【正文】 從原則上講，真空泵就是在負壓下吸氣，一般是大氣壓下排氣的輸送機械。應(yīng)注意，羅茨鼓風(fēng)機出口要安裝氣體穩(wěn)壓罐并配置安全閥，采用旁路調(diào)節(jié)流量，操作溫度小于 8085度。 ⑤按氣缸放置方式或結(jié)構(gòu)型式分為 立式 （垂直放置）、 臥式 （水平放置）、 角式（幾個氣缸互相配置成 L型、 V型和 W型）壓縮機。 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 115 （ 3）往復(fù)壓縮機的類型與選擇 1）往復(fù)壓縮機的類型 ①按照所處理的氣體種類可分為 空氣壓縮機 、 氨氣壓縮機 、 氫氣壓縮機 、 石油氣壓縮機 、 氧氣壓縮機 等。故壓縮比不可過大，一般取 5 ~ 7 以內(nèi)。 演示 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 112 （ 1）往復(fù)壓縮機的主要性能參數(shù) ①排氣量： 又稱壓縮機的生產(chǎn)能力，它是指壓縮機單位時間排出的氣體體積 V 。離心式壓縮機生產(chǎn)能力大，供氣均勻，連續(xù)運行安全可靠，維修方便，因而廣被采用。 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 109 （ 4） 離心通風(fēng)機 的 選型 ① 根據(jù)所輸送氣體的性質(zhì)及所需的風(fēng)壓范圍，確定風(fēng)機的類型。 ① 風(fēng)量 Q ： 風(fēng)量是指單位時間內(nèi)從風(fēng)機出口排出的氣體體積；并以風(fēng)機進口處的氣體狀態(tài)計，單位為 m3/h。 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 102 （ 1）離心通風(fēng)機的結(jié)構(gòu)和工作原理 離心通風(fēng)機的結(jié)構(gòu)如圖 230所示，其工作原理與離心泵大致相同。 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 98 （ 4） 隔膜泵 如圖 228所示，隔膜泵實際上就是 柱塞泵 ，其結(jié)構(gòu)特點是借助薄膜將被輸液體與活柱和泵缸隔開，從而是使得活柱和泵缸得以保護。 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 94 旋轉(zhuǎn)式泵 —— 非正位移泵 （ 1）齒輪泵 如圖 225所示，齒輪泵的流量小而揚程高，適用于粘稠液體乃至膏狀物料的輸送，但不能輸送含有固體粒子的懸浮液。 往復(fù)泵是正位移泵 。往復(fù)泵的實際流量 Q＝ η v QT ， η v 1， Q QT,壓頭 H不太高時 η v隨 H的變化很小， H大時， η v減小。 汽動往復(fù)泵： 汽動往復(fù)泵直接由 蒸氣機驅(qū)動 ，泵的活塞和蒸氣機的活塞共同連在一根活塞桿上，構(gòu)成一個總的機構(gòu)。 由此可見 ， 往復(fù)泵是通過活柱的往復(fù)運動直接以 壓強能 的形式向液體提供能量的 。對輸送液體的機械（泵）主要分為兩大類： 正位移泵 和 非正位移泵 。 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 82 2 流體輸送機械 — 離心泵的選用 、 安裝與運轉(zhuǎn) 不論是串聯(lián)還是并聯(lián)操作，均能一定程度上提高管路的流量和揚程；但是哪種操作方式更為有效、合理， 就要看管路的特性 。因此，在同樣的壓頭下， 并聯(lián)泵的流量為單臺泵的兩倍 。 主要原則 ： 吸入管路應(yīng)短而直；吸入管路的直徑可以稍大；吸入管路減少不必要的管件；調(diào)節(jié)閥應(yīng)裝在出口管路 。 揚程 16~95m， 流量 ~200m3/h ， 溫度 35 ℃ ~400 ℃ 。 型號 ： 50Y60 50Y60A 50Y60 2 50Y60A 2 意義 ： 50為吸入口直徑， mm； Y為泵類型； 60為基本型號在最高效率下的揚程， m； 2為葉輪級數(shù)。 單級單吸泵 ： IS（ 或 B） 型 ， 中小型水泵 ， 結(jié)構(gòu)簡單操作容易；揚程 8~98m， 流量 45~360m3/h 多級泵 ： D型 ， 揚程高 ， 14~351m， ~850m3/h 雙吸泵 ： SH型 ， 流量大 ， 9~140m， 120~12500m3/h 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 74 意義： 為泵吸入口直徑 ， 英寸 基本型號在最高效率下的揚程， m； 泵類型 葉輪直徑在基本型號基礎(chǔ)上切削一圈 2B31A IS10065250 為泵排出直徑 ， mm 葉輪公稱直徑 ， mm 為泵吸入口直徑 ， mm 型號： IS10065250 （或 2B31 2B31A 2B31B） 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 75 2 流體輸送機械 — 離心泵的類型 （ 2） 耐腐蝕泵 （ Corrosion resistant pumps） 與液體接觸的部件由耐腐蝕材料 （ 鑄鐵 、 高硅鐵 、 合金鋼 、 玻璃 、 塑料等 ） 制成且更換容易 ， 密封可靠 ， 適用于輸送具有腐蝕性的液體 。2 ???? fSg HguHH離心泵實際的安裝高度比允許安裝高度低 ~1m 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 71 某臺離心泵從樣本上查得允許吸上真空高度 Hs’ =6m， 現(xiàn)將該泵安裝在海拔高度為 500m處 (Ha= )，若夏季平均水溫為 40℃ ， 問修正后的 Hs應(yīng)為多少 ？ 若吸入管路的壓頭損失為 1mH2O， 泵入口處動壓頭為。若輸送其他液體，或操作條件與上述的實驗條件不同時，應(yīng) 按下式進行換算 ，即 若以輸送液體的液柱高度來計算離心泵入口處的最高真空度，則此真空度 稱為 離心泵的允許吸上真空度 ，以 Hsˊ來表示，即 gppH aS ?139。 ③ 泵殼和葉輪的材料遭受損壞，降低泵的使用壽命 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 61 ?發(fā)生汽蝕的原因： 泵的安裝高度超過允許值； 泵輸送液體的溫度過高； 泵吸入管路的局部阻力過大。 泵在這種狀態(tài)下長期運轉(zhuǎn) ， 將導(dǎo)致葉片過早損壞。 ② 對于管路特性曲線較平坦的低阻型管路，采用 并聯(lián) 組合方式可獲得較高的流量和壓頭 ； 反之，對于管路特性曲線較陡的高阻型管路，則宜采用 串聯(lián) 組合方式。 缺點 ：調(diào)節(jié)不方便，一般只有在調(diào)節(jié)幅度大、時間又長的季節(jié)性調(diào)節(jié)中才使用。 缺點 ：不僅增加了管路阻力損失 （ 在閥門關(guān)小時 ） ， 且使泵在低效率點工作 ， 在經(jīng)濟上很不合理 。 O Q Q H H 1 管路 he～ Q 圖 213 離心泵的工作點 泵 H～ Q 泵 ～ Q ?gPzA ?????A 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 49 2 流體輸送機械 — 離心泵的工作點與流量調(diào)節(jié) （ 3） 流量調(diào)節(jié) 流量調(diào)節(jié)就是設(shè)法改變工作點的位置，有以下 兩種方法 ： ①改變管路特性曲線 在離心泵出口處的管路上 安裝調(diào)節(jié)閥 。在工作點處泵的輸液量即為管路的流量 Q， 泵提供的壓頭 （ 揚程 ）H必恰等于管路所要求的壓頭 he。39。39。c不同轉(zhuǎn)速下的速度三角形 泵的特性曲線是在一定轉(zhuǎn)速下測得的 ， 實際使用時會遇到 n改變的情況 ， 若 n變化 20％ ， 可認為液體離開葉輪時的 速度三角形相似 ， α2不變（ 如圖所示 )， 則泵的效率 η不變 （ 等效率 ） 。 （ 3）轉(zhuǎn)速 n對特性曲線的影響 2r2w 2c2u2??239。 ??? ???? NHQ 002022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 42 2 流體輸送機械 — 離心泵特性曲線的影響因素 （ 2） 流體粘度 μ 對特性曲線的影響 μ ↑ 、 ∑ hf↑ 、 Q↓ 、 H↓ 、 η↓ 、 N↑ (η↓ 的幅度超過 Q H↓ 的幅度 ， N↑ )。 ② 理論 H∞ = u2c2cosα2/g與 ρ無關(guān) ， 實際 H也與 ρ無關(guān) 。 （ 3） η～ Q曲線 ：有極值點 (最大值 )， 于此點下操作效率最高 ， 能量損失最小 。 當 Q＝ 0時 ， H也只能達到一定值 ，這是離心泵的一個重要特性 。右圖所示為 4B20型離心泵在轉(zhuǎn)速 n＝ 2900r/min時的特性曲線 。 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 36 2 流體輸送機械 — 離心泵的主要性能參數(shù) 離心泵的軸功率 N可直接用效率來計算： 一般 小型 離心泵的效率 50~70%， 大型 離心泵效率可達 90%。為什么？ 泵運轉(zhuǎn)過程中存在以下 三種損失 ： ①容積損失 該損失是指葉輪出口處高壓液體因機械泄漏返回葉輪入口所造成的能量損失。 （ 2） 阻力損失 ：實際流體從泵進口到出口有阻力損失 。 故為獲得較多的能量利用率 ， 離心泵總是采用后彎葉片 （ ） 。具有 較大的吸液 能力 S 型單級 雙吸 離心泵 IS、 IR 型單級 單吸 離心泵 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 23 TSWA 型臥式多級泵 單級 ： 只有一個葉輪 DL 型立式多級泵 DFW 型臥式離心泵 ISG 型管道離心泵 多級 ： 多個葉輪， 可 提供更高 的揚程 葉輪 個數(shù) 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 24 離心泵的理論壓頭與實際壓頭 H = he 泵對單位重量流體提供的機械能 管路系統(tǒng)輸送單位重量流體所需的機械能 理論壓頭 假設(shè) ： （ 1） 葉輪內(nèi) 葉片數(shù)目 無窮多 ， 葉片的 厚度 無窮小 ,即葉片沒有厚度； （ 2）液體為粘度等于零的 理想流體 ； （ 3）泵內(nèi)為 定態(tài)流動 過程。 彎曲方向與葉輪葉片的彎曲方向相反 ， 其彎曲角度正好與液體從葉輪流出的方向相適應(yīng) ， 引導(dǎo)液體在泵殼通道內(nèi)平穩(wěn)地改變方向 ， 使能量損耗最小 ， 動壓能轉(zhuǎn)換為靜壓能的效率高 。 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 20 密封方式 有： 填料密封 與 機械密封 ，填料密封 適用于 一般液體，而機械密封 適用于 有腐蝕性易燃、易爆液體。 2. 泵殼 從葉輪中拋出的流體匯集到泵殼中 ， 泵殼是蝸殼形的 ,故其流道不斷地擴大 ， 高速的液體在泵殼中將大部份的 動能 轉(zhuǎn)化為 靜壓能 ， 從而避免高速流體在泵體及管路內(nèi)巨大的流動阻力損失 。 、定規(guī)格、計算功率、安排位置。 固體 的輸送，可采用 流態(tài)化 的方法 氣體 的輸送和壓縮，主要用鼓風(fēng)機和壓縮機。 液體 的輸送，主要用離心泵、漩渦泵、往復(fù)泵。 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 10 離心泵 離心泵構(gòu)造、原理及主要部件 一、構(gòu)造和原理 離心泵的構(gòu)造： 吸入口 排出 管 泵軸 軸封 泵殼 葉輪 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 11 演示 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 12 吸入導(dǎo)管 壓出導(dǎo)管 為什么葉片彎曲？ 泵殼呈蝸殼狀？ 思考： 泵軸 泵殼 葉輪 底閥 ?????：、：、：、泵軸及軸封裝置泵殼葉輪3212022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 13 離心泵的工作原理： 流體在泵內(nèi)都獲得了什么能量？ 其中那種能量占主導(dǎo)地位？ 思考： 常壓流體 被甩出 高速流體 機械旋轉(zhuǎn) 的離心力 逐漸擴大的 泵殼通道 高壓流體 灌滿液體 葉輪旋轉(zhuǎn) 離心力甩出液體 蝸殼內(nèi)進行能量的轉(zhuǎn)換 流體被壓出 葉輪中心形成真空 在壓力差的作用下流體被壓入泵內(nèi) 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 14 氣縛現(xiàn)象泵啟動前為什么要灌滿液體？ 思考： 液體未灌滿 ρ氣 ρ液 離心力甩不出氣體 葉輪中心的真空度不夠 吸不上液體 泵無法正常工作 未灌滿 底閥漏液 其它地方泄漏 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 15 演示 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 16 二、主要部件 葉輪（ Impeller） :離心泵的 關(guān)鍵部件 ，是流體獲得機械能的主要部件， 作用 是 將原動機的機械能傳給液體，使液體的靜