化工機(jī)械動(dòng)設(shè)備第一部分離心泵及往復(fù)泵培訓(xùn)課件

1、化工機(jī)械動(dòng)設(shè)備培訓(xùn)課件課件內(nèi)容 一、流體設(shè)備定義、作用和分類 二、泵 1、離心泵 2、往復(fù)泵 三、壓縮機(jī) 1、離心式壓縮機(jī) 2、往復(fù)式壓縮機(jī)3一、流體設(shè)備定義、作用和分類 1、定義定義：為流體提供機(jī)械能的機(jī)械設(shè)備。 2、作用作用：將流體由總比能低處送到總比能 高處，或克服流體流動(dòng)阻力。 3、分類：、分類：按輸送流體性質(zhì)不同分類 1）泵：輸送液體的機(jī)械， 2）壓縮機(jī)或風(fēng)機(jī)：輸送氣體的機(jī)械。二 、泵 1）、泵的定義 2）、泵的分類 3）、化工用泵的要求 1）、泵的定義：泵是一種水利轉(zhuǎn)換機(jī)械，從原動(dòng)機(jī)得到能量的一小部分用于克服泵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所克服的阻力，大部分能量傳給了液體，使液體具有一定的壓能和速度能。

2、 2）泵的分類 （1）按其工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主要可分為兩大類：按其工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主要可分為兩大類： 葉片泵：主要是各種離心泵離心泵，它是依靠工作葉輪高速旋轉(zhuǎn)把機(jī)械能傳給液體，使液體比能增加。 容積泵：依靠工作室容積間歇的變化，由往復(fù)運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的活塞、或轉(zhuǎn)子擠壓液體，使液體比能增加（主要有往復(fù)泵往復(fù)泵，齒輪泵等）。8 （3）按用途可分為化工用泵、水泵。 3）化工用泵的要求）化工用泵的要求 ： （1）適應(yīng)化工工藝要求運(yùn)行可靠。）適應(yīng)化工工藝要求運(yùn)行可靠。 （2）耐腐蝕，耐磨損。）耐腐蝕，耐磨損。 （3）滿足無泄漏要求。）滿足無泄漏要求。 （4）耐高溫或耐低溫并能有效連續(xù)工作。）耐高溫或

3、耐低溫并能有效連續(xù)工作。 耐腐蝕泵耐腐蝕泵1、離心泵1）、離心泵的工作原理2）、離心泵的主要部件3）、離心泵的部件簡介4）、離心泵的密封部件5）、離心泵的平衡部分6）、離心泵主要參數(shù)11 泵殼、葉輪、泵軸、吸入管、 排出管、底閥、軸承、密封裝置2 2）離心泵離心泵主要部件主要部件123）離心泵部件簡介（1）泵殼 泵殼的作用將液體均勻地導(dǎo)入葉輪，并收集從葉輪高速流出的液體，送入下一級(jí)葉輪或?qū)虺隹?；?shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，變動(dòng)能為壓力能。泵殼的形式 蝸形泵殼通過螺線形流道使液流平緩地降低流速，以使大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)為壓力能，同時(shí)起導(dǎo)向作用。 有導(dǎo)輪的分段泵殼用于分段式多級(jí)泵。液流通過靠近葉輪外緣的導(dǎo)輪改變流向

4、。13（1）泵殼14 葉輪是離心泵的做功零件，依靠它高速旋轉(zhuǎn)對(duì)液體做功而實(shí)現(xiàn)液體的輸送，是離心泵重要零件一。 葉輪一般由輪轂、葉片和蓋板三部分組成。葉輪的蓋板有前蓋板和后蓋板之分，葉輪口側(cè)的蓋板稱為前蓋板，另一側(cè)的蓋板稱為后蓋板。（2）葉輪15 按結(jié)構(gòu)型式，葉輪可分為以下三種按結(jié)構(gòu)型式，葉輪可分為以下三種。 閉式葉輪：葉輪的兩側(cè)均有蓋板， 蓋板間有46個(gè)葉片。16 半開式葉輪：這種葉輪只有后蓋板。17 開式葉輪：這種葉輪沒有蓋板。 18（3）泵軸 軸的作用是傳遞原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力及帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，并支承軸上各零部件的重量。 泵軸屬階梯軸類零件，一般情況下為一整體。由于泵軸用于傳遞動(dòng)力，且高速旋轉(zhuǎn)，在輸

5、送清水等無腐蝕性介質(zhì)的泵中，一般用45#鋼制造，并且進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。在輸送鹽溶液等弱腐蝕性介質(zhì)的泵中，泵軸材料用40Cr，且調(diào)質(zhì)處理。在防腐蝕泵中，即輸送酸、堿等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的泵中，泵軸材質(zhì)一般為1Crl8Ni9或1Crl8Ni9Ti等不銹鋼。19（4）軸套 軸套套裝在軸上，一般是圓柱形。軸套有兩種：一種是裝在葉輪與葉輪之間，主要起固定葉輪的作用；另一種是裝在軸兩頭密封處，軸套的作用是保護(hù)泵軸，使填料與泵軸的摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)樘盍吓c軸套的摩擦，軸套表面一般也可以進(jìn)行滲碳、滲氮、鍍鉻、噴涂等處理方法，降低摩擦系數(shù)，提高使用壽命。（5）軸承 離心泵中，為了承受徑向負(fù)荷，通常采用帶油環(huán)的滑動(dòng)軸承或滾珠和滾柱軸

6、承。有時(shí)為了承受軸向推力，也采用軸向止推軸承。滾動(dòng)軸承優(yōu)于滑動(dòng)軸承，主要是滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)簡單、摩擦系數(shù)小，可減少起動(dòng)時(shí)的摩擦損失，并能保證泵軸晃動(dòng)量最小，因而密封的徑向間隙可小，從而減小漏失，提高容積效率。（6）聯(lián)軸器 原動(dòng)機(jī)與從動(dòng)機(jī)的中間聯(lián)接機(jī)構(gòu)稱為聯(lián)軸器。它起著傳遞原動(dòng)機(jī)的能量，緩沖軸向、徑向的振動(dòng)，以及自動(dòng)調(diào)整原動(dòng)機(jī)與從動(dòng)機(jī)的中心的作用。常用的聯(lián)軸器有三種：剛性聯(lián)軸器、彈性聯(lián)軸器、液力聯(lián)軸器。22 裝配圖23 （1）密封環(huán) 從葉輪流出的高壓液體通過旋轉(zhuǎn)的葉輪與固定的泵殼之間的間隙又回到葉輪的吸入口，稱為內(nèi)泄漏，如圖117所示。為了減少內(nèi)泄漏，保護(hù)泵殼，在與葉輪入口處相對(duì)應(yīng)的殼體上裝有可拆換

7、的密封環(huán)。4）離心泵的密封部件24 作用是防止液體從葉輪排出口通過葉輪和泵殼之間的間隙漏回吸入口，以提高容積效率；同時(shí)泵受葉輪與泵殼接縫處可能產(chǎn)生的機(jī)械摩擦，摩損后只換密封環(huán)而不必更換葉輪和泵殼。 密封環(huán)磨損后，使徑向間隙增大，泵的排液量減少，效率降低，當(dāng)密封間隙超過規(guī)定值時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。 密封環(huán)應(yīng)采用耐磨材料制造，常用的材料有鑄鐵、青銅等。25 （2）軸向密封裝置 外泄漏：從葉輪流出的高壓液體，經(jīng)過葉輪背面，沿著泵軸和泵殼的間隙流向泵外，稱為外泄漏。 在旋轉(zhuǎn)的泵軸和靜止的泵殼之間的密封裝置稱為軸封裝置。它可以防止和減少外泄漏，提高泵的效率，同時(shí)還可以防止空氣吸入泵內(nèi)，保證泵的正常運(yùn)行。常用的軸

8、封裝置有填料密封和機(jī)械密封兩種。26 (3) 機(jī)械密封：依靠靜環(huán)與動(dòng)環(huán)的端面相互貼合，并作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而構(gòu)成的密封裝置，稱為機(jī)械密封。 動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、動(dòng)環(huán)密封圈和彈簧是機(jī)械密封的主要元件。27 機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)形式很多，主要有： 內(nèi)裝式與外裝式 非平衡型與平衡型 單端面與雙端面機(jī)械密封 28機(jī)械密封零件材料通常是動(dòng)環(huán)材質(zhì)硬，靜環(huán)材質(zhì)軟，即硬軟配對(duì)。常用的金屬材料有鑄鐵、碳鋼、鉻鋼、鉻鎳鋼、青銅、碳化鎢等，非金屬材料有石墨浸漬巴氏合金、石墨浸漬樹脂、填充聚四氟乙烯、酚醛塑料、陶瓷等。輔助密封圈一般用各種橡膠、聚四氟乙烯、軟聚氯乙烯塑料等。29機(jī)械密封的冷卻沖洗 由于機(jī)械密封本身的工作特點(diǎn)，動(dòng)靜環(huán)的端面在

9、工作中相互摩擦，不斷產(chǎn)生摩擦熱，使端面溫度升高，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使摩擦副間的液膜汽化，造成干摩擦，使摩擦副嚴(yán)重磨損，溫度升高還使輔助密封圈老化，失去彈性，動(dòng)靜環(huán)產(chǎn)生變形。為了消除這些不良影響，保證機(jī)械密封的正常工作，延長使用壽命，故要求對(duì)不同工作條件采取適當(dāng)?shù)睦鋮s措施，以將摩擦熱及時(shí)帶走。 常用的冷卻措施有沖洗法和冷卻法。常用的冷卻措施有沖洗法和冷卻法。30a、沖洗法利用密封液體或其他低溫液體沖洗密封端面，帶走摩擦熱并防止雜質(zhì)顆粒積聚。在被輸送液體溫度不高，雜質(zhì)含量較少的情況下，由泵的出口將液體引入密封腔沖洗密封端面，然后再流回泵體內(nèi)，使密封腔內(nèi)液體不斷更新，帶走摩擦熱。當(dāng)被輸送液體溫度較高或含有較多

10、雜質(zhì)時(shí)，可在沖洗回路中裝冷卻器或過濾器，也可以從外部引入壓力相當(dāng)?shù)某孛芊庖骸?1 b、冷卻法分為直接冷卻和間接冷卻。 直接冷卻是用低溫冷卻水直接與摩擦副內(nèi)徑接觸，冷卻效果好。缺點(diǎn)是冷卻水硬度高時(shí)，水垢堆積在軸上會(huì)使密封失效。并且要有防止冷卻水向大氣一側(cè)泄漏的措施，因此，使用受到限制。 間接冷卻常采用靜環(huán)背部引入冷卻水結(jié)構(gòu)，用于輸送高溫液體也可采用密封腔外加冷卻水的結(jié)構(gòu)。32 (4) 填料密封 ： 填料密封指依靠填料和軸(軸套)的外圓表面接觸來實(shí)現(xiàn)密封的裝置。它由填料箱(又稱填料函)、填料、液封環(huán)、填料壓蓋和雙頭螺栓等組成。33 （5）機(jī)械密封與填料密封相比較機(jī)械密封與填料密封相比較： 優(yōu)點(diǎn)：

11、 a、可達(dá)到完全密封，在輸送有爆炸危險(xiǎn)和有毒物時(shí)能保證安全。 b、容積損失和機(jī)械損失小，相應(yīng)地提高了效率。 c、安裝面確定后，端面密封裝置能自動(dòng)調(diào)整，對(duì)操作與維護(hù)的要求不高。 d、外廓尺寸小，特別是在高壓下更為顯著。 缺點(diǎn)： 制造精度高，在軸振動(dòng)時(shí)，會(huì)使工作情況惡化。5）離心泵的平衡部分 泵在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在其轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生一個(gè)方向與泵的軸心線相平行的軸向力 對(duì)于單級(jí)泵來說，平衡軸向力的方法主要有三種：平衡孔、平衡管、采用雙吸葉輪。 對(duì)于多級(jí)泵來說，平衡軸向力的方法主要有兩種：葉輪對(duì)稱布置、采用平衡盤或平衡鼓輪。平衡盤的平衡狀態(tài)是動(dòng)態(tài)的，即轉(zhuǎn)子是在某一平衡位置上作衰減脈動(dòng)，當(dāng)工作點(diǎn)改變時(shí)，轉(zhuǎn)子會(huì)自動(dòng)的移

12、動(dòng)到另一平衡位置上作軸向衰減脈動(dòng)。36 （1）流量Q ：是指水泵在單位時(shí)間內(nèi)所能抽送的出液量,又分體積流量和質(zhì)量流量, 通常用體積流量表示。 單位 : m3/h, L/s （2）揚(yáng)程H：是指水泵輸送的單位重量液體的能量的增值,即水泵出口法蘭處單位重量液體的能量減去泵進(jìn)口法蘭處單位重量液體的能量。 單位 : m6）離心泵的離心泵的主要參數(shù)主要參數(shù)37 （3）功率 P：也叫泵的輸出功率， 有效功率：Pz= g Q H （4）效率 =P z/P 382、往復(fù)泵1）往復(fù)泵的工作原理：2）往復(fù)泵的分類：3）往復(fù)泵的用途： 4）往復(fù)泵的主要組成部分5）往復(fù)泵的性能特點(diǎn) 391）工作原理工作原理： 依靠活塞、柱塞或隔膜在泵缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)使缸內(nèi)工作容積交替增大和縮小來輸送液體或使之增壓的容積式泵。2）分類分類： 往復(fù)泵按往復(fù)元件不同分為活塞泵、柱塞泵和隔膜泵3種類型。3）用途）用途： 它常常用于高壓下輸送高粘度、大密度和高含固量的液體，而流量相對(duì)較小。40 往復(fù)泵外形圖414）往復(fù)泵的主要組成部分往復(fù)泵的主要組成部分（1）泵缸（2）活塞（3）活塞桿（4