流體輸送機(jī)械10

第二章流體輸送機(jī)械

Fluid-movingMachinery

本章學(xué)習(xí)指導(dǎo)1本章學(xué)習(xí)的目的本章是流體力學(xué)原理的具體應(yīng)用。通過(guò)學(xué)習(xí)掌握工業(yè)上最常用的流體輸送機(jī)械的根本結(jié)構(gòu)、工作原理及操作特性，以便根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，合理地選擇和正確地使用輸送機(jī)械，以實(shí)現(xiàn)高效、可靠、平安的運(yùn)行。2本章應(yīng)掌握的內(nèi)容本章應(yīng)重點(diǎn)掌握離心泵的工作原理、操作特性及其選型。3本章學(xué)習(xí)中應(yīng)注意的問(wèn)題在學(xué)習(xí)過(guò)程中，加深對(duì)流體力學(xué)原理的理解，并從工程應(yīng)用的角度出發(fā)，到達(dá)經(jīng)濟(jì)、高效、平安地實(shí)現(xiàn)流體輸送。概述

1、定義：流體輸送機(jī)械是指為流體提供機(jī)械能的機(jī)械設(shè)備。泵、壓縮機(jī)等2、流體輸送機(jī)械分類：介質(zhì)：液體——泵 氣體——風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)工作原理：動(dòng)力式〔葉片式〕：借助于高速旋轉(zhuǎn)的葉輪使流體獲得能量。包括離心式、軸流式、旋渦泵輸送機(jī)械正位移式〔容積式〕：利用工作室容積周期性的變化，把能量傳遞給液體、使液體的壓力增加。包括往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式輸送機(jī)械流體作用式：依靠能量轉(zhuǎn)換原理以實(shí)現(xiàn)輸送流體任務(wù)。如噴射泵、酸蛋等。一、離心泵的構(gòu)造和工作原理包括葉輪和泵軸的旋轉(zhuǎn)部件由泵殼、填料函和軸承組成的靜止部件離心泵由兩個(gè)主要局部構(gòu)成：〔一〕離心泵主要部件第一節(jié)離心泵離心泵的外觀1、泵殼通常制成如同蝸殼狀的漸開(kāi)線形，越接近液體的出口，流道截面積越大。不僅是聚集流出液體的部件，而且是一個(gè)轉(zhuǎn)能裝置。液體入口——中心出口——切線導(dǎo)輪：導(dǎo)輪葉片的彎曲方向與葉輪上葉片的彎曲方向相反，引導(dǎo)液體在泵殼的通道內(nèi)平緩地改變流動(dòng)方向，使機(jī)械能損耗減少。2、葉輪離心泵的心臟部件，一般有2～6片后彎葉片〔葉片的彎曲方向與葉輪的旋轉(zhuǎn)方向相反〕。葉片后彎便于液體進(jìn)入泵體與葉輪外緣間的流道。葉輪結(jié)構(gòu)分類：閉式、開(kāi)式、半開(kāi)式三種。開(kāi)式、半開(kāi)式不易堵塞，用于輸送含固體顆粒的懸浮液、料漿等，但易產(chǎn)生倒流，效率低。

閉式一般設(shè)有平衡孔

平衡孔：葉輪的后蓋板上鉆有小孔，把后蓋板前后的空間連通起來(lái)，稱平衡孔。

吸液方式分類：?jiǎn)挝健㈦p吸式。葉輪數(shù)目分類：?jiǎn)渭?jí)式、多級(jí)式

一般2-9級(jí)，多可達(dá)12級(jí)葉輪——葉片〔+蓋板〕泵軸：垂直葉輪面，葉輪中心3、軸封裝置為確保泵軸帶動(dòng)葉輪自由旋轉(zhuǎn)，泵軸與泵體之間具有一定的間隙，為防止高壓液體沿軸外瀉，或防止外部空氣滲入泵內(nèi)，必須設(shè)置密封裝置，稱軸封裝置。填料密封裝置機(jī)械密封裝置離心泵裝置簡(jiǎn)圖(二)、離心泵的工作原理

原動(dòng)機(jī)——軸——葉輪，旋轉(zhuǎn)〔1〕排液過(guò)程：離心力葉片間液體中心外圍——液體被做功動(dòng)能高速離開(kāi)葉輪，進(jìn)入排出管路泵體：液體的聚集與能量的轉(zhuǎn)換〔2〕吸液過(guò)程：葉輪中心處形成真空泵入口內(nèi)外形成壓差液體進(jìn)吸入管路進(jìn)入泵內(nèi)葉輪不停轉(zhuǎn)動(dòng)，泵不斷的吸液和排液離心泵：依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪所產(chǎn)生的離心力來(lái)輸送液體?！?〕“氣縛〞現(xiàn)象：泵殼內(nèi)存在氣體而導(dǎo)致吸不上液的現(xiàn)象。

由于空氣密度小，葉輪旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的離心力小，在葉輪中心區(qū)形成的低壓缺乏以將液體吸入泵內(nèi)。雖然離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)但不能輸送液體。離心泵啟動(dòng)前，必須使泵內(nèi)充滿液體。離心泵停機(jī)前，須先關(guān)閉出口閥放可停機(jī)，防止出口高壓流體倒灌。二、離心泵的理論壓頭與實(shí)際壓頭〔一〕、壓頭的意義

泵向單位重量液體提供的機(jī)械能，稱為壓頭或揚(yáng)程。用“H〞表示泵的壓頭主要用于使液體升高、靜壓頭增大以及克服流動(dòng)過(guò)程中的壓頭損失?！捕畴x心泵的理論壓頭假設(shè)：①葉片的數(shù)目無(wú)限多，葉片的厚度無(wú)限薄，從而可以認(rèn)為液體完全沿著葉片的彎曲外表流動(dòng)，無(wú)任何環(huán)流現(xiàn)象；②液體是理想流體，無(wú)摩擦阻力損失。在葉輪的進(jìn)、出口截面例機(jī)械能衡算式。離心泵的壓頭與構(gòu)造、尺寸、葉輪的轉(zhuǎn)速、流量有關(guān)。理論壓頭：離心泵可能到達(dá)的最大壓頭。表示葉輪進(jìn)口與出口之間伯努利方程：靜壓頭增加原因：〔1〕液體在葉輪內(nèi)受到離心力的作用，接受了外功。1kg液體接受的外功為：液體進(jìn)入與離開(kāi)葉輪時(shí)的速度1、理論壓頭根本方程推導(dǎo)：(2)液體通過(guò)通道時(shí)，速度逐漸變小，一局部動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能。每千克液體靜壓能增加的量等于其動(dòng)能減少的量。即為：所以：化簡(jiǎn)后：在離心泵設(shè)計(jì)中，為提高理論壓頭，一般使〔液體徑向進(jìn)入葉片間通道〕——離心泵根本方程r—葉輪半徑；—葉輪旋轉(zhuǎn)角速度；Q—泵的體積流量；b2—葉片周邊寬度；

—葉片裝置角。理論壓頭和流量關(guān)系：表示離心泵的理論壓頭與理論流量，葉輪的轉(zhuǎn)速和直徑、葉輪的幾何形狀間的關(guān)系。2、離心泵根本方程式的討論〔1〕裝置角：當(dāng)裝置角>90°，葉片前彎，壓頭隨流量的增大而提高。當(dāng)裝置角=90°，葉片徑向，壓頭不隨流量而變化。當(dāng)裝置角<90°，葉片后彎，壓頭隨流量的增大而減少?！?〕理論壓頭H與流體的性質(zhì)無(wú)關(guān)一般泵的設(shè)計(jì)采用后彎葉片〔3〕理論壓頭與流量呈線型關(guān)系，直線斜率與β2有關(guān)〔4〕H與H的差距〔三〕實(shí)際壓頭〔1〕葉片間的環(huán)流環(huán)流出現(xiàn)，產(chǎn)生渦流損失?！?〕阻力損失實(shí)際流體從泵的進(jìn)口到出口有阻力損失?！?〕沖擊損失液體以絕對(duì)速度C2離開(kāi)葉輪周邊沖入沿蝸殼四周流動(dòng)的液流中，產(chǎn)生渦流。實(shí)際壓頭小于理論壓頭

三離心泵的性能參數(shù)1.流量〔Q〕:離心泵在單位時(shí)間送到管路系統(tǒng)的液體體積，常用單位為L(zhǎng)/s或m3/h；葉輪結(jié)構(gòu)、尺寸和轉(zhuǎn)速2.壓頭〔揚(yáng)程〕〔H〕：離心泵對(duì)單位重量的液體所能提供的有效機(jī)械能量，其單位為m；Q、葉輪結(jié)構(gòu)、尺寸和n有關(guān)H的測(cè)量公式如下:忽略阻力損失、兩截面間的動(dòng)壓頭之差和高度差。

3.軸功率〔N〕：指單位時(shí)間原動(dòng)機(jī)提供給泵軸所需的功率，單位為W或kW。與設(shè)備尺寸、液體黏度、流量有關(guān)。

4.效率〔〕：由原動(dòng)機(jī)提供給泵軸的能量不能全部為液體所獲得，通常用效率來(lái)反映設(shè)備能量損失的大小。即泵對(duì)外加能量的利用程度。離心泵的能量損失包括下面幾項(xiàng)：1〕水力損失：環(huán)流損失、阻力損失和沖擊損失。2〕容積損失：由于泵的泄露造成的損失。主要與泵的結(jié)構(gòu)及液體在泵進(jìn)、出口處的壓力差有關(guān)。3〕機(jī)械損失：軸承、密封圈等機(jī)械部件的摩擦，以及葉輪蓋板外外表與液體之間的摩擦造成機(jī)械損失，直接增大帶動(dòng)泵需功率。

效率指離心泵的有效功率占軸功率的百分比，其反映了上述各能量損失之和。稱總效率四、離心泵的特性曲線及其應(yīng)用〔一〕離心泵特性曲線離心泵的生產(chǎn)部門將其產(chǎn)品的根本性能參數(shù)間的關(guān)系用曲線表示出來(lái)，稱離心泵的特性曲線。由制造廠附于泵的樣本或說(shuō)明書(shū)中，是指導(dǎo)正確選擇和操作離心泵的主要依據(jù)。1.H-Q曲線：表示泵的壓頭與流量的關(guān)系2.N-Q曲線：表示泵的軸功率與流量的關(guān)系3.η-Q曲線：表示泵的效率與流量的關(guān)系注意：特性曲線隨轉(zhuǎn)速而變。30離心泵特性曲線31說(shuō)明：〔1〕H~Q曲線，Q，H。

Q很小時(shí)可能例外〔2〕N~Q曲線：Q，N，流量為零時(shí)軸功率最小。大流量大功率關(guān)閉出口閥啟動(dòng)泵，啟動(dòng)電流最小(3)~Q曲線：小Q，；大Q，。max泵的銘牌與max對(duì)應(yīng)的性能參數(shù)選型時(shí)max設(shè)計(jì)點(diǎn)：離心泵在一定轉(zhuǎn)速下有一最高效率點(diǎn)，叫設(shè)計(jì)點(diǎn)。對(duì)應(yīng)值稱最正確工況參數(shù)。通常為最高效率的92%左右?！捕骋后w性質(zhì)對(duì)離心泵特性的影響1、流體密度的影響

〔H，Q，〕與無(wú)關(guān)；,(N、Ne)即N—Q曲線要變，此時(shí)泵的軸功率可按式重新計(jì)算。2、黏度的影響，〔H，Q，〕N；離心泵內(nèi)液體的能量損失當(dāng)液體運(yùn)動(dòng)粘度γ>2010-5m2/s時(shí)，離心泵的性能那么需進(jìn)行換算。一般查取修正系數(shù)。轉(zhuǎn)速變化特性曲線變化，在轉(zhuǎn)速變化小于±20%范圍內(nèi)1、轉(zhuǎn)速的影響—比例定律

〔三〕轉(zhuǎn)速與葉輪尺寸對(duì)離心泵特性的影響泵的揚(yáng)程、流量、效率和軸功率會(huì)隨轉(zhuǎn)速而變。取近似關(guān)系2、葉輪直徑的影響—切割定律

在葉輪直徑變化小于±20%當(dāng)泵的葉輪直徑和其他尺寸均發(fā)生變化葉輪直徑變化，有兩種情況：1〕某一尺寸的葉輪外周經(jīng)過(guò)切削而使D2變小，b2/D2變大。2〕同一系列兩種尺寸不同的泵，其幾何形狀完全相似，即b2/D2保持不變。例：用清水測(cè)定某離心泵的特性曲線，實(shí)驗(yàn)裝置如附圖所示。當(dāng)調(diào)節(jié)出口閥使管路流量為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)壓截面的垂直距離為0.5m。試由該組實(shí)驗(yàn)測(cè)定數(shù)據(jù)確定出與泵的特性曲線相關(guān)的其它性能參數(shù)。解：與泵的特性曲線相關(guān)的性能參數(shù)有泵的轉(zhuǎn)速n、流量Q、壓頭H、軸功率N和效率。其中流量和軸功率已由實(shí)驗(yàn)直接測(cè)出，壓頭和效率那么需進(jìn)行計(jì)算。以真空表和壓力表兩測(cè)點(diǎn)為1，2截面，對(duì)單位重量流體列柏努力方程把數(shù)據(jù)代入，得在工作流量下泵的有效功率為泵軸功率為五、離心泵的氣蝕現(xiàn)象與安裝高度〔一〕離心泵的吸上高度〔安裝高度〕指液面至泵吸入口中心處的垂直距離，以Zs表示。假設(shè)Ps為大氣壓強(qiáng)Pa，那么表示為：可知：zs越大，將液體壓入離心泵內(nèi)，泵入口處的壓強(qiáng)Pe越小。假設(shè)Pe=0，離心泵的吸上高度為極限高度。可知：當(dāng)液面壓強(qiáng)為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、輸送液體為水時(shí)，離心泵的極限吸上高度為10.33米。由此可見(jiàn)，泵的吸上高度必須控制在一定范圍內(nèi)。(二)氣蝕現(xiàn)象和安裝高度離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，液體在泵內(nèi)壓強(qiáng)的變化如下圖：pK≤pv(t)，pv(t)被輸液溫度t時(shí)的飽和蒸汽壓，那么液體發(fā)生汽化產(chǎn)生汽泡，汽泡隨同液體從低壓區(qū)流向高壓區(qū)，在高壓的作用下迅速凝聚或汽泡破裂，與此同時(shí)，汽泡周圍的液體會(huì)以極高的速度沖向原汽泡所占據(jù)的空間，在沖擊點(diǎn)處可形成高達(dá)幾萬(wàn)kpa的壓強(qiáng)，沖擊頻率可高達(dá)每秒幾萬(wàn)次之多，假設(shè)當(dāng)汽泡的凝聚發(fā)生在葉片外表附近時(shí)，眾多液體質(zhì)點(diǎn)猶如細(xì)小的高頻水錘撞擊葉片，侵蝕葉片和葉輪，這種現(xiàn)象稱為汽蝕現(xiàn)象。現(xiàn)象：汽蝕現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，泵體振動(dòng)，發(fā)出噪音，泵的流量、揚(yáng)程、效率急劇下降，嚴(yán)重時(shí)甚至吸不上液體防止措施：把離心泵安裝在恰當(dāng)?shù)母叨任恢蒙希_保泵內(nèi)壓強(qiáng)最低點(diǎn)處的靜壓超過(guò)工作溫度下被輸送液體的飽和蒸汽壓。1、汽蝕余量愈大，愈能防止出現(xiàn)汽蝕。2、最小汽蝕余量——發(fā)生汽蝕時(shí)的(有效)汽蝕余量——用實(shí)驗(yàn)測(cè)定3、允許汽蝕余量〔必需汽蝕余量〕比最小汽蝕余量大0.3米允許安裝高度討論:

〔1〕汽蝕現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：

①安裝高度太高；

②被輸送流體的溫度太高，液體蒸汽壓過(guò)高；

③吸入管路阻力或壓頭損失太高。實(shí)際安裝高度應(yīng)低于上述值,一般減去(0.5-1)米泵的吸入管路而言，宜短而粗，盡量不裝閥門和少裝管件,少拐彎,調(diào)節(jié)閥門應(yīng)安裝在排出管路上。(2)吸入管路的壓頭損失,ZS值，反之亦然?！?〕假設(shè)ZS值為負(fù)，泵應(yīng)裝在液面下方。輸送飽和蒸汽壓高的液體往往屬于這種情況〔4〕ZS大小與Q有關(guān)。Q，那么ZS，保險(xiǎn)。用可能的最大Q計(jì)算ZS

五、離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)〔一〕管路特性曲線通過(guò)某一特定管路的流量與所需壓頭之間的關(guān)系，稱管路特性方程。

令：----管路特性曲線方程〔二〕工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)所謂離心泵的工作點(diǎn)是指離心泵的性能曲線〔H～Q曲線〕與管路特性曲線的交點(diǎn)，即在He～Q坐標(biāo)上，分別描點(diǎn)作出兩曲線的交點(diǎn)M點(diǎn)。1、工作點(diǎn)

離心泵在特定的管路系統(tǒng)中運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所提供的揚(yáng)程和流量恰好等同于管路所需的揚(yáng)程和流量。2．

流量調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)方法：1、改變管路特性曲線2、改變泵的特性曲線〔1〕調(diào)節(jié)閥門閥門調(diào)節(jié)實(shí)質(zhì)：改變管路特性曲線。關(guān)小閥門，認(rèn)為增大管路阻力，B增大，曲線變陡，流量減小。優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便、靈活。缺點(diǎn)：閥門關(guān)小時(shí)，管路中阻力增大，能量損失增加，并可能時(shí)泵不在最高效率區(qū)域中工作。故此種調(diào)節(jié)方法多用于流量調(diào)節(jié)幅度不大，而經(jīng)常需要調(diào)節(jié)的場(chǎng)合。

〔2〕改變泵的轉(zhuǎn)速或切割葉輪用這種方法調(diào)節(jié)流量在一定范圍內(nèi)可保持泵在高效率區(qū)域中工作，能量利用較經(jīng)濟(jì)。但不方便，需用變速裝置，故應(yīng)用不廣。大中型泵應(yīng)優(yōu)先考慮六、離心泵的類型與選擇〔一〕離心泵的類型按輸送液體的性質(zhì)按葉輪吸入方式按葉輪數(shù)目

〔1〕清水泵單級(jí)單吸式，系列代號(hào)為“IS〞。需要的揚(yáng)程較高，那么可選D系列多級(jí)離心泵。雙吸式離心泵，其系列代號(hào)為“Sh〞。IS50-32-200葉輪外徑排出口直徑吸入口直徑型號(hào)〔2〕耐腐蝕泵當(dāng)輸送酸、堿等腐蝕性液體時(shí)應(yīng)采用耐腐蝕泵。耐腐蝕泵所有與液體介質(zhì)接觸的部件都采用耐腐蝕材料制作?！癋〞表示25FB-16A吸入口直徑型號(hào)所用材料揚(yáng)程葉輪切割序號(hào)灰口鑄鐵——“H〞，高硅鑄鐵——“G〞，鉻鎳合金鋼——“B〞，〔3〕油泵輸送石油產(chǎn)品等低沸點(diǎn)料液的泵。代號(hào)“Y〞。因易燃易爆，要求是密封完善。熱油需水夾套?！?〕雜質(zhì)泵輸送含有固體顆粒的懸浮液、稠厚的漿液的泵。代號(hào)“P〞，污水泵〔PW〕、砂泵〔PS〕、泥漿泵〔PN〕要求：不易堵塞、耐磨、易拆洗特點(diǎn)：葉輪流道寬，葉片數(shù)目少?！?〕確定輸送系統(tǒng)的流量與壓頭

液體的輸送量一般為生產(chǎn)任務(wù)所規(guī)定，如果流量在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，選泵時(shí)應(yīng)按最大流量考慮。根據(jù)輸送系統(tǒng)管路的安排，用柏努力方程計(jì)算在最大流量下管路所需的壓頭(1.05-1.1)倍。〔2〕選擇泵的類型與型號(hào)

首先應(yīng)根據(jù)輸送液體的性質(zhì)和操作條件確定泵的類型，然后按已確定的流量Qe和壓頭He從泵的樣本或產(chǎn)品目錄中選出適宜的型號(hào)?！?〕核算泵的軸功率

〔二〕離心泵的選擇假設(shè)輸送液體的密度大于水的密度時(shí)，可按核算泵的軸功率?！踩畴x心泵的安裝與運(yùn)轉(zhuǎn)1、安裝高度必須低于允許值，防止發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。同時(shí)，應(yīng)盡量降低吸入管路的阻力。2、泵出口處要設(shè)置止逆閥，防止突然停泵時(shí)流體倒流，破壞泵體。3、啟動(dòng)前泵內(nèi)要充滿液體，防止氣縛現(xiàn)象發(fā)生。4、啟動(dòng)時(shí)應(yīng)關(guān)閉出口閥，電極運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，再翻開(kāi)出口閥調(diào)節(jié)流量，停泵時(shí)先關(guān)出口閥。5、關(guān)泵的步驟關(guān)泵時(shí)，一定要先關(guān)閉泵的出口閥，再停電機(jī)。6、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)注意有無(wú)不正常噪音，觀察真空表是否正常，定期檢查軸是否發(fā)熱、泄露等。第二節(jié)其它類型的泵〔一〕、往復(fù)泵

往復(fù)泵是一種容積式泵，它依靠作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞依次開(kāi)啟吸入閥和排出閥從而吸入和排出液體。一、容積式泵〔正位移泵〕1、作用原理及主要部件主要部件：泵缸、活塞、活塞桿、吸入閥、排出閥工作原理：活塞向右移動(dòng)泵缸容積泵體壓力排出閥門關(guān)閥，吸入閥翻開(kāi)液體吸入活塞向左移動(dòng)泵缸容積泵體壓力排出閥門翻開(kāi)，吸入閥關(guān)閉液體排出2、流量不均勻性單動(dòng)泵由于吸入閥和排出閥均在活塞一側(cè)，吸液時(shí)不能排液，排液時(shí)不能吸液，所以泵排液不連續(xù)，不均勻。為了改善往復(fù)泵的排液情況，可采用雙動(dòng)泵或三聯(lián)泵。設(shè)置空氣室,對(duì)液流的波動(dòng)可以起緩沖作用。

3、往復(fù)泵的特點(diǎn)

〔1〕流量?jī)H與泵本身的尺寸及活塞的往復(fù)次數(shù)有關(guān)，而與泵的揚(yáng)程無(wú)關(guān)。

〔2〕壓頭與泵本身的尺寸無(wú)關(guān)，只要泵的機(jī)械強(qiáng)度及電動(dòng)機(jī)功率允許，要多大壓頭，往復(fù)泵可供多大壓頭?！才c離心泵不同〕〔3〕安裝高度有一定限制。有自吸能力，啟動(dòng)泵前無(wú)需灌泵?！才c離心泵不同〕〔4〕啟動(dòng)前，必須先將出口閥翻開(kāi)，否那么，因液體排不出去而急劇升高，造成事故。〔容積式泵特點(diǎn)〕〔5〕采用支路調(diào)節(jié)流量?！才c離心泵不同〕改變轉(zhuǎn)速、改變活塞行程。4、往復(fù)泵的應(yīng)用

〔1〕所需壓頭較高的流量不大的管路?！?〕可用于輸送黏度很大的液體?！?〕不宜輸送腐蝕性液體和固體顆粒的懸浮液。(二)隔膜泵1、

工作原理:往復(fù)泵的一種,用彈性薄膜將泵分成不連通的兩個(gè)局部。吸入活門、壓出活門、活柱、隔膜。2、流量調(diào)節(jié)：調(diào)整活柱往復(fù)頻率或旁路3、應(yīng)用場(chǎng)合:腐蝕性的液體、固體懸浮液〔三〕計(jì)量泵〔比例泵〕〔1〕工作原理:往復(fù)泵的一種〔2〕流量調(diào)節(jié):調(diào)整偏心度柱塞沖程變化流量調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)?！?〕應(yīng)用場(chǎng)合:輸送量或配比要求非常精確場(chǎng)合。原動(dòng)機(jī)偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)〔四〕齒輪泵1、工作原理:2、流量調(diào)節(jié):3、應(yīng)用場(chǎng)合:旋轉(zhuǎn)泵的一種，有兩個(gè)相互嚙合的齒輪，相反旋轉(zhuǎn)，形成高壓和低壓區(qū)排液和吸液轉(zhuǎn)速或旁路高壓頭、小流量。粘稠以至膏狀物。不宜輸送含有固體顆粒的懸浮液。〔五〕螺桿泵1、工作原理:齒輪泵相似，由泵殼和一根或兩根以上的螺桿構(gòu)成。利用兩根相互嚙合的螺桿來(lái)排送液體。2、流量調(diào)節(jié)：轉(zhuǎn)速或旁路3、應(yīng)用場(chǎng)合:高揚(yáng)程下粘稠性液體，含有顆粒的懸浮液。二、其他葉片式泵〔非正位移泵〕〔一〕旋渦泵1、結(jié)構(gòu)2、工作原理：是一種特殊類型的離心泵，葉輪是一個(gè)圓盤，四周銑有凹槽，成輻射狀排列。葉輪在泵殼內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，其間有引水道。吸入管接頭和排出管接頭之間為間壁，間壁與葉輪只有很小的縫隙，用來(lái)分隔吸腔和排出腔。泵內(nèi)液體在隨葉輪旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，又在引水道與各葉片間作漩渦形運(yùn)動(dòng)。因而，被葉片拍擊屢次，獲得較多的能量?！?〕啟動(dòng)前要灌液?！?〕壓頭和功率隨流量增加下降較快。因此啟動(dòng)時(shí)應(yīng)翻開(kāi)出口閥，改變流量時(shí)，旁路調(diào)節(jié)比安裝調(diào)節(jié)閥經(jīng)濟(jì)?！搽x心泵不同〕〔3〕在葉輪直徑和轉(zhuǎn)速相同的條件下，旋渦泵的壓頭比離心泵高出2-4倍，適用于高壓頭、小流量、低黏度的的場(chǎng)合?！?〕結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易，且可采用各種耐腐蝕的材料制造。〔5〕輸送液體的粘度不宜過(guò)大，否那么泵的壓頭和效率都將大幅度下降。輸送液體不能含有固體顆粒。3、特點(diǎn)：〔二〕、軸流泵1、工作原理:葉片和轉(zhuǎn)動(dòng)軸頭與泵殼組成。使液體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹芟蜻\(yùn)動(dòng)，把動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ堋?、流量調(diào)節(jié)：一般不設(shè)出口閥，改變轉(zhuǎn)速或改變?nèi)~片安裝角度或旁路。3、應(yīng)用場(chǎng)合:大流量、低揚(yáng)程的液體輸送。流量越小，所需功率越大。三、各類泵在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用2、往復(fù)泵的優(yōu)點(diǎn)：壓頭高，送液量固定，有自吸能力，效率較高。勻易于調(diào)節(jié)，能輸送腐蝕性、喊懸浮物的液體。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需傳動(dòng)裝置，一般不能輸送腐蝕性和含固體顆粒的液體，只適宜高壓頭、中等流量的場(chǎng)合。1、離心泵應(yīng)用最廣。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，能與電機(jī)直接相連，對(duì)地基的要求不高，流量均勻易于調(diào)節(jié)，能輸送腐蝕性、喊懸浮物的液體。缺點(diǎn)是壓頭較低效率較低、沒(méi)有自吸能力。3、旋轉(zhuǎn)泵用于小流量、高壓頭的場(chǎng)合。特別適用于高粘度流體。第三節(jié)氣體輸送機(jī)械按終壓或壓縮比分類：1、通風(fēng)機(jī)：排氣壓力不大于15KPa，壓縮比1-1.152、鼓風(fēng)機(jī)：排氣壓力不大于15-300KPa，壓縮比小于43、壓縮機(jī)：排氣壓力大于300KPa，壓縮比大于44、真空泵：排氣壓力為大氣壓，壓縮比很大，根據(jù)真空度而定。應(yīng)用：1、氣體輸送2、產(chǎn)生高壓氣體3、產(chǎn)生真空按結(jié)構(gòu)與工作原理

離心式、往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式和流體作用式

一、離心式風(fēng)機(jī)〔一〕離心式通風(fēng)機(jī)1．結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)與離心泵相似。機(jī)殼也是蝸殼形，殼斷面有兩種方形：低，中壓圓形：高壓葉片的數(shù)目較多且長(zhǎng)度較短，低壓的葉片是平直的，與軸心成輻射狀安裝，中、高壓的葉片是彎曲的。

離心通風(fēng)機(jī)及葉輪1—機(jī)殼;2—葉輪;3—吸入口;4—排出口2．離心通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)與特性曲線1〕性能參數(shù)：風(fēng)量Q

m3/s，風(fēng)壓Pt，軸功率N和效率η(1)

風(fēng)量Q：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)氣體通過(guò)進(jìn)風(fēng)口的體積流量。以風(fēng)機(jī)進(jìn)口狀態(tài)計(jì)，m3/s。(2)

風(fēng)壓Pt：?jiǎn)挝惑w積氣體通過(guò)風(fēng)機(jī)時(shí)所獲得的能量，J/m3=Pa，習(xí)慣上以mmH2O表示。

與結(jié)構(gòu)，葉輪尺寸，n及進(jìn)氣密度ρ有關(guān)，由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。在風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口之間寫(xiě)柏努利方程：簡(jiǎn)化上式忽略損失忽略截面B在進(jìn)口外側(cè)選擇風(fēng)機(jī)，需將全風(fēng)壓換成標(biāo)定風(fēng)壓。靜分壓動(dòng)分壓全風(fēng)壓〔3〕、軸功率和效率注意單位2)特性曲線：〔標(biāo)定工質(zhì)20℃，760mmHg的空氣，ρa(bǔ)ir=1.2kg/m3〕3、離心式通風(fēng)機(jī)的選型a、根據(jù)氣體種類和風(fēng)壓范圍，確定風(fēng)機(jī)的類型b、確定所求的風(fēng)量和全風(fēng)壓。風(fēng)量根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)來(lái)定；全風(fēng)壓按柏努利方程來(lái)求，但要按標(biāo)準(zhǔn)狀況校正。根據(jù)按入口狀態(tài)計(jì)的風(fēng)量和校正后的全風(fēng)壓在產(chǎn)品系列表中查找適宜的型號(hào)?！捕畴x心鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)1、離心鼓風(fēng)機(jī)〔又稱透平鼓風(fēng)機(jī)〕送氣量大，單級(jí)出口表壓在30KPa，多級(jí)出口風(fēng)壓可達(dá)300KPa，不需冷卻裝置。選型方法與離心通風(fēng)相同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：離心式鼓風(fēng)機(jī)的外形與離心泵相似，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也有許多相同之處。蝸殼形通道亦為圓形；外殼直徑與寬度之比較大；葉輪上葉片數(shù)目較多；轉(zhuǎn)速較高；葉輪外周都裝有導(dǎo)輪。79轉(zhuǎn)子：主軸、多級(jí)葉輪、軸套及平衡元件

定子：氣缸和隔板2、離心式壓縮機(jī)2．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、增壓下一級(jí)葉輪中心增壓屢次，高壓離開(kāi)彎道，回流器3、離心壓縮機(jī)的特點(diǎn)：是葉輪級(jí)數(shù)多，通常在10級(jí)以上，葉輪轉(zhuǎn)速高。由于壓縮比高，氣體體積縮小很多，溫度升高大。因此壓縮機(jī)都分成幾段，在各段之間設(shè)有中間冷卻器。優(yōu)點(diǎn)：流量大而均勻，體積小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，容易調(diào)節(jié)，維護(hù)方便。二、旋轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)〔一〕羅茨鼓風(fēng)機(jī)〔定容式鼓風(fēng)機(jī)〕兩個(gè)漸開(kāi)擺線形的轉(zhuǎn)子、機(jī)殼兩轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相反，可使氣體從機(jī)殼一側(cè)吸，從另一側(cè)排出。風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比，與出口壓力無(wú)關(guān)。風(fēng)機(jī)的風(fēng)量范圍可自2--500m3/min，出口表壓可達(dá)80kPa，在40kPa左右效率最高。特點(diǎn)：出口應(yīng)裝穩(wěn)壓罐，并設(shè)平安閥。流量調(diào)節(jié)采用旁路，出口閥不可完全關(guān)閉。操作時(shí)，氣體溫度不能超過(guò)85℃，否那么轉(zhuǎn)子會(huì)因受熱臌脹而卡住。〔二〕液環(huán)壓縮機(jī)〔納氏泵〕橢圓外殼和旋轉(zhuǎn)葉輪組成，殼中盛有適量的液體。液體在離心力作用下拋向殼體周邊形成橢圓形液環(huán)。橢圓形長(zhǎng)軸處那么形成兩個(gè)月牙形空隙，供氣體吸入和排出。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，在液環(huán)和葉片間所形成的密閉空間逐漸變大和變小各兩次，氣體從兩個(gè)吸氣口進(jìn)入機(jī)內(nèi)，從兩個(gè)排氣口排出。工作原理：優(yōu)點(diǎn)：液環(huán)壓縮機(jī)，被壓縮的氣體只與葉輪而不與外殼接觸，因此，在輸送腐蝕件氣體時(shí)，只有葉輪需要用耐腐蝕材料制造。三、往復(fù)式壓縮機(jī)〔一〕結(jié)構(gòu)氣缸、活塞、吸氣閥、排氣閥特點(diǎn)：〔1〕有除熱裝置，以降低氣體溫度?！?〕必須控制活塞與氣缸端蓋之間的間隙，余隙容積不能過(guò)大?！?〕氣缸必有潤(rùn)滑裝置?！?〕對(duì)吸入、排出閥要求更高?！捕巢僮髟砼c工作循環(huán)1-2壓縮階段P1

P2V1V22-3排氣階段P2不變，3-4余隙氣體膨脹階段4-1吸氣階段P2不變P2P1V3V4V3V2V1V4

壓縮階段、排氣階段、余隙氣體膨脹階段、吸氣過(guò)程組成1-2-3-4-1

余隙系數(shù)：余隙容積占活塞推進(jìn)一次所掃過(guò)容積的百分?jǐn)?shù)。壓縮類型等溫壓縮；絕熱壓縮；多變壓縮。壓縮功：1、等溫壓縮2、絕熱壓縮(三)多級(jí)壓縮壓縮比大于8時(shí),應(yīng)采用多級(jí)壓縮.1、多級(jí)壓縮在一個(gè)氣缸里壓縮了一次的氣體進(jìn)入中間冷卻器冷卻之后再送入次一氣缸進(jìn)行壓縮，經(jīng)幾次壓縮才到達(dá)所需要的終壓。2、采用多級(jí)壓縮的原因：①假設(shè)所需要的壓縮比很大，實(shí)際