流体输送机械的讲解

情境一：流体输送过程及操作任务四：流体输送机械的选择、安装及操作液体输送机械化工单元过程操作(一)液体输送机械的分类液体输送机械2024/4/7(二)液体输送机械类型的选择原则(三)离心泵的选择、安装及操作(四)其它类型的泵液体输送机械的类型液体输送机械(一)输送机械的分类2024/4/71、叶片式泵2、容积式泵3、流体动力泵离心泵轴流泵混流泵旋涡泵往复式--往复泵旋转式—齿轮泵等

喷射泵酸蛋大、中流量和中等压力的液体输送--离心泵；中、小流量和高压力的液体输送--往复泵；小流量和高压力的液体输送--齿轮泵等旋转泵液体输送机械(二)液体输送机械类型的选择原则2024/4/7

离心泵具有适用范围广，结构简单以及运转平稳等优点，在化工生产中得到广泛的应用

液体输送机械离心泵工作过程2024/4/71.离心泵的结构和工作原理2.离心泵的主要工作部件3.离心泵的性能参数4.离心泵的特性曲线5.离心泵的类型6.离心泵的流量调节液体输送机械（三）离心泵的选择、安装与操作2024/4/7液体输送机械1.离心泵的结构和工作原理2024/4/7液体输送机械离心泵叶轮工作过程2024/4/7

在离心泵启动前必须在泵壳内灌满被输送的液体(简称“灌泵”）。泵启动后，泵轴带动叶轮高速旋转，叶片间的液体受到叶片推力跟着一起旋转。在离心力的作用下，液体从叶轮中心被抛向叶轮外缘并获得动能和静压能。获得机械能的液体离开叶轮流入泵壳后，由于泵壳内的蜗型通道的面积是逐渐增大的，液体在泵壳内向出口处流动时，大部分动能被转化为静压能，在泵的出口处压强达到最大，于是液体就以较高的压力进入排出管路。液体输送机械离心泵的排液原理2024/4/7

当液体被叶轮从叶轮中心抛向外缘时，在叶轮中心处形成了低压区并达到一定的真空度，当吸入管两端形成一定的压强差时，在压差的作用下液体就会从吸入管源源不断地进入泵内，填补了被排出液体的位置。液体输送机械离心泵的吸液原理2024/4/7

高速旋转的叶轮所产生的离心力推动液体的排出，离心造成的真空则导致了液体的吸入，故名离心泵。

离心泵在启动前必须在泵壳内灌满被输送的液体。若未充满液体，则泵壳内存在空气，由于空气的密度远小于液体的密度，叶轮旋转时产生的离心力小，不能在叶轮中心形成必要的低压，泵吸入管两端的压强差很小，不能推动液体通过吸入管流入泵内，此时泵只能空转而不能输送液体。

这种由于泵内存有气体而造成离心泵启动时不能吸进液体的现象称为“气缚”现象。液体输送机械离心泵的“气缚”现象2024/4/7启动前必须在泵壳内灌满被输送的液体。那么怎样做才能保证在泵壳内灌满被输送的液体？具体方法有哪些？液体输送机械2024/4/7（1）叶轮（2）蜗壳与导轮（3）轴向力平衡装置（4）轴封装置液体输送机械2．离心泵的主要工作部件2024/4/7液体输送机械（1）叶轮2024/4/7类型:作用:将原动机的机械能直接传递给液体，使液体获得动能和静压能按吸液方式不同，叶轮还可分为单吸式和双吸式。液体输送机械2024/4/7（a）单吸式叶轮（b）双吸式叶轮图1－69吸液方式1－平衡孔，2－后盖板

蜗壳是在单级泵中采用的蜗形泵外壳的简称，由铸铁铸成，如图所示。蜗壳呈螺旋线形，其内流道逐渐扩大，出口为扩散管状。液体输送机械（2）蜗壳与导轮2024/4/7①汇集叶轮甩出的液体；②转能装置，将液体的动能转变成静压能。作用：液体输送机械2024/4/7

导轮是一个固定不动的圆盘。以降低液体流速，提高静压能。导轮作用：图1－71导轮1－叶轮；2－导轮液体输送机械（3）轴向力平衡装置2024/4/7

不平衡轴向力的危害，使泵的整个叶轮向吸入口窜动，造成振动并使叶轮入口外缘与密封环发生摩擦，严重时使泵不能正常工作。Ⅰ叶轮上开平衡孔Ⅱ采用双吸叶轮Ⅲ叶轮对称排列Ⅳ平衡盘平衡液体输送机械平衡轴向力措施2024/4/7旋转的泵轴与固定的泵体之间的密封称为轴封。液体输送机械（4）轴封装置2024/4/7填料密封是防止高压液体从泵体内沿轴漏出，或者外界空气沿轴漏入。

轴封的作用：轴封的类型：机械密封

主要由填料套、填料环、填料、压盖等组成。填料一般采用浸油或涂石墨的石棉绳或包有抗磨金属的石棉填料等。填料密封主要靠压盖把填料压填料密封主要靠压盖把填料压紧，并迫使它产生变形来达到密封的目的，故密封的严密程度可由压盖的松紧加以调节。液体输送机械填料密封2024/4/7液体输送机械2024/4/7图1－74填料密封装置1、填料套；2、填料环；3、填料；4、填料压盖；5、长扣双头螺栓；6、螺母

优点：结构简单缺点：泄漏量大，使用寿命短，功率损失大不适宜用于易燃、易爆、有毒或贵重的液体。

优点：泄漏量小，使用寿命长，功率损失小，不需要经常维修缺点：制造复杂、精度要求和材料要求高，价格高液体输送机械机械密封2024/4/7图1－75机械密封装置1、传动螺钉；2、传动座；3、弹簧；4、推环；5、动环密封圈；6、动环；7、静环；8、静环密封圈；9、防转销（1）离心泵的性能参数①流量②扬程③转速④功率（N轴）和效率(η)（2）离心泵的性能参数测定液体输送机械3．离心泵的性能参数2024/4/7①流量（Q）

单位时间内泵排出液体的体积量来表示,m3/h、L/s；流量取决于泵的结构、尺寸（主要是叶轮的直径和宽度）、转速以及密封装置的可靠程度。②扬程（H）

单位重量液体流过泵时所获得的能量;即液体在泵出口处和入口处的总压头之差。离心泵扬程的大小取决于泵的结构、转速及流量。注：液体从低处到高处的高度称为升扬高度(Z2-Z1),

升扬高度一定小于泵的扬程。液体输送机械（1）离心泵的性能参数2024/4/7液体输送机械2024/4/7③转速

泵轴在单位时间内的转数,用n表示;单位：r/min、r.p.m；④功率（N轴）和效率(η)有效功率Ne:液体通过泵后实际获得的功率;轴功率N轴:原动机单位时间内给予泵轴的能量，即泵从原动机那儿获得的能量，单位:W或kW。液体输送机械2024/4/7液体输送机械2024/4/7效率η：反映离心泵内能量损失的程度。效率越低说明，泵内的能量损失越大。离心泵的效率与泵的大小、类型以及加工等因素有关。一般离心泵的效率都在60～80%左右；大型离心泵的效率可达90%。液体输送机械2024/4/7（1）离心泵的特性曲线（2）影响离心泵特性曲线的因素液体输送机械4.离心泵的特性曲线及影响因素2024/4/7①H—Q曲线泵的流量和扬程之间的关系曲线。②N—Q曲线泵的流量与轴功率的关系曲线。轴功率随流量的增大而增大。③η—Q线泵的流量与效率之间的关系曲线。液体输送机械（1）离心泵的特性曲线2024/4/71.N—Q曲线

启动离心泵时，为了减小启动功率，应将出口阀关闭。2.η—Q曲线

选用泵时，最好让泵在最高效率点下工作；保证泵在高效率区域工作；泵工作时的效率不低于最高效率的92%。泵在铭牌上标明的参数均为最高效率下的性能参数值。在泵的样本和说明书上通常还标明高效率区域的参数范围。液体输送机械启示2024/4/7（1）离心泵的类型（2）离心泵的型号编制（3）离心泵的选择步骤液体输送机械5.离心泵的类型2024/4/7液体输送机械（1）离心泵的类型及选型原则2024/4/7离心泵的类型清水泵油泵耐腐蚀泵渣浆泵单吸泵(中、小流量)双吸泵(大流量)

单级泵多级泵

B型、Sh型

IS型泵

F型泵IH型泵类型类型①输送不含固体颗粒的水或物理、化学性质类似于水的液体时一般选用清水泵;②当需要连续输送有腐蚀作用的液体且量大时，可选用耐腐蚀离心泵;③输送原油、轻油、重油等各种冷热油品及与油相近的各种有机介质且量较大时可选用离心式油泵。液体输送机械2024/4/7选型原则液体输送机械清水泵2024/4/7图1-80IS型泵图1－79B型单级单吸离心泵

Sh型泵

液体输送机械D型多级泵2024/4/7液体输送机械耐腐蚀泵2024/4/7（a）FB型耐腐蚀泵

(b)IH型耐腐蚀泵

液体输送机械Y型离心式油泵2024/4/7

渣浆泵的名称是从输送介质的角度来划分的一种离心泵。另外渣浆泵从不同角度还可以具体划分不同类型：泥浆泵，杂质泵，挖泥泵，清淤泵，等都属渣浆泵渣浆泵可广泛用于矿山，电力、冶金、煤炭、环保等行业输送含有磨蚀性固体颗粒的浆体。如:冶金选矿厂矿浆输送，火电厂水力除灰、洗煤厂煤浆及重介输送，疏浚河道，河流清淤等。在化工产业，也可输送一些含有结晶的腐蚀性浆体。液体输送机械渣浆泵2024/4/7液体输送机械6.离心泵操作时的流量调节2024/4/7调节泵出口阀门的开度1.往复泵2.旋转泵3.旋涡泵4.屏蔽泵液体输送机械（三）其它类型的泵2024/4/7液体输送机械1.往复泵2024/4/7往复泵是一种容积式泵。（1）往复泵的结构和工作原理

为了改善单动泵流量不均匀性，便有了双动泵或三联泵的出现。液体输送机械2024/4/7

液体输送机械2024/4/7

往复泵有自吸作用，因此启动前不需灌泵；与离心泵类似往复泵也是靠压差来吸入液体的，因此安装高度也受到限制；往复泵的流量调节，理论上可通过改变活塞的截面积、冲程和转速来实现。生产中一般采用安装回流支路的调节法(旁路调节)来调节流量。旁路调节法虽然简单，但会造成一定的能量损失。液体输送机械（2）往复泵的使用与维护2024/4/7

①隔膜泵

隔膜泵是用一弹性薄膜将柱塞与被输送液体隔开。主要用于输送腐蚀性强的液体。

液体输送机械（3）特殊类型的往复泵―隔膜泵和计量泵2024/4/7图1-101隔膜泵计量泵亦称为比例泵，是往复泵的一种，除装有一套可以精确地调节流量的调节机构外，其基本构造与往复泵相同。液体输送机械②计量泵2024/4/7图1-102计量泵旋转泵属于容积式。液体输送机械2.旋转泵2024/4/7（1）齿轮泵（gearpump）齿轮泵常用于输送粘稠液体甚至膏状物料，但不宜用来输送含有固体颗粒的悬浮液。（2）螺杆泵（screwpump）螺杆泵主要由泵壳与一个或一个以上的螺杆所构成。

液体输送机械2024/4/7液体输送机械3.旋涡泵（vortexpump）2024/4/7

旋涡泵是一种特殊类型的离心泵，亦为化工生产中经常用的类型之一，如向精馏塔输送回流液体等。

液体在流道内的反复迂回运动是靠离心力的作用，故旋涡泵在开动前也要灌泵。它的流量与扬程之间的关系也和离心泵相仿。但