1、第二章 流体输送机械,教学内容: 2-0 概述 2-1液体输送机械 2-2气体输送和压缩机 复习,第二章 流体输送机械,通过本章学习,掌握化工中常用流体输送机 械的基本结构、工作原理和操作特性,能够根据 生产工艺要求和流体特性,合理地选择和正确操 作流体输送机械,并使之在高效下安全可靠运行。,学习目的,教学要求,重 点:离心泵的特性和选用。 覆盖内容:离心泵的结构(主要部件及其作用);工作原理;类型;气缚现象产生的原因及消除措施;离心泵的理论流量与理论扬程、离心泵的基本方程式及影响扬程、流量的主要因素;离心泵的主要性能参数(流量、扬程、轴功率、效率);特性曲线的测定、换算和应用;离心泵的工作点
2、及其调节;气蚀现象(避免措施)、最小气蚀余量、允许气蚀余量、最大吸上真空高度;允许吸上真空高度等概念及测定;泵的安装高度的确定;泵的主要型号及选择原则;正位移式输送设备的特点及操作要点。,2-0 概述,作用: 1)克服能量损失;2)低位向高位;3)低压向高压,1、流体输送机械: 给流体提供能量的机械装置。,1)按被输送流体种类: 输送液体泵 输送气体通风机、鼓风机、压缩机、真空泵,2、分类:,2)按工作原理分:,离心式(叶轮式):依靠旋转运动的叶轮进行工作的输送设备。如离心泵、轴流泵、风机等。 容积式(正位移式):依靠容积周期性的变化进行工作。如往复泵。 流体动力式:依靠某一流体的运动实现另一
3、流体的输送。,由于气体的密度和压缩性与液体有显著差异,使气体和 液体输送机械在结构和特性上有不同之处。,2-1 液体输送机械,离心泵是典型的高速旋转叶轮式液体输送机械,在泵类机械中具有很好的代表性。其突出特点是结构简单、体积小、流量均匀、调节控制方便、故障少、寿命长、适用范围广(包括流量、压头和介质性质)、购置费和操作费用均较低。, 2-1-1 离心泵,一、离心泵的工作原理与主要部件,图2-1 离心泵装置简图,离心泵的工作原理07,1、工作原理 离心泵的基本部件是旋转的叶轮和泵壳。叶轮上有若干弯曲的叶片,叶轮安装在泵壳内,且固定在泵轴上,泵轴与电机相连,由电机带动旋转。泵壳中央吸入口与吸入管路
4、相连,吸入管底部安有单向阀,当泵启动时,此阀门打开,当泵不工作时阀门关闭。,在离心泵启动之前,需要先向壳内充满被输送的流体 (灌泵)。当泵启动后,流体随叶轮旋转向外运动。,随流体在惯性离心力的作用下自叶轮中心被甩向外周并获得能量,使液体静压强p,流速u。液体进入泵壳后,由于壳内流道,u,故静压强p,到泵的排出口具有较高的静压,液体自动进入排出管路而被输送到所需的场合。在叶轮中心形成低压区,故液体能自动吸入管路。,若泵启动前不灌满液体,则泵内有一部分空气,当泵启 动时,不能产生足够大的离心力(见下面公式),故叶轮 中心不能形成足够大的真空,流体不能被吸入泵内,从而 不能实现流体输送。此现象称为气
5、缚现象。,故泵启动前一定要灌满液体。,1)、叶轮 a.作用:将原动机的机械能传给液体,使液体静压能和动能。 b.结构:一般由412片后弯叶片组成(后弯指叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相反)。,2、主要部件离心泵主要由包括旋转的叶轮、静止的泵壳防泄漏的密封装置。,c.分类,.按机械结构分:,闭式:叶片两侧有前后盖板。特点:适于输送清洁流体;流体回流程度低,效率高。 半开式:只有一侧有盖板。特点:输送有悬浮物的流体;液体有 一定的回流,效率低于闭式。 开式:无前后盖板。特点:输送有悬浮物、短纤维的流体,液体有较高的回流,效率低。,.按吸液方式分:,单吸:在叶轮两侧,只有一侧进液。 特点:流量低;会产生
6、轴向推动力(因为对于闭式叶轮,一部分高压液体可漏入叶轮与泵壳间的空腔中,而叶轮前测吸入口为低压,故两侧压力不等,产生指向叶轮入口处的轴向推动力,引起叶轮与泵壳间的磨损甚至造成泵的振动)。,消除轴向推动力的办法: 在叶轮后盖板上开平衡小孔; 采用双吸式叶轮。,双吸式:叶轮两侧进液。 特点:吸液能力强;平衡 了轴向推动力。,2).泵壳,a.结构:成蜗牛形,越接近泵出口,流道,u,故静 压能。,b.作用:汇集液体,并导出液体;能量转换装置,将部 分动能转化成静压能。,在叶轮与泵壳间通常安装一导轮(如图),导轮的作用: 减少液体直接进入泵壳时因碰撞引起的能量损失;并使部分动能转化为静压能。,3).轴封
7、装置,由于泵轴转动,泵壳不动,故轴穿过泵壳处必存在空隙。 所以要设置轴封装置。,a.轴封作用:减少泵内高压液体外流,防止空气进入泵内。 b.分类:填料密封和机械密封。,机械密封的效果好,但价格高。一般用于易燃易爆、有毒 液体的输送。,二、离心泵的性能参数及基本方程,1、性能参数,A.流量Q(m3/h,L/s) :单位时间内,流体输送设备提供给管 路系统的流体体积量,是泵供液能力的一个参数。Q=f(结构、尺寸、转速),D.效率:泵输送液体时,必然存在一部分能量损失,故 泵得到的能量不能全传给流体,用效率来衡量。,B.压头H(J/N,m):又称扬程,单位重量流体从流体 输送设备上获得的机械能,是泵
8、供能能力的一个参数。 H=f(结构、尺寸、流量、转速)。,C.轴功率N(W,kW):泵单位时间得到的能量。即电机传给泵轴的功率。,其能量损失一般包括以下几部分。,容积损失:指泵的泄漏,流体回流造成的损失。以容积效率v表示。闭式叶轮的容积效率值在0.850.95。 机械损失:指泵轴与轴承之间,泵轴与填料函之间的摩擦而损失的一部分能量。用机械效率m表示。其值 在0.960.99之间。 水力损失:流体因具有粘性而在流动时产生的摩擦阻力及因碰撞而产生的局部阻力损失的能量。以水力效率h表示。其值在0.80.9的范围。=vmh。离心泵的效率与泵的类型、尺寸、 制造精度、液体的流量和性质等有关。小型离心泵的
9、 效率为50%70%,大型的可达90%。,A.离心泵的理想工作状况: .流体为理想流体,即流体在泵里流动时没有流动阻力; .叶轮的叶片数量无穷多且薄,即液体质点完全沿着叶 片表面走,无回流、环流等; 泵内为定态流动过程。,以上假设与实际并不相符,它是为了便于分析研究液体在叶轮内的运动情况从而得出离心泵基本方程。,B.液体通过叶轮的流动速度三角形(如下图),2、离心泵的基本方程指离心泵在理想工作状况下时,从理论上表示离心泵的扬程与泵的结构、尺寸、转速及流量等因素间的关系。,1叶片入口处 2叶片出口处 w:液体相对于叶片 的相对速度m/s。 u:圆周运动速度m/s c:绝对运动速度, 即液体质点相
10、对于 地面的速度m/s。,绝对运动速度与圆周运动速度的夹角 相对运动速度与圆周运动速度反方向的夹角,称为流动角 Cr绝对速度在径向上的分量 Cu绝对速度在切向(圆周速度方向)上的分量 由w u c 构成的称速度三角形。(如图),由图可得如下关系式:,C.离心泵基本方程的推导,在叶片入口、出口(1、2)处列能量衡算式:,对单位重量的流体有,3、离心泵理论压头影响因素分析,1)叶轮的直径D与转速n:从基本方程可知,在其它条件不变时,随着转速或叶 轮直径,则离心泵的理论扬程HT。,2)叶片形状,即流动角2的影响:当结构一定时(即D2、b2、2一定)和n一定时,离心泵基本方程写成如下的直线形式,按叶片
11、的弯曲方向,可分为后弯叶片、径向叶片和前 弯叶片,其流动角如下图所示。,由上面的分析可以看出,似乎采用前弯叶片最好,因为在同一QT下,HT最大,但实际的离心泵却常采用后弯叶片,为什么?,分析:,由前面的分析知,在液体输送过程中,希望获得的是静 压头,而静压头和动压头的比例与2有关。(P90图2-9) 一般,故实际的离心泵常采用后弯叶片。,实际的离心泵由于存在能量损失,叶片也有一定厚度,故与理想情况相比,实际的流量Q,压头H都要小。 如下图:,(3)液体密度 离心泵的理论压头与液体密度无关。,离心泵的压头和流量关系曲线,4、离心泵的特性曲线,反应了离心泵各个性能参数之间的关系(三条曲线)。是在转
12、速一定下,用20清水为介质,常压下由实验测得。,实际的流量压头关系由实验测定。可表达为如下:,1) HQ曲线:HQ曲线代表的是在一定转速n下,流体流经离心泵所获得的能量与流量的关系,是最为重要的一条特性曲线。,由图可知, n一定时,流量Q, 扬程H (流量较小时 不明显),这是因为采 用了能量损失较小的 后弯叶片,与基本方程 结论一致。 当Q0时,H0,2) NQ曲线: n一定时,Q,N。Q=0时,N最小。因此启动离心泵时,应关闭出口阀,使泵在,最小N下启动,电流最小,以免烧坏电机,3)Q曲线:,当Q=0时,N0。,当Q=0时,效率0。 随流量Q,泵的效率曲线出现一极大值,即最高效率点,在与之
13、对应的流量下工作,泵的能量损失最小,该点称为设计点。离心泵铭牌上标出的H、Q、N性能参数即为设计点时的数据。一般将最高效率值的92%的范围称为泵的高效区,泵应尽量在该范围内操作。,5.特性曲线的测定:,(1)流量Vs的测定: a.涡轮流量计:Vs=f/ f仪表上显示的频率读数;流量系数,1/L,为一已知参数。 b.Vs=V/=W/() 需测V(W)、。 c.测取压差计读数R,再由QR曲线查出对应的流量。,注意: 泵的特性曲线随转速而变,故特性曲线上一定 要标明转速n。,每种型号的离心泵在特定转速下有其独特的特性曲线,且不受管路特性的影响。 在固定转速下,离心泵的流量和压头,效率不随被输送液体的
14、密度而变,但泵的功率与液体密度成正比。,前已指出,泵的特性曲线是由实验测定的。而实验都是 在特定条件下进行的。一般都是在一定n下,常压,20 清水条件下测定的。当泵输送的液体的实际情况与上述 条件不符时,特性曲线将发生变化,所以不能直接应用, 而应进行修正。,6、特性曲线的修订(即影响离心泵性能参数的因素),(2)扬程H: 在泵的入口、出口间列柏努利方程,以单位重量的流体为基准。,要测得H,需测定p2(表)、p1(真)、流量Q、Z已知, 由温度查手册。,(3)轴功率N a.N电=c a,c仪表常数,已知;a功率表读数,测得的数值。 N=N电电 传, 电电机效率,查电机特性曲线; 传取1。,(4
15、)效率,直接由其它几个参数计算得到。,A.液体物性的影响,即轴功率N则随而,故NQ曲线要变。,密度的影响:由基本方程知,离心泵的理论流量和 理论压头与无关,说明HQ曲线不随而变,由此 Q曲线也不随而变。然而,粘度的影响:,液体粘度的改变将直接改变其在离心泵内的能量损失hf ,一般,hf。H,Q,N。 HQ、NQ、Q曲线都将随之而变。,当液体的运动粘度2010-6m2/s (20cSt)时影响不大, 超过此值则应进行换算。有关手册上给出了不同条件下 通过实验得到的换算系数。,不同转速下的速度三角形,B.设备的影响,转速n的影响,实际的离心泵在工作时,转速n常发生变化,故H、 Q、N也会发生变化。
16、,假设:a. n变化前后,泵的 效率不变;b.液体运动的 速度三角形相似。,泵没变化,有如下关系:,已知特性曲线上的一点(Q,H),通过比例定律式就可求得与之对应的一个点(Q,H),要得新的特性曲线,需对诸多点进行换算。,以上几式称为比例定律。,其适用条件是离心泵的转速变化不大于20%。,离心泵叶轮直径D2的影响:,以上几式称为切割定律。,“切割”:对同一型号的离心泵,若采用直径较小的叶轮, 而其它尺寸不变。,假设:a. “切割”前后,液体离开叶轮时的速度三角形相似;b.叶轮出口的流通截面积不变,即D2b2=D2b2;c. “切割”前后效率相同。则同理可推导如下关系式:,三、离心泵的安装高度,
17、1、气蚀现象:,其适用条件是固定转速下, 叶轮直径的切销不大于5%D2。,由离心泵的工作原理知,在离心泵的叶片入口附近有 一低压区(真空度)pk,泵的吸上高度与这一真空度数值 密切相关。若此处压强越低(真空度越大),则吸上高度 就越大。然而,叶片入口处的低压是有限的,必须要求 pkpv,即不能低于液体在输送温度下的饱和蒸汽压pv。 若pkpv,则液体将气化,产生大量的气泡,这些气泡 随液体从低压区流向高压区;气泡在高压下迅速冷凝成 液体,其体积大大缩小,周围的液体以极高的速度冲向 这些原气泡所占的空间,产生极大的冲击速度和冲击力, 这种冲击作用使泵体震动,长久下来会使叶轮破坏。 气蚀现象 与气
18、缚现象的区别,为了防止气蚀现象的发生,必须要求叶片入口附近的最 低压强大于输送温度下液体的饱和蒸汽压,即泵的安装高 度不宜太高。,2、气蚀余量及安装高度,A.临界(最小)气蚀余量(NPSH)c,如图,在1-1、k-k建立柏努利方程:,对单位重量的流体有:,Hg,上式表示为了防止气蚀现象的发生,在泵入口处液体 的静压头和动压头之和必须大于液体在操作温度下的饱 和蒸汽压头的某一最小值,即最小气蚀余量。,其值随流量增加而加大。 (NPSH)c越小,泵的抗气蚀性能越好。,(NPSH)c值仅与泵的结构和尺寸有关,由泵的制造厂 实验测定。,B.允许汽蚀余量NPSH,利用气蚀余量可计算泵的安装高度,在水池液
19、面00与叶片入口kk间列能量衡算式,以 水池液面为基准水平面:,C.泵的安装高度Hg,一般NPSH随Q而,因此计算安装高度时,应取高流 量下的NPSH值才能保证泵的正常工作。,3、吸上真空度Hs及泵的安装高度,A.吸上真空度Hs,B.用Hs计算安装高度Hg,如图,以0-0面为基准面、在0-0、1-1截面间列柏努利方程,得:,泵的Hs与泵的结构、流量、被输送液体的物性、 当地大气压等有关。Hs,表示泵的抗气蚀性能越好, Hg。同一泵的允许吸上真空度随流量Q而。 应取大流量下的Hs来计算Hg。通常泵的制造厂以20的清水在压强为1at下通过 实验测定得到泵的允许吸上真空高度Hs,并列在泵的性 能表中
20、。当泵的实际工作状况与测试的实验条件不同时, 需要通过换算得到实际工况下的允许吸上真空高度。,四、管路特性曲线及离心泵的调节,1、管路特性曲线与泵的工作点,如图所示的管路系统,取1-1、 2-2截面,基准面:1-1,对单位重量的流体列柏努利方程:,只要管路系统的布置确定,则Z1、Z2、p1、p2为定值,即上式可变形为:忽略动压头差,He管路所需的压头,m。,表管路所需扬程和流量间的关系。,由上式可以看出,在特定的管路中输送某液体时, 管路所需的压头He随流量的平方变化,将上述关系 反应在图上,如下图He Qe曲线。,已知:泵的特性方程:,联立泵的特性方程式和管路特性方程式所解得的流量和压头即为
21、泵的工作点。在特定曲线图上,泵的工作点对应泵的特性曲线和管路特性曲线的交点 ,如下图。,在工作点,泵提供的 流量 = 管路所需的流量, 泵提供的压头H = 管路 所需的压头He。离心泵 只能在这一点处正常工作,注意区别:工作点与设计点。,2、工作点的调节,离心泵在指定的管路工作时,由于生产任务发生变 化,出现泵的工作流量与生产要求不相适应;或已选 好的泵在特定的管路中运行时,所提供的流量不一定 能满足生产任务要求,此时需对泵进行流量调节 (即工作点的调节)。,工作点 调节,改变管路 特性曲线,改变泵的 特性曲线,改变管路的局部阻力,即泵出口阀的开度,改变叶轮的转速n 改变叶轮的直径D,1)改变
22、管路特性曲线,通过改变阀门开度来调节。由式,当阀门关小时,B,Qe,He,管路特性曲 线变陡。当阀门开大时, ,B ,Qe ,He, 管路特性曲线变平。,知:,Q或Qe,特点:可连续调节, 且比较方便;但 当阀门关小时,阻力 。,通过改变阀门开度改变流量,HQ,HeQe,2)改变泵的特性曲线,改变转速n:,n时,H,HQ曲线上移; n时,H,HQ曲线下移。,特点:不能连续调节;成本。,改变叶轮直径D,只可切削D2,流量,曲线下移。,特点:调节范围小;若叶轮切削不当,会。,3)泵的组合(并联和串联操作),A.并联组合,相同型号的泵并联;各自吸入管路相同。 单台泵的特性曲线方程为H=Aa-GQ2
23、对泵的特性而言,并联后H=H,Q=2Q 并联后的特性: H=Aa-G(Q/2)2,并联,若管路的特性曲线方程为:He=K+BQe2 则将连解HeQe,HQ两方程,可得并联后的工作点。,数学法:,Q并,H并,Q单,H单,Q1,并联泵的工作点,可通过单台泵的特性曲线作出并联后的特性曲线,与管路特性曲线的交点即为新的工作点。,图解法,由图可见: 并联后的工作点,Q并2Q12Q单, 采用两台相同的泵并联使Q。,一般不能用不同型号的泵并联,为什么?,Q并Q大,说明主要是大泵起作用,小泵几乎不起作用。,作图分析。,并联压头略高于单台泵的压头。 并联泵的总效率与单台的效率相同。,B.串联(同型号):,单台泵
24、的特性曲线方程为H=Aa-GQ2 对泵的特性而言: 串联后H=2H,Q=Q。 串联后的泵的特性曲线方程: H=2Aa-2GQ2。 若管路的特性曲线方程为:He=K+BQe2 则联解HeQe,HQ两方程, 可得串联后的工作点。,数学法,图解法,根据单台泵的特性曲线可作出串联后的特性曲线。,Q串,H串,Q单,H单,Q,H,o,H1,由图可知:H串=2H12H单,选择离心泵组合方式的原则: 单台的特性曲线方程为H=Aa-GQ2,管路的特性曲线方程为:He=K+BQe2。选择泵的组合方式应考虑:当AaK时(单台泵所能提供的扬程不能使流量在某确定的管路中从指定一个位置流到另一个位置),只能选择串联;当B
25、较小(管路特性曲线比较平坦),应选并联(流量增大较多);当B较大(管路特性曲线比较陡峭),选择串联操作(压头增大较多)。,两台泵串联操作的总压头必低于单台泵压头的两倍,流 量大于单台泵的。串联泵的效率为Q串下单台泵的效率。,五、离心泵的型号与选用,清水泵、油泵、耐腐蚀泵、杂质泵 高温泵、高温高压泵、低温泵、 液下泵、磁力泵,泵送液体性质和使用条件,1)清水泵(B型(IS型) 、D型、Sh型):用于输送清水及与水物性相似的液体。,B型泵:单级单吸悬臂式离心泵,流量:4.5360m3/h, 扬程:898m.,3B33A: 3泵吸入口直径(英寸) B系列代号,表单级水泵 33泵的压头(m) A对叶轮
26、进行一次切割 IS100-80-160 IS单级单吸离心水泵 100泵吸入管内径,mm 80泵排出口内径,mm 160泵叶轮直径,mm。,D型泵:多级离心水泵。叶轮级数一般为29级,最多 可达12级。全系列扬程:14351m,流量:10.8850m3/h。,150D305: 150泵吸入口直径(mm);DD型泵 30单级压头;5级数,Sh型泵:双吸式离心水泵。全系列扬程:9140m,流量:12012500m3/h。,1吸入段; 2中段; 3压出段; 4轴; 5叶轮; 6导叶; 7轴承部,D型水泵,2)耐腐蚀泵(F型):耐腐蚀泵所有与流体介质接触的部件都采用耐腐蚀材料制作。不同材料耐腐蚀性能不一
27、样,选用时应多加注意。离心耐腐蚀泵有多种系列,其中常用的系列代号为F。需要特别注意耐腐蚀泵的密封性能,以防腐蚀液外泄。扬程范围:15105m,流量范围:2400m3/h。,40FM1-2640吸入口直径(mm);M与流体接触部件的 材料代号;1轴封类型代号;26扬程(m),3)油泵(Y型),油泵用于输送石油及油类产品,油泵系列代号为Y, 双吸式为YS。因油类液体具有易燃、易爆的特点,因此 对此类泵密封性能要求较高。输送200以上的热油时, 还需设冷却装置。一般轴承和轴封装置带有冷却水夹套。,100Y-1202A :,100吸入口直径(mm);Y油泵; 120单级扬程(m);2叶轮级数; A叶轮
28、切割次数,4)杂质泵(P型):离心杂质泵有多种系列,常分为污 水泵(PW)、沙泵(PS)、泥浆泵(PN)等。这类泵 的主要结构特点是叶轮上叶片数目少,叶片间流道宽, 有的型号泵壳内还衬有耐磨材料。,2、离心泵的选型,a.确定输送系统的流量Qe与压头He; b.在P113图2-28上找到比Qe、He稍大的点(指最高效率 下的点)对应的一条曲线,该曲线对应的符号就是所选 的泵的型号。 C.查P362附录,列出泵的性能参数(Q与Qe最接近的一 组数据),5)磁力泵(C型) C型磁力泵全系列扬程范围为1.2100m,流量范围为0.1 100m3/h。,3、离心泵的安装与操作 1).离心泵的实际安装高度
29、必须低于该泵的最大安装高度,防止气蚀。 2).安装于液面以上的离心泵在启动前必须灌泵,防止气缚。 3).离心泵的出口阀应处于关闭的状态下启动离心泵,使电机在最小功率下启动,保护电机。 4).停泵时也应关闭出口阀,防止水倒流,叶片反转。 5).离心泵在运转中应定期检查和维修,注意泵轴液体泄漏、发热等情况。 6).长期停泵,应将泵内液体排空。,d.当单台泵不能满足管路要求时,要考虑泵的串联和并联。 e.若输送液体的密度大于水的密度,则要核算泵的轴功率。,例2-2附图,一、往复泵,1.构造:泵缸、活塞、吸入阀、排出阀,2.工作原理:靠活塞往复运动,造成缸内外的压差, 从而不断吸入和排出液体。,单动泵
30、:活塞往返一次,只吸入和排出液体各一次的泵。 此类型的泵送液不连续,如图。, 2-1-2 其它类型的泵,双动泵示意图,双动泵:在活塞两侧的泵体内都装有吸入阀和排出阀, 故无论活塞向哪侧运动,吸液和排液同时进行,因此 送液连续,如图。,3、往复泵的特性 (1).往复泵的扬程:往复泵的扬程与泵的几何尺寸无关,取决于泵的机械强度及原动机的功率。但由于活塞环、轴封、吸入阀、排出阀等处的泄漏,降低了可能达到的扬程。 (2).往复泵的流量:往复泵的流量只与泵的几何尺寸、活塞的往复频率、冲程等有关,而与管路特性无关。只要往复一次,泵就排出一定体积的液体,因此往复泵是一种典型的容积式泵。,由于活塞衬填不严,吸
31、入阀、排出阀启闭不及时,并随扬程的增高,液体漏失量加大等原因,使往复泵的实际流量低于理论流量。则往复泵的实际流量为:Q=vQT。v容积效率,由实验测定,中型往复泵为0.90.95。,无论是单动往复泵,还是双动往复泵,其流量都具有不均匀性。往复泵的流量只与泵本身有关、扬程则只与管路有关的这种特性称为正位移特性,具有这种特性的泵称为正位移泵。,(3).往复泵的特性曲线及工作点:,在扬程不太高时,流量基本不变,在扬程较高时流量随扬程升高而下降。泵的特性曲线和管路特性曲线的交点为工作点。从图中可以看出,工作点流量不随管路特性改变。,往复泵的特性曲线及工作点,4、往复泵的流量调节,由于往复泵流量与管路特
32、性无关,因此启动时也不能关闭出口阀;不能通过调节出口阀来调节流量,而一般是旁路调节,即通过旁路使部分液体循环,从而改变主管中的液体流量,但并不改变泵的流量。,往复泵是依靠外界与泵内压强差而吸入液体的,因此和离心泵一样往复泵的吸上高度也受限制。,旁路调节流程示意图,5、往复泵与离心泵的比较,二、计量泵计量泵又称比例泵,指可调节往复次数的往复泵,故其工作原理与往复泵相同。计量泵一般用于要求输液量十分准确或几种液体要求按一定配比输送的场合。 三、齿轮泵,齿轮泵结构示意图,齿轮泵属旋转类正位移泵,主要构件是泵壳和一对相互啮合的齿轮。运动时,两个齿轮在泵的吸入口脱离啮合,形成低压区,液体被吸入并随齿轮的
33、转动被强行压向排出端。在排出端两齿轮又相互啮合形成高压区将液体挤压出去。 齿轮泵可产生较高的扬程,但流量小。适用于输送高粘度液体或糊状物料,但不宜输送含固体颗粒的悬浮液。, 2-2气体输送和压缩机,用途:输送气体、产生高压、产生真空。 分类: 工作原理:离心式、往复式。 用途:,结构:与离心泵相似。 特点:叶片数量多、短,有径向、前弯、后弯,流道多呈矩形。 分类:,一、离心通风机,主要性能参数:风量V、风压HT、效率、轴功率N。其中风量以进口状态计。风压HT(也称全风压),其单位为N/m2,是指单位体积气体通过风机后所获得的能量。,以通风机进口为1截面、出口为2截面,以单位体积气体为基准列柏努
34、利方程,当空气直接由大气吸入通风机时u1可视为零,且(z2-z1)可忽略 ,则:,式中Hp称为风机的静风压,HK称为风机的动风压。可见通风机的全风压(即压头)是由静风压和动风压两项组成。,二、离心鼓风机和压缩机 鼓风机:工作原理与离心风机相同,结构类似于多级离心泵。其送风量大,但所产生风压仍不高,出口压强一般小于294103Pa。无需设冷却装置。,离心压缩机:主要结构、工作原理与离心鼓风机相同。但叶轮级数多、转速快。压缩比大,温升显著,离心压缩机常分成几段,每段包括若干级。叶轮直径和宽度都逐级缩小,段间设中间冷却装置。离心压缩机流量大,供气均匀,体积小,易损件少,可连续运转且安全可靠,维修方便
35、,机体内无润滑油污染气体。,三、旋转鼓风机罗茨鼓风机,四、往复式压缩机,五、真空泵,复习,一、基本概念,流体输送设备的类型;离心泵的主要部件及其作用;工作原理;类型;气缚现象产生的原因及消除措施;离心泵的理论流量与理论扬程、离心泵的基本方程式及影响扬程、流量的主要因素;离心泵的主要性能参数(流量、扬程、轴功率、效率);特性曲线的测定、换算及设计点;离心泵的工作点及其调节方法;气蚀现象(避免措施)、最小气蚀余量、允许气蚀余量、最大吸上真空高度、允许吸上真空高度等概念;泵的安装高度及其计算;离心泵的主要类型及型号表示、选择原则;正位移式输送设备的特点及操作要点。,复习,二、设备,启动、停止离心泵的操作;往复泵的操作。,三、基本公式,并联:,串联:,计算类型:泵的选用,