第二章 流体输送机械

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1、2022-6-21 了解及掌握流体输送设备类型了解及掌握流体输送设备类型离心离心泵泵、离心式通风机、鼓风机、压缩机、离心式通风机、鼓风机、压缩机、真空泵、喷射泵等的基本结构、特性和真空泵、喷射泵等的基本结构、特性和应用范围及有关计算，以达到能正确选应用范围及有关计算，以达到能正确选择和使用的目的。择和使用的目的。 教学目的教学目的 第二章第二章 流体输送机械流体输送机械2022-6-22v在化工生产中，常常需要将流体从低处输送到高处；从低压设备输送到高压设备；沿管道输送到较远的地方。 v要克服位能、静压能之差及摩擦阻力引起的能量损失。 v为此，必须借助一定的输送设备，对流体作功，以补充足够的能

2、量，这种为输送流体而提供能量的机械-流体输送机械。v流体输送机械的目的:给流体加入机械能以实现非自动过程。 2022-6-23流体输送机械 液体输送：泵 离心泵：以高速旋转的叶轮产生的离心力为依据，送液能力大，流量均匀，但压头不大。 旋涡泵：小流量大压头。 往复泵：活塞的往复作用为依据，压头高，但流量不均匀。包括计量泵 旋转泵：以转子的相互挤压为依据。流量均匀、压头高，但送液量小。包括齿轮泵、螺杆泵 气体输送： 压缩机 鼓风机 通风机 真空泵离心式：通风机、鼓风机、压缩机旋转式：罗茨鼓风机、液环压缩机 真空泵往复式：压缩机、真空泵2022-6-24工作介质：液体工作介质：液体泵泵 气体气体风机

3、或压缩机风机或压缩机工作原理：工作原理：动力式动力式( (叶轮式叶轮式) )：离心式、轴流式等；：离心式、轴流式等；容积式（正位移式）：往复式、旋转式等；容积式（正位移式）：往复式、旋转式等；流体作用式：喷射式。流体作用式：喷射式。分类：分类： 2022-6-25叶片式泵：有高速旋转的叶轮。叶片式泵：有高速旋转的叶轮。 如离心泵、轴流泵、涡流泵。如离心泵、轴流泵、涡流泵。n离心泵离心泵：靠高速旋转的叶轮，液体在离心力作用下获得能量，：靠高速旋转的叶轮，液体在离心力作用下获得能量，以提高压力。以提高压力。n往复泵：利用活塞的往复运动，将能量传给液体，以完成输往复泵：利用活塞的往复运动，将能量传给

4、液体，以完成输送任务。送任务。如活塞泵、柱塞泵等。如活塞泵、柱塞泵等。n旋转泵：靠泵内一个或一个以上的转子旋转来吸入和排出液旋转泵：靠泵内一个或一个以上的转子旋转来吸入和排出液体。体。如齿轮泵、螺杆泵等。如齿轮泵、螺杆泵等。旋涡泵：一种特殊类型的离心泵。旋涡泵：一种特殊类型的离心泵。 液体输送机械液体输送机械：统称为泵。：统称为泵。2022-6-26单级单吸离心泵2022-6-272022-6-28清水泵清水泵 适用于粘度与水相近的、无腐蚀性、不含杂质的流体，适用于粘度与水相近的、无腐蚀性、不含杂质的流体，如离心泵。如离心泵。油泵油泵 适用于高粘度的流体。如齿轮泵、旋转泵等。适用于高粘度的流体

5、。如齿轮泵、旋转泵等。耐腐蚀泵耐腐蚀泵杂质泵杂质泵 按用途分按用途分2022-6-29一、一、 离心泵的工作原理离心泵的工作原理叶轮叶轮泵壳泵壳吸入管路吸入管路排出管路排出管路泵轴泵轴底阀底阀第一节第一节 离心泵离心泵1-1-叶轮；叶轮；2-2-泵壳，泵壳，3-3-泵轴；泵轴；4-4-吸入管；吸入管；5-5-底阀；底阀；6-6-压出管压出管离心泵装置简图离心泵装置简图2022-6-210叶叶 轮轮泵泵壳壳泵泵轴轴吸吸入入导导管管压压出出导导管管底阀底阀问问 1 1： 流体在泵内都获得了什么能量？流体在泵内都获得了什么能量？ 其中那种能量占主导地位？其中那种能量占主导地位？ 问问2：泵为什么可以

6、从贮槽吸入液泵为什么可以从贮槽吸入液体？体？问问3：何为何为气缚现象气缚现象？2022-6-211 由于泵内存有空气，空气的密度远小于液体由于泵内存有空气，空气的密度远小于液体的密度，叶轮旋转产生的离心力小，因而叶轮中的密度，叶轮旋转产生的离心力小，因而叶轮中心处所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵心处所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内，此时虽启动离心泵，也不能输送液体，这种内，此时虽启动离心泵，也不能输送液体，这种现象称为现象称为气缚现象气缚现象。 表明离心泵无自吸能力表明离心泵无自吸能力充液（灌泵）充液（灌泵）排液排液: 出口切线方向出口切线方向吸液：叶轮中心吸液：叶轮中心2022

7、-6-212 工作过程工作过程 v启动后，叶轮旋转，并带动液体旋转。启动后，叶轮旋转，并带动液体旋转。v液体在液体在离心力的作用离心力的作用下，沿叶片向边缘抛出，获得能量，液体下，沿叶片向边缘抛出，获得能量，液体以较高的静压能及流速流入泵壳以较高的静压能及流速流入泵壳( 沿叶片方向，沿叶片方向，u , P静静 )。由于由于涡流通道的截面逐渐增大涡流通道的截面逐渐增大， P动动 P静静 。液体以较高的压力。液体以较高的压力排出排出泵体泵体，流到所需的场地。，流到所需的场地。v叶片不断转动，液体不断被吸入、排出，形成叶片不断转动，液体不断被吸入、排出，形成连续流动连续流动。 v由于液体被抛出，在泵

8、的吸扣处形成一定的真空度，泵外流体的由于液体被抛出，在泵的吸扣处形成一定的真空度，泵外流体的压力较高，压力较高，在压力差的作用下被吸入泵口在压力差的作用下被吸入泵口，填补抛出液体的空间。，填补抛出液体的空间。v启动前，前段泵壳须启动前，前段泵壳须灌满被输送的液体灌满被输送的液体，以防止气缚。，以防止气缚。2022-6-213气缚现象气缚现象：泵壳和吸入管路内没有充满液体，泵内有空气，泵壳和吸入管路内没有充满液体，泵内有空气，由于空气密度远小于液体的密度，叶轮旋转对其产生的离心由于空气密度远小于液体的密度，叶轮旋转对其产生的离心力很小，叶轮中心处所形成的低压不足以形成吸上液体所需力很小，叶轮中心

9、处所形成的低压不足以形成吸上液体所需要的真空度，要的真空度，形成叶轮空转，形成叶轮空转，泵就无法工作。泵就无法工作。 ( (叶轮旋转时叶轮旋转时不能输送液体的现象。）不能输送液体的现象。）工作原理工作原理：甩出、真空、吸入。甩出、真空、吸入。 叶轮旋转时，叶片之间的液体随叶轮一起旋转，在离心力叶轮旋转时，叶片之间的液体随叶轮一起旋转，在离心力的作用下，液体沿叶片间的通道从叶轮中心被甩到叶轮外围，的作用下，液体沿叶片间的通道从叶轮中心被甩到叶轮外围，具有很高的能量，从而液体可流到所需场所。具有很高的能量，从而液体可流到所需场所。 当液体被甩出当液体被甩出后，在叶轮中心就会形成一定的后，在叶轮中心

10、就会形成一定的真空真空，外界压力与该真空的压外界压力与该真空的压差差就使液体经底阀，吸入管道流入叶轮中心。这样，只要叶轮就使液体经底阀，吸入管道流入叶轮中心。这样，只要叶轮不停地旋转，液体就源源不断地被吸入和排出。不停地旋转，液体就源源不断地被吸入和排出。2022-6-214离心泵在开车前要预先在泵壳和吸入管路中充满所输离心泵在开车前要预先在泵壳和吸入管路中充满所输送的液体，运转过程中也需防止空气漏入。送的液体，运转过程中也需防止空气漏入。 ？！？！（防止气缚现象。防止气缚现象。）离心泵在启动前要预先关闭出口阀。离心泵在启动前要预先关闭出口阀。 ？离心泵在关闭前要预先关闭调节阀。离心泵在关闭前

11、要预先关闭调节阀。 ？ 见离心泵的特性曲线！见离心泵的特性曲线！离心泵启动与关闭应注意的事项：离心泵启动与关闭应注意的事项：2022-6-2152022-6-216 结构结构工作原理工作原理 叶轮叶轮泵壳等。泵壳等。蜗牛形通道；蜗牛形通道；叶轮偏心放；叶轮偏心放；可减少能耗，有利于动可减少能耗，有利于动能转化为静压能。能转化为静压能。叶轮叶轮泵壳泵壳底阀底阀(防止防止“气缚气缚”)滤网滤网(阻拦阻拦固体杂质固体杂质) 由于离心力的作用，泵的进出口处产生压力差，由于离心力的作用，泵的进出口处产生压力差，从而使流体流动。从而使流体流动。2022-6-217底阀底阀 ：、：、：、泵轴及轴封装置泵轴及