【正文】 在真空技術(shù)中，通常把真空狀態(tài)按絕對壓力高低劃分為 低真空（ 105～ 103Pa）、 中真空 （ 103～ 10－ 1Pa）、 高真空 （ 10－ 1～ 10－6Pa）、 超高真空 （ 10－ 6～ 10－ 10Pa）及 極高真空 （ 10－ 10 Pa） 五個真空區(qū)域 。 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 119 5． 真空泵 從設(shè)備或系統(tǒng)中抽出氣體使其中的絕對壓力低于大氣壓，此種抽氣機械 稱為 真空泵 。 演示 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 118 （ 2）液環(huán)壓縮機 液環(huán)壓縮機又稱 納氏泵 ，它主要由略似橢圓的外殼和旋轉(zhuǎn)葉輪組成，殼中盛有適量的液體。 （ 1）羅茨鼓風機 如圖 236所示，羅茨鼓風機的工作原理和齒輪泵相似，有兩個特殊形狀的轉(zhuǎn)子反向運動，以增加氣體的壓頭，氣體從機殼一側(cè)吸入，從另一側(cè)排出。 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 116 2） 壓縮機 的 選用 ①選用壓縮機時，首先應(yīng)根據(jù)所輸送氣體的性質(zhì)，確定壓縮機的種類； ②根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)及廠房具體條件，選擇壓縮機的結(jié)構(gòu)型式； ③根據(jù)排氣量和排氣壓力（或壓縮比），從壓縮機樣本或產(chǎn)品目錄中選取適宜的型號。 ④按排氣量大小分為 小型 （ 10m3/min以下）、 中型 （ 10～ 30m3/min）和 大型（ 30m3/min以上）壓縮機。 ②按吸氣和排氣方式可分為 單動與雙動式壓縮機 。如圖 235所示，多級壓縮的 優(yōu)點 是，避免排出氣體溫度過高；提高氣缸容積利用率（即保持在 λ0較高范圍）；減少功率消耗；壓縮機的結(jié)構(gòu)更為合理，從而提高壓縮機的經(jīng)濟效益。超過此值，用多級壓縮。 ??2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 113 壓縮機工作循環(huán)： p p2 p1余隙 V3 V4 V1吸氣排氣壓縮膨脹壓縮 ? 排氣 ? 膨脹 ? 吸氣31410 VVVV????容積系數(shù)? 0 與壓縮比12pp有關(guān)。 單動往復(fù)壓縮機 雙動往復(fù)壓縮機 ②軸功率和效率 實際所需的軸功率比理論功率要大，即 N=Na/ηa ASnV ?39。決定了壓縮機的閥門更加輕巧、靈活。 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 111 3． 往復(fù)壓縮機 往復(fù)壓縮機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理與往復(fù)泵相近。 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 110 2． 離心鼓風機與壓縮機 離心鼓風機與壓縮機 又稱 透平 鼓風機和壓縮機，其結(jié)構(gòu)類似于多級離心泵，每級葉輪之間都有導(dǎo)輪，工作原理和離心通風機相同。 ② 根據(jù)管路布局和工藝條件，計算輸送系統(tǒng)所需的實際風壓，并換算為實驗條件下的風壓 ③ 根據(jù)實際風量和實驗條件下的風壓，選擇適宜的風機型號。 tPtP（ 25） 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 105 p 2 p 1風壓 p t：又稱全風壓靜風壓 p st空氣柱mkP a 1001 ? 每米 3 氣體通過風機所獲得的能量， 3mJ （ Pa ）tt gHp ??在風機進出口間列機械能衡算方程式：2221122212uuppgHptt??? ?????動風壓 p k)(01 表壓?p01 ?u 22222uppt???2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 106 標準全風壓 0tp 用 1 a t m 、 20 ℃空氣測定的風壓 若使用條件與測定條件不同，需換算：0??ttpptt gHp ??2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 107 功率 N ： 效率 ? ： ??? tt Qpg Q HN ??全壓效率 , 7 0 % ~ 9 0 % η pt 0 N pst Q2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 108 （ 3） 離心通風機的特性曲線 通風機出廠前在溫度為 20℃ 的常壓下實驗測定其特性曲線，如圖 231所示，其特性曲線與離心泵的特性曲線相比，此處增加了一條靜風壓隨流量的變化曲線。 ② 風壓 ： 是單位體積氣體通過風機時所獲得的能量，單位為 J/m3或Pa，習慣上用 mmH2O表示。 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 103 演示 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 104 （ 2）離心通風機的性能參數(shù) 離心通風機的主要性能參數(shù)有風量、風壓、軸功率和效率。 其中，低壓通風機的葉片數(shù)目多、與軸心成輻射狀平直安裝。 離心通風機具體分為： （ 1） 低壓 離心通風機出口風壓低于 103 Pa（表壓）； （ 2） 中壓 離心通風機 出口風壓為 103 ～ 103 Pa (表壓） （ 3） 高壓 離心通風機 出口風壓為 103 ～ 103 Pa（表壓）。隔膜泵用來定量輸送 劇毒、易燃、易爆和腐蝕性或含懸浮物的液體 。 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 96 螺桿泵 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 97 （ 3） 計量泵 如圖 227所示，計量泵 又稱 比例泵 ，當要求 精確輸送流量恒定 的液體時，可以方便而準確地借助調(diào)節(jié)偏心輪的偏心距離，來改變柱塞的沖程而實現(xiàn)，可通過一臺電機帶動幾臺計量泵的方法將幾種液體按比例輸送或混合。 演示 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 95 （ 2）．螺桿泵 螺桿泵由泵殼和一根或多根螺桿所構(gòu)成。 那么 ， 往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)用什么方法呢 ？ 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 92 2 流體輸送機械 — 正位移泵 a、旁路調(diào)節(jié) 旁路調(diào)節(jié)示意圖 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 93 適用場合： 小流量、高壓頭的場合，輸送高粘度液體時效果比離心泵好，不能輸送腐蝕性液體和有固體粒子的懸浮液。 HVq???0往復(fù)泵的工作點 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 91 2 流體輸送機械 — 正位移泵 7 往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié) 離心泵可用出口閥門來調(diào)節(jié)流量 ， 但對往復(fù)泵此法卻不能采用 ， 其原因何在呢 ？ 因為往復(fù)泵是正位移泵 ， 其流量與管路特性無關(guān) ， 安裝調(diào)節(jié)閥非但不能改變流量 （ Q＝ ASn） ， 而且還會造成危險 ，一旦出口閥門完全關(guān)閉 ， 泵缸內(nèi)的壓強將急劇上升 ， 導(dǎo)致機件破損或電機燒毀 。 正位移泵 的特性是： ① 流量 Q與管路特性無關(guān)； ② 壓頭（ 揚程 ） H只決定于管路情況 。往復(fù)泵的H～ QT ， H～ Q如右圖所示。 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 88 單缸單作用往復(fù)泵流量曲線 雙動往復(fù)泵 單缸雙作用往復(fù)泵流量曲線 雙缸雙作用往復(fù)泵流量曲線 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 89 2 流體輸送機械 — 正位移泵 ??60gQHN ?往復(fù)泵的總效率，一般 η = 4 往復(fù)泵的功率與效率 H Q 0 H～ Q H～ QT 5 往復(fù)泵的特性曲線 由 QT＝ ASn知，往復(fù)泵的理論流量 QT僅與活塞每次掃過的體積 AS及活塞往復(fù)次數(shù) n有關(guān)，而與管路的特性無關(guān) 。 按照 作用方式 可分： 單動往復(fù)泵 ：活柱往復(fù)一次只吸液和排液一次。 往復(fù)泵不需灌液，具有自吸能力 流量 Q 實際流量會小于 QT（吸入閥和排出閥啟閉不及時，液體漏損等） 理論流量 單動泵： QT＝ ASn 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 87 3. 往復(fù)泵的類型 按照往復(fù)泵的 動力來源 可分類如下： 電動往復(fù)泵： 電動往復(fù)泵由 電動機驅(qū)動 ，電動機通過減速箱和曲柄連桿機構(gòu)與泵相連，把旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)運動。 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 85 演示 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 86 與泵本身的幾何尺寸和活塞的往復(fù)次數(shù)有關(guān)，與泵的壓頭無關(guān)。 活柱在外力推動下作往復(fù)運動 ， 由此改變泵缸內(nèi)的容積壓強 ，交替地打開和關(guān)閉吸入 、壓出活門 ， 達到輸送液體的目的 。 正位移泵 （ Positivedisplacement pumps） 連續(xù)或間歇地改變工作室的容積來壓送液體，此類泵吸入的液體不能倒流，只能從排出口流出，故 稱之為 正位移泵；其中 往復(fù)泵 為典型的正位移泵 。 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 H / m Q / m 3 /h b a 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 83 2 流體輸送機械 — 正位移泵 其他類型的泵 除了離心泵外，為適應(yīng)工業(yè)不同工藝的要求，還需要其他類型的用泵。如圖所示，對于 低阻管路 a， Q并 Q串， H并 H串，所以 并聯(lián) 組合優(yōu)于串聯(lián)組合；對于 高阻管路 b， Q串 Q并， H串 H并， 所以 串聯(lián) 組合優(yōu)于并聯(lián)組合。由圖可知： Q并 2 Q， H并 H。如圖所示。故其特性曲線為： 222 串串 DQCH ??在實際操作中，串聯(lián)操作所提供的揚程并非是單泵的兩倍，而是 H串 2H單， 流量則有所提高 Q串 2Q單， 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 81 2 流體輸送機械 — 離心泵的選用 、 安裝與運轉(zhuǎn) Q H a C b Q并 Q1 H并 A B ② 并聯(lián) 將兩臺型號相同的泵并聯(lián)工作，而且各自的吸入管路相同，則兩泵的流量和壓頭必相同。 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 79 2 流體輸送機械 — 離心泵的選用 、 安裝與運轉(zhuǎn) （ 3） 離心泵運轉(zhuǎn) ① 啟動前應(yīng) 灌泵 （ 泵裝在液面以下則為自然灌泵 ） ， 并 排氣 ， 防止出現(xiàn) 氣縛現(xiàn)象 ； ② 應(yīng)在 出口閥關(guān)閉 的情況下啟動泵 ， 使啟動功率 、 電流最小 ， 避免燒毀電機； ③ 停泵前 先關(guān)閉出口閥 ， 避免管道中的液體倒流帶動葉輪倒轉(zhuǎn) ， 以免損壞葉輪和電機 ， 尤其對沒有安裝底閥的情況； ④ 多臺泵組合操作 （ 以兩臺同型號泵的串 、 并聯(lián)操作為例） 雙泵聯(lián)合操作其特性有如何呢 ？ 與單泵特性有何區(qū)別 ？ 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 80 2 流體輸送機械 — 離心泵的選用 、 安裝與運轉(zhuǎn) 1 2 H C A Q a b Q 串 B H串 H1 H Q O ?????? ?????????? gpZ ?① 串聯(lián) 若單泵的特性曲線為： 2單單 DQCH ??兩臺型號相同的泵串聯(lián)工作時，每臺泵的壓頭和流量下， 串聯(lián)泵的壓頭為單臺泵的兩倍 。 2022/5/30 第 2 章 流 體 輸 送 機 械 78 2 流體輸送機械 — 離心泵的選用 、 安裝與運轉(zhuǎn) （ 2） 安裝 ① 對關(guān)鍵管道用泵或容易損壞的泵應(yīng)