間隔Hg對(duì)1-1和0-0截面列柏努方程①臨界汽蝕余量(NPSH)c對(duì)泵入口1-1截面和葉輪入口2-2截面列柏努方程在一定流量下，當(dāng)p2=pv時(shí)，汽蝕發(fā)生，令此時(shí)的p1為p1,min，那么上式表示，在離心泵內(nèi)剛發(fā)生汽蝕時(shí)的臨界條件下，離心泵入口處，液體的靜壓頭與動(dòng)壓頭之和與液體在操作溫度下的飽和蒸氣壓頭之差，等于葉輪入口處動(dòng)壓頭與泵入口處到葉輪入口處的壓頭損失之和，將上式定義為臨界汽蝕余量(NPSH)c：即：為防止氣蝕景象發(fā)生，離心泵入口處壓力p1必需大于p1,min，此時(shí)，泵入口處的靜壓頭與動(dòng)壓頭之和必需比被保送液體的飽和蒸氣壓頭大一定的數(shù)值，此數(shù)值稱為離心泵的有效汽蝕余量，以符號(hào)(NPSH)a表示，即35②必需汽蝕余量(NPSH)r為確保離心泵的正常任務(wù)，有關(guān)規(guī)范規(guī)定，將實(shí)驗(yàn)?zāi)敲吹玫?NPSH)c加上一定的平安余量作為離心泵的必需汽蝕余量(NPSH)r，列于離心泵產(chǎn)品樣本中。將必需汽蝕余量再加上0.5m以上的平安余量作為泵的有效汽蝕余量，即③離心泵的安裝高度Hg為離心泵的安裝高度，隨著Hg添加，(NPSH)a下降，當(dāng)其值減至(NPSH)r時(shí)，泵運(yùn)轉(zhuǎn)接近不正常，此時(shí)Hg為離心泵的允許安裝高度。實(shí)踐安裝時(shí)為平安計(jì)應(yīng)再降低0.5-1m。36闡明由上式可以看出，減少吸入管路的阻力Hf,0-1，可提高泵的安裝高度，因此，普通不在泵的吸入管路上設(shè)置閥門來調(diào)理流量，且離心泵的入口管徑都大于出口管徑。液體溫度越高，飽和蒸汽壓pv就越高，允許安裝高度Hg那么越低。在保送較高溫度的液體時(shí)尤其要留意安裝高度。(NPSH)r與流量有關(guān)，且隨流量的添加而添加。因此，在計(jì)算離心泵的實(shí)踐安裝高度時(shí)，必需以離心泵運(yùn)用過程中的最大流量進(jìn)展計(jì)算。(NPSH)a從樣本查取，由消費(fèi)商以20℃的清水測(cè)定。在運(yùn)用條件不同時(shí)需加以校正。37【例】用轉(zhuǎn)速為1850轉(zhuǎn)/分的50WG型離心雜質(zhì)泵將溫度為20℃，密度為1080kg/m3的鉆井廢水從敞口沉砂池送往一處置池中，泵流量為22.0m3/h。由泵樣本查得在該流量下泵的有效汽蝕余量為5.3m。受安裝位置所限，泵入口較沉砂池液面高出了2.5m。試求：(1)泵吸入管路允許的最大阻力損失為多少？(2)假設(shè)泵吸入管長(zhǎng)為20m(包括部分阻力當(dāng)量長(zhǎng)度)，摩擦系數(shù)取0.03，泵入口管直徑至少應(yīng)為多大？解：(1)在泵安裝高度和管路流量一定的條件下，為防止汽蝕發(fā)生，泵吸入管路允許的最大損失為：38查得20℃水的飽和蒸汽壓Pv=2.34kPa，故吸入管路允許的最大阻力損失為〔2〕由當(dāng)Hf0-1=1.93m時(shí)，對(duì)應(yīng)的管徑為允許的最小管徑397、離心泵的任務(wù)點(diǎn)與流量調(diào)理〔1〕管路特性曲線對(duì)任一個(gè)包含流體保送機(jī)械在內(nèi)的管路系統(tǒng)，柏努利方程表達(dá)了從保送起點(diǎn)〔低機(jī)械能點(diǎn)〕截面1-1到目的點(diǎn)〔高機(jī)械能點(diǎn)〕截面2-2之間流體的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系。單位分量流體為基準(zhǔn)的柏努利方程式中各項(xiàng)單位為m流體柱，其中He=we/g，Hf,1-2=hf,1-2/g。－管路特性曲線方程40令?z=z2-z1，?p=p2-p1，普通(u22-u12)/2g=0，那么式中，A：由端點(diǎn)情況決議，B：由管路情況決議表述管路系統(tǒng)保送流體的流量與所需機(jī)械能的關(guān)系。41管路特性曲線：代表管路特性方程的曲線。對(duì)給定的管路，〔p/g+z〕固定不變，所以B值代表了管路系統(tǒng)的阻力特性。高阻管路B值大，如圖中曲線2所示，曲線更峻峭，闡明完成同樣的流體保送義務(wù)需求提供更大的揚(yáng)程。42根據(jù)任務(wù)點(diǎn)的位置，可以判別泵的任務(wù)形狀能否在高效區(qū)域內(nèi)。泵的操作調(diào)理對(duì)應(yīng)著任務(wù)點(diǎn)的挪動(dòng)，多臺(tái)泵的組合安裝那么需求確定組合泵系的H—Q關(guān)系曲線?！?〕離心泵的任務(wù)點(diǎn)當(dāng)安裝在一定管路系統(tǒng)中的離心泵任務(wù)時(shí)，泵輸出的流量即為管路的流量，泵提供的揚(yáng)程即為管路所要求的壓頭。離心泵的任務(wù)點(diǎn)：泵的揚(yáng)程曲線(H~Q線)與管路特性曲線(He~Q線)的交點(diǎn)〔a點(diǎn)〕。43〔3〕離心泵的流量調(diào)理工廠操作中經(jīng)常要遇到對(duì)離心泵及其管路系統(tǒng)進(jìn)展調(diào)理以滿足工藝上對(duì)流體的流量和壓頭的要求，實(shí)踐上這對(duì)應(yīng)著改動(dòng)泵的任務(wù)點(diǎn)位置。改動(dòng)管路特性曲線：改動(dòng)管路流動(dòng)阻力〔如閥門開度〕，管路特性曲線將發(fā)生相應(yīng)的變化。關(guān)小閥門，管路阻力添加，管路特性曲線由1移至1’，任務(wù)點(diǎn)由a上移至a’，流量由V減少為V’。該調(diào)理方法的主要優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，但管路上阻力損失大且能夠使泵的任務(wù)點(diǎn)位于低效率區(qū)，因此多在調(diào)理幅度不大但需經(jīng)常調(diào)理的場(chǎng)所下運(yùn)用。44改動(dòng)泵H~Q特性曲線：將葉輪轉(zhuǎn)速由n調(diào)理到n’或n’’，根據(jù)離心泵的比例定律式，泵的H-Q曲線會(huì)有相應(yīng)的改動(dòng)。該調(diào)理方法能量利用率更高，隨著電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的推行，在大功率流體保送系統(tǒng)中運(yùn)用越來越多。視轉(zhuǎn)速添加或減少、泵的H-Q特性曲線上移或下移，任務(wù)點(diǎn)相應(yīng)挪動(dòng)到a’或a’’，流量與壓頭發(fā)生相應(yīng)改動(dòng)而并不額外添加管路阻力損失，離心泵仍在高效區(qū)任務(wù)。改動(dòng)葉輪直徑也可改動(dòng)泵的H~Q特性曲線，不額外添加阻力損失，泵仍在高效區(qū)任務(wù)，能量利用率高；需額外備用多個(gè)葉輪。45【例】如圖，用一離心泵從露天貯水罐向一設(shè)備保送密度為1000kg/m3的水，設(shè)備內(nèi)液面上方壓力為0.1MPa〔表〕，保送管線規(guī)格均為φ57×3.5mm鋼管，管路總長(zhǎng)〔包括一切當(dāng)量長(zhǎng)度〕為300m，摩擦系數(shù)λ=0.025可視為常數(shù)，管路中有一截止閥，閥兩側(cè)接一倒裝U形管壓差計(jì)，知泵的特性曲線為：H=32.27-2.202×106Q2〔式中：H為揚(yáng)程，m；Q為流量，m3/s〕。〔1〕列出管路特性曲線方程；〔2〕求管路內(nèi)水的流量；〔3〕泵的揚(yáng)程和泵的有效功率；〔4〕假設(shè)管路中截止閥的部分阻力系數(shù)ζ=6.4，試求壓差計(jì)的讀數(shù)R。解：〔1〕以地面為高度基準(zhǔn)面，水罐液面為1－1截面，設(shè)備內(nèi)液面為2-2截面，列1-1截面到2-2截面間的柏努利方程知，z1=5,u1=0,p1=0〔表壓〕,z2=11m,p2=0.1MPa,u2=0m/s，管路中流體流速與流量的關(guān)系為代入柏努利方程得到管路特性曲線方程〔2〕將管路特性曲線方程與泵的特性曲線方程聯(lián)立H=32.27-2.202×106Q2解得Q=0.00196m3/s〔3〕管內(nèi)平均流速為〔4〕截止閥處的阻力損失為∴R=3.2/9.81=0.326m8、離心泵的并聯(lián)和串聯(lián)有大幅度調(diào)理要求時(shí)，可以采取多泵組合安裝的方式。將組合安裝的離心泵視為一個(gè)泵組，根據(jù)并聯(lián)或串聯(lián)任務(wù)的規(guī)律，可以作出泵組的特性曲線，據(jù)此確定泵組的任務(wù)點(diǎn)。與單臺(tái)泵在同一管路中的任務(wù)點(diǎn)1相比，并聯(lián)管組不僅流量添加，壓頭也隨之有所添加，由于管路阻力損失添加。49并聯(lián)操作：目的：滿足流量需求大或短時(shí)間需添加流量的要求。特點(diǎn)：泵在同一壓頭下任務(wù)，泵組的流量為該壓頭下各泵對(duì)應(yīng)的流量之和。同一管路系統(tǒng)中并聯(lián)泵組的輸液量并不能到達(dá)兩臺(tái)泵單獨(dú)任務(wù)時(shí)的輸液量之和。串聯(lián)操作：目的：增大壓頭。特點(diǎn)：泵送流量一樣，泵組的揚(yáng)程為該流量下各泵的揚(yáng)程之和。與同一管路中單臺(tái)泵任務(wù)點(diǎn)1相比，串聯(lián)泵組不僅提高了揚(yáng)程，同時(shí)還添加了保送量。正由于如此，在同一管路系統(tǒng)中串聯(lián)泵組的揚(yáng)程不能到達(dá)兩臺(tái)泵單獨(dú)任務(wù)時(shí)的揚(yáng)程之和。50并聯(lián)操作時(shí)η～Q曲線不變；總效率與每臺(tái)泵效率一樣，即任務(wù)點(diǎn)2’對(duì)應(yīng)效率；單臺(tái)操作時(shí)，效率為1點(diǎn)對(duì)應(yīng)效率。并聯(lián)數(shù)越多流量增率越低，多臺(tái)泵并聯(lián)無實(shí)踐意義。9、離心泵的類型與選用離心泵類型清水泵〔IS、D、Sh型〕廣泛用于工礦企業(yè)、城市給排水和各種水利工程，也可用于保送各種不含固體顆粒的、物理化學(xué)性質(zhì)類似于水的介質(zhì)。單級(jí)單吸式離心清水泵，系列代號(hào)為“IS〞，構(gòu)造簡(jiǎn)圖如下：化工消費(fèi)中常用清水泵、耐腐蝕泵、油泵、雜質(zhì)泵、液下泵、屏蔽泵等。51假設(shè)需求的揚(yáng)程較高，那么可選D系列多級(jí)離心泵假設(shè)需求的流量很大，那么可選用Sh雙吸式離心泵IS型水泵：?jiǎn)渭?jí)單吸懸臂式IS80－65－160A吸入口直徑80mm葉輪經(jīng)過切割的次數(shù)排出口直徑65mm單級(jí)單吸懸臂式的系列代號(hào)IS型水泵型號(hào)闡明葉輪名義直徑160mm52清水泵DFW型臥式離心泵IS型單級(jí)單吸離心泵ISG型管道離心泵53541－泵體；2－泵蓋；3－葉輪；4－泵軸；5－密封環(huán)；6－軸套；7－軸承；8－連軸器假設(shè)需求的流量很大，那么可選用Sh雙吸式離心泵55S型單級(jí)雙吸離心泵KSY雙吸中開式離心泵

S、SA、SH型單級(jí)雙吸中開式離心泵

56CQ型磁力驅(qū)動(dòng)泵IH型化工泵耐腐蝕泵〔F型〕：保送腐蝕性化工流體必需選用耐腐蝕泵。耐腐蝕泵一切與流體介質(zhì)接觸的部件都采用耐腐蝕資料制造。不同資料耐腐蝕性能不一樣，選用時(shí)應(yīng)多加留意。離心耐腐蝕泵有多種系列，其中常用的系列代號(hào)為F。需求特別留意耐腐蝕泵的密封性能，以防腐蝕液外泄。操作時(shí)還不宜使耐腐蝕泵在高速運(yùn)轉(zhuǎn)或出口閥封鎖的情況下空轉(zhuǎn)，以防止泵內(nèi)介質(zhì)發(fā)熱加速泵的腐蝕。57油泵〔Y型〕：油泵用于保送石油及油類產(chǎn)品，油泵系列代號(hào)為Y，雙吸式為YS。因油類液體具有易燃、易爆的特點(diǎn)，因此對(duì)此類泵密封性能要求較高。保送200℃以上的熱油時(shí)，還需設(shè)冷卻安裝。普通軸承和軸封安裝帶有冷卻水夾套。雜質(zhì)泵〔P型〕：離心雜質(zhì)泵有多種系列，常分為污水泵、無堵塞泵、渣漿泵、泥漿泵等。這類泵的主要構(gòu)造特點(diǎn)是葉輪上葉片數(shù)目少，葉片間流道寬，有的型號(hào)泵殼內(nèi)還襯有耐磨資料。DFAY型臥式輸油泵ZW型自吸式排污58液下泵：液下泵是一種立式離心泵，整個(gè)泵體浸入在被保送的液體貯槽內(nèi)，經(jīng)過一根長(zhǎng)軸，由安放在液面上的電機(jī)帶動(dòng)。由于泵體浸沒在液體中，因此軸封要求不高，可用于保送化工過程中各種腐蝕性液體。YW型液下式排污泵屏蔽泵：屏蔽泵是一種無走漏泵。其構(gòu)造特點(diǎn)是葉輪直接固定在電機(jī)的軸上，并置于同一密封殼體內(nèi)?？捎糜诒Ｋ鸵兹家妆?、劇毒或貴重等嚴(yán)禁走漏的液體。DFPW型屏蔽泵59離心泵的選用流體保送機(jī)械的選用原那么是先選類型，再選規(guī)格。詳細(xì)選用離心泵時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)所保送液體的性質(zhì)和操作條件，確定泵的類型，而后根據(jù)管路系統(tǒng)及保送流量Q、所需壓頭H確定泵的型號(hào)。所選的泵提供流量Q和壓頭H的才干應(yīng)比管路系統(tǒng)所要求的稍大。留意：所選泵應(yīng)在高效區(qū)范圍任務(wù)。工程實(shí)際中，總是在可靠性前提下，綜合造價(jià)、操作費(fèi)用、運(yùn)用壽命等多方面要素作出最正確選擇。60①啟動(dòng)前要盤、灌泵，防止氣縛；②封鎖出口閥啟動(dòng)：防止起動(dòng)功率過大，燒壞電機(jī)，關(guān)閥運(yùn)轉(zhuǎn)不超越3分鐘；③檢查：兩表讀數(shù)能否正常，軸承光滑情況，能否振動(dòng)過強(qiáng)，走漏，噪音等；④關(guān)閥停泵：防止液體倒流，使葉輪倒轉(zhuǎn)，甚至打壞葉輪；如長(zhǎng)時(shí)間停泵，還應(yīng)將泵體及管路中的液體放凈，以免銹蝕或者冬季結(jié)冰凍裂。⑤應(yīng)采用出口閥調(diào)理管路流量。離心泵的操作61三、往復(fù)泵1、往復(fù)泵的任務(wù)原理構(gòu)造：由泵缸、活塞、活塞桿、吸入和排出單向閥〔活門〕構(gòu)成，有電動(dòng)和汽動(dòng)兩種驅(qū)動(dòng)方式。原理：活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在泵缸中呵斥容積的變化并構(gòu)成負(fù)壓和正壓，完成一次吸入和排出。泵缸活塞、活塞桿排出口吸入口62往復(fù)泵的輸出流量處理方法：〔1〕采用雙動(dòng)泵或多缸并聯(lián)〔2〕在往復(fù)泵的壓出口與吸入口處設(shè)置空氣室，利用氣體的可緊縮性來緩沖瞬間流量增大或減小。單動(dòng)往復(fù)泵流量不延續(xù)，流量曲線與活塞排液沖程的速度變化規(guī)律相一致，是半周正弦曲線。后果：引起流體的慣性阻力損失，添加能量耗費(fèi)，誘發(fā)管路系統(tǒng)的機(jī)械振動(dòng)。632、往復(fù)泵的主要性能參數(shù)和特性曲線〔1〕性能參數(shù)流量：QT只與泵幾何尺寸和n有關(guān)，而與H無關(guān)；QT取決于活塞掃過泵缸的全部體積。單動(dòng)泵：QT=活塞面積×沖程×往復(fù)次數(shù)=F·S·n=πD2·S·n/4雙動(dòng)泵：QT=(2F-f)·S·n=π(2D2–d2)S·n/4實(shí)踐流量Q：Q=ηQ·QT小型泵〔Q=0.1~30m3·h-1〕：ηo=0.85～0.90中型泵〔Q=30~300m3·h-1〕：ηo=0.90～0.95大型泵〔Q≥300m3·h-1〕：ηo=0.95～0.9964壓頭：活塞對(duì)單位分量流體所作的功，H，單位：m經(jīng)過活塞將機(jī)械能以壓力能的方式傳給液體功率：Ne=QHρgN=Ne/η效率：計(jì)入容積損失、水力損失和機(jī)械能損失的效率;液體在往復(fù)泵內(nèi)的流動(dòng)情況較離心泵簡(jiǎn)單，故效率較高，普通η=0.7~0.95?！?〕特性曲線：H～Q曲線往復(fù)泵Q與管路特性曲線無關(guān)，所提供H取決于管路情況；只需泵機(jī)械強(qiáng)度及原動(dòng)機(jī)的功率允許，保送系統(tǒng)要求多高的壓頭，往復(fù)泵就能提供多大的壓頭；65實(shí)踐上，由于活塞環(huán)、軸封、吸入和排出閥等處的走漏，往往降低了往復(fù)泵能夠到達(dá)的壓頭。3、往復(fù)泵的安裝高度一樣點(diǎn)：借助貯槽上方壓力與泵內(nèi)的壓力差吸入液體；往復(fù)泵的吸上高度隨安裝地域大氣壓、保送液體性質(zhì)和溫度而變，所以往復(fù)泵的吸上高度也有限制。不同點(diǎn)：往復(fù)泵內(nèi)的低壓，是靠任務(wù)室的擴(kuò)張來構(gòu)成的，故在開動(dòng)前，泵內(nèi)無須充溢液體，即往復(fù)泵有自吸作用，啟動(dòng)前不需灌泵。664、往復(fù)泵的任務(wù)點(diǎn)與流量調(diào)理往復(fù)泵流量由活塞掃過的體積決議，特性曲線為由于容積損失，平均流量V在壓頭較高時(shí)會(huì)隨壓頭的升高略微減小。結(jié)合管路特性曲線，可確定往復(fù)泵的任務(wù)點(diǎn)〔1點(diǎn)〕。往復(fù)泵的流量與管路特性曲線無關(guān)，所提供的壓頭完全取決于管路情況〔具有這種特性的泵稱為正位移泵〕。在泵出口安裝調(diào)理閥不能調(diào)理流量，且壓頭隨閥門開啟度減小而增大。假設(shè)出口閥完全封鎖那么會(huì)使泵的壓頭劇增，一旦超越泵的機(jī)械強(qiáng)度或發(fā)動(dòng)機(jī)的功率限制，設(shè)備將遭到損壞。67往復(fù)泵的流量調(diào)理(1)旁路流程：泵的總流量不變，部分液體經(jīng)旁路回到泵的進(jìn)口，減小主管路系統(tǒng)流量。這種調(diào)理不經(jīng)濟(jì)，只適用于變化幅度小的經(jīng)常性調(diào)理。(2)改動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)速或活塞沖程：帶有變速安裝的電動(dòng)往復(fù)泵采用改動(dòng)轉(zhuǎn)速來調(diào)理流量是一種較經(jīng)濟(jì)且常用的方法。變沖程費(fèi)事。68四、其它化工用泵1、計(jì)量泵：又稱比例泵。計(jì)量泵的傳動(dòng)安裝是經(jīng)過偏心輪把電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。偏心輪的偏心距可調(diào)，以此來改動(dòng)柱塞往復(fù)的行程，從而到達(dá)調(diào)理和控制泵的流量的目的。計(jì)量泵普通用于要求輸液量非常準(zhǔn)確或幾種液體要求按一定配比保送的場(chǎng)所。YJH系列隔膜計(jì)量泵1、電機(jī)2、蝸輪蝸桿3、凸輪4、推桿

5、膜片

6、調(diào)理手輪7、排出閥

8、吸入閥9、泵頭69JJM系列計(jì)量泵J系列計(jì)量泵JKM系列計(jì)量泵〔液壓驅(qū)動(dòng)〕702、隔膜泵：用彈性金屬薄片或耐腐蝕性橡皮制成的隔膜將活柱與被保送液體隔開，與活柱相通的一側(cè)那么充溢油或水。當(dāng)活柱往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，迫使隔膜交替向兩側(cè)彎曲，將液體吸入和排出。QBY型氣動(dòng)隔膜泵隔膜泵因其獨(dú)特的構(gòu)造，適宜保送腐蝕性液體或懸浮液。但技術(shù)要求高、易損壞、難維修713、齒輪泵：旋轉(zhuǎn)類正位移泵。兩齒輪在泵吸入口脫離嚙合，構(gòu)成低壓區(qū)，液體被吸入并隨齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)被強(qiáng)行壓向排出端。在排出端兩齒輪又相互嚙合構(gòu)成高壓區(qū)將液體擠壓出去。齒輪泵可產(chǎn)生較高的揚(yáng)程，但流量小。適用于保送高黏度液體或糊狀物料，但不宜保送含固體顆粒的懸浮液。KCB型齒輪油泵724、螺桿泵：按螺桿的數(shù)目，有單螺桿泵、雙螺桿泵、三螺桿泵以及五螺桿泵。螺桿泵的任務(wù)原理與齒輪泵類似，是借助轉(zhuǎn)動(dòng)的螺桿與泵殼上的內(nèi)螺紋、或螺桿與螺桿相互嚙合將液體沿軸向推進(jìn)，最終由排出口排出。螺桿泵壓頭高、效率高、無噪音、適用于保送高黏度液體。73齒輪泵和螺桿泵都屬于旋轉(zhuǎn)泵主要部件是泵殼和轉(zhuǎn)子；任務(wù)原理與往復(fù)泵類似；轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)使任務(wù)室容積變化吸入和排出液體；又稱轉(zhuǎn)子泵，屬于容積式泵74特殊的離心泵。葉輪為圓盤，周圍由凹槽構(gòu)成的葉片成輻射狀陳列，葉片數(shù)多達(dá)幾十片。葉輪旋轉(zhuǎn)過程中泵內(nèi)液體隨之旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，又在徑向環(huán)隙的作用下多次進(jìn)入葉片反復(fù)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，獲得較高能量。5、旋渦泵75液體流量Q小時(shí)→流道內(nèi)液體流速u小→液體進(jìn)入凹槽的次數(shù)↑→H↑→N↑同離心泵相比，H～Q曲線呈陡降形；N~Q變化趨勢(shì)相反；效率η較低；壓頭H高。76啟動(dòng)前需求灌泵；Q↑，N↓；Q=0，N=max。為此全開出口閥啟動(dòng)泵；啟動(dòng)前不能封鎖出口閥，且采用旁路閥調(diào)理流量。Q小、H高，體積小、構(gòu)造簡(jiǎn)單，加工容易，可用耐腐資料制造；但效率較低；適用高H、小Q，不含固粒粘度不大的液體。旋渦泵的操作特點(diǎn)：776、蠕動(dòng)泵〔軟管泵〕：78五、各類泵的比較和選擇泵類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)使用范圍離心泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、造價(jià)低、易安裝、易維修，流量均勻、易于調(diào)節(jié)、可輸送腐蝕性和懸浮物的液體壓頭一般不高，沒有自吸能力，效率稍低在煉油和石化行業(yè)應(yīng)用廣泛往復(fù)泵壓頭高、流量固定、有自吸能力、效率較高。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，振動(dòng)大，體積大，維修麻煩，造價(jià)高適用于壓頭高、流量較小、輸送黏度較大的液體旋轉(zhuǎn)泵結(jié)構(gòu)緊湊，流量較均勻，其他特點(diǎn)同往復(fù)泵一般用于小流量、高壓頭的場(chǎng)合，適合于高黏度液體的輸送79第二節(jié)氣體保送機(jī)械共性：氣、液體為流體，保送機(jī)械任務(wù)原理類似。特性：氣體密度遠(yuǎn)較液體小，且可緊縮。(1)一定質(zhì)量氣體體積大，保送機(jī)械體積較大；(2)u氣>>u液。而通?！苃f∝u2，因此保送一樣的質(zhì)量流量，氣體保送要求壓頭更高；(3)氣體可緊縮，在保送時(shí)p變化，其V和T隨之而變。氣體保送機(jī)械構(gòu)造更復(fù)雜，影響要素也更多。80輸送機(jī)械出口壓強(qiáng)（表壓）壓縮比通風(fēng)機(jī)（Fan）

15kPa1~1.15鼓風(fēng)機(jī)（Blower）15kPa~0.3MPa<4壓縮機(jī)（Compressor）>0.3MPa>4真空泵（Vacuumpump）大氣壓減壓抽吸分類：按照終壓和緊縮比不同81作用①氣體保送：為抑制保送的流動(dòng)阻力，需求提高氣體的壓強(qiáng)。②產(chǎn)生高壓氣體：有些化學(xué)反響或單元操作需高壓，如氨合成、冷凍等，需將氣體壓強(qiáng)提至幾十、幾百甚至上千個(gè)大氣壓。③產(chǎn)生真空：有些單元操作，如過濾、蒸發(fā)、蒸餾等，要在真空下進(jìn)展，需從設(shè)備中抽出氣體，以產(chǎn)生真空。82一、通風(fēng)機(jī)〔Fan〕常用通風(fēng)機(jī)按其構(gòu)造方式有軸流式和離心式兩類。軸流式通風(fēng)機(jī)：排風(fēng)量大，風(fēng)壓很小，僅用于通風(fēng)換氣，不用于氣體保送；離心式通風(fēng)機(jī)運(yùn)用非常廣泛，按其風(fēng)壓可分為：低壓離心通風(fēng)機(jī)：出口風(fēng)壓小于1.0kPa〔表壓〕中壓離心通風(fēng)機(jī)：出口風(fēng)壓1.0～3.0kPa〔表壓〕高壓離心通風(fēng)機(jī)：出口風(fēng)壓3.0～15.0kPa〔表壓〕83〔一〕離心通風(fēng)機(jī)的根本構(gòu)造和任務(wù)原理機(jī)殼斷面有方形和圓形兩種，普通低、中壓通風(fēng)機(jī)多是方形，高壓的多為圓形；葉片數(shù)多且短，低壓通風(fēng)機(jī)的葉片常是平直的，與軸心成輻射狀安裝；前彎葉片的通風(fēng)機(jī)送風(fēng)量大，但效率低；高壓、高效通風(fēng)機(jī)的葉片通常是后彎葉片。1－機(jī)殼2－葉輪3－吸入口4－排出口84〔二〕性能參數(shù)和特性曲線⒈性能參數(shù)風(fēng)量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)從風(fēng)機(jī)出口排出的氣體體積，并以風(fēng)機(jī)進(jìn)口處氣體的形狀計(jì)，以Q表示，單位為m3·h-1；取決于風(fēng)機(jī)構(gòu)造、尺寸(葉輪直徑與葉片寬度)和轉(zhuǎn)速風(fēng)壓以通風(fēng)機(jī)進(jìn)口、出口為1、2截面，忽略阻力損失，列柏努利方程：?jiǎn)挝惑w積的氣體流過風(fēng)機(jī)時(shí)所獲得的能量，以pT表示，單位J·m-3=Pa；離心通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓取決于風(fēng)機(jī)的構(gòu)造、葉輪尺寸、轉(zhuǎn)速與進(jìn)入風(fēng)機(jī)的氣體密度。85空氣直接由大氣吸入時(shí)u10，且(z2-z1)可忽略，那么：測(cè)定通風(fēng)機(jī)特性曲線的根據(jù)動(dòng)風(fēng)壓靜風(fēng)壓全風(fēng)壓軸功率和效率：N=Q·pT/η⒉特性曲線由于離心機(jī)有全風(fēng)壓和靜風(fēng)之分，所以特性曲線有pT~Q，ps~Q，N~Q，η~Q四條曲線86標(biāo)定條件為20℃、1atm、air。假設(shè)保送氣體條件不同時(shí)，應(yīng)加以換算：當(dāng)所保送的氣體條件與上述實(shí)驗(yàn)條件不同時(shí)，軸功率應(yīng)換算為：(三〕選型①根據(jù)柏努利方程式，計(jì)算保送系統(tǒng)所需的實(shí)踐風(fēng)壓pT′，并換算成規(guī)范條件下的風(fēng)壓pT。②根據(jù)所輸氣體性質(zhì)(如清潔空氣，易燃、易爆或腐蝕性氣體以及含塵氣體等)與風(fēng)壓范圍，定風(fēng)機(jī)類型。③根據(jù)實(shí)踐風(fēng)量Q(以風(fēng)機(jī)進(jìn)口形狀計(jì))與實(shí)驗(yàn)條件下的風(fēng)壓pT，從風(fēng)機(jī)樣本或產(chǎn)品目錄中的特性曲線或性能表選擇適宜的機(jī)號(hào)，選擇的原那么與離心泵一樣。879-19D高壓離心通風(fēng)機(jī)G\Y4-73型鍋爐離心通、引風(fēng)機(jī)DKT-2系列低噪聲離心通風(fēng)機(jī)B30防爆軸流通風(fēng)機(jī)高溫離心通風(fēng)機(jī)88二、鼓風(fēng)機(jī)〔Blower〕㈠離心鼓風(fēng)機(jī)89單級(jí)風(fēng)機(jī)風(fēng)壓低，風(fēng)壓高的離心鼓風(fēng)機(jī)用多級(jí)，構(gòu)造與多級(jí)離心泵類似。離心鼓風(fēng)機(jī)氣量大，出口風(fēng)壓不高，≤0.3MPa〔表壓〕，即緊縮比不大，無需冷卻，各級(jí)葉輪直徑大致一樣。多級(jí)低速離心鼓風(fēng)機(jī)任務(wù)原理：與離心泵一樣。90㈡羅茨鼓風(fēng)機(jī)由機(jī)殼和腰形轉(zhuǎn)子組成；兩轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與機(jī)殼之間間隙很小，無過多走漏；改動(dòng)兩轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向，那么吸入與排出口互換。構(gòu)造及任務(wù)原理91構(gòu)造簡(jiǎn)單，無吸入和排出活門，排氣延續(xù)；制造技術(shù)復(fù)雜，效率較低；適用于常溫、壓力不高而流量較大的場(chǎng)所。Q∝n與出口壓無關(guān)；出口閥不可全關(guān)，旁路調(diào)流量；應(yīng)安裝穩(wěn)壓氣罐和平安閥；任務(wù)溫度不超越85℃，以防轉(zhuǎn)子因熱膨脹而卡??；羅茨鼓風(fēng)機(jī)的出口壓普通不超越80kPa〔表〕；出口壓強(qiáng)過高，走漏量添加，效率降低。闡明特點(diǎn)92L6LD系列L10WDA系列L4LD系列3R5WD系列93三、緊縮機(jī)〔Compressor〕㈠往復(fù)式緊縮機(jī)⒈構(gòu)造和任務(wù)原理構(gòu)造：與往復(fù)泵同氣缸活塞進(jìn)氣閥排氣閥任務(wù)原理：靠活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)和活門交替動(dòng)作將氣體吸入和壓出。氣體在緊縮過程中體積↓、密度↑、溫度↑。活塞行程終點(diǎn)與氣缸端蓋間有一定容積；防止活塞受熱膨脹后活塞與氣缸蓋發(fā)生碰撞，方便安裝其它部件?！坝嘞定?4⒉往復(fù)式緊縮機(jī)的任務(wù)過程任務(wù)循環(huán)緊縮階段排氣階段余隙膨脹階段吸氣階段VP1234V1V2V3V4P1P295被緊縮后氣體的溫度VP1234V1V2V3V4P1P22‘2“1－2‘：等溫緊縮：1－2：絕熱緊縮：1－2“：多變緊縮：故：緊縮比P2/P1↑→T2↑;k↑→T2↑;T2’＜T2〞＜T296余隙系數(shù)和容積系數(shù)余隙系數(shù)ε：余隙容積V3占活塞一次掃過氣缸容積(V1-V3)的分率。容積系數(shù)λ0：吸入氣量(V1-V4)占活塞一次掃過氣缸容積(V1-V3)的分率VP12345678V1V2V3V4P1P2①P2/P1↑或余隙系數(shù)ε↑→λ0↓→氣缸利用率↓；②ε恒定，緊縮比↑→λ0＝0時(shí)，氣缸余隙內(nèi)的氣體從P2膨脹到P1后，充溢整個(gè)氣缸，不能吸入新的氣體→緊縮極限。97⒊多級(jí)緊縮98采用多級(jí)緊縮的理由①防止排出氣體溫度過高；③提高氣缸容積利用率；④緊縮機(jī)構(gòu)造更為合理。緊縮比≥8，普通采用多級(jí)緊縮。②減少功耗，提高緊縮機(jī)的經(jīng)濟(jì)性；99闡明①設(shè)置級(jí)間冷卻器，降低被緊縮后的氣體溫度；設(shè)置氣液分別器分別氣體中夾帶的光滑油及冷卻水；②氣體被緊縮后，P↑，V↓→氣缸直徑↓，壁厚↑；③實(shí)際上級(jí)數(shù)越多，所需功越接近于等溫緊縮過程的功，但流程復(fù)雜，阻力損失↑。普通采用2～6級(jí)緊縮，級(jí)緊縮比為3～5；④n級(jí)緊縮，總緊縮比P2/P1，每級(jí)(P2/P1)1/n，總功每級(jí)緊縮比相等時(shí)，每級(jí)所需外功相等，總功最小。100㈡離心緊縮機(jī)又稱透平緊縮機(jī)，主要構(gòu)造和任務(wù)原理與離心鼓風(fēng)機(jī)類似，但有更多的葉輪級(jí)數(shù)，通常在10級(jí)以上，因此可產(chǎn)生很高的風(fēng)壓；由于緊縮比較高，氣體體積收縮大，溫升高，所以緊縮機(jī)常分成幾段，每段又包括假設(shè)干級(jí)，葉輪直徑逐級(jí)減小，且在段間設(shè)有中間冷卻器；101離心緊縮機(jī)具有機(jī)體體積較小，流量大，供氣均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，易損部件少和維修較方便等一系列優(yōu)點(diǎn)；但制造精度要求極高，否那么，在高轉(zhuǎn)速情況下將會(huì)產(chǎn)生很大的噪音和振動(dòng)；離心式緊縮機(jī)在合成氨工業(yè)和石油化工中有很多運(yùn)用，其壓強(qiáng)可達(dá)幾十MPa，流量可達(dá)幾十