流体输送机械2.2

PrinciplesofChemicalEngineering

-chapter2

Fluid-movingMachinery2.2其他类型泵容积式泵-往复泵往复泵的泵缸内有活塞、通过活塞杆与传动机械相连接。活塞可以在缸内做往复运动。泵缸左侧是阀室，内有吸入阀和排出阀，它们都是单向阀。泵缸内活塞与阀之间的空间称为工作室。往复泵是依靠活塞在泵缸左右两端点做往复运动而吸入和压出液体的。容积式泵-往复泵

当活塞自左向右运动时，工作室容积增大，形成低压。贮池内的液体受大气与工作室之间的压头作用，被压进吸入管，顶开吸入阀而进入泵缸。这是排出阀因受到排出管中液体的压力而关闭，当活塞移至右端时，工作室的容积为最大，吸入的液体量也达到最大。此后活塞开始向左运动，液体受挤压，使吸入阀关闭，同时工作室内压力增高，当压力稍高于出口管压力时，排出阀被推开，液体进入排出管排出。活塞移到左端时，排液完毕，完成了一个工作循环、此后，活塞又向右移动，开始下一个工作循环。活塞在两端点间的距离称为冲程。容积式泵-往复泵

往复泵在活塞往复一次的过程中，吸液和排液各一次的，称为单动泵。容积式泵-往复泵

若活塞两侧都装有阀门，活塞往复一次，吸液和排液各二次，则为双动泵。若用于操作压力较高的场合，则将活塞改成活柱（柱塞）。容积式泵-往复泵

容积式泵-往复泵往复泵也是借助贮池液面上的压力来吸入液体，所以安装高度也有限。但往复泵内的低压是依靠工作室的扩张造成的，因而开启之前不需灌液也能吸入液体，即具有自吸能力。往复泵的流量Q取决于活塞面积，冲程，冲数（往复频率），通常是固定不变的；压头H与流量无关，理论上可以达到任意的高度，事实上压头He受管路的承压能力限制。

容积式泵-往复泵

若泵的出口阀关闭，活塞继续运动，会在工作室内造成极大的压力而导致电机或传动机构超负荷而损坏，因而往复泵一般不设出口阀，有也必须打开后启动泵。流量调节也不能用出口阀来调节。流量调节方法：①用旁路阀调节流量。泵的送液量不变，只是让部分被压出的液体返回贮池，使主管中的流量发生变化。显然这种调节方法很不经济，只适用于流量变化幅度较小的经常性调节；②改变曲柄转速。因电动机是通过减速装置与往复泵相连的，所以改变减速装置的传动比可以很方便地改变曲柄转速，从而改变活塞自往复运动的频率，达到调节流量的目的。往复泵的效率一般都在70%以上，最高右超过90%，适用于Q不太大，H较高的液体输送，可用于黏稠、非腐蚀液体的输送。容积式泵-隔膜泵

属于往复泵的一种，特点是用弹性薄膜（橡胶、皮革或塑料制成）将泵分隔成不连通的两部分，被输送的液体位于隔膜一侧，活柱位于另一侧，彼此不相接触，活柱即避免了受腐蚀或被磨损，活柱的往复运动通过介质（油或水）传递到隔膜上，隔膜于是也做往复运动，使另一侧的被输送液体经球形活门吸入或排出。专用于输送腐蚀性液体或含有悬浮物的液体。容积式泵-隔膜泵

容积式泵-计量泵

也是往复泵的一种―柱塞泵。特点是送液量精确，流量小。可以通过调整偏心轮的偏心程度，改变活塞的冲程，（在活塞的往复频率不变的条件下，冲程与流量呈正比），使流量成比例地变化。故称比例泵。若用一个电机带动两台以上的计量泵，则不但使每股流体的流量固定，而且能达到各股流体流量比例也固定。常用于催化剂或助剂的输送。容积式泵-齿轮泵

齿轮泵属于容积式泵的一种。泵壳内有两个齿轮，一个用电动机带动旋转，另一个被啮合着向相反的方向旋转。吸入腔内两轮的齿互相拨开，形成低压而吸入液体。被吸入的液体被齿嵌住，随齿轮转动而达到排出腔。排出腔内两轮的齿互相合拢，于是形成高压而排出液体。出口压力可高于1Mpa。齿轮泵的压头较高而流量较小，可用于输送黏稠液体乃至膏状物料，但不宜输送含有固体颗粒的悬浮液。常用作辅助设备用于向离心油泵的填料函中灌注封油。容积式泵-齿轮泵

容积式泵-螺杆泵

螺杆泵属容积式泵，由泵壳和一个或多个螺杆组成，根据螺杆数，分为单螺杆泵和多螺杆泵。单螺杆泵依靠螺杆在具有内螺纹的泵壳中作偏心转动，使液体沿轴向推进，挤压到排出口以输送液体；多螺杆泵则依靠螺杆间相互啮合，一个螺杆转动时，带动另一个螺杆转动，液体被拦截在啮合室内沿杆轴前进挤至排出口来输送液体。螺杆泵运转平稳，流量均匀，效率较高，出口压力高，但加工精度要求较高。在化工生产中多用于高粘度液体的输送，泵壳内加衬里也可用于含有颗粒的悬浮液的输送。容积式泵-螺杆泵

容积式泵-容积式泵的流量调节

容积式泵的特点是，只要活塞以一定频率往复运动或转子以一定转速旋转，排出液体的体积是一定的，如果出口阀关闭，泵内压力急剧升高而导致停泵或电机、传动机构的损坏，因而容积式泵的流量调节不能用出口阀来调节。而必须在排出管上安装支路（旁路），用支路阀配合进行流量调节。泵的送液量不变，让部分被压出的液体从旁路返回吸入管路，排出管中的流量由排出阀和旁路阀两阀来调节。在泵运转过程中排出阀和旁路阀至少有一个是开启的，以保证液体有出路。并设有另一并联支路安装安全阀保证泵及管路不超压，若出口压力超过一定限度，即自动开启中，泄回一部分液体。其他叶片式泵

-轴流泵

轴流泵的叶轮上装有2-7个叶片，在圆管形泵壳内旋转，叶轮上部的泵壳上装有固定导叶，以使液体的旋转运动变为轴向运动，并把旋转运动的动能转变为压力能。在轴流泵内，液体不是通过离心力获得能量，而是通过液体对叶片做绕流运动后在叶轮两侧所形成的压差获得能量，故轴流泵提供给液体的压头较小，但输送量却很大，特别适用于大流量和低压头的液体输送。轴流泵的H-Q线呈驼峰状，功率N随Q减小而增加，在Q＝0时最大，因此轴流泵应在管路中所有阀门全部打开的情况下启动，操作中要调节流量时，可采用旁路调节，大中型泵则首选调节转速。其他叶片式泵

-轴流泵

其他叶片式泵

-旋涡泵

旋涡泵是一种特殊的叶片式泵。泵壳是圆形，吸入口在泵壳顶部与排出口靠近，叶轮是一个金属圆盘、四周铣出凹槽而构成叶片。呈辐射状排列。在叶轮与泵壳内壁之间有一引水道。吸入口与排出口间以“挡壁”（隔舌）相隔。隔舌与叶轮间的缝隙很小以分隔吸入腔和排出腔。在操作时，泵内液体在随叶轮旋转的同时，又在引水道与各叶片之间反复迂回。液体依靠离心力及叶片的正压力获得能量，故旋涡泵在开动前也要灌液。旋涡泵的特性是在流量减小时压头升高很快，功率也增大。故旋涡泵的流量需用旁路阀调流量，因引水道窄，泵的压头较高，若关闭出口阀运转，高压液体强行越过挡壁漏回低压端时摩阻大，泵体震动，叶片易受损。旋涡泵适用于流量小、压头高且粘度不大的液体的输送。其他叶片式泵

-旋涡泵

各类泵在化工生产中的应用

各类泵在化工生产中的应用

离心泵结构简单，流量和压头适用范围大,振动小,安装、使用简便，特别是流量均匀且易调节。若结构和材料作适当设计和选择，也可用于输送具有腐蚀性、含固体悬浮物或粘度较高的各种液体，应用最广。缺点是压头较低一般没有自吸能力，效率稍低于容积式泵。往复泵的优点是高压头，效率较高，送液量固定，有自吸作用；但其结构复杂、输送流量较小。若需压头不太高的情况下可用离心泵代替；若所需压头较高而流量不大，可用齿轮泵或螺杆泵代替；输送含固体悬浮物的液体时，可用隔膜泵代替。往复泵通常用于输送流量不太大但要求压头较高或需精确控制流量的清洁液体。各类泵在化工生产中的应用

旋转泵一般用于小流量、高压头的液体输送。齿轮泵主要用于输送流量小、压头要求较高的粘性液体（如润滑油）。螺杆泵运转平稳，流量均匀，效率较高；但加工精度要求较高。在化工生产中多用于高粘度液体的输送。各类泵在化工生产中的应用

项目叶片式正位移式往复式旋转式离心泵旋涡泵往复泵计量泵隔膜泵齿轮泵螺杆泵流量①④⑥①④⑦②⑤⑧②⑤⑦②⑤⑧③⑤⑦③⑤⑦压头①②③③③②②效率①②③③③④④流量调节①②③②③④④②③③③自吸作用②②①①①①①启动①②②②②②②输送流体①②⑦③④⑥⑤④⑤结构造价①②①③⑤⑥⑦⑤⑥⑤⑥③④③④流量：①均匀②不均匀③尚可④随管路特性而变⑤恒定⑥范围广、易达大流量⑦小流量⑧较小流量；压头：①不易达到高压头②压头较高③压头高。效率：①稍低、愈偏离额定越小②低③高④较高；流量调节：①出口阀②转速