第二章流體輸送機械§2.1概述1.輸送機械所需能量2.常用流體輸送機械§2.2離心泵1.工作原理和主要部件2.離心泵的主要性能參數3.離心泵的特性曲線4.離心泵的安裝高度5.泵的工作點6.離心泵的組合操作7.離心泵的類型和選用8.離心泵的安裝運轉過程注意事項作業習題答案§2.3其它類型泵1往復泵

2.計量泵3.隔膜泵4.齒輪泵5.螺桿泵6.旋渦泵7.各種化工用泵的比較§2.4氣體輸送機械1.概述2.離心式通風機3.離心式鼓風機4.離心式壓縮機5.羅茨鼓風機

6.往復式壓縮機7.真空泵5/31/20241§2.1概述1.輸送機械所需能量5/31/202422.常用流體輸送機械⑴按工作原理分離心式、往復式、旋轉式、流體動力作用式⑵按流體相態分

①液體輸送機械（泵）——

清水泵、油泵、泥漿泵②氣體壓縮和輸送機械——

風機、壓縮機、真空泵⑶按流體性質分耐腐蝕——堿液泵；高、低溫——液氧泵；易然易爆——氫壓機；有毒流體——無泄漏泵5/31/20243§2.2離心泵離心泵的外觀5/31/202441.工作原理和主要部件⑴工作原理①葉輪旋轉，離心力使液體獲得能量（動能）

②在泵殼中部分動能轉化為靜壓能

③液體切向壓出通道

④葉輪中心形成真空

⑤壓差作用使液體不斷吸入5/31/20245離心泵的工作原理5/31/20246離心泵的吸液方式5/31/20247離心泵裝置簡圖5/31/20248⑵氣縛現象指泵殼內有空氣，泵啟動后不能工作。原因：ρ氣體<<ρ液體預防方法：啟動前先灌泵（吸入管底部安有底閥）5/31/20249⑶主要部件①葉輪——敞式、半蔽式、蔽式（見圖2－9）②泵殼——通道漸寬③軸封——填料密封、機械密封5/31/202410

葉輪蔽式半蔽式敞式5/31/202411泵殼5/31/202412

軸封填料密封5/31/202413機械密封

軸封5/31/2024145/31/202415離心場中的機械能守恒5/31/202416離心泵的理論壓頭5/31/2024172.離心泵的主要性能參數⑴V——流量，m3/s⑵Ne（有效功率）和Na(軸功率）

⑶He——有效壓頭，m

⑷η——效率⑸n——轉速，一般為1200～3600r/min5/31/202418※泵的比例定律當轉速變化在20％內，黏度不大，效率不變時：

5/31/2024193.離心泵的特性曲線（n一定時，從實驗測出的各主要性能參數之間的關系曲線）⑴η～V——此曲線的最高點為泵的設計點（對應于額定流量）⑵He～V——V增大時，He減小⑶Na～V——Na隨V的增大而增大。當V=0時，Na為最小值。5/31/202420離心泵特性曲線5/31/2024214.離心泵的安裝高度(以清水泵為例）5/31/202422離心泵的安裝高度5/31/202423

校核泵能否正常操作：應保證

Hg(實際)<[Hg]否則，可能發生汽蝕現象※最大允許安裝高度[Hg]指泵吸入口與吸入貯槽液面間允許達到的最大垂直距離。5/31/202424※氣蝕現象安裝高度Hg

，葉輪中心壓力p進口。當p進口

<液體的飽和蒸汽壓時，液體部分氣化，氣泡產生沖擊、振動、腐蝕作用。避免方法：安裝高度Hg

不能過大。5/31/2024255.泵的工作點安裝在管路中的離心泵應同時滿足兩條曲線

其交點即為泵的工作點（見圖2－13）。

◎兩臺泵組合時其特性曲線由單臺泵的特性曲線組合而成。注意:泵的工作點不同于泵的設計點。

5/31/202426(管路特性曲線方程)管路特性曲線方程5/31/202427管路特性曲線方程5/31/2024286.離心泵的組合操作（以兩臺泵組合為例）⑴并聯：V

增大，但V并

<2V單⑵串聯：He增大，但H串

<2H單

這與泵的工作點有關。

5/31/202429離心泵的組合操作5/31/202430離心泵的組合操作5/31/2024317.離心泵的類型和選用⑴離心泵的類型5/31/202432

IS型離心水泵結構圖5/31/202433多級泵5/31/202434

多級離心泵示意圖5/31/202435屏蔽泵5/31/202436雜質泵：輸送含固體顆粒的液體、稠厚的漿液，葉輪流道寬，葉片數少。5/31/202437⑵離心泵的選用①確定泵的類型（依據：液體性質——密度、黏度、蒸汽壓、腐蝕性；操作條件——溫度、壓力等）②根據V,He,同時參考泵的工作點的效率的高低，從泵系列特性曲線上選擇，或從產品樣本、產品目錄上查找。5/31/202438圖2－23IS型離心泵系列特性曲線5/31/2024398.離心泵的安裝運轉過程注意事項⑴Hg<允許安裝高度，以免發生氣蝕；⑵盡量降低阻力（減小管長，增大管徑）；⑶灌泵，以免發生氣縛；⑷啟動前先關閉出口閥（以免電機超負荷）；⑸停車前先關閉出口閥（以免液體倒流沖擊葉輪）；⑹注意觀察運轉過程（噪聲、壓力、軸承、漏液、發熱等）。5/31/202440第二章流體輸送機械§2.3其它類型泵5/31/2024411.往復泵②單動泵，供液不連續；雙動泵，連續供液。⑴結構和工作原理主要部件：泵缸；活塞；活塞桿；吸入閥、排出閥

工作原理：說明：

①活塞往復運動，直接以靜壓能形式向液體供能。

③為了耐高壓，可將活塞和連桿用柱塞代替。

5/31/202442泵缸活塞、活塞桿排出口吸入口往復泵動態示意圖5/31/202443圖2－24往復泵圖2－25雙動往復泵5/31/202444⑵往復泵的操作要點和流量調節

①適用場合與流體(V不太大，H較高，非腐蝕和懸浮物)②安裝高度有一定的限制③有自吸作用，啟動前無需要灌泵

④一般不設出口閥，有也必須打開啟動

⑤往復泵的流量調節方法：

a.用旁路閥調節流量

b.改變曲柄轉速5/31/202445圖2－29用旁路閥調節流量

5/31/202446

2.計量泵5/31/202447計量泵工作原理示意圖5/31/202448⑴工作原理往復泵的一種原動機

偏心輪轉動

柱塞的往復運動⑵流量調節調整偏心度

柱塞沖程變化

調節流量。⑶應用場合輸送量或配比要求非常精確的場合。計量泵5/31/2024493.隔膜泵⑴工作原理往復泵的一種⑵流量調節調整活柱往復頻率或旁路⑶應用場合腐蝕性的液體、固體懸浮液5/31/202450隔膜泵5/31/2024514.齒輪泵5/31/202452⑴工作原理旋轉泵的一種⑵流量調節⑶應用場合轉速或旁路高壓頭、小流量;粘稠以至膏狀物;固體懸浮液。齒輪泵5/31/2024535.螺桿泵5/31/202454⑴工作原理旋轉泵的一種;螺紋在旋轉時有推進作用。單螺桿；雙螺桿；三螺桿。5/31/202455螺桿泵工作原理圖5/31/202456⑵流量調節轉速或旁路⑶應用場合高壓頭、小流量；粘稠以至膏狀物；固體懸浮液螺桿泵5/31/2024576.旋渦泵（特殊類型的離心泵）5/31/202458旋渦泵葉輪5/31/202459葉輪－開有凹槽的圓盤引水道葉輪旋轉，凹槽內液體被做功。在引水道和凹槽間往返多次，被多次做功。2流量調節V↓，N↑與正位移泵相同3應用場合V↓，H↑↑高壓頭，較小流量對固體懸浮液，高粘度流體不適用。1工作原理－特殊類型的離心泵5/31/202460項目離心式正位移式往復式旋轉式離心泵旋渦泵往復泵計量泵隔膜泵齒輪泵螺桿泵流量①④⑥①④⑦②⑤⑧②⑤⑦②⑤⑧③⑤⑦③⑤⑦壓頭①②③③③②②效率①②③③③④④流量調節①②③②③④④②③③③自吸作用②②①①①①①啟動①②②②②②②流體①②⑦③④⑥⑤④⑤結構造價①②①③⑤⑥⑦⑤⑥⑤⑥③④③④7.各種化工用泵的比較5/31/202461各種化工用泵的比較（備注）流量：①均勻；②不均勻；③尚可；④隨管路特性而變；⑤恒定；⑥范圍廣、易達大流量；⑦小流量；⑧較小流量 壓頭高低：①不易達到高壓頭；②壓頭較高；③壓頭高。效率：①稍低、愈偏離額定越小；②低；③高；④較高；流量調節：①出口閥；②轉速；③旁路；④沖程自吸操作：①有；②沒有； 啟動：①關閉出口閥；②出口閥全開；被輸送流體：①各種物料（高粘度除外）；②不含固體顆粒，腐蝕性也可；③精確計量；④可輸送懸浮液；⑤高粘度液體；⑥腐蝕性液體；⑦不能輸送腐蝕性或含固體顆粒液體結構與造價：①結構簡單；②造價低謙；③結構緊湊；④加工要求高；⑤結構復雜；⑥造價高；⑦體積大5/31/202462§2.4氣體輸送機械1.概述

⑴和液體輸送機械比較：對相同的w,d,l,

氣體輸送機械要求的壓頭H要高許多（密度的原因）；

⑵不同類型的氣體輸送機械的比較：離心式、軸流式：V較大，但H較小；正位移式：H較大，但V難以增大（體積限制）。5/31/202463⑶氣體輸送機械的分類（名稱）①通風機：終壓

15kPa(表壓）,

壓縮比＝1～1.15②鼓風機：終壓=15~300kPa(表壓）

，

1.15<壓縮比<4③壓縮機：終壓

300kPa(表壓）,

壓縮比>4④真空泵：壓縮比由真空度決定壓縮比＝p出/p進（p為絕對壓力）5/31/2024642.離心式通風機5/31/202465⑴壓頭壓頭又稱風壓，為靜壓頭Hp與動壓頭HK之和。5/31/202466（試驗介質為20℃的空氣，密度為ρ’＝1.2kg/m3。）實際使用時應進行風壓換算：HT∝ρ,即⑵離心式通風機的特性曲線圖2－395/31/2024673.離心式鼓風機結構特點外形與離心泵相似，蝸殼形通道常為圓形。外殼直徑與厚度之比較大，葉片數目較多，轉速較高。單級出口表壓多在30kPa以內；多級可達0.3MPa。

選型方法與離心通風相同5/31/2024684.離心式壓縮機

⑴結構（定子與轉子）

轉子：主軸、多級葉輪、軸套、平衡元件

定子：氣缸、隔板

5/31/202469葉輪離心式壓縮機5/31/202470⑵．工作原理

氣體葉輪中心離心力做功高速到達外圍擴壓器降速、增壓彎道，回流器下一級葉輪中心增壓多次，高壓離開⑶．特性曲線——與離心通風機相似5/31/202471⑷．特點與往復式壓縮機相比：體積和重量都很小而流量很大；供氣均勻；運轉平穩易損部件少、維護方便已有取代往復式壓縮機的趨勢5/31/2024725.羅茨鼓風機

工作原理與齒輪泵相近。正位移型：風量