1、化工机械及设备,往复泵,往复泵原理,往复泵的工作原理,活塞在外力作用下向右移动，泵内体积增大，压强减小，排出阀受压关闭，吸入阀则因泵外液体的压力而打开，液体吸入泵内。当活塞向左移动时，泵内液体受到活塞的挤压而压强增高，吸入阀受压关闭，排出阀则被顶开，液体排出泵外。活塞不断的往复运动，液体介质便间断的吸入排出。它的流量是不均匀的。,往复泵（活塞泵）的特点,活塞在泵体内左右移动的端点间的距离叫冲程。当活塞往复一次时，只吸入和排出液体各一次的泵称为单动泵。它只在压出行程时排出液体，而在吸入行程时无液体排出，流量波动较大 。为改善流量的不均匀性，有单缸双作用，双缸双作用或三个单缸单作用泵并联操作的三作
2、用泵等多种型式。泵的往复运动是依靠电动机通过曲柄连杆机构使旋转运动变为活塞的往复运动。在一个冲程中，活塞移动的距离随时间变化，流量是按正弦曲线变化的。,单缸双作用往复泵,往复泵的流量计算,单动泵平均理论流量：QmZA 双动泵平均理论流量：QmZ(2A-a)f式中： z:泵缸数目 A:活塞面积 ：冲程 ：活塞往复频率 a:活塞杆截面积 实际流量：Q Qm,往复泵的特点,往复泵不能像离心泵那样利用出口阀来调节流量，因活塞作往复运动时，必须保证泵内的液体及时排出，否则泵内压强将急剧升高以至造成泵体和电动机损坏。 操作特点：启动前必须将回流支路上的阀门打开。 往复泵的理论扬程与流量无关，只要泵的机械强
3、度和原动机的功率足够，外界要求多大的压头，泵就能提供多大的压头。因此它特别适用于外加压头大而流量不大的系统。,往复泵的流量调节通常有三种方法：1、改变冲程调节法：改变冲程的大小是通过改变曲柄的长度或偏心轮的偏心度实现的；2、单位时间内活塞往复次数调节法 ：改变活塞的往复次数则由调节转数或动力蒸气的压力来完成；,往复泵的流量调节,3、旁路调节法一般常采用安装回流支路或称为旁路的办法进行调节，如图所示。这种办法比较简便，但会引起一定能量损失。必须注意的是排出阀和支路阀不可同时关闭。,化工机械及设备,计量泵（隔膜式、柱塞式）,计量泵,在连续和半连续生产过程中往往需要按照工艺流程精确地输送定量的液体，
4、有时还需要将两种或两种以上的液体按比例输送，计量泵就是按此设计的。 它们都是由转速稳定的电动机通过可变偏心轮带动活塞杆而运行，改变偏心程度就可改变活寒杆的冲程，从而达到调节流量的目的，如图。 计量泵有两种基本形式：柱塞式和隔膜式。,隔膜泵,隔膜泵实际上就是一种往复泵，系借弹性薄膜将活塞与被输送的液体隔开，这样在输送腐蚀性液体或悬浮液时，可使活塞和缸体免受腐蚀和磨损。隔膜可采用耐腐蚀橡皮或弹性金属薄片制成。图2.3.9中隔膜左侧所有和液体接触的部分均由耐腐蚀材料制成或涂有耐腐蚀物质；隔膜右侧充满油或水。当活塞作往复运动时，隔膜交替地向两边弯曲，将液体吸入和排出。,隔膜式计量泵,化工机械与设备,转
5、子泵（齿轮泵、螺杆泵）,转子泵,转子泵靠泵内一个或多个转子的旋转吸入和排出液体，和往复泵一样，适用于流量小、扬程大的情况。由于转子泵是连续输送液体的，所以排液量几乎不会像一般往复泵那样产生脉动的现象。,齿 轮 泵 齿轮泵的结构及原理： 齿轮泵的结构如图所示，泵壳内有一对啮合齿轮，一个是靠电机带动旋转，称为主动轮，另一个是从动轮。两齿轮与泵体间形成吸入和排出两个空间。当齿轮按图中所示的箭头方向转动时，吸入空间内两轮的齿互相拨开，形成了低压而将液体吸入，分两路在齿轮与壳体的空隙间被齿轮推动前进，并随齿轮转动达到排出空间。由于排出空间两个齿轮的齿互相合拢，齿端与外壳间缝隙很小，使液体不致返回，于是形
6、成高压由排液口排出。 齿轮泵可用于输送粘稠液体甚至膏状物，但不能输送有固体颗粒的悬浮液。,螺杆泵,螺杆泵属容积式转子泵。运转时，螺杆一边旋转一边啮合，液体便被一个或几个螺杆上的螺旋槽带动，沿轴向排出。螺杆泵的主要优点是结构紧凑、流量及压力基本无脉动、运转平稳、寿命长、效率高、无噪音，适用的液体种类和粘度范围广，特别适用于高粘度液体的输送。缺点是制造加工要求高，工作特性对粘度变化比较敏感。螺杆泵按螺杆的数目可分为单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵和五螺杆泵。图2.3.12所示的双螺杆泵实际是齿轮泵的变型，利用两根相互啮合的螺杆来压送液体。当所需的压强很高时，可采用较长的螺杆。,化工机械与设备,水环式真
7、空泵,水环式真空泵凡是从设备中抽出气体，使设备内部达到负压的机器称为真空泵。从结构上大致可分为：往复式、回转式、射流式。特点：结构紧凑，工作平稳可靠，流量均匀，多用来抽吸易燃、易爆和有腐蚀性的气体。由于叶轮搅拌液体，损失能量较大，效率低。,工作原理：泵缸内注入一定的水，星形叶轮偏心的装在泵缸内，当叶轮旋转时,水受离心力作用被甩向四周,形成一个相对于叶轮为偏心的封闭水环。被抽的气体进入水环与叶轮之间的空间，右边月牙形部分由于叶轮旋转，空间逐渐增大，产生真空抽吸气体。而左边空间逐渐减小，气体受到压缩升压，气与水一起被排到水箱里。水环式真空泵是以气体为中间介质的容积泵，由于工作介质是可压缩的气体，因
8、而抽气速率与吸入端的真空度密切相关，真空度越大，抽气速率越低。,水环式真空泵的性能参数：抽气速率、真空度、功率、效率、转速等。真空泵运转时，部分用作水环的水会随气体从出口排出，为了分离和回收自来水，并及时向真空泵内补充水，使泵壳内的水量满足规定值的要求，泵的排出端必须配置气水分离器，并与泵的回水口形成回路，依靠气水分离器中水的静压力向泵供水。,泵的排出端必须配置气水分离器，并与泵的回水口形成回路，依靠气水分离器中水的静压力向泵供水。气水分离器上装有溢水管，其安装高度应与真空泵未运转时所要求的最佳水量的液面高度一致，以便利用联通器原理控制真空泵中的水量。气水分离器排出管出口应高出地平面标高至少米
9、，并设多层钢丝网，以防静电火化引燃排出的易燃易爆气体。,水环式真空泵及辅助系统,进气管,真空泵,自来水,排气,溢水,气水分离器,接真空罐,水环式真空泵的开、停车,准备工作：转动联轴节一周，以证实是否有卡住现象。检查轴承的润滑酯。检查各部位螺栓有无松动 开车： 关闭进气管上阀门。打开填料函和泵进水管上的阀门。打开泵向气水分离器排水管上的阀门，向分离器进水至溢流水管高度。当气水分离器的水达到溢水管规定高度的水平面时，启动泵。,缓慢打开泵进气管上的阀门，其开度以溢流水不溢在地面为准。 调整泵的进水量与溢水量基本平衡。 检查运转是否平稳，有无杂音。 检查真空度是否符合工艺要求。 停车：关闭泵进气管上的
10、阀门。（防止停泵液体倒溢）切断电源。关闭给水阀门。长期停车时排尽泵内以及气水分离器内的存水。,异常现象：不抽真空或排气量小。真空度达不到要求。消耗功率大。振动及噪声大。填料函泄露量大。填料函发热。泵过分发热及转不动。轴承发热及易损。气体由排水口溢出。,化工机械与设备,其它类型的叶片式泵（旋涡泵、轴流泵）,旋涡泵,旋涡泵也称涡流泵，属于叶片式泵，由泵壳和叶轮组成，叶轮是一个圆盘，四周铣有凹槽而构成叶片成辐射状排列，叶片数目可多达几十片，如图所示。,泵内的液体可分为两部分：叶片间的液体和流道内的液体。当叶轮旋转时，叶轮内的液体受到的离心力大，而流道内液体受到的离心力小，使液体产生旋转运动见图2.4
11、.2（b），又由于液体跟着叶轮前进，使液体产生旋转运动见图2.4.2（a）。这两种运动合成的结果，就使液体产生与叶轮转向相同的“纵向旋涡“如图2.4.2（c）。此纵向旋涡使流道中的液体多次返回叶轮内，再度受到离心力作用，而每经过一次离心力的作用，扬程就增加一次。因此，旋涡泵可达到其他叶片泵所不能达到的很高扬程。,旋涡泵是通过旋转的叶轮叶片，对流道内液体进行三维流动的动量交换而输送液体。旋涡泵适用于要求输送量小、压头高而粘度不大的液体。液体在叶片与引水道之间的反夏迂回是靠离心力的作用，故旋涡泵在开动前也要灌满液体。旋涡泵的最高效率比离心泵低，特性曲线也与离心泵有所不同。 当流量减小时，压头升高很
12、快，轴功率也增大，所以此类泵应避免在太小的流量或出口阀全关的情况下作长时运转，以保证泵和电机的安全，为此也采用正位移泵所用的回流交路来调节流量。旋涡泵的PQ线是向下倾斜的，当流量为零时，轴功率最大，所以在启动泵时，出口阀必须全开。 旋涡泵在启动泵时，出口阀必须全开。,旋涡泵的特点,轴流泵,轴流泵的液流沿转轴方向流动，但其设计的基本原理与离心泵基本相同。轴流泵的结构如图。,过流部件由进水管、叶轮、导叶、出水管和泵轴等组成，叶轮为螺旋桨式。 根据叶轮的叶片是否可调，轴流泵可分为：固定叶片式轴流泵（叶片不可调），半调节叶片式轴流泵（停机拆下叶轮后可调节叶片安装角）和全调节叶片式轴流泵（有一套调节机构
13、使泵在运转中可以调节叶片安装角）等。,轴流泵的特点,轴流泵适用于大流量、低扬程；轴流泵的H-Q特性曲线很陡，关死扬程（流量Q=0时），是额定值的1.5-2倍；它与离心泵不同，轴流泵流量越小，轴功率越大；轴流泵高效操作区范围很小，在额定点两侧效率急剧下降；轴流泵的叶轮一般没在液体中，因此不须考虑汽蚀，启动时也不需灌泵。轴流泵一般不采用出口阀调节流量，常用改变叶轮转速，或改变叶片安装角度的方法调节流量。,各类泵的比较与选择,随着生产和科学技术的发展，泵的类型和性能也是日益发展的。离心泵目前在化工厂中已成为应用最广的一种泵。往复泵易于获得高压头而难以获得大流量。旋涡泵只适用于流量小，而压头较高的场合，对高粘度料液尤其适宜。离心泵是应首先考虑采用的一种泵。但其它种类泵所具有的特殊性能在满足生产上特殊要求时仍有其独到之处，在一定场合还是需要采用的。因此，应考虑各种泵的不同特性（见表2.5.1）和适宜的使用范围（如图2.5.1），根据生产要求（见表2.5.2）具体分析，参考图2.5.2的步骤选择适当种类和类型的泵。,结束 谢谢,
