化工原第三章48叶世超版本

1、流体输送机械 (1)满足工艺上对流量和能量的要求。满足工艺上对流量和能量的要求。(2)结构简单结构简单,重量轻重量轻,投资费用低。投资费用低。(3)运行可靠运行可靠,操作效率高操作效率高,日常操作费用低。日常操作费用低。(4)能适应被输送流体的特性能适应被输送流体的特性,其中包括粘性、腐其中包括粘性、腐 蚀性、毒性、可燃性及爆炸性、含固体杂质等。蚀性、毒性、可燃性及爆炸性、含固体杂质等。学习本节的目的学习本节的目的: :能根据生产工艺要求能根据生产工艺要求,合理地选择和正确使用流合理地选择和正确使用流体输送机械体输送机械,使之在高效下可靠运行。使之在高效下可靠运行。对输送机械的基本要求对输送机

2、械的基本要求:流体输送机械的分类流体输送机械的分类(1)(1)输送液体的机械输送液体的机械: : 泵（泵（PumpsPumps）(2)(2)输送气体的机械输送气体的机械: : 通风机通风机 鼓风机鼓风机 压缩机（压缩机（Compressors and blowersCompressors and blowers）, , 真空泵（真空泵（Vacuum pumpsVacuum pumps）。）。1.1.按流体可压缩性分按流体可压缩性分: :利用流体高速喷射时动能与静压能相互转换的原理利用流体高速喷射时动能与静压能相互转换的原理吸引输送另一种流体。吸引输送另一种流体。 流体动力式：流体动力式：本节以

3、离心泵为代表重点讨论其工作原理、结构本节以离心泵为代表重点讨论其工作原理、结构和工作特性。和工作特性。流体输送机械的分类流体输送机械的分类2.2.按其工作原理又可分为：按其工作原理又可分为： 离心式、轴流式（统称动力式或叶轮式）：离心式、轴流式（统称动力式或叶轮式）：利用高速旋转的叶轮使流体获得动能并转变为静压能；利用高速旋转的叶轮使流体获得动能并转变为静压能； 容积式或正位移式（往复式、旋转式）：容积式或正位移式（往复式、旋转式）：利用活塞或转子的周期性挤压使流体获得静压能与动能；利用活塞或转子的周期性挤压使流体获得静压能与动能；往复泵的工作原理往复泵的工作原理 流体输送机械的分类流体输送机

4、械的分类利用流体高速喷射时动能与静压能相互转换的原理利用流体高速喷射时动能与静压能相互转换的原理吸引输送另一种流体。吸引输送另一种流体。 2.2.按其工作原理又可分为：按其工作原理又可分为： 离心式、轴流式（统称动力式或叶轮式）：离心式、轴流式（统称动力式或叶轮式）：利用高速旋转的叶轮使流体获得动能并转变为静压能；利用高速旋转的叶轮使流体获得动能并转变为静压能； 容积式或正位移式（往复式、旋转式）：容积式或正位移式（往复式、旋转式）：利用活塞或转子的周期性挤压使流体获得静压能与动能；利用活塞或转子的周期性挤压使流体获得静压能与动能； 流体动力式：流体动力式：本节以离心泵为代表重点讨论其工作原理

5、、结构本节以离心泵为代表重点讨论其工作原理、结构和工作特性。和工作特性。特点特点：泵的流量泵的流量与压头灵活可调、与压头灵活可调、输液量稳定且适输液量稳定且适用介质范围很广。用介质范围很广。 自吸：自吸：泵内液体泵内液体在叶轮中心入口在叶轮中心入口处因加速而减压，处因加速而减压，使泵外液体在势使泵外液体在势能差的推动下被能差的推动下被连续地吸入泵内。连续地吸入泵内。一一. .离心泵的基本结构离心泵的基本结构结构：离心泵的关键部结构：离心泵的关键部件是叶轮、固定的泵壳件是叶轮、固定的泵壳和轴封。和轴封。123456图图 3-17离心泵的构造与工作原理简图离心泵的构造与工作原理简图1叶轮叶轮; 2

6、泵壳泵壳;3泵轴泵轴; 4吸入管路吸入管路;5底阀底阀; 6排出管路。排出管路。 思考思考1：为什么叶片弯曲？为什么叶片弯曲？ 泵壳呈蜗壳状？泵壳呈蜗壳状？叶轮（叶轮（Impeller）：）：将输入的轴功提供将输入的轴功提供给液体。叶轮上装给液体。叶轮上装有若干片叶片（通有若干片叶片（通常常6 68 8片）。片）。(a) 蔽 式(b) 半 开 式(c) 开 式(d) 双 吸 式按其机械结构分为按其机械结构分为: :蔽式、半开式、开式。蔽式、半开式、开式。思思考考2 2：三三种种叶叶轮轮中中那那一一种种效效率率高高？ 叶轮（叶轮（Impeller）：）：(a) 蔽 式(b) 半 开 式(c) 开

7、 式(d) 双 吸 式按叶片的几何形按叶片的几何形状分为状分为: :后弯、径向和前后弯、径向和前弯三种弯三种, ,一般采用一般采用后弯叶片。后弯叶片。按吸液方式不同分为按吸液方式不同分为: :单吸式、双吸式。单吸式、双吸式。泵壳（泵壳（Volute）：）：123456思考思考3 3：泵壳的主要作用是什么？泵壳的主要作用是什么？汇集液体，并导出液体；汇集液体，并导出液体；能量转换装置能量转换装置思考思考4 4：为什么导轮的弯曲方向与叶为什么导轮的弯曲方向与叶片弯曲方向相反？片弯曲方向相反？123456泵轴与泵壳之间密封称为轴泵轴与泵壳之间密封称为轴封封, 轴封的作用是防止高压轴封的作用是防止高压

8、液体从泵壳内沿轴的四周而液体从泵壳内沿轴的四周而漏出漏出,或外界空气漏入泵壳或外界空气漏入泵壳内内,以保证离心泵的正常运以保证离心泵的正常运行。行。常用的轴封装置有常用的轴封装置有: (1)填料密封填料密封 (2)机械密封机械密封(适用于密封较高场合适用于密封较高场合)轴封装置轴封装置: :123456粗磷酸净化反应器无底阀,如何完成输送?酸泵地下水检修后,离心泵不能输送水,原因?如何解决?如何解决如何解决? ?ghe对管路ghHeL (m) 对泵 ghHe (m) 扬程 ghHff2121压头损失(m) z位压头(m) gp静压头(m) gu22 动压头(m) 2122fehupzgh21

9、2()2memfmmq hqpug zhq gq g ghgugpzghfe2122以单位重量流体为基以单位重量流体为基准的柏努利方程式准的柏努利方程式离心泵的主要性能参数及特性曲线离心泵的主要性能参数及特性曲线: : (一一)离心泵的主要性能参数离心泵的主要性能参数 允许汽蚀余量允许汽蚀余量轴功率和效率轴功率和效率压头压头流量流量转速转速离心泵的主要性能参数及特性曲线离心泵的主要性能参数及特性曲线: : (一一)主要性能参数主要性能参数:1.流量流量(扬量、送液能力、出液量扬量、送液能力、出液量)qV(m3/h,m3/s),泵铭泵铭牌上的流量牌上的流量qV铭铭为设计点为设计点(效率最高点效率

10、最高点)流量流量Q2.扬程扬程(压头压头)H(m):泵给于单位重量流体的有效功泵给于单位重量流体的有效功(单位重量流体流经泵后单位重量流体流经泵后,由泵得到的机械能由泵得到的机械能)。离心泵的主要性能参数及特性曲线离心泵的主要性能参数及特性曲线: : Ne:有效功率有效功率; ;流体由泵得到的功率。流体由泵得到的功率。N:轴功率轴功率; ;泵运转所需功率。泵运转所需功率。3. .效率效率 , , 轴功率轴功率N , 电电机机 泵泵 电功率电N电出传传传电电出出 NNNNe电电电电出出电电功功率率 N NNe NNe NgHQ )(1000kWgHqNV5.允许吸上真空度允许吸上真空度Hs ,

11、汽蚀余量汽蚀余量h4.转速转速n;rpm(转转/分分);离心泵的主要性能参数及特性曲线离心泵的主要性能参数及特性曲线: : 当当 n=const H一一qV; 一一qV; N一一qV; 假定假定: (1)叶片无穷多叶片无穷多,叶片无限溥叶片无限溥,叶片间距无穷小叶片间距无穷小, 流体沿叶片流动流体沿叶片流动; (2)流体为理想流体流体为理想流体( =0 )1.理论特性曲线理论特性曲线:2222222ctguV uHggbDu u2 2为叶轮旋转的切向出口速度为叶轮旋转的切向出口速度 。H ,V : 分别为离心泵的分别为离心泵的理论压头理论压头, ,理论流量理论流量 1.理论特性曲线理论特性曲线

12、:D D2 2 为叶轮出口的直径；为叶轮出口的直径；b b2 2 为叶轮出口处流道的宽度；为叶轮出口处流道的宽度； 2 2 为叶片厚度；为叶片厚度； 占据空间使流道面积减小的系数；占据空间使流道面积减小的系数； 2 2为叶片的离角或流动角；为叶片的离角或流动角；2222222ctguV uHggbD902 902 902 H V 制造中多选制造中多选用后弯叶片用后弯叶片(a) 径向叶片22w2u2c2(b)后弯叶片22w2c2u2(c) 前弯叶片22w2c2u2902 902 902 (b)(b)后弯叶片后弯叶片(c)(c)前弯叶片前弯叶片(a)(a)径向叶片径向叶片离心泵特性曲线：离心泵特性

13、曲线：HqV、NqV、 qV曲线。对实曲线。对实际流体，这些曲线尚难以理论推导，而是由实验测定。际流体，这些曲线尚难以理论推导，而是由实验测定。离心泵的特性曲线由制造厂附于产品样本中，是离心泵的特性曲线由制造厂附于产品样本中，是指导正确选择和操作离心泵的主要依据。指导正确选择和操作离心泵的主要依据。02040608010012014004812162024283236010203040506070809004812n=2900r/minIS00-80-160B 离心泵 H mQ/ m3/h % N kW -qVH-qVN-qV2.实验的特性曲线实验的特性曲线:离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线的

14、的测定测定实验的特性曲线的测定实验的特性曲线的测定( (n=const): ): 流量计 真空表 c 压力表 h0 b在泵进口在泵进口b(1)、泵出口、泵出口c(2)间列机械能衡算式间列机械能衡算式:VqN VqH )(NqHgqVVgugppzH2212appp表2真pppa1gppzgppppzHaa真表真表)()( 02040608010012014004812162024283236010203040506070809004812n=2900r/minIS00-80-160B 离心泵 H mQ/ m3/h % N kW 一一 qVH一一qVN一一qVQ铭铭 H铭铭 N铭铭 一般将最高效

15、率值的一般将最高效率值的92%92%的范围称为泵的高的范围称为泵的高效区效区, ,泵应尽量在此区间工作泵应尽量在此区间工作 maxHV曲线理论与实际比较曲线理论与实际比较( (如下图如下图) )泵的实际扬程和流量小于理论值泵的实际扬程和流量小于理论值H 原因原因: :(1)(1)叶轮非理想叶轮叶轮非理想叶轮; ;(2)(2)流体非理想流体流体非理想流体; ;(3)(3)泵内存在泄漏损失泵内存在泄漏损失; ;样本上是实测曲线样本上是实测曲线 用清水测定某离心泵的特性曲用清水测定某离心泵的特性曲线。当调节出口阀使管路流量为线。当调节出口阀使管路流量为25m3/h时，时，泵出口处压力表读数为泵出口处

16、压力表读数为0.28MPa（表压），（表压），泵入口处真空表读数为泵入口处真空表读数为0.025MPa，测得泵的，测得泵的轴功率为轴功率为3.35kW，电机转速为，电机转速为2900转转/分，真分，真空表与压力表测压截面的垂直距离为空表与压力表测压截面的垂直距离为0.5m。试由该组实验测定数据确定出与泵的特性曲试由该组实验测定数据确定出与泵的特性曲线相关的其它性能参数线相关的其它性能参数 。1z2z真空表压力表解：泵的性能参数有泵的转速解：泵的性能参数有泵的转速n、流量、流量qV、压头、压头He、轴功率、轴功率P和效率和效率 。其中流量和轴功率已由。其中流量和轴功率已由实验直接测出，压头和效率

17、则需进行计算。实验直接测出，压头和效率则需进行计算。 以真空表和压力表两测点为以真空表和压力表两测点为1，2截面，对单位重量流体列柏努截面，对单位重量流体列柏努力方程，有力方程，有 222121211 22fppuuHHzzgg若略去若略去 Hf1-2 及动压头变化，则该流量下泵的压头及动压头变化，则该流量下泵的压头 对应的泵的有效功率为对应的泵的有效功率为 kW15. 2W2150360081. 91000256 .31gHqNVe对应的泵的效率为对应的泵的效率为%2 .6435. 315. 2NNe调节流量，并重复以上的测量和计算，则可得到不同流调节流量，并重复以上的测量和计算，则可得到不

18、同流量下的特性参数，绘制特性曲线。量下的特性参数，绘制特性曲线。21212212122fHguugppzzHOmHgppzzH2612126 .3181. 9100010)025. 028. 0(5 . 0由制造厂提供的离心泵的特性曲线是在一定转速下由制造厂提供的离心泵的特性曲线是在一定转速下用用20的清水标定的。的清水标定的。液体密度的影响液体密度的影响 对对HqV 线、线、 qV 线不影响。线不影响。 NqV 曲线要变。曲线要变。注意：叶轮进、出口的压差注意：叶轮进、出口的压差 p 正比于液体密度。正比于液体密度。)(1000kWgHqNV故，NQ 曲线上移。由制造厂提供的离心泵的特性曲线

19、是在一定转速下由制造厂提供的离心泵的特性曲线是在一定转速下用用20的清水标定的。的清水标定的。 20 10-6 m2/s ，应进行换算。有关手册上给出了不，应进行换算。有关手册上给出了不同条件下通过实验得到的换算系数。同条件下通过实验得到的换算系数。 液体粘度的影响液体粘度的影响当比 20清水的大时，H，N，实验表明，当20 厘斯时，对特性曲线的影响很小，可忽略不计。1 厘斯=10-6m2/s，20清水的粘度=1 厘斯叶轮转速的影响叶轮转速的影响 当转速当转速 变化不大时（小于变化不大时（小于20%），利用出口速度），利用出口速度三角形相似的近似假定，可推知：三角形相似的近似假定，可推知：nn

20、qqVV2)(nnHH3)(nnNN应用上面几式重新标定泵的特性曲线，其效率不变应用上面几式重新标定泵的特性曲线，其效率不变 。叶轮直径的影响叶轮直径的影响当叶轮直径因切割而变小时，若变化程度小于20%，则DDqqVV2)(DDHH3)(DDNN(用于换算离心泵的特性曲线，用于换算离心泵的特性曲线，其准确程度是工程上可接受的其准确程度是工程上可接受的)若叶轮切割，又如何？HnnHQnnQ 2222nnHABQnn22nHABQnH n 0 Qn 思考：若泵在原转速若泵在原转速n下的特性曲下的特性曲线方程为线方程为则新转速则新转速n 下泵的特性曲线方程表下泵的特性曲线方程表达式如何？达式如何？2

21、HA-BQ 泵 -供方管路-需方匹配：H泵的特性曲线 Q1管路特性曲线A 工工作作点点一一.管路特性曲线管路特性曲线(P119)一一.管路特性曲线管路特性曲线(P119)一一.管路特性曲线管路特性曲线(P140)吸收塔112 22z1z1p2p2122fLHgugpzH gudlgudllHiiiief2)(2)(2221 2VLKqCHgppzzC1212)(1)(112122122iieAdllAAgK吸收塔112 22z1z1p2p2VLKqCHHLqVHL-qV12gpz1)(112122122iieAdllAAgKgppzzC1212)(高阻管路与低阻管路高阻管路与低阻管路HVVH=

22、HLH-VHL-V离心泵的工作点gpz(二二)工作点工作点 (P167)1.作图法作图法(如右图如右图)2.由方程求解由方程求解22)(VLVVKqCHBqAqfHLHH 交点处交点处(工作点工作点 ): 管路特性管路特性曲线曲线离心泵离心泵特性曲特性曲线线交点交点=工作点工作点 例例:用离心泵将水库内的水送至灌溉渠用离心泵将水库内的水送至灌溉渠,假设两液面恒定且位差为假设两液面恒定且位差为12m。管路糸统的压头损失可表示为。管路糸统的压头损失可表示为 (qV的单位为的单位为m3/s),在特定转速下泵的特性曲线方程为在特定转速下泵的特性曲线方程为: . (qV的单位为的单位为m3/s),试求每

23、天的送水量。试求每天的送水量。26105 . 0VfqH26104 . 026VqH) 1 (105 . 01226VLqHsmqV/1094. 333dmqdV/4 .3401094. 336002433解解:由题知在水库液面及水渠液面间管路特性曲线方程为由题知在水库液面及水渠液面间管路特性曲线方程为:)2(104 . 02626VqH又知又知:由由(1),(2)得得:2626104 . 026105 . 012VVqq得得:则每天的送水量则每天的送水量若工作点的流量不满足要求，怎么办若工作点的流量不满足要求，怎么办?H泵的特性曲线 Q 工工作作点点2流量调节两种方法 改变泵的特性曲线改变泵

24、的特性曲线改变管路特性曲线改变管路特性曲线调节阀门开度 阀阀门门开开大大阀阀门门关关小小LHH节节流流损损失失阀门开大，阀门开大， Le ，则K ， 管路特性曲线变平坦，管路特性曲线变平坦，工作点右移，工作点右移， Q 特点：特点：流量连续变化，流量连续变化，适合化工连续适合化工连续生产的特点。生产的特点。但是，阀门关小后，但是，阀门关小后，流动阻力增大，多流动阻力增大，多消耗动力，不经济。消耗动力，不经济。改变n、切割叶径H泵的特性曲线 Q 工工作作点点改变泵的特性曲线改变泵的特性曲线改变转速改变转速n车削叶轮车削叶轮Dn ，泵的特性曲线平行上移，泵的特性曲线平行上移，工作点右移，工作点右移

25、， Q D ，泵的特性曲线下移，泵的特性曲线下移，工作点左移，工作点左移， Q 特点：特点：流量随流量随 n 减少而减少，动力消耗减少而减少，动力消耗相应下降，相应下降，N 。但是，难以做到流量连续调节。但是，难以做到流量连续调节。1、并联（同型号同型号）对泵来说，在相同 H 下， 单单并并QQ2 2QHA-B2并并请思考： 在输送系统中，将单台泵用并联泵组替代，则管路中的流量是否能达到原来的两倍？为什么？ H 并联泵 单台泵2、串联、串联对泵来说：在相同Q下， 单单串串HH2 2H2A-2BQ串串H 串联泵 单台泵 0 Q请思考：在输送系统中，将单台泵用串联泵组替代，则管路中的压头是否能达到

26、原来的两倍？为什么？离心泵的并联和串联比较离心泵的并联和串联比较HVH串串- -VH并并- -VH- -VV串串V并并VV并并V串串V例例:用离心泵将水库内的水送至灌溉渠用离心泵将水库内的水送至灌溉渠,假设两液面恒定且位差为假设两液面恒定且位差为12m。管路中的压头损失为。管路中的压头损失为 . (V的单位为的单位为 );库库房有两台同型号的泵房有两台同型号的泵,在特定转速条件下在特定转速条件下,单泵的特性曲线方程为单泵的特性曲线方程为: (V的单位为的单位为 ),为使输水量最大为使输水量最大,试选择试选择适宜的组合方式。适宜的组合方式。26105 . 0VHfsm /3sm /326104

27、. 026VH解解:在水库液面及水渠液面间列柏氏方程在水库液面及水渠液面间列柏氏方程,得管路特性曲线方程为得管路特性曲线方程为: 26105 . 012VHL2626105 . 012)2/(104 . 026VVsmV/1083. 433并解得并联时流量解得并联时流量: 26)2/(104 . 026VH并(1)两台泵并联时两台泵并联时, 则有则有: (2)串联时有串联时有: 2626105 . 012)104 . 026(2VVsmV/10547. 533串得串联时流量得串联时流量:由计算可知由计算可知, 应选串联组合。应选串联组合。26104 . 026VH泵为泵为: 离心泵的安装高度离

28、心泵的安装高度Hg11KK00p0离心泵的安装高度示意图离心泵的安装高度示意图1 什么是安装高度？什么是安装高度？ 泵轴与吸液方液面间的垂直泵轴与吸液方液面间的垂直高度，称为安装高度，用高度，称为安装高度，用Hg表示。可正可负。表示。可正可负。为什么会有安装高度问题？汽蚀现象汽蚀现象Hg11KK00p0症状：噪声大、泵体振动，流症状：噪声大、泵体振动，流量、压头、效率都明显下降。量、压头、效率都明显下降。后果：高频冲击加之高温腐后果：高频冲击加之高温腐蚀同时作用使叶片表面产生一蚀同时作用使叶片表面产生一个个凹穴，严重时成海绵状而个个凹穴，严重时成海绵状而迅速破坏。迅速破坏。为避免汽蚀现象，安装

29、高度必须加以限制，为避免汽蚀现象，安装高度必须加以限制，即存在最大安装高度即存在最大安装高度 zmax Hg,允允 。K-K截面是泵内压强最低点截面是泵内压强最低点Hg11KK00p0对对 1-1 和和 K-K 截面列柏努方程截面列柏努方程 2211122kkfkppuuHgggg221,min1min122kvfkppuuHhgggg在一定流量下，当在一定流量下，当 pk = pv 时时 ，汽蚀发生，令此时的汽蚀发生，令此时的 p1 为为 p1,min，且定义，且定义 离心泵的最离心泵的最 小汽蚀余量小汽蚀余量K-K截面处的真实压强难于测量截面处的真实压强难于测量以泵入口处压强以泵入口处压强

30、 p1 来表征来表征Hg11KK00p0泵的样本中给出的允许汽蚀余泵的样本中给出的允许汽蚀余量量 h 是在制造厂实验确定的是在制造厂实验确定的 hmin 的基础上按标准规定加的基础上按标准规定加上一定裕量后的值。上一定裕量后的值。Hg11KK00p0汽蚀余量汽蚀余量 反映离心泵汽蚀性能的重要参数，主要反映离心泵汽蚀性能的重要参数，主要与泵的内部结构和输送的流量有关。与泵的内部结构和输送的流量有关。泵入口允许的最小压强泵入口允许的最小压强 p1,允允21,12vppuhggg 允 3 . 0min hh21,12vppuhggg 允Hg11KK00p00-0 和和 1-1 截面之间列柏截面之间列

31、柏努利方程，可得为避免发努利方程，可得为避免发生汽蚀离心泵的生汽蚀离心泵的允许安装允许安装高度高度 Hg,允允 为为: 201,10,100 10 12ffgppppuhHHHzzggg 允允H安安,实实 Hg,允允一般低一般低0.51m10001,fVgHhgppzzH允 应用式应用式1.1.为什么入口管粗一些为什么入口管粗一些? ?2.2.输送高温流体输送高温流体H安安,实实 HL; qV q V管管)略大略大略大略大1 13 3 m m2 22 21 11 1如图所示，要求将如图所示，要求将20水水(粘度粘度为为1cP)从水池打入水塔中，每从水池打入水塔中，每小时送水量不低于小时送水量不

32、低于75t，水池与，水池与水塔液位恒定，之距离为水塔液位恒定，之距离为13m，输水管为输水管为 1404.5mm的钢管的钢管,管长为管长为70m(包括所有启局部阻力包括所有启局部阻力)，摩擦系数摩擦系数 =0.3164Re-0.25。现库存有两台不同型号的清水泵。现库存有两台不同型号的清水泵A、B，它们的性能如表所示，试从中选一台合适的泵。，它们的性能如表所示，试从中选一台合适的泵。 泵泵流量流量/(m3/h) 扬程扬程/m轴功率轴功率/kW 效率效率/ A B 80 79 15.2 14.8 4.35 4.1 76 78解解:管路所需的流量管路所需的流量hmqqmV/751000/1075/

33、33mmmd1310131542140. smdquV/55. 1131. 03600/7544225310031210110005511310 .Redu015031640250.Re. 21pp mzz1312 021 uusmu/55. 11 13 3 m m2 22 21 11 1在在1-1与与2-2间列柏氏方程间列柏氏方程:gudllguugppzzHeL22221221212 mHL0148192551131070015000132. 泵泵流量流量/(m3/h) 扬程扬程/m轴功率轴功率/kW 效率效率/ A B 80 79 15.2 14.8 4.35 4.1 76 78应该应该

34、选？选？其他类型泵其他类型泵齿轮泵、螺杆泵等、隔膜泵、计量泵、往复式容积式：如旋涡泵轴流式、喷射式、离心式速度式：如单动往复泵工作示意往复泵的工作原理往复泵的工作原理 结构：由泵缸、活塞、活塞杆、吸入和排出单向阀（活门）结构：由泵缸、活塞、活塞杆、吸入和排出单向阀（活门）构成，有电动和汽动两种驱动形式。构成，有电动和汽动两种驱动形式。原理：活塞往复运动，在泵缸中造成容积的变化并形成负原理：活塞往复运动，在泵缸中造成容积的变化并形成负压和正压，完成一次吸入和排出。压和正压，完成一次吸入和排出。双动往复泵工作示意泵泵缸缸、活活塞塞、阀阀门门、传传动动机机构构工作循环：一次吸液，一次排液工作循环：一

35、次吸液，一次排液利利用用容容积积的的变变化化给给流流体体加加静静压压能能其他类型泵其他类型泵一、往复泵一、往复泵结构：结构：工作原工作原理：与离心泵比较：与离心泵比较：启动：不需要灌泵，具有自吸能力。启动：不需要灌泵，具有自吸能力。安装：靠缸的内外压差吸液，安装高度收到限制。安装：靠缸的内外压差吸液，安装高度收到限制。泵的特性曲线：泵的特性曲线：nQ冲冲程程截截面面积积理理想想理论 H Q 实际 H只取决于泵的部件机械强度和原动机功只取决于泵的部件机械强度和原动机功率。理论上可以达到任意高度。（但泵率。理论上可以达到任意高度。（但泵的扬程不可能无限增大。）的扬程不可能无限增大。）实际上由于存在

36、液体泄漏的情况，使得：实际上由于存在液体泄漏的情况，使得：实际实际Q理论理论Q压头越大，漏损越大。压头越大，漏损越大。往复泵往复泵与离心泵比较：与离心泵比较： Q 0 2 多缸泵（各缸曲柄有相位差） 输输液液量量不不均均匀匀、不不连连续续 与离心泵比较：与离心泵比较：往复泵往复泵qV023往复泵的流量曲线（单动泵）往复泵的流量曲线（单动泵）qV02233往复泵的流量曲线（双动泵）往复泵的流量曲线（双动泵）与离心泵比较：与离心泵比较： 数数改改变变活活塞塞行行程程或或往往复复次次旁旁路路调调节节流流量量调调节节方方法法 流量调节：不能用出口阀门调节流量流量调节：不能用出口阀门调节流量往复泵往复泵

37、旁旁路路阀阀安安全全阀阀旁旁路路阀阀安安全全阀阀 效效率率高高，通通常常为为 7 72 2 9 93 3% %。 适用于小流量、高压头的情况下输送高粘度的液体适用于小流量、高压头的情况下输送高粘度的液体。与离心泵比较：与离心泵比较：往复泵往复泵3S2 系列高压往复泵系列高压往复泵XPB-90B型高压旋喷注浆泵型高压旋喷注浆泵型式：三缸单作用柱塞式型式：三缸单作用柱塞式柱塞直径：柱塞直径：45mm柱塞行程：柱塞行程：120mm工作压力：工作压力：45MPa流量：流量：46-103/min吸入管直径：吸入管直径：2排除管直径：排除管直径：16-25mm电机功率：电机功率：90KW电机型号：调速电机

38、型号：调速YCT 335-4C外形尺寸：外形尺寸：3050X1800X1150mm计量泵（计量泵（Metering pump）：又称比例泵，其工作原理与往复泵）：又称比例泵，其工作原理与往复泵相同。计量泵的传动装置是通过偏心轮把电机的旋转运动变成柱相同。计量泵的传动装置是通过偏心轮把电机的旋转运动变成柱塞的往复运动。偏心轮的偏心距可调，以此来改变柱塞往复的行塞的往复运动。偏心轮的偏心距可调，以此来改变柱塞往复的行程，从而达到调节和控制泵的流量的目的。计量泵一般用于要求程，从而达到调节和控制泵的流量的目的。计量泵一般用于要求输液量十分准确或几种液体要求按一定配比输送的场合。输液量十分准确或几种液

39、体要求按一定配比输送的场合。YJH 系列隔膜计量泵系列隔膜计量泵1、电机、电机 2、蜗轮蜗杆、蜗轮蜗杆 3、凸轮、凸轮 4、推杆、推杆 5、膜片、膜片 6、调节手轮、调节手轮7、排出阀、排出阀 8、吸入阀、吸入阀9、泵头、泵头JJM 系列隔膜泵系列隔膜泵J 系列计量泵系列计量泵JKM 系列计量泵系列计量泵（液压驱动）（液压驱动）隔膜泵：隔膜泵：往复泵和计量泵由于活塞或活柱直接摩擦缸体，因往复泵和计量泵由于活塞或活柱直接摩擦缸体，因而不适宜输送腐蚀性液体或悬浮液。隔膜泵用弹性金属薄片而不适宜输送腐蚀性液体或悬浮液。隔膜泵用弹性金属薄片或耐腐蚀性橡皮制成的隔膜将活柱与被输送液体隔开，与活或耐腐蚀性

40、橡皮制成的隔膜将活柱与被输送液体隔开，与活柱相通的一侧则充满油或水。当活柱往复运动时，迫使隔膜柱相通的一侧则充满油或水。当活柱往复运动时，迫使隔膜交替向两侧弯曲，将液体吸入和排出。交替向两侧弯曲，将液体吸入和排出。隔膜泵因其独特的结隔膜泵因其独特的结构，使输送液体的种类得以拓宽。构，使输送液体的种类得以拓宽。21543QBY QBY 型气动隔膜泵型气动隔膜泵齿轮泵：齿轮泵：属旋转类属旋转类正位移泵正位移泵，主要构件是泵壳和一对相互啮，主要构件是泵壳和一对相互啮合的齿轮。运动时，两个齿轮在泵的吸入口脱离啮合，形成合的齿轮。运动时，两个齿轮在泵的吸入口脱离啮合，形成低压区，液体被吸入并随齿轮的转动

41、被强行压向排出端。在低压区，液体被吸入并随齿轮的转动被强行压向排出端。在排出端两齿轮又相互啮合形成高压区将液体挤压出去。排出端两齿轮又相互啮合形成高压区将液体挤压出去。 齿轮泵可产生较高的扬程，但流量小。适用于输送高粘度液齿轮泵可产生较高的扬程，但流量小。适用于输送高粘度液体或糊状物料，但不宜输送含固体颗粒的悬浮液。体或糊状物料，但不宜输送含固体颗粒的悬浮液。 KCB KCB 型齿轮油泵型齿轮油泵螺杆泵：螺杆泵：按螺杆的数目，有单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵按螺杆的数目，有单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵以及五螺杆泵。螺杆泵的工作原理与齿轮泵相似，是借助转以及五螺杆泵。螺杆泵的工作原理与齿轮泵相似，

42、是借助转动的螺杆与泵壳上的内螺纹、或螺杆与螺杆相互啮合将液体动的螺杆与泵壳上的内螺纹、或螺杆与螺杆相互啮合将液体沿轴向推进，最终由排出口排出。沿轴向推进，最终由排出口排出。螺杆泵压头高、效率高、无噪音、适用于输送高粘度液体。螺杆泵压头高、效率高、无噪音、适用于输送高粘度液体。 旋涡泵：旋涡泵：一种特殊类型的离心泵。由叶轮和泵体构成，叶轮是一种特殊类型的离心泵。由叶轮和泵体构成，叶轮是一个圆盘，四周由凹槽构成的叶片成辐射状排列，叶片数目可一个圆盘，四周由凹槽构成的叶片成辐射状排列，叶片数目可多达几十片。叶轮旋转过程中泵内液体随之旋转的同时，又在多达几十片。叶轮旋转过程中泵内液体随之旋转的同时，又

43、在径向环隙的作用下多次进入叶片反复作旋转运动，从而获得较径向环隙的作用下多次进入叶片反复作旋转运动，从而获得较高能量。高能量。 123旋涡泵的压头随流量增大而下降很快，只有输送小流量才可获得旋涡泵的压头随流量增大而下降很快，只有输送小流量才可获得高压头。与离心泵不同，旋涡泵的轴功率随流量增大而下降，流高压头。与离心泵不同，旋涡泵的轴功率随流量增大而下降，流量为零时，轴功率最大。为此，启动泵时应将出口阀全开。量为零时，轴功率最大。为此，启动泵时应将出口阀全开。 0VH , NeNeHeHVeNVV旋涡泵的效率一般较低（旋涡泵的效率一般较低（20%50%）。但因其结构简单，加）。但因其结构简单，加

44、工容易，可采用耐腐材料制造，适用于高压头、小流量，不含工容易，可采用耐腐材料制造，适用于高压头、小流量，不含固体颗料且粘度不大的液体。固体颗料且粘度不大的液体。 容积式容积式速度式速度式按工作原理分按工作原理分 真空泵真空泵压缩机压缩机鼓风机鼓风机通风机通风机按用途分按用途分 p2 p12.2 气体压送机械气体压送机械终压终压p21.15atm，压缩比，压缩比15. 1112 pp终压终压p24atm，压缩比，压缩比412 pp终压为大气压，压缩比可达终压为大气压，压缩比可达 共性：气体和液体同为流体，输送机械的工作原理基本相似。共性：气体和液体同为流体，输送机械的工作原理基本相似。特性：气体

45、密度远较液体小且可压缩特性：气体密度远较液体小且可压缩（1）一定质量流量下气体体积流量大，输送机械的体积较大。）一定质量流量下气体体积流量大，输送机械的体积较大。（2）气体输送管路的常用流速要比液体输送管路大得多，一般约）气体输送管路的常用流速要比液体输送管路大得多，一般约 10倍左右。因此输送相同的质量流量，气体输送要求提供的倍左右。因此输送相同的质量流量，气体输送要求提供的 压头相应也更高。压头相应也更高。（3）由于气体的可压缩性，在输送机械内部气体压强变化时，其）由于气体的可压缩性，在输送机械内部气体压强变化时，其 体积和温度随之而变。气体输送机械结构设计更为复杂，体积和温度随之而变。气

46、体输送机械结构设计更为复杂， 上必须考虑的影响因素也更多上必须考虑的影响因素也更多。 输送机械输送机械出口压强（表压）出口压强（表压）压缩比压缩比通风机（通风机（Fan） 15 kPa1 1.5鼓风机（鼓风机（Blower）15 kPa 0.3 MPa 0.3MPa 4真空泵（真空泵（Vacuum pump）大气压大气压减压抽吸减压抽吸结构： 工作原理： 主要性能参数及特性曲线： 与离心泵相似与离心泵相似特点：叶片数目多、短，有径向、前弯、后弯等，特点：叶片数目多、短，有径向、前弯、后弯等， 通道多呈矩形通道多呈矩形 一、离心通风机一、离心通风机风风量量 Q： 以进口状态计 风量、风压、轴功率

47、、效率 p2 p1空空气气柱柱mkPa1001 -每每米米3气气体体通通过过风风机机所所获获得得的的能能量量，3mJ（Pa）TeHh在风机进出口间列机械能衡算方程式：22221 12122TeuuHhpp)(01表表压压 p01 u22222TuHp 一、离心通风机一、离心通风机若若使使用用条条件件与与测测定定条条件件不不同同，需需换换算算：01.2TTHHTeHgh 一、离心通风机一、离心通风机eTQhQHN 一、离心通风机一、离心通风机HTHpNVN VHT VHp V V9-19D9-19D高压离心通风机高压离心通风机GY4-73 GY4-73 型锅炉型锅炉离心通、引风机离心通、引风机D

48、KT-2DKT-2系列低噪声离心通风机系列低噪声离心通风机B30B30防爆轴流通风机防爆轴流通风机高温离心通风机高温离心通风机罗茨鼓风机（容积式风机、正位移类型）罗茨鼓风机（容积式风机、正位移类型）工作原理：与齿轮泵相似。工作原理：与齿轮泵相似。结构：由机壳和腰形转子组成。结构：由机壳和腰形转子组成。两转子之间、转子与机壳之间间隙很小两转子之间、转子与机壳之间间隙很小，转子能自由转动又无过多泄漏。当两，转子能自由转动又无过多泄漏。当两转子反向旋转时，可使气体从一侧吸入转子反向旋转时，可使气体从一侧吸入，而从另一侧强行排出。如改变两转子，而从另一侧强行排出。如改变两转子的旋转方向，则吸入与排出口

49、互换。的旋转方向，则吸入与排出口互换。工业上常用的鼓风机主要有旋转式和离心式两种类型。工业上常用的鼓风机主要有旋转式和离心式两种类型。 特点：风量与转速成正比而与出口压强无关。故罗茨鼓风机出口特点：风量与转速成正比而与出口压强无关。故罗茨鼓风机出口阀不可完全关闭，流量用旁路调节。且出口应安装稳压气罐和安阀不可完全关闭，流量用旁路调节。且出口应安装稳压气罐和安全阀。罗茨鼓风机工作时，温度不能超过全阀。罗茨鼓风机工作时，温度不能超过 85，以防转子因热膨，以防转子因热膨胀而卡住。胀而卡住。罗茨鼓风机的出口压强一般不超过罗茨鼓风机的出口压强一般不超过 80 kPa（表压）。出口压强过（表压）。出口压

50、强过高，泄漏量增加，效率降低。高，泄漏量增加，效率降低。 L6LD 系列系列L10WDA 系列系列L4LD 系列系列3R5WD 系列系列工作原理：与离心泵相同。工作原理：与离心泵相同。单级风机产生风压的较低，风压较高的离心鼓风机采用多级，其结单级风机产生风压的较低，风压较高的离心鼓风机采用多级，其结构也与多级离心泵类似。构也与多级离心泵类似。离心鼓风机的送气量大，但出口压强仍不高，一般不超过离心鼓风机的送气量大，但出口压强仍不高，一般不超过 0.3 MPa（表压），即压缩比不大，因而无需冷却装置，各级叶轮的直径大（表压），即压缩比不大，因而无需冷却装置，各级叶轮的直径大小也大致相同。小也大致相

51、同。 结构示意图结构示意图多级低速离心鼓风机多级低速离心鼓风机工业上使用的压缩机主要有往复式和离心式两种类型。工业上使用的压缩机主要有往复式和离心式两种类型。 往复式压缩机往复式压缩机 结构：主要部件有气缸、活塞、吸入和压出活门。结构：主要部件有气缸、活塞、吸入和压出活门。工作原理：与往复泵相似，依靠活塞往复运动和活门的交替工作原理：与往复泵相似，依靠活塞往复运动和活门的交替动作将气体吸入和压出。动作将气体吸入和压出。气体在压缩过程中体积缩小、密度增大、温度升高。气体在压缩过程中体积缩小、密度增大、温度升高。离心式压缩机离心式压缩机 离心式压缩机又称透平压缩机，其主要结构和工作原理与离离心式压

52、缩机又称透平压缩机，其主要结构和工作原理与离心鼓风机相似，但压缩机有更多的叶轮级数，通常在心鼓风机相似，但压缩机有更多的叶轮级数，通常在10级以级以上，因此可产生很高的风压。由于压缩比较高，气体体积收上，因此可产生很高的风压。由于压缩比较高，气体体积收缩大，温升也高，所以压缩机也常分成几段，每段又包括若缩大，温升也高，所以压缩机也常分成几段，每段又包括若干级，叶轮直径逐级减小，且在各段之间设有中间冷却器。干级，叶轮直径逐级减小，且在各段之间设有中间冷却器。离心式压缩机流量大，供气均匀，体积小，维护方便，且机离心式压缩机流量大，供气均匀，体积小，维护方便，且机体内无润滑油污染气体。离心式压缩机在

53、现代大型合成氨工体内无润滑油污染气体。离心式压缩机在现代大型合成氨工业和石油化工企业中有很多应用，其压强可达几十业和石油化工企业中有很多应用，其压强可达几十MPa，流，流量可达几十万量可达几十万m3/h。 旋片式压缩机旋片式压缩机 螺杆式压缩机螺杆式压缩机可连续输出流量超过可连续输出流量超过400 m/min，压，压力高达力高达1 MPa。和叶片式压缩机相比，此类压缩机能和叶片式压缩机相比，此类压缩机能输送出连续的无脉动的压缩空气。输送出连续的无脉动的压缩空气。涡旋式压缩机是涡旋式压缩机是 20 世纪世纪 90 年代末期开发年代末期开发并问世的高科技压缩机，结构简单，只有并问世的高科技压缩机，结构简单，只有四个运行部件压缩机工作腔由相运动涡卷四个运行部件压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而到压缩和排出空气。小而到压缩和排出空气。涡旋式压缩机效率高、可靠性好，是当今世界最节能压缩机。在涡旋式压缩机效率高、可靠性好，是当今世界最节能压缩机。在低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，被誉为低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式