油氣輸送設(shè)備

油氣輸送設(shè)備第一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備油氣輸送設(shè)備概述油氣輸送設(shè)備在油品儲存與裝卸中所處的地位有如人體的心臟。泵：輸送液體介質(zhì)并提高其壓力能的機(jī)械。泵按工作原理分為速度式，如離心泵；容積式，如齒輪泵、螺桿泵。壓縮機(jī)：輸送氣體介質(zhì)并提高其壓力能的機(jī)械。壓縮機(jī)按工作原理分也分為速度式和容積式。第二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第一節(jié)離心泵基本結(jié)構(gòu)、工作原理與性能參數(shù)一、離心泵基本結(jié)構(gòu)1一泵殼；2一泵軸；3葉輪；4一吸水管（吸入室）；5一壓水管（排出室）；6一底閻；7控制閥門；8灌水漏斗；9泵座

第五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第一節(jié)離心泵基本結(jié)構(gòu)、工作原理與性能參數(shù)一、離心泵基本結(jié)構(gòu)第六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第一節(jié)離心泵基本結(jié)構(gòu)、工作原理與性能參數(shù)一、離心泵基本結(jié)構(gòu)第七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第一節(jié)離心泵基本結(jié)構(gòu)、工作原理與性能參數(shù)一、離心泵基本結(jié)構(gòu)1．葉輪

葉輪是泵的核心組成部分，它可使水獲得動能而產(chǎn)生流動。葉輪由葉片和輪轂組成。對葉輪的要求是在損失最小情況下使單位重量的液體獲得最高的能量。選擇葉輪材料時(shí)，除了要考慮離心力作用下的機(jī)械強(qiáng)度以外，還要考慮材料的耐磨和耐腐蝕性能。目前多數(shù)葉輪采用鑄鐵、鑄鋼和青銅制成。

葉輪按吸入方式可分為單吸式葉輪與雙吸式葉輪兩種。葉輪按蓋板形式可分閉式、開式和半閉式三類。

2．泵軸

泵軸是用來旋轉(zhuǎn)泵葉輪的。常用材料是碳素鋼和不銹鋼。泵軸應(yīng)有足夠的抗扭強(qiáng)度和足夠的剛度，其撓度不超過允許值。葉輪和軸用鍵來聯(lián)結(jié)。

第八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第一節(jié)離心泵基本結(jié)構(gòu)、工作原理與性能參數(shù)一、離心泵基本結(jié)構(gòu)3．泵殼

泵殼由若干零部件組成，其內(nèi)腔形成了葉輪工作室、吸水室和壓水室。泵殼的形狀和大小取決于葉輪結(jié)構(gòu)形式和尺寸。離心泵的泵殼通常鑄成蝸殼形。蝸殼形流道沿流出的方向不斷增大。泵的出水口處有一段擴(kuò)散形的錐形管，水流隨著斷面的增大，速度逐漸減小，而壓力逐漸增大，水的動能轉(zhuǎn)化為勢能。一般在泵體頂部設(shè)有放氣或加水的螺孔，以便在水泵啟動前用來抽真空或灌水。4、軸承軸承是套在泵軸上支撐泵軸的構(gòu)件，有滾動軸承和滑動軸承兩種。滾動軸承使用牛油作為潤滑劑，滑動軸承使用的是透明油作潤滑劑。第九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第一節(jié)離心泵基本結(jié)構(gòu)、工作原理與性能參數(shù)一、離心泵基本結(jié)構(gòu)5、填料函填料函主要由填料，水封環(huán)，填料筒，填料壓蓋，水封管組成。填料函的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空隙，不讓泵內(nèi)的介質(zhì)不流到外面來，也不讓外面的空氣進(jìn)入到泵內(nèi)。始終保持水泵內(nèi)的真空。當(dāng)泵軸與填料摩擦產(chǎn)生熱量就要靠水封管注水到水封圈內(nèi)使填料冷卻，保持水泵的正常運(yùn)行。所以在泵的運(yùn)行巡回檢查過程中對填料函的檢查是特別要注意！在運(yùn)行600個(gè)小時(shí)左右就要對填料進(jìn)行更換。6．泵座

泵座上有與底板或基礎(chǔ)固定用的法蘭孔。第十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第一節(jié)離心泵基本結(jié)構(gòu)、工作原理與性能參數(shù)二、離心泵的工作原理泵的基本部件是旋轉(zhuǎn)的葉輪和固定的泵殼。葉輪安裝在泵殼內(nèi)并固定在泵軸上，泵軸通過電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)。泵殼中央的吸入口與吸入管道相連，在吸入管道底部裝有底閥。離心泵在啟動前需向泵殼內(nèi)灌注介質(zhì)，啟動后泵軸帶動葉輪一起旋轉(zhuǎn)，液體在離心力的作用下從葉輪中心被拋向外緣并獲得能量，使葉輪外緣的液體靜壓強(qiáng)提高，流速增大。液體離開葉輪進(jìn)入泵殼后，由于泵殼中流道逐漸加寬使液體的流速逐漸降低，部分動能轉(zhuǎn)變成靜壓能。于是，具有較高壓強(qiáng)的液體從泵的排出口進(jìn)入排出管道，輸送到所需的場所。當(dāng)泵內(nèi)液體從葉輪中心被拋向外緣時(shí)，同時(shí)在中心處形成了低壓區(qū)從而使液體被吸入葉輪中心。因此，只要葉輪不斷地轉(zhuǎn)動，液體便不斷地被吸入和排出。第十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第一節(jié)離心泵基本結(jié)構(gòu)、工作原理與性能參數(shù)二、離心泵的工作原理離心泵在啟動前，若泵內(nèi)存有空氣，由于空氣密度很低，旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的離心力小，因而葉輪中心處所形成的低壓不足以將儲罐內(nèi)的液體吸入泵內(nèi)，因此，雖然啟動離心泵卻不能輸送液體，這種現(xiàn)象稱為氣縛，表示離心泵無自吸能力，所以離心泵啟動前必須向泵體內(nèi)灌注液體。離心泵吸入管道安裝的底閥就是防止啟動前所灌入的液體從泵內(nèi)回流到罐內(nèi)，濾網(wǎng)可以阻攔液體中的固體顆粒被吸入而影響離心泵的正常工作。第十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第一節(jié)離心泵基本結(jié)構(gòu)、工作原理與性能參數(shù)三、離心泵的主要性能參數(shù)1、流量流量：單位時(shí)間內(nèi)泵排出的液體量。體積流量用Q表示，常用單位m3/h、m3/s、L/s，也可用質(zhì)量流量Qm表示，常用單位T/h、kg/h。體積流量與質(zhì)量流量可以換算:Qm＝Q·ρ2、揚(yáng)程揚(yáng)程：單位重量的液體通過泵以后獲得得能量，用H表示，單位m。雖然泵的揚(yáng)程單位與高度單位是一樣的，但不應(yīng)把泵的揚(yáng)程簡單地理解為液體所能輸送的高度，因?yàn)楸玫膿P(yáng)程不僅使液體位能提高，而且還要克服液體在輸送過程中所產(chǎn)生的各種阻力。3、轉(zhuǎn)速每分鐘泵軸轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，用符號n表示。第十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第一節(jié)離心泵基本結(jié)構(gòu)、工作原理與性能參數(shù)三、離心泵的主要性能參數(shù)4、功率和效率有效功率：泵在單位時(shí)間內(nèi)提供給液體的有效能量，用Ne表示，常用單位KW。因?yàn)楸玫膿P(yáng)程是單位重量液體從泵獲得的有效能量，所以揚(yáng)程與重量流量的乘積就是單位時(shí)間內(nèi)從泵中輸出液體所獲得的有效能量。Ne=ρ·g·Q·H軸功率:電機(jī)(驅(qū)動機(jī))通過泵軸傳遞給泵的功率，用N表示。由于泵在工作時(shí)，泵內(nèi)存在各種損失，例如運(yùn)動部件間要產(chǎn)生相對摩擦而消耗一定功率，所以不可能將軸功率完全轉(zhuǎn)變成有效功率。泵效率：有效功率與軸功率之比，用η表示。表達(dá)式：η＝Ne/N。第十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第二節(jié)離心泵基本方程式一、液體在葉輪中的流動----速度三角形液體沿著泵軸進(jìn)入葉輪中心，然后沿徑向流出葉輪再流入排出室或下一級葉輪入口。液體在葉輪流道內(nèi)的流動情況復(fù)雜，為使研究方便，進(jìn)行兩點(diǎn)假設(shè)：一、假設(shè)葉輪內(nèi)液體為理想液體，在流道內(nèi)沒有能量損失；二、每一液體質(zhì)點(diǎn)在流道內(nèi)相對運(yùn)動軌跡與葉片曲線形狀完全一致，在同一半徑的圓周上液體質(zhì)點(diǎn)的相對速度大小相同，其液流角度相同。第十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第二節(jié)離心泵基本方程式一、液體在葉輪中的流動----速度三角形第十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第二節(jié)離心泵基本方程式二、離心泵的基本方程式動量矩定理：質(zhì)點(diǎn)系某一軸線的動量矩對時(shí)間有導(dǎo)數(shù)等于作用于該點(diǎn)系全部外力對該軸的力矩之和。由動力矩定理結(jié)合葉輪的速度三角形推導(dǎo)出離心泵的基本方程式(離心泵的理論揚(yáng)程方程式又稱歐拉公式)：第十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第二節(jié)離心泵基本方程式二、離心泵的基本方程式對采用軸向吸入室的離心泵而言，因?yàn)橐毫鬟M(jìn)入葉輪流道時(shí)無預(yù)旋，所以C1U=0,故歐拉公式可簡化為:由歐拉公式可知:理論揚(yáng)程的大小只與液流在流道進(jìn)出口的速度有關(guān)，即與葉輪的幾何尺寸、轉(zhuǎn)速和流量有關(guān)，而于泵所輸送的介質(zhì)性質(zhì)無關(guān)。第十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第三節(jié)離心泵的性能曲線離心泵的H-Q、N-Q、η-Q性能曲線與管路特性曲線第十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第四節(jié)泵性能參數(shù)與轉(zhuǎn)速、葉輪直徑之間的關(guān)系比例定律：一臺泵，當(dāng)轉(zhuǎn)速由改為時(shí)，如果輸送的液體不變，則在不同轉(zhuǎn)速下對應(yīng)參數(shù)與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系：第二十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第四節(jié)泵性能參數(shù)與轉(zhuǎn)速、葉輪直徑之間的關(guān)系比轉(zhuǎn)數(shù)可以理解為：泵在最高效率下運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生揚(yáng)程為lm，流量為0.075m3/s（270m3/h）所消耗的功率為0.735kW時(shí)，所必須具有的轉(zhuǎn)數(shù)。它有如下含義：1、幾何相似的離心泵，在各處效率最高點(diǎn)處的工況相似；2、比轉(zhuǎn)數(shù)不同的離心泵，其幾何形狀一定不同；比轉(zhuǎn)數(shù)相同的泵，其幾何形狀一定是相似的，但也不排除幾何形狀不相似的情況。離心泵的比轉(zhuǎn)數(shù)與輸送的介質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)，而與葉輪的形狀和性能曲線有密切關(guān)系。比轉(zhuǎn)數(shù)高的離心泵，在最高效率運(yùn)行時(shí)流量大，揚(yáng)程小；比轉(zhuǎn)數(shù)低的離心泵，在最高效率運(yùn)行時(shí)流量小，揚(yáng)程高。比轉(zhuǎn)數(shù)的表達(dá)式：第二十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第五節(jié)離心泵的汽蝕一、汽蝕產(chǎn)生的過程pk：葉輪入口處的最低壓力；pt：輸送液體在輸送溫度下的飽和蒸汽壓。第二十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第五節(jié)離心泵的汽蝕二、汽蝕的后果第二十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第五節(jié)離心泵的汽蝕二、汽蝕的后果第二十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第五節(jié)離心泵的汽蝕三、消除汽蝕的方法1、增大泵吸入油罐液面的壓力。2、減小泵體的安裝高度。3、減少吸入管道的阻力損失（減少彎頭和閥門數(shù)量）。4、降低輸送液體的溫度。5、采用雙吸式葉輪。6、采用合理的葉輪形式。第二十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三補(bǔ)充：離心泵操作

開始運(yùn)轉(zhuǎn)前的準(zhǔn)備工作1、檢查各連接螺絲有無松動。2、檢查軸承潤滑油是否良好。3、檢查填料壓蓋松緊是否合適，機(jī)械密封是否處于良好狀態(tài)。4、泵軸轉(zhuǎn)動是否靈活，有無卡阻現(xiàn)象。5、根據(jù)輸油作業(yè)方案，按輸油方向打開吸入管路閥門，關(guān)嚴(yán)與方案無關(guān)的閥門。6、向油泵內(nèi)灌油。第二十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三

啟動油泵1、按下啟動按鈕啟動油泵。2、運(yùn)轉(zhuǎn)正常、壓力表指示正常壓力后，再慢慢打開排出閥門開閥后，如果壓力表讀數(shù)降到0，必須關(guān)閉出口閥門重新灌滿油后再啟動。

運(yùn)轉(zhuǎn)中的維護(hù)聽——隨時(shí)注意傾聽泵和電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)聲音是否正常?？础?jīng)常注意看壓力表和真空表是否正常，電流表指示是否正常，軸封裝置泄漏量是否符合要求。摸——用手摸軸承、填料筒和電動機(jī)的溫度是否過高

停泵離心泵停泵前，必須先關(guān)閉排出閥門，然后再停泵。第二十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三

作業(yè)：1、什么叫氣縛？2、氣蝕的是怎樣產(chǎn)生的？防止氣蝕的方法有哪些？3、水擊現(xiàn)象的危害是什么？怎樣減少這種危害？第二十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第六節(jié)自吸式離心泵和管道泵一、自吸式離心泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第二十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第六節(jié)自吸式離心泵和管道泵一、自吸式離心泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)自吸式離心泵為離心泵的一種，除第一次啟動前需灌泵外，再次啟動時(shí)都不需灌泵，能自動抽出吸入管內(nèi)的氣體而正常輸送液體。該泵在入口增設(shè)貯液室，吸入管在葉輪中心線的上方，停泵后有一部分液體留在貯液室內(nèi)，再次啟動泵時(shí)，留在貯液室內(nèi)液體在泵內(nèi)循環(huán)，將吸入管路中的氣體吸入葉輪，在葉輪內(nèi)混合后，進(jìn)入在出口處增設(shè)的氣液分離室將氣液分開，氣體排出泵外，液體回流到貯液室直至吸入管內(nèi)充滿液體，正常輸送液體。自吸過程可在幾十秒內(nèi)完成，自吸能力達(dá)9m水柱以上。

第三十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第六節(jié)自吸式離心泵和管道泵二、自吸式離心泵的工作過程泵啟動前，關(guān)閉排出管閥門，打開排氣閥與吸入閥。泵啟動后，浸沒在輸轉(zhuǎn)液中的葉輪帶動液體一同旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，液體以較高速度沿葉輪槽道流向我外緣，而后進(jìn)入油氣分離室，在油氣分離室內(nèi)，由泵吸入的氣體積聚在上部并由排氣管排出，而液體又重新回到儲液室，以射流孔又進(jìn)入葉輪室，形成油的循環(huán)，葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，油在循環(huán)進(jìn)程中不斷把吸入管中的氣體吸進(jìn)泵中，并由排氣管排放到外部，直到在泵吸入管造成足夠的真空度，而將吸液罐中液體吸進(jìn)泵內(nèi)，完成了自吸過程，打開泵排出管閥門，關(guān)閉排氣管閥門，泵進(jìn)入正常輸液狀態(tài)。由于泵體內(nèi)始終保留一部分輸轉(zhuǎn)液，而使自吸泵具有較高的吸入性能，并能在油和氣體混雜的情況下工作，從而完成自吸和掃艙任務(wù)。第三十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第六節(jié)自吸式離心泵和管道泵三、管道泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第三十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第六節(jié)自吸式離心泵和管道泵三、管道泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為何稱作管道泵：因其進(jìn)出口在同一直線上，且進(jìn)出口口徑相同，仿似一段管道，可安裝在管道的任何位置故取名為管道泵。一般為立式結(jié)構(gòu)。第三十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第六節(jié)自吸式離心泵和管道泵三、管道泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)電機(jī)：將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的主要部件第三十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第六節(jié)自吸式離心泵和管道泵三、管道泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)泵座：是水泵的主體，起到支撐固定作用

第三十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第六節(jié)自吸式離心泵和管道泵三、管道泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)葉輪：離心泵的核心部分，它轉(zhuǎn)速高、出力大，葉輪上的葉片又起到主要作用，葉輪在裝配前要通過靜平衡實(shí)驗(yàn)。葉輪上的內(nèi)外表面要求光滑，以減少水流的摩擦損失

第三十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第六節(jié)自吸式離心泵和管道泵三、管道泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)泵軸：電動機(jī)相連接，它是傳遞機(jī)械能的主要部件第三十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第六節(jié)自吸式離心泵和管道泵三、管道泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)機(jī)械密封：保持貼合并相對滑動而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置第三十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第六節(jié)自吸式離心泵和管道泵四、管道泵的工作過程管道泵所以能把水送出去是由于離心力的作用。水泵在工作前，泵體和進(jìn)水管必須罐滿水形成真空狀態(tài)，當(dāng)葉輪快速轉(zhuǎn)動時(shí)，葉片促使水很快旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)著的水在離心力的作用下從葉輪中飛去，泵內(nèi)的水被拋出后，葉輪的中心部分形成真空區(qū)域。水原的水在大氣壓力（或水壓）的作用下通過管網(wǎng)壓到了進(jìn)水管內(nèi)。這樣循環(huán)不已，就可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)抽水。第三十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第六節(jié)自吸式離心泵和管道泵五、管道泵的運(yùn)行與維護(hù)1、啟動時(shí)先關(guān)閉出口閥，開啟進(jìn)口閥，泵內(nèi)必須充滿物料，不允許漏氣。2、點(diǎn)動試車，檢查旋轉(zhuǎn)方向，正確后開閘，使泵運(yùn)轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié)出口閥開度，使泵在額定流量、揚(yáng)程的工況內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)（禁止在大流量區(qū)長期運(yùn)轉(zhuǎn)）。3、停泵時(shí)先關(guān)出口閥，再切斷電源。如環(huán)境溫度低于輸送介質(zhì)的凝固點(diǎn)時(shí)，應(yīng)將泵內(nèi)液體放出，以免凍裂設(shè)備。4、如長期停用應(yīng)拆卸清洗上油再安裝，封閉進(jìn)出口，妥善保管。1、應(yīng)經(jīng)常檢查運(yùn)轉(zhuǎn)過程中是否平穩(wěn)，機(jī)械密封的磨損及泄漏情況，及時(shí)更換密封件，防止壓力水進(jìn)入電機(jī)。2、經(jīng)常檢查電機(jī)外殼的溫度變化，泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)溫升允許達(dá)80℃，必要時(shí)（手摸燙手）須進(jìn)一步檢查電機(jī)電流是否有超載和三相電流不平衡的現(xiàn)象。3、泵長期停用時(shí)，應(yīng)排凈積水，去除銹垢，涂上防銹油脂

第四十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第七節(jié)水環(huán)式真空泵水環(huán)式真空泵（簡稱水環(huán)泵）是一種粗真空泵，泵由泵蓋、泵體、圓盤，葉輪、機(jī)械密封、電動機(jī)等零部件組成。泵的密封采用機(jī)械密封，機(jī)械密封安裝在葉輪和泵體間。由機(jī)械密封定出葉輪與泵體之間的間隙。水環(huán)式真空泵最初用作自吸水泵，而后逐漸用于石油、化工、機(jī)械、礦山、輕工、醫(yī)藥及食品等許多工業(yè)部門。在工業(yè)生產(chǎn)的許多工藝過程中，如真空過濾、真空引水、真空送料、真空蒸發(fā)、真空濃縮、真空回潮和真空脫氣等，水環(huán)式真空泵得到廣泛的應(yīng)用。

第四十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第七節(jié)水環(huán)式真空泵在泵蓋上安裝有園盤，園盤上設(shè)有吸、排氣孔和柔性排氣閥片，柔性閥片的作用是當(dāng)葉輪葉片間的氣體壓力達(dá)到排氣壓力時(shí)，在排氣口以前就將氣體排出，減少了因氣體壓力過大而消耗的功率、從而降低率消耗。進(jìn)氣管排氣管通過安裝在泵蓋上的園盤上的吸氣孔和排氣孔與泵腔相連，軸偏心地安裝在泵體中，葉輪用平鍵固定在軸上，泵兩端面的部間隙由泵體和園盤之間的墊來調(diào)整，葉輪與泵蓋上的園盤之間的間隙由園盤和泵體之間的墊來調(diào)整，葉輪兩端面與泵蓋上園盤之間間隙決定氣體在泵腔內(nèi)由進(jìn)氣口至排氣口流動中損失的大小及其極限壓力。

第四十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第七節(jié)水環(huán)式真空泵1、水環(huán)2、泵蓋3、葉輪4、吸氣口5、排氣口第四十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第七節(jié)水環(huán)式真空泵水環(huán)式真空泵工作原理

在泵體中裝有適量的水作為工作液。當(dāng)葉輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，水被葉輪拋向四周，由于離心力的作用，水形成了一個(gè)決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的上部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切，水環(huán)的下部內(nèi)表面剛好與葉片頂端接觸（實(shí)際上葉片在水環(huán)內(nèi)有一定的插入深度）。此時(shí)葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個(gè)月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成葉片數(shù)目相等的若干個(gè)小腔。如果以葉輪的上部0°為起點(diǎn)，那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180°時(shí)小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時(shí)氣體被吸入，當(dāng)吸氣終了時(shí)小腔則與吸氣口隔絕；當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，小腔由大變小，使氣體被壓縮；當(dāng)小腔與排氣口相通時(shí)，氣體便被排出泵外。

第四十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第七節(jié)水環(huán)式真空泵如圖所示葉輪3偏心地安裝在泵體之內(nèi)，起動時(shí)向泵內(nèi)注入一定高度的水，因此當(dāng)葉輪3旋轉(zhuǎn)時(shí)，水受離心力的作用而在泵體內(nèi)壁形成一旋轉(zhuǎn)水環(huán)1，水環(huán)下部內(nèi)表面與輪轂相切，沿箭頭方向旋轉(zhuǎn)，在前半轉(zhuǎn)過程中，水環(huán)內(nèi)表面逐漸與輪轂脫離，因此在葉輪葉片間與水環(huán)形成封閉空間，隨著葉輪的旋轉(zhuǎn)，該空間逐漸擴(kuò)大，空間氣體壓力降低，氣體自圓盤吸氣口被吸入；在后半轉(zhuǎn)過程中，水環(huán)內(nèi)表面逐漸與輪轂靠近，葉片間的空間逐漸縮小，空間氣體壓力升高，高于排氣口壓力時(shí)，葉片間的氣體自圓盤排氣口被排出。如此葉輪每轉(zhuǎn)動一周，葉片間的空間吸排氣一次，許多空間不停地工作，泵就連續(xù)不斷地抽吸或壓送氣體。

由于在工作過程中，做功產(chǎn)生熱量，會使工作水環(huán)發(fā)熱，同時(shí)一部分水和氣體一起被排周，因此，在工作過程中，必須不斷地給泵供水，以冷卻和補(bǔ)充泵內(nèi)消耗的水，滿足泵的工作要求。

當(dāng)泵排出的氣體不再利用時(shí)，在泵排氣口上接有氣水分離器，廢氣和所帶的部分水排入氣水分離器后，氣水分離，氣體由排氣管排出，留下的水經(jīng)回水管供至泵內(nèi)繼續(xù)使用。隨著工作時(shí)間的延長，工作水溫度會不斷地升高，這時(shí)需從供水管供給冷水，以降低工作水的溫度，保證泵能達(dá)到所要求的技術(shù)要求和性能指標(biāo)。

由于真空應(yīng)用技術(shù)的飛躍發(fā)展，水環(huán)式真空泵在粗真空獲得方面一直被人們所重視。由于水環(huán)式真空泵中氣體壓縮是等溫的，故可抽除易燃、易爆的氣體，此外還可抽除含塵、含水的氣體，因此，水環(huán)泵應(yīng)用日益增多。

第四十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第七節(jié)水環(huán)式真空泵水環(huán)式真空泵的優(yōu)點(diǎn)：

1.結(jié)構(gòu)簡單，制造精度要求不高，容易加工。

2.結(jié)構(gòu)緊湊，泵的轉(zhuǎn)數(shù)較高，一般可與電動機(jī)直聯(lián)，無須減速裝置。故用小的結(jié)構(gòu)尺寸，可以獲得大的排氣量，占地面積也小。

3.壓縮氣體基本上是等溫的，即壓縮氣體過程溫度變化很小。

4.由于泵腔內(nèi)沒有金屬磨擦表面，無須對泵內(nèi)進(jìn)行潤滑，而且磨損很小。轉(zhuǎn)動件和固定件之間的密封可直接由水封來完成。

5.吸氣均勻，工作平穩(wěn)可靠，操作簡單，維修方便。水環(huán)式真空泵的缺點(diǎn)：

1.效率低，一般在30%左右，較好的可達(dá)50%。

2.真空度低，這不僅是因?yàn)槭艿浇Y(jié)構(gòu)上的限制，更重要的是受工作液飽和蒸氣壓的限制。用水作工作液，極限壓強(qiáng)只能達(dá)到2000~4000Pa。用油作工作液，可達(dá)130Pa。第四十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第八節(jié)齒輪泵與螺桿泵齒輪泵：齒輪泵的概念是很簡單的，即它的最基本形式就是兩個(gè)尺寸相同的齒輪在一個(gè)緊密配合的殼體內(nèi)相互嚙合旋轉(zhuǎn)，這個(gè)殼體的內(nèi)部類似“8”字形，兩個(gè)齒輪裝在里面，齒輪的外徑及兩側(cè)與殼體緊密配合。來自于擠出機(jī)的物料在吸入口進(jìn)入兩個(gè)齒輪中間，并充滿這一空間隨著齒的旋轉(zhuǎn)沿殼體運(yùn)動，最后在兩齒嚙合時(shí)排出。

在術(shù)語上講，齒輪泵也叫正排量裝置，即像一個(gè)缸筒內(nèi)的活塞，當(dāng)一個(gè)齒進(jìn)入另一個(gè)齒的流體空間時(shí)，液體就被機(jī)械性地?cái)D排出來。因?yàn)橐后w是不可壓縮的，所以液體和齒就不能在同一時(shí)間占據(jù)同一空間，這樣，液體就被排除了。由于齒的不斷嚙合，這一現(xiàn)象就連續(xù)在發(fā)生，因而也就在泵的出口提供了一個(gè)連續(xù)排除量，泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，排出的量是一樣的。隨著驅(qū)動軸的不間斷地旋轉(zhuǎn)，泵也就不間斷地排出流體。泵的流量直接與泵的轉(zhuǎn)速有關(guān)。第四十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第八節(jié)齒輪泵與螺桿泵當(dāng)一個(gè)齒進(jìn)入另一個(gè)齒的流體空間時(shí)，液體就被機(jī)械性地?cái)D排出來。因?yàn)橐后w是不可壓縮的，所以液體和齒就不能在同一時(shí)間占據(jù)同一空間，這樣，液體就被排除了。由于齒的不斷嚙合，這一現(xiàn)象就連續(xù)在發(fā)生，因而也就在泵的出口提供了一個(gè)連續(xù)排除量，泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，排出的量是一樣的。隨著驅(qū)動軸的不間斷地旋轉(zhuǎn)，泵也就不間斷地排出流體。泵的流量直接與泵的轉(zhuǎn)速有關(guān)。動畫演示第四十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三章油氣輸送設(shè)備第八節(jié)齒輪泵與螺桿泵螺桿泵：工作過程動畫演示螺桿泵是利用螺桿的回轉(zhuǎn)來吸排液體的。圖1表示三螺桿泵的剖視圖。圖中，中間螺桿為主動