第14章 其他常用泵及壓氣(縮)機

第十四章其他常用泵及壓氣（縮）機往復式泵真空泵深井泵漩渦泵活塞式壓縮機回轉式壓縮機離心式壓縮機壓縮機的排氣溫度及功率計算2024/3/2一、往復式泵

往復式泵是最早發(fā)明的提升液體的機械。但由于往復式泵在壓頭劇烈變化時仍能維持幾乎不變的流量的特點，故注復式泵仍有所應用。它還特別適用于小流量、高揚程的情況下輸送粘性較大的液體，例如機械裝置中的潤滑設備和水壓機等處。往復式泵屬于容積泵，主要結構包括泵缸、活塞或柱塞、連桿、吸水閥和壓水閥等。圖14-1是雙作用活塞式往復泵的工作原理圖。單作用往復泵的理論流量可按下式計算：

雙作用泵的理論流量是單作用泵的兩倍

效率值大約在85％一99％之間。圖14—1雙作用活塞式泵工作原理1-活塞；2-連桿；3-泵缸或工作室4-進水管；5-吸水閥；6一壓水閥；7一排水管2024/3/2一、往復式泵

理論上來說，往復泵的揚程與流量無關，對以達到任意大的揚程，實際上由于受泵的部件機械強度和原動機功率的限制，泵的揚程不可能無限增大。應當指出往復泵的流星是不均勻的．因為活塞在一個行程中的位移速度總是從零到最大再減少到零，然后重復，如此往復循環(huán)。效率曲線一般隨H值的增加而下降。2024/3/2二、真空泵

真空式氣力輸送系統(tǒng)中，要利用真空泵在管路中保持一定的真空度。常用的真空泵是水環(huán)式真空泵。水環(huán)式真空泵實際上是一種壓氣機，它抽取容器中的氣體將其加壓到高于大氣壓，從而能夠克服排氣阻力將氣體排人大氣。水環(huán)式真空泵的構造簡圖如圖14-4所示

2024/3/2三、深井泵

深井泵是一種立式多級泵。我國生產的深井泵有SD型、J型和JD型等多種。圖14—5是5D型深井泵的結構圖。為了抽取地下水，還可以采用潛水電泵。這是一種將電機與泵裝在一起沉入于深井中的泵裝置，省去了泵座和長的傳動軸。除對電機絕緣要采取特殊措施外，大大簡化了泵的結構。2024/3/2三、漩渦泵

旋渦泵在性能上的特點是小流量、高揚程和低效率，但具有只需在第一次運轉前充液的自吸式優(yōu)點。日前，大都用于小型鍋爐給水和輸送無腐蝕性、無固體雜質的液體。如圖14-6所示。所以流體可以看作受多級離心泵的作用被多次增壓，直到壓水腔的末端引向排出口。2024/3/2五、活塞式壓縮機1.工作原理在活塞式壓縮機中，氣體是依靠在氣缸內做往復運動的活塞進行加壓的。圖14-7是單級單作用活塞式壓縮機的示意圖。壓縮機的理淪排氣量：對于單作用式壓縮機對于雙作用式壓縮機壓縮機實際排氣量

2024/3/2五、活塞式壓縮機

2.壓縮級數的確定所謂多級壓縮就是將氣體依次在若干級中進行壓縮，并在各級之間將氣體引人中間冷卻器進行冷卻。多級壓縮除了能降低排氣溫度，提高容積系數之外，還能節(jié)省功率的消耗和降低活塞上的氣體作用力。多級壓縮時，級數越多，越接近等溫過程，越節(jié)省功率的消耗。對于z級壓縮機來說，壓縮比應滿足下式：式中為每—級出口壓力與進口壓力之比2024/3/2五、活塞式壓縮機3.活塞式壓縮機的變工況工作與流量調節(jié)每臺壓縮機都是根據一定條件設討的，運轉過程中某些參數或者是氣體組成的變化，都會對壓縮機的性能產生影響。此外，在燃氣輸配系統(tǒng)中，要求壓縮機的負荷經常變化，因此對流量要進行調節(jié)。(1)變工況對壓縮機性能的影響a.吸氣壓力改變b.排氣壓力改變c.壓縮介質改變(2)活塞式壓縮機排氣量的調節(jié)a.停轉調節(jié)根據用氣工況來決定壓縮機的停轉和啟動的時間和臺數。b.改變轉數的調節(jié)通過改變轉數來改變單位時間的排氣量。2024/3/2五、活塞式壓縮機c.停止吸入的調節(jié)所謂停止吸入，即壓縮機后的高壓管道壓力超過允許值時，自動關閉吸人通道。

d.旁路調節(jié)采用這種方法調節(jié)排氣量，從裝置的結構上來說是簡便易行的，但功率的消耗是巨大的。

e.打開吸氣閥的調節(jié)這種方法目前采用得較普遍，主要用在中型和大型壓縮機上，除調節(jié)流量外也可作為卸荷空載啟動之用。f.連接補助容積的調節(jié)這種方法是借助于加大余隙，使余隙內存有的已被壓縮了的氣體在膨脹時壓力降低，體積增加，從而使氣缸中吸人的氣體減少，排氣量降低。2024/3/2六、回轉式壓縮機1.滑片式氣體壓縮機滑片式氣體壓縮機是由氣缸部件、殼體和冷卻器等主要部分組成，如圖14-10所示。滑片式壓縮機的理論排氣量滑片式壓縮機實際排氣量2024/3/2六、回轉式壓縮機2.羅茨式回轉壓縮機羅茨式回轉壓縮機，一般習慣稱為羅茨式鼓風機。它是利用一對相反旋轉的轉子來輸送氣體的設備，其工作情況如圖14-11所示。排氣量為：羅茨式回轉壓縮機的優(yōu)點是當轉數一定而進口壓力稍有波動時，排氣量不變，轉數和排氣量之間保持恒正比的關系，轉數高、沒有氣閥及曲軸等裝置，重量較輕，應用方便。

2024/3/2六、回轉式壓縮機3.螺桿式氣體壓結機螺桿式氣體壓縮機的氣缸成8字形，內裝兩個轉子——陽轉子(或稱陽螺扦)和陰轉子(或稱陰螺桿)。目前轉子采用對稱型線和非對稱型線兩種，國內多用鈍齒雙邊對稱圓弧型線為轉子的端面型線，如圖14-12所示。陽轉子有四個凸而寬的齒，為左旋向；陰轉子有六個凹而窄的齒，為右旋向。陽轉子和陰轉子的轉數比為1.5：1。2024/3/2六、回轉式壓縮機螺桿式氣體壓縮機排氣量為螺桿式壓縮機的特點是排氣連續(xù)，沒有脈動和喘振現象；排氣量容易調節(jié)；可以壓縮濕氣體和有液滴的氣體。在構造上由于沒有金屬的接觸摩擦和易損件，因此，轉數高、壽命長、維修簡單、運行可靠，一般不設備機。該壓縮機構造較復雜，制造較困難，噪聲較大(達90dE以上)，噪聲屬于中高頻，對人體危害較大。目前國產螺桿式壓縮機的排氣且為10一400m3／min；壓力為100-700kPa。2024/3/2七、離心式壓縮機離心式壓縮機的工作原理及構造如圖14-13所示。壓縮機的主鈾帶動葉輪旋轉時，氣體自軸向進入并以很高的速度被離心力甩出葉輪，進入擴壓器中。在擴壓器中由于有寬的通道，氣體的部分動能轉變?yōu)閴毫δ?，速度降低而壓力提高。接著通過彎道和回流器又被第二級吸人，通過第二級進一步提高壓力。依此逐級壓縮，一直達到額定壓力。

離心式壓縮機的優(yōu)點是輸氣量大而連續(xù)，運轉平穩(wěn)；機組尺寸小，易損部件少，維修工作量小，使用年限長，廣泛用于制冷壓縮機及天然氣遠距離輸氣干管的壓氣站。2024/3/2七、離心式壓縮機離心式壓縮機的缺點是高速下的氣體與葉輪表面摩擦阻力損失大，氣體在流經擴