实习-第一讲泵、风机与阀.ppt

流 体 输 送 机 械 及 管 路 2012年认识实习 2.1 概述 2.2 离心泵 2.3 往复泵 2.4 其他化工用泵 2.5 气体输送机械 内 容 2.1 概 述 1、流体输送机械的用途 将流体从低处输送到高处；从低压设备输送到高压设 备；沿管道输送到较远的地方。 克服由位能、静压能之差及摩擦阻力引起的能量损失 为输送流体而提供能量的机械 - 流体输送机械 2、流体输送机械的分类 流体输送机械 - 泵液体输送机械 - 压缩机、真空泵 通风机、鼓风机 气体输送机械 工作原理液体输送机械气体输送机械 速度式 离心式离心泵 旋涡泵 离心风机 离心压缩机 轴流式轴流泵轴流式通风机 喷射式喷射泵 容积式 往复式往复泵、隔膜 泵、计量泵 往复式压缩机 回转式齿轮泵 、螺杆 泵 罗茨风机、液 环压缩机 气体输送机械：据出口气体压强可分为通风机，鼓风机 ，压缩机，真空泵 压缩比= 出口压力：进口压力 通风机: 终压14.7 kPa(表压) 压缩比11.15 鼓风机: 终压14.7294 kPa (表压) 压缩比4 压缩机： 终压 294 kPa (表压) 压缩比4 真空泵： 使设备产生真空（绝压大气压），一般在 0.2 kgf/cm2(绝) 以下。 什么叫表压？ 1、离心泵的工作原理及构造 电动机 轴 旋转离心力 叶轮间液体 动能增加 压力能增加 叶轮旋转 离心泵的工作原理 离心泵的工作原理及构造 泵壳扩容 大部分动能转 化为压力能 离心泵的工作原理及构造 离心泵装置的构造 1、泵 2、吸入系统 3、排出系统 离心泵的构造 离心泵的工作原理及构造 主要部件 叶轮：将电动机的机械能传给液体，使液体的静压能 和动能均有所提高 离心泵的工作原理及构造 闭式叶轮的内漏较弱，开式叶轮的最大。 但开式和半开式叶轮不易发生堵塞现象 闭式半开式 开式 离心泵的工作原理及构造 闭式或半开式叶轮后盖板与泵壳之间 空腔液体的压强较吸入口侧高，这使 叶轮遭受指向吸入口方向的轴向推力 ，这使叶轮向吸入口侧位移，引起叶 轮与泵壳接触处的磨损。 解决办法： 叶轮后盖板上钻一些小-平衡孔。 离心泵的工作原理及构造 或采用平衡管、平衡鼓、平衡盘 泵壳 作用： 1、集液：汇集叶轮甩出的液体，并导向泵出口。 2、能量转换：将部分动能转换为静压能， 思考4： 为什么泵壳呈蜗壳状？ 为了将液体动能转化成压力能 并减少能量损失 为提高转换效率，有时装有导轮。 离心泵的工作原理及构造 轴封装置 泵轴与泵壳之间的密封称为轴封。作用是防止高 压液体从泵壳内沿轴的四周漏出，或者外界空气 以相反方向漏入泵壳内。 离心泵的工作原理及构造 离心泵分类 单吸式泵（液体从叶轮的一面进入） 按液体吸入方式： ？ 双吸式泵（液体从叶轮的两面进入） 单级泵-泵轴上只装有一个叶轮 按叶轮级数： 多级泵-泵轴上装有串联的两个以上的叶轮 水泵、耐腐蚀泵、油泵和杂质泵等 按其用途： 离心泵的启动顺序： 打开进口阀 灌泵 关闭出口阀启动泵 出口压力稳定后 缓慢打开出口阀 注意：气缚 盘车 气缚现象 气缚现象：泵壳和吸入管 路内没有充满液体，泵内 有空气，由于空气密度远 小于液体的密度，叶轮旋 转对其产生的离心力很小 ，叶轮中心处所形成的低 压不足以吸上液体，泵就 无法工作。 思考2： 泵启动前为什么要灌满液体？ 为了防止气缚现象的发生 安装高度 注意：气蚀现象 允许安装高度 离心泵的主要性能参数 流量qv 泵单位时间所输送的液体体积，m3/h 效率 效率反映了泵与风机中能量的损失程度 压头H 泵对单位重量流体提供的有效能量， m 离心泵的总效率为 : 泵的效率随着流量的变化而变化，一般来讲，在设计 流量下泵的效率最高。 容积效率v：由于流量泄漏所造成的能量损失 水力效率H：由于流动阻力所造成的能量损失 机械效率m：由于轴承、密封填料和轮盘的摩擦损失。 离心泵的主要性能参数 功率分为有效功率和轴功率 有效功率Pe 轴功率P 流体经过泵或风机后获得的实际功率。 对于离心泵 电动机传到泵轴上的功率 离心泵的轴功率 有效功率和轴功率的关系 功率 离心泵的主要性能参数 往复泵往复泵 1、往复泵的结构及工作原理 结构：由泵缸、活塞、活 塞杆、吸入和排出 单向阀（活门）构 成，有电动和汽动 两种驱动形式。 往 复 泵 通过活塞将机械能以压力能 的形式传递给液体。是容积 式输送机械。 单 动 泵 一个工作循环中吸液和排液 各一次。 冲 程 活塞在左右两端间移动的距离。 工作循环 活塞从右至左、从左至右回到原 处为一个工作循环。 缺 点 增加流体的阻力损失，诱发 管路系统的机械振动。 解决方法 采用双动泵或多缸并联 0 双动往复泵 多缸并联 其它化工用泵其它化工用泵 计量泵（Metering pump）： 工作原理 通过偏心轮把电机的旋转运动变成柱塞的往复运动。 流量调节 通过调整偏心轮的偏心距离改变柱塞的冲程，进而改变流量。 用 途 输送量或配比要求非常精确。 隔膜泵： 工作原理往复泵的一种。 流量调节调整柱塞往复频率或旁路。 应用场合输送腐蚀性的液体或固体悬浮液。 齿轮泵： 齿轮油泵 工作原理依靠齿轮的旋转不断吸入和排出液体 流量调节调整转速或旁路。 应用场合高压头、小流量，适用输送高粘度液体及膏状物。 螺杆泵：有单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵以及五螺杆泵。 工作原理依靠转动的螺杆与泵壳上的内螺纹、或螺杆与螺杆相互啮合 将液体沿轴向推进，最终由排出口排出 流量调节调整转速或旁路。 应用场合高压头、高效率、小流量、无噪音，适用输送高粘度液体。 气体输送机械 共性：气体和液体同为流体，输送机械工作原理基本相似。 特性：气体密度远较液体小且可压缩。 (1) 一定质量流量下气体体积流量大，输送机械的体积较大； (2) 气体输送管路的常用流速要比液体大得多(一般约10倍)。而通常流 体流动阻力正比于流速的平方，因此输送相同的质量流量，气体输 送要求提供的压头相应也更高； (3) 由于气体的可压缩性，在输送机械内部气体压强变化时，其体积和 温度随之而变。气体输送机械结构设计更为复杂，选用上必须考虑 的影响因素也更多。 与液体输送机械的区别 气体输送机械：据出口气体压强可分为通风机，鼓风机，压缩机，真空泵 压缩比=出口压力：进口压力 通风机: 终压14.7kPa(表压) 压缩比11.15 鼓风机: 终压14.7 294.kPa (表压) 压缩比4 压缩机： 终压 294 kPa (表压) 压缩比4 真空泵： 使设备产生真空（绝压大气压），一般在0.2kgf/cm2(绝) 以下。 按工作原理分类： 离心式、旋转式、往复式、喷射式等 按出口压力与压缩比分类： 通风机（通风机（FanFan） 类别：轴流式、离心式 特点： 轴流式：排风量大，风压很小 ，一般用于通风 离心式： 低压离心通风机：出口风压小于1.0 kPa（表压） 中压离心通风机：出口风压1.03.0 kPa（表压） 高压离心通风机：出口风压3.015.0 kPa（表压） 离心通风机 （Centrifugal Fan ） 工作原理：与离心泵基本相同 叶片形状：前弯、平直、后弯 蜗壳截面：矩形、圆形 离心通风机 （Centrifugal Fan ） 9-19D 高压离心通风机 GY4-73 型锅炉 离心通、引风机 DKT-2系列低噪声离心通风机 B30 防爆轴流通风机 高温离心通风机 离心鼓风机 （透平鼓风机 ） 送气量大，出口压强不高，为提高出口压强可采用多级，其原理与多级 离心泵相似，各级叶轮的直径大小也大致相同。 鼓风机 （Blower） 有旋转式、离心式等类型。 工作原理：与离心泵相同。 多级离心鼓风机结构图 离心鼓风机 （透平鼓风机 ） 罗茨鼓风机（容积式风机） 工作原理：与齿轮泵相似。 结构：由机壳和渐开摆线形的转子组成.两转子之间、转子与机壳之间间 隙很小,无过多泄漏.改变两转子的旋转方向,则吸入与排出口互换。 特点：构造简单、紧凑、体积小、排气连续而均匀，适用于所需压强不高 且流量大的情况。 特点： (1) 风量与转速成正比，转速一定时，出口压力提高， 风量可保持大体不变。 (2) 输气量范围：2500m3/min。出口表压在80kPa以内 且在40kPa附近效率较高。 (3) 流量调节一般用支路调节，出口阀不能完全关闭， 且操作温度80-85。 L10WDA 系列 L4LD 系列 压缩机（压缩机（CompressorCompressor） 工业上使用的压缩机主要有往复式和离心式两种类型。 往复式压缩机 （Reciprocating Compressor） 结构：主要部件有气缸、活塞、吸入和压出活门。 工作原理：与往复泵相似，依靠活塞往复运动和活门的交替动作将气 体吸入和压出。气体在压缩过程中体积缩小、密度增大、 温度升高。 其它类型的压缩机（其它类型的压缩机（CompressorCompressor） 旋片式压缩机 螺杆式压缩机 可连续输出流量超过400 m/min，压 力高达1 MPa。 和叶片式压缩机相比，此类压缩机能 输送出连续的无脉动的压缩空气。 真空泵真空泵 （Vacuum PumpVacuum Pump） 水环真空泵 水环真空泵属湿式真空泵，结构 简单。由于旋转部分没有机械摩 擦，使用寿命长，操作可靠。适 用于抽吸夹带有液体的气体。但 效率低，一般为30%50%，所能 造成的真空度还受泵体内水温的 限制。 由圆形的泵壳和带有辐射状叶片的叶轮组成。叶轮偏心 安装。泵内充有一定量的水，当叶轮旋转时，水在离心力作用下形成水 环，将叶片间的空隙分隔为大小不等的气室，当气室由小变大时、形成 真空吸入气体；当气室由大到小时，气体被压缩排出。 喷射真空泵 利用工作流体通过喷嘴高速射流时产生真空将气体吸入， 在泵体内与工作流体混合后排出。工作流体可以是蒸汽或液体；真空喷射 泵结构简单，无运动部件，但效率低，工作流体消耗大。单级可达 90% 的 真空度，多级喷射泵可获得更高的真空度。 CP 型系列喷射泵 阀 门 根据工作原理的不同，可分为： 闸阀、碟阀、 截止阀、 旋塞阀、 球阀、滑阀 闸 阀 碟 阀 截 止 阀 旋 塞 阀 与 球 阀 单 流 管 件 序号 介质名 称 涂色管道 注字名称 注字颜 色 序号 介质名称 涂色管 道 注字名称 注字颜 色 1水 绿 水 白 13盐酸 灰 盐酸黄 2蒸汽 红 蒸汽 白 14硫酸 红 硫酸 白 3空气 深蓝 空气白15硝酸 管本色 硝酸 蓝 4氧气 天蓝 氧气 黑 16醋酸 管本色醋酸绿 5氢气 深绿 氢气 红 17煤气紫 煤气 白 6氮 气黄 氮 气 黑 18可燃液体 银白 可燃液体 黑 7 二氧化