流体输送机械

流体输送机械第一节泵设备泵的类型：（一）泵的分类泵的类型专门多，依照泵的工作原理和结构，泵可分为以下几类： 离心泵叶片式 轴流泵 （或动力式） 混流泵 旋涡泵（专门类型的离心泵） 活塞泵 往复泵 柱塞泵泵 隔膜泵 容积式 螺杆泵 转子泵 齿轮泵 罗茨泵滑片泵其他形式—喷射泵、空气升液器（二）泵的一样编号方法：泵的产品编号方法专门多，同时各个厂家的也各不完全相同，我国泵类产品型号编制通常采纳以下方法：第Ⅰ单元第Ⅱ单元第Ⅲ单元泵的参数代号（如扬程|叶轮直径）泵的差不多结构、特点、用途及材料等代号泵的吸入口径代号离心泵的型号中第一单元通常是以㎜表示的吸入口直径。但大多数老产品用“英寸”单位表示。即吸入口直径被25除后的整数值。第二单元是以汉语拼音字母的字首表示的泵的差不多结构、特点、用途几材料等。例如，B表示单级悬臂式离心泵，见表7—1所示。第三单元一样用数字表示泵的参数，目前是以m水柱为单位的泵的扬程及级数。这些数值对过去的大多数老厂品是表示该泵比转数被10除的整数值。有时泵的型号尾部后面还带有字母A或B，这是泵的变型产品标志，表示在泵中装的是切割过的叶轮。举例如下：100D45×8－表示吸入口直径为100㎜，单级扬程为45m水柱，总扬程为45×8=360m水柱，8级分段式多级离心水泵。50F1M-25A，表示吸入口直径为50㎜的单级悬臂式耐腐蚀离心泵，型号中：1表示轴封型式代号，即单端面密封；M表示与液体接触部件的材料代号，表示材料为Cr18Ni12Mo2Ti，25表示扬程为25mIS80-65-160,表示单级清水离心泵，泵吸入口直径为80㎜，泵出口直径为65㎜，叶轮直径为160㎜表7—1部分离心泵的差不多形式及其代号泵的形式形式代号泵的形式形式代号单级单吸离心泵单级单吸离心泵分段式多级离心泵分段式多级离心泵（首级为双吸）分段式多级锅炉给水泵卧式圆筒形双壳体多级离心泵中开式多级离心泵多级前置泵（离心泵）热水循环泵IS，IBS，ShDDSDGYGDKDQR卧式凝聚水泵立式凝聚水泵立式筒袋形离心凝聚水泵卧式疏水泵单级离心油泵筒式离心油泵单级单吸卧式离心灰渣泵单级单吸卧式离心污水泵单级单吸耐腐蚀离心泵NBNLLDTNNWYYTPHPWIH，F（三）各种泵的特点及比较各种泵的适用范畴和特性见表7—2表7—2泵的特性及适用范畴指标叶片泵容积式泵离心泵轴流泵旋涡泵往复泵转子泵流量平均性平均不平均比较平均稳固性不稳固，随管路情形变化而变化恒定范畴/（m3/h）1.6～30000150～2450000.4～100～6001～600扬程特点对应一定流量，只能达到一定的扬程对应一定流量可达到不同扬程，由管路系统确定范畴10～2600m2～20m8～150m0.2～100MPa0.2～60MPa效率特点在设计点最高，偏高愈远，效率愈低扬程高时，效率降低较小扬程高时，效率降低较大范畴（最高点）0.5～0.80.7～0.90.25～0.50.7～0.850.6～0.8结构特点结构简单，造价低，体积小，重量轻，安装检修方便结构复杂，振动大，体积大，造价高同离心泵指标叶片泵容积式泵离心泵轴流泵旋涡泵往复泵转子泵操作与修理流量调剂方法出口节流或改变转速出口节流或改变叶片安装角度不能用出口阀调剂，只能用旁路调剂同旋涡泵，另还可调剂转速和行程同旋涡泵自吸作用一样没有没有部分型号有有有启动出口阀关闭出口阀全开出口阀全开修理简便复杂简便适用范畴粘度较低的各种介质专门适用于大流量，低扬程、粘度较低的介质专门适用于小流量，较高压力、低粘度清洁介质适用于高压力、小流量的清洁介质（含悬浮液或要求完全无泄漏可用隔膜泵）适用于中低压力、中小流量，专门适用于粘性高介质第二节叶片式泵一、离心泵：（一）、离心泵的工作原理：A、离心泵的工作原理：如图7－1所示，离心泵启动之前，先灌泵，即用所输送的液体将泵内充满，启动后，原动机带动叶轮旋转，叶轮上的叶片迫使泵内液体高速转动，因而液体获得离心力。在离心力的作用下，液体从叶轮中心被抛向叶轮外周，压力增高；并以专门高的速度（15～25M/S）流入泵壳，在壳内减速，使大部分动能转换为压力能，然后从排出口进入排出管路。与此同时，叶轮内的液体抛出后，叶轮中心处形成真空。，吸入贮槽中的液体在液面压力（或大气压）的作用下，液体便经吸入管路进入泵内，填补了被排出液体的位置。只要叶轮不停地转动，离心力便不断地吸入和排出液体。由此可见离心泵之因此能输送液体，要紧是依靠高速旋转的叶轮所产生的离心力，故名离心泵。B、常见的一现象介绍1、气缚现象：离心泵开动时假如泵壳内和吸入管路内没有充满液体，它便没有抽吸液体的能力，这是因为空气的密度比液体小得多，叶轮旋转所产生的离心力不足以造成吸上液体所需的真空度。象这种因泵壳内存在气体而导致吸入不上液的现象，称为“气缚”现象。2、气蚀现象：液体在低压条件下，液体发生沸腾汽化，使原先流淌着的液体中显现大量汽泡，汽泡中包含着输送液体的蒸汽，另外还有少量原先溶解于液体中而逸出的空气。当汽泡随同液流从低压区流向高压区时，汽泡在周围高压液体的作用下，迅速缩小凝聚而急剧地破裂。由于蒸汽凝失过程进行得专门迅速与突然，结果在汽泡消逝的地点产生局部的真空，周围压力较高的液流专门迅速地从四周向真空空间冲挤而来，产生剧烈的水击，形成极大的冲击力，由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬时全部溶解和凝聚，因此，在冲击力的作用下又分成小汽泡，再被高压水溶解和凝聚，如此形成多次反复，在流道表面形成极微小的冲蚀。冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕，冲击频率可达每秒几万次。流道材料表面受到高频率高压力的重复载荷作用而逐步产生疲劳破坏，通常把这种破坏现象称为“机械剥蚀”。此外，水击液体的冲击能量瞬时转化为热能，使水击地点温度升高（经测可达230℃以上）使材料机械强度降低。假如所产生的汽泡中还杂有一些爽朗气体（如氧气等），借助于汽泡凝聚时所放出的热量，对金属起化学腐蚀作用，如此金属材料受到机械剥蚀和化学腐蚀的共同作用，加快了金属的损坏速度，从开始的点蚀到原重的蜂窝状空泛，最后甚至把材料壁面蚀穿。象这种汽泡不断形成、生长和破裂以使材料受到机械剥蚀和化学腐蚀破坏的全过程，就称为“气蚀现象（二）、离心泵的结构及要紧零部件介绍：离心泵要紧由叶轮、转轴、泵体、泵盖、托架、轴封以及密封环等组成，在叶轮后盖板靠近轴孔处设有平稳孔，用以平稳轴向的推力。叶轮用特制的叶轮螺母和垫圈固定在转轴上，叶轮螺母的旋紧方向与叶轮的转向相反。叶轮前后盖板上装有密封环，以尽可能减小转动叶轮与固定泵体之间的间隙。泵体上有螺旋形流道压液室与扩压管。泵盖上带有轴向锥形收缩管状吸液室。泵轴的一端，在托架内用轴承支承，另一端为悬臂端。叶轮在悬臂端上，故常称为悬壁式离心泵。（1）叶轮A、叶轮结构形式a、按有无前后盖板，叶轮结构可分为：开式叶轮－如图7－2（a）所示，这种叶轮没有前后盖板，只有叶片和轮毂，各叶片用筋条连接并加强，或在叶片根部采纳逐步加厚的方法加强。这种叶轮的叶片一样较少（2－4片），而且较宽，可让杂质浆液自由通过，以免造成堵塞。由于这种叶轮效率低，只用来输送含有杂质的污水或带有纤维的液体。半开式叶轮－如图7－2（b）所示，这种叶轮没有前盖板，只有后盖板、叶片和轮毂。这种叶轮的叶片一样较少（2－4片），而且较宽，可让杂质浆液自由通过，以免造成堵塞。常用于输送易于沉淀或含有固体颗粒的液体。闭式叶轮－如图7－2（c）所示，这种叶轮一样由前后盖板、叶片和轮毂组成。由于效率高，这种叶轮应用最广。其一样用来输送不含颗粒杂质的清洁液体。b、按吸入方式，叶轮可分为：单吸叶轮—液体单面进入叶轮，液体在叶轮内的流淌状况较好，结构简单，叶轮悬臂支承在轴上，适用于流量小的场合。但这种叶轮两边受的力不平均，每只叶轮要受到不平稳的轴向推力。双吸叶轮－如图7－2（d）所示，这种叶轮犹如两个单级叶轮背靠地贴合在一起，液体双面进入叶轮，适用于流量较大的场合。由于液体双面进入叶轮，液体在叶轮进口处的流速较低，有利于改善泵的汽蚀性能。此外叶轮两边对称，无轴向推力。但这种叶轮结构复杂，液流在叶轮中汇合时有冲击现象，对泵的效率有所阻碍。若输送的液体量大，则采纳双吸泵。若所要求的压头高，则可采纳多级泵，多级泵轴上不止一个叶轮，液体从几个叶轮多次同意能量，故可达到较高的压头。离心泵的级数确实是它的叶轮数。关于多级泵每个叶轮外周有有导轮（有关导轮后面有介绍），引导液体改变方向（单级泵一样不设导轮）。B、叶轮番道形式：按叶片形状的不同，叶轮番道可分为：后弯（β2A<90°）、前弯（β2A>90°）、及径向（β2A=90°）流道三种，如图7—3所示，比较这三种流道形状能够看出：（后弯式流道长而平滑，在流道进出口面积相等的情形下，流道扩散程度小，边界层不易发生分离，阻力缺失小。而前弯式流道弯曲得厉害，流道长度短，流道扩散程度大，边界层易发生分离，阻力缺失大。而径向流道介于前后弯流道之间。此外，后弯流道静压系数大，效率高，性能好。因此离心泵叶轮一样都采纳β2A<90°的后弯流道。C、平稳孔：有些叶轮的后盖上钻有小孔，以把后盖前后的空间连通起来，叫平稳孔。如图7－2所示，因为叶轮在工作时，离开叶轮周边的液体压力已增大，有一部分会渗到叶轮后侧，而叶轮前侧液体入口处为低压，因而产生了轴向推力，将叶轮推向泵入口一侧，引起叶轮与泵接触处的磨损，严峻时还会发生振动。平稳孔能使一部分高压液体泄漏到低压区，减轻叶轮两侧的压力差，从而起到平稳轴向推力的作用，但也会降低泵的效率。D、导轮如图7—4所示，液体从叶轮中出来的速度专门大，一样高达15～25m/s以上，而泵的排出管或次级叶轮入口速度又要求较低，限制在2～4m/s左右。因此需要采纳换能装置（导轮）将叶轮番出的高速液体收集起来，并将液体导向泵排出管或送往多级泵的次级叶轮入口，同时引导液体在泵壳的通道内平缓地改变流淌方向，使能量损耗减小，将叶轮给予液体的余外动能部分转化为压力能。导轮是安装在叶轮外周的一个固定的带叶片的环，导轮上的叶片（导叶）的弯曲方向与叶轮上的叶片的弯曲方向相反，其弯曲角度正好与液体从叶轮番出的方向适应。（2）泵壳泵壳确实是泵的外壳，它包围旋转的叶轮，并设有与叶轮垂直的液体入口和切线出口。泵壳在叶轮四周形成一个截面积逐步扩大的涡牛壳形通道，故常称为涡壳，叶轮在壳内旋转的方向是顺着涡壳形通道内逐步扩大的方向（即按叶轮旋转的方一直说叶轮是向后弯的），愈进出口，壳内所同意的液体量愈大，因此通道的截面积必须逐步增大。更为重要的是以高速从叶轮四周抛出的液体在通道内逐步降低速度，使一大部分动能便转换为静压能，既提高了流体的出口压力，又减少了液体因流速过大而引起的泵体内部的能量损耗。因此，泵壳既作为泵的外壳聚拢液体，它本身又是个能量转换装置。（3）密封环（口环）由于离心泵叶轮出口液体是高压，入口是低压，高压液体经叶轮与泵体之间的间隙泄漏而流回吸入处，因此需要安装密封环。其作用是减小叶轮与泵体之间的泄漏缺失，另一方面能够爱护叶轮，幸免与泵体摩擦。密封环形式如图7－5所示，有平环式、角接式和迷宫式。一样泵使用前两者，而高压泵由于单级扬程高，为减少泄漏量，常用迷宫式。（4）轴封装置要紧有填料密封和机械密封两种，这部分在润滑与密封部分有详细讲解。在此略。（三）、离心泵的要紧性能参数：离心泵的要紧性能参数有转速、流量、扬程、功率和效率、承诺汽蚀余量等。它们分别定义如下：（1）转速n：转速是指泵轴每分钟的转数，单位r/min。（2）流量Q：泵的流量一样指泵的有效流量，即为单位时刻内泵排液口排出的液体量，大多采纳容积流量Qv，单位是m3/s或m3/h。也能够用质量流量Qn表示，单位为㎏/s或t/h。此外还有泵的理论流量QT的慨念，它是指单位时刻内流入泵做功元件内的液量，理论流量应为有效流量与泵的泄漏量之和。质量流量和体积流量的关系为：Qn=ρQv㎏/s式中，ρ代表流体的密度，㎏/m3（3）扬程（压头）H：它是指单位重量液体通过泵后获得的总能量，单位是m。泵的扬程一样指泵的实际扬程。泵的理论扬程是指叶轮对流入的单位重量液体所做的功，是实际扬程和泵内流体的流淌阻力之和。（4）功率N与效率η：泵的功率通常指输入功率，即原动机传给泵轴上的功率，一样称为轴功率。泵的功率为有效功率、轴功率和原动机的功率。有效功率Ne—是指单位时刻内通过泵的流体所获得的功率，即泵的输出功率，用符号表示Ne，单位kw.依照泵的压头H和流量Q算出的功率是泵的有效功率。实际测得的轴功率N大于有效功率。轴功率N—即原动机传到泵轴上的功率，用符号N表示。原动机的功率—是原动机（如电机）的实际功率。由于原动机与泵轴的连接存在机械缺失，因此原动机功率通常要比轴功率大。效率η—泵的效率为有效功率与轴功率之比。轴功率与有效功率之差是泵内的缺失功率。Ne效率的表达式为：η=——（%）N泵的轴功率直截了当利用效率运算式为：N=HQρg/η式中:N—泵的轴功率,WH—泵的扬程,mQ—泵的流量,m3/sρ—液体的密度,Kg/m3η—泵的效率。（5）承诺吸入真空高度HS承诺汽蚀余量［NPSH］△h：（6）比转数：在几何相似的条件下，能够找到一个由各性能参数组成的综合参数，用以判定或表征离心泵的运行工况是否相似，那个综合的相似准则数就称为比转数。比转数相等是几何相似的离心泵工况相似的判别式，即工况相似则比转数必相等；反之，几何相似的两台泵在比转数相等的条件下，则两台泵的工况必相似。离心泵的比转数的运算式为：Q1/2ns=3.65——nH3/4式中：n为转速，r/min;Q为流量，m3/s;H为扬程，m。用上式运算比转数时，双吸泵的流量取其一半代入式中运算；多级泵在各级叶轮相同时，总扬程除以泵级数代入式中运算。（四）离心泵的特性曲线：（1）离心泵特性曲线：离心泵的要紧性能参数有流量Q、扬程H、转速n、功率N和效率η。这些参数之间有着相互的联系，而反映这些性能参数间变化关系的曲线，称之为离心泵的特性曲线。特性曲线通常是在转速一定的情形下，以清水为试验液体，用实验方法测出的变化曲线。图7—6为一典型的离心泵特性曲线图，它由以下的曲线组成：①H—Q曲线，表示扬程（压头）与流量的关系。②N—Q曲线，表示轴功率与流量的关系。③η—Q曲线，表示效率与流量的关系。各种型号的离心泵各有其特性曲线，形状上差不多相似，其共同特点为：A、扬程随流量的增大而下降（流量专门小时可能例外）。这是一个重要特性。B、功率随流量增大而上升，故离心泵在启动前应关闭出口阀，使在所需功率最小的条件下启动，以减小电动机的启动电流；同时也幸免出口管线的水力冲击。C、效领先随流量的增大而上升，达到一最大值后便下降。因此应使离心泵在最高点效率邻近操作才最为经济。（2）液体性质及一些外在条件对离心泵特性的阻碍A、密度的阻碍①对流量：（由于离心泵的流量Q=2πr2b2c2sinα2即流量等于叶轮周边的截面积2πr2b2与液体在周边上的径向速度c2sinα2之积，这些因素都不受液体密度的阻碍，）②对扬程（压头）：（由于理论压头的表达式为H∞=u2c2cosα2/g=u2c2u/g,从式中可看出压头仅取决于圆周速度u2和绝对速度c2在圆周切线方向上的分速度c2u③对功率：由式N=HQρg/η中能够看出，离心力及其所做的功与密度成正比。因此通常从N－Q曲线读出的功率数值，应乘以液体密度与水的密度比值，得到的才是所输送液体的功率。B、粘度的阻碍：液体粘度的变化会引起泵的性能改变，其要紧缘故在于摩擦阻力与介质的动力粘度成正比。粘度对离心泵的阻碍相当复杂，难用理论的方法推算。一样而言，当输送液体的运动粘度小于20㎜2/s时，其性能参数可不必修正，但当液体的运动粘度大于20㎜2/s时，要对离心泵的性能曲线进行修正换算。C、转速的阻碍：同一台泵在不同的转速下运行，其运行工况的性能参数与转速之间的关系符合比例定律。即：Q1/Q2=n1/n2H1/H2=(n1/n2)2N1/N2=(n1/n2)3式中带有下角标1和2的各参数分别代表泵在转速为n1和n2时的性能参数。D、叶轮尺寸的阻碍；关于同一台泵，可通过切割叶轮外经的方法来改变其工况，当泵其它运行条件不变，切割叶轮直径在20%以内，其切割叶轮后的性能参数符号叶轮切割定律。即：Q′/Q=D′2/D2H′/H=(D′2/D2)2N′/N=(D′2/D2)3式中带上标“′”的各性能参数是叶轮切割后的参数，不带角标的各性能参数是叶轮切割前的参数。（五）离心泵的调剂：生产中常用依照操作条件的变化来调剂泵的流量，实际上确实是改变泵的运行工况点，常见的调剂方法见表7—3。表7—3离心泵的流量调剂方法调剂方法含义特点改变装置特性曲线出口阀调剂出口管路上安装调剂阀，靠阀的开度调剂流量方法简单，但功率缺失大，不经济旁路调剂利用旁路分流调剂流量可解决泵在小流量下连续运转的问题，但功率缺失和管线增加改变泵的特性曲线转速调剂调剂泵轴的转速来调剂流量功率缺失专门小，但需要增加调速电机。改变转速的方法最适用于汽轮机、内然机和直流电机驱动的泵，也可用变频调剂改变电动机转速切割叶轮外径切割叶轮的外径来调剂泵的流量功率缺失小，但叶轮切割后不能复原且叶轮的切割量有限。适用于需长期在较小流量下工作且流量改变不大的场合更换叶轮更换不同直径的叶轮来调剂泵的流量功耗缺失小，但需要备各种直径的叶轮，调剂流量的范畴有限堵死几个叶轮通道堵死几个叶轮番道（偶数）减少泵的流量相当于节流调剂，但比调剂阀节流节能（六）离心泵爱护及常见故障排除方法：（1）离心泵的爱护泵在运行时应注意以下爱护工作：①经常注意压力表、真空表和电流表的读数是否正常，发觉专门现象，应查明缘故，及时处理；②经常观看润滑油标，使油量保持在规定范畴内，定期检查润滑油质量，发觉有变化应赶忙按规定牌号及时更换；③经常观看润滑油、密封油及冷却水的供应情形；④经常检查离心泵和电动机地脚螺栓的紧固情形、泵体和轴承的温度及泵运行时的声音等，如有问题应及时处理。⑤对结构复杂的自动化程度较高的离心泵，必须按有关规定的操作规程进行启动、爱护和停车。（2）离心泵常见故障及其排除方法表7－4离心泵常见故障及其排除方法故障现象产生故障缘故处理方法泵灌不满底阀闭合不严，吸液管路泄漏底阀已坏检修底阀和吸液管路修理或更换底阀泵不吸液，真空表指示高度真空底阀开启不灵或滤网部分淤塞吸液管阻力太大吸入高度过高吸液部分浸没深度不够检修底阀或清洗滤网部分清洗或更换吸液管适当降低吸液高度增加吸液部分浸没深度泵不吸液，真空和压力表的指针剧烈跳动开车前泵内灌液不足吸液系统管子或外表漏气吸液管没有浸在液中或浸入深度不够停车将泵内液体管满检查吸液管和外表，并漏气处或堵住漏气部分降低吸液管，使之浸入液中有一定深度压力表虽有压力，但排液管不出液排液管阻力太大塔内操作压力过高叶轮转向不对叶轮番道堵塞泵的扬程不够排液管路阀门关闭清洗排液管或减小管路弯头调整塔内压力调换电机接线清洗叶轮调换高扬程泵或将泵串联使用打开排液阀门流量不足或不吸液密封环径向间隙增大，内漏增加叶轮番道堵塞吸液部分阻力太大，如滤网部分淤塞、弯头过多、底阀太小等吸上高度过大吸液部分浸没深度不够，有空气进入吸液部分密封不严密吸液管安装不正确，使管内有积聚空气的地点存在排液管阻力太大，或出口阀门开的不够塔内操作压力过高输送液体温度过高，泵内产动气蚀现象，不能连续出水泵的流量偏小检修密封环清洗叶轮番道清洗滤网，减少弯头和更换底阀降低吸上高度增加吸液部分浸没深度检修吸液部分各连接处密封情形，拧紧螺帽或更换填料重新安装吸液管清洗管子，或适当开启出口阀调整塔内压力适当降低输送液体温度，降低泵的安装高度，留由承诺气蚀余量更换大流量泵填料函漏液过多填料磨损填料压得太紧填料安装错误泵轴弯曲或磨损更换填料拧紧填料压盖或补加填料重新安装填料修理或更换泵轴填料过热填料压得过紧填料安装冷却水进不去轴和轴套表面有损坏适当放松填料放松填料或检修输液管填料环孔是否堵塞修理轴表面或更换轴套轴承过热轴承内润滑油不良或油量不足轴与弯曲或轴承滚珠失圆轴承安装不正确或间隙不适当泵轴与电动机轴同轴度不符合要求轴承已磨损或松动平稳盘失去作用更换合格新油，并加足油量检修或更换相应零件检查并加以修理重新找正检查或更换轴承检查平稳管是否堵塞，检修平稳盘及平稳环，两者应相互平行并使其分别与泵轴垂直；更换平稳环或平稳盘振动叶轮磨损不平均或部分流道堵塞，造成叶轮不平蘅轴承磨损泵轴弯曲泵体的密封环、平稳环等与转子吻合部分有摩擦转动部分零件放松或破裂泵内发动气蚀现象两联轴器结合不良地脚螺栓松动1、对叶轮做平稳校正或清洗叶轮2、修理或更换轴承3、校直或更换泵轴4、排除摩擦同时保证较小的密封间隙5、检修或更换磨损零件6、排除产动气蚀缘故7、重新调整安装8、拧紧地脚螺帽二、屏蔽泵和磁力驱动泵屏蔽泵：在化工生产中，为了输送易然、易爆、剧毒、有放射性、强腐蚀以及贵重液体等，采纳了一种无填料泵－屏蔽泵。它是将叶轮与电动机的转子联成一体，浸泡在被输送的液体中，并置于同一个密封壳体内。而在泵以电动机之间无填料或无机械密封装置，从全然上排除了液体的外漏，如图7－7所示。为了防止输送液体与电气部分接触，电动机的定子和转子用非磁性金属薄壁圆筒（屏蔽套）与液体隔离，幸免液体对定子和转子腐蚀。屏蔽套的材料除要求耐腐蚀外，还要求具有非碰性和高电阻率，以减小电动机因屏蔽套存在而产生额外的功率损耗。此外，由于有屏蔽套，增加了定子和转子的间隙，使电动机效率下降。因此要求屏蔽套的壁要薄，一样为0.3～0.8㎜。如此薄的套加工工艺较专门，制造较困难，成本高，成了屏蔽泵生产中的关键问题之一。电动机轴承的冷却与润滑是利用输送液体自身的循环来进行的。关于一样输送常温液体的屏蔽泵，由于泵的出口管引一股液体，通过过滤从电动机尾部进入后轴承处，再通过转子与定子间的间隙和前轴承返回叶轮进口，形成循环冷切系统。关于液体温度较高的屏蔽泵，需外加冷切水冷切循环液。由于转子在液体中旋转，摩擦阻力增大，同时泵还要向电机提供冷切循环液，加之这种泵叶轮密封环间隙比较大，容积效率较低。因此，屏蔽泵不仅电动机效率低，而且泵本身的效率也较低。一样屏蔽泵整机机组效率只有40～50%由于屏蔽泵的轴承处于腐蚀性液体中，而且液体润滑性又差，加之处于封闭壳内无法检查爱护，因此对轴承形式及材料选择也是屏蔽泵的关键问题之一。有的屏蔽泵为了及时反应泵内轴承的磨损情形，在泵外装有显示装置，以便更换轴承。由于屏蔽泵能保证液体绝对不漏的特点，在许多要求无泄漏的场合得到广泛的应用。磁力驱动泵：磁力驱动泵工作原理和屏蔽泵有些类似，见图7—8所示，磁力驱动泵的转子完全密闭靠磁力驱动，传动机构可实现完全无泄漏，泵的尺寸较小，重量轻，结构紧凑，泵与电机是分开的，电机是通用的。三、其他类型叶片式泵（一）轴流流和混流泵轴流泵：轴流泵输送液体时，液体沿轴向流入，并沿轴向流出，要紧依靠叶轮升力来输送液体。（而离心泵叶轮是从轴向流入径向流出，要紧靠离心力作用，因此为离心式或径流式）其结构示意见图7—9所示。轴流泵的要紧特点如下：轴流泵流量大，扬程小；轴流泵的H～Q曲线专门陡，流量Q=0时的扬程是额定值的1.5～2倍；轴流泵流量越小，轴功率越大；轴流泵的高效工作区范畴专门窄，偏离额定工况后，效率下降较快；轴流泵无需考虑汽蚀问题，启动时也无需灌泵；轴流泵一样不采纳出口阀调剂流量，常用改变叶轮转速，或调剂叶片安装角的方法调剂流量。混流泵：混流泵输送液体时液体从斜向流入叶轮，再从斜向流出，利用离心力和叶轮升力的共同作用来压送液体。混流泵故也称为斜流式。混流泵内液体流淌介于离心泵与轴流泵之间，其特性也介于两者之间。适用于3～15m中等扬程和中等流量的场合。（二）旋涡泵旋涡泵（或涡流泵）的结构原理：其结构如图7—10，是专门类型的离心泵，其外形结构与一样单级单吸离心泵有些类似，但泵的要紧部件在结构上有专门大的差别，叶轮上的叶片是在等厚度圆盘的两个端面上铣制而成，泵壳内的液流通道是一个等截面的环形结构，叶轮与泵同心安装，彼此间构成同心流道。泵的吸入口和排出口开在泵壳的上部，用“隔壁”隔开。隔壁与叶轮相距专门近，只留有专门小间隙，将吸入和排出空间隔开。旋涡泵的工作原理：当叶轮旋转时，叶轮内的液体随叶轮旋转时受到较大的离心力的作用，而流道内的液体靠摩擦带动而运动，因而受到的离心力较小。从而引起各部分液体质点离心力的不同，液体在叶道和流道之间产生旋转运动，同时液体随叶轮作旋转运动，这两种旋转运动合成后使液体产生与叶轮转向相同的“纵向旋涡”，液体依靠纵向旋涡，周而复始地多次流过叶片间的通道，每通过一次叶片间的通道，就受到一次离心力作用，液体扬程就增加一次。最后将液体排出。液体排出后，叶片间通道便形成真空。液体不断从吸入口进入叶轮，并重复上述运动过程。旋涡泵的优缺点及适用范畴：旋涡泵一样用于小流量，高扬程的场合，适用于输送易挥发性介质，工作可靠，自吸能力较强，启动时无需灌泵。但它的汽蚀性能较差，效率较低，通常为36%～38%左右。旋涡泵可输送含气量大于5%的介质，但不适用于输送高粘度液体，也不能输送含有固体颗粒的带磨料性的液体。旋涡泵的轴功率随流量减小而增大，其流量调剂一样不采纳出口阀调剂，只能采纳旁路调剂。第三节容积式泵一、容积式泵的特点及使用场合容积式泵是由泵的活塞作往复运动或转子作旋转运动时对液体产生挤压作用，从而把液体吸入和压出的机器。容积式泵大体上分为活塞（柱塞）泵和转子泵两大类。容积式泵的使用特点见表7—2，它一样在下列场合下适用：要输送的液体粘度高于0.65Pa.S的场合；小流量、高扬程的场合；要输送的液体中含有一定量气体（体积分数大于5%）的场合；需要对所输送的液体进行精确计量的场合；需要输送的液体流量较小且要求不漏的场合；流量较小，温度较低，压力要求稳固的场合。二、往复泵（一）往复泵的分类：依照往复泵的工作机构可分为：活塞泵、柱塞泵和隔膜泵；按作用特点分为：单作用泵、双作用泵和差动泵；按缸数可分为：单缸泵、双缸泵和多缸泵；依照启动形式可分为：电动往复泵、蒸汽往复泵和手动泵等；依照排出的压力大小可分为：低压泵（Pd≤4MPa）、中压泵（4MPa<Pd≤32MPa）、高压泵（32MPa<Pd≤100MPa）和超高压泵（Pd>100MPa）；依照往复泵轴转速可分为：低速泵（n≤80r/min）、中速泵(80<n≤250r/min)、高速泵(250<n≤550r/min)和超高速泵(n>550r/min)。（二）往复泵的工作原理：往复泵是容积式泵的一种，是依靠泵缸内的活塞作往复运动来改变工作容积，从而达到输送液体的目的。现以活塞式为例来说明其工作原理。如图7—11所示，活塞泵要紧由活塞1在泵缸2内作往复运动来吸入和排出液体。当活塞1开始自极左端位置向右移动时，工作室3的容积逐步扩大，室内压力降低，流体顶开吸水阀4，进入活塞1所让出的空间，直至活塞1移动到极右端为止，此过程为泵的吸水过程。当活塞1从右端开始向左端移动时，充满泵的流体受挤压，将吸水阀4关闭，并打开压水阀5而排出，此过程称为泵的压水过程。上述往复泵在活塞往复一次的过程中，吸液和排液各一次，交替进行，输送液体不连续，称为单动泵。若活塞左右两侧都装有阀室，则可使吸液与排液同时进行，采纳如此结构的泵称为双动泵。往复泵的效率一样都在70%以上，最高可超过90%，它适用于小流量所需压力高的液体输送。往复泵可用于输送粘度专门大的液体，但不宜直截了当用以输送腐蚀性液体和有固体颗粒的悬浮液，因泵内阀门、活塞受腐蚀或颗粒磨损、卡住，都会导致原重泄漏问题。三、转子泵（一）齿轮泵齿轮泵的结构如图7—12所示。泵壳内有两个齿轮，一个主动轮，靠电机带动旋转；另一个是从动轮，靠以主动轮相啮合而转动。齿轮与泵壳，齿轮与齿轮间留有较小的间隙。当齿轮旋转时，图示左侧腔齿间密闭的容积增大，形成局部真空，液体在压差作用下进入吸液室，然后分为两路沿壳壁被齿轮嵌住，并随齿轮转动到达排液室。齿轮泵工作稳固，结构可靠，可用于输送粘度较大的液体甚至膏状物，但不宜输送含有固体颗粒的悬浮液及高挥发闪点低的液体。齿轮泵分为外齿轮泵和内齿轮泵两种（见图7-13）。最常用的是外啮合式，内齿轮泵出口压力较低，但流量大，运动件小，修理费用低，但因其制造复杂，故价格也相对较高。（二）螺杆泵螺杆泵分为单螺杆泵（见图7—14），双螺杆泵和三螺杆泵，也有五螺杆泵。其中一根为主动螺杆，其他螺杆为从动螺杆，被主动螺杆带动。当所需压强较高时，可采纳较长的螺杆。其工作原理为螺杆工作时，液体被吸入后就进入螺纹与泵壳所围的密封空间，当主动螺杆旋转时，密封容积在螺牙的挤压下提高其压力，并沿轴向移动。由于螺杆是等速旋转，因此液体的排出是平均的。螺杆泵适用于输送有较高压力要求的粘稠性液体，螺杆泵的缺失小，经济性能好，压力高而平均，流量平均，转速高，效率也较高，机组结构紧凑，传动平稳，能与原动机直连。另外，螺杆泵对液体的混合搅动作用较小，在输送互不相溶的两相液体时，可幸免两相间强烈的乳化效应。（三）罗茨泵罗茨泵的工作原理和罗茨鼓风机相类似（其结构如图7—15），依靠两个“∞”字形转子的同步反向回转，把它们与泵壳内表面之间形成的腔体内的液体推出。罗茨泵可分为双叶罗茨泵和多叶罗茨泵等，转子之间以及转子与泵壳内表面之间留有0.1～1.0㎜的间隙，因此，罗茨泵可在高速下平稳运行。气体输送机械与压缩机械气体输送机械（风机）是利用叶轮或其他形式转子的高速旋转来提升气体压力并输送气体的设备。气体输送机械的差不多型式及其操作原理，与液体输送机械类似。但因气体与液体在性质上的不同，二者在结构上又有许多差异。气体在一样的操作压力之下，其密度远比液体为小，故气体压、送机械的运转速度常较高，其中的活动部分如活门、转子等比较轻巧；气体的粘度较低，泄漏的可能性较大，故压力机各部件之间的缝隙要留得专门小。此外，气体在压缩过程中所同意的能量有专门大一部分传变为热，使气体温度明显升高。故气体压缩机一样都设置冷却器风机的分类按结构特点分类：风机按结构特点的不同可分为叶片式（也称透平式、叶轮式或涡轮式）和转子啮合式两大类。压缩机离心式鼓风机通风机叶片式（或透平式） 鼓风机 轴流式 通风机风机混流式 罗茨鼓风机转子啮合式（一对）容积式叶式鼓风机往复式（活塞式）压缩机二、按压力分类：气体输送机械可按其输送气体终压（出口压力）或压缩比（气体加压后与加压前的压力比）可分为三类，一样常说的风机是指鼓风机和通风机。（1）通风机：终压不大于15KPa(约1500㎜H2O)，压缩比ε<1.1；（2）鼓风机：终压为15～300KPa，压缩比ε=1.1～4；（3）压缩机：终压在300KPa以上，压缩比ε>4。三、按气流运动方向分类：关于工业上常见的叶片式风机，按气流的运动方式的不同可分为以下几类：离心式鼓（通）风机：气流由轴向进入风机叶轮后，沿叶轮径向流淌，最后气流由径向排出。这种类型的风机也称为径流式鼓（通）风机；轴流式鼓（通）风机：气体由轴向进入风机叶轮后，沿风机轴线方向流淌；混流式鼓（通）风机：气流进入风机的叶轮后，其流淌方向介于轴流式和离心式之间，近似地沿锥面流淌，这种类型的风机也称为斜流式鼓（通）风机。风机的结构及工作原理一、离心式风机离心式通风机、鼓风机、压缩机的操作原理和离心泵相类似，依靠叶轮的旋转运动产生离心力以提升气体的压力。通风机通常为单级，能够作为未被压缩处理；鼓风机有单级亦有多级，压缩机差不多上多级的。（一）离心式通风机：离心式通风机按出口气体压力的不同，又可分为低压（1KPa以下）、中压（1～3KPa）与高压（3～15KPa）三种。1、离心式通风机的差不多结构：如图7—16所示，离心式通风机的结构和单级离心泵有相似之处，它的机壳也是蜗壳形，但壳内逐步扩大的气体通道及出口的截面常不为圆形而为矩形，因其加工方便又可直截了当与矩形截面的气体管道连接。通风机叶轮上的叶片数目比较多，叶片比较短。叶片有平直的，有后弯的，亦有前弯的。通风机的要紧要求是送气量大，在不追求高效率时，用前弯叶片以利于减小叶轮及风机的直径。其三种叶片的特点比较见表7—5。其结构组成要紧由叶轮、机壳、传动部件、支撑部件和通流部件组成。叶轮要紧由轴盘、后盘、前盘和叶片组成；机壳要紧包括蜗壳、进风口和出风口三部分；传动部件要紧由主轴、轴承以及皮带轮组成；支撑部件是指轴承座和底座；通流部件是指进风口、叶轮、蜗壳和出风口等部件。表7—5三种叶片形式风机的特点比较项目后向叶轮径向叶轮前向叶轮项目后向叶轮径向叶轮前向叶轮效率成本尺寸工作范畴叶轮周速高高大广高中等中等中等广中等差低小窄低耐磨性耐蚀性噪声工作温度电机易超载中等好低中等不好专门好高高一样差一样低中高是2、离心式通风机的工作原理：A、离心式通风机的工作过程：通风机工作时，叶轮高速旋转，气体通过进风口沿轴向吸入叶轮，在叶轮内折转90°流经叶道，最后由蜗壳将叶轮甩出的气体集中并导流后从风机出口排出。B、离心式通风机的工作原理：气体在离心式风机中的流淌先为轴向，后转变为垂直于风机轴的径向运动，当气体通过旋转叶轮的叶道时，由于叶片对气体做功，气体获得能量，气体的压力提高、动能增加，当气体获得的能量足以克服其阻力时，可将气体输送到高处或远处。（二）离心式鼓风机和压缩机：离心鼓风机：离心鼓风机的外形与离心泵相象，蜗壳形通道的截面亦为圆形，但鼓风机的外壳直径与宽度之比较