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流体输送机械 第一节 概述 1.流体输送机械的作用 2. 分类 输送液体的机械称为泵 输送气体的机械称为风机或压缩机。,液体输送机械按其工作原理可分为3类: 叶片式泵：这类泵主要是依靠高速旋转的叶轮来输送液体。如离心 泵、旋涡泵等； 容积式泵(正位移泵):这类泵是依靠工作室容积间隙的改变来输送液 体，如往复泵、旋转泵、齿轮泵、螺杆泵等； 流体作用泵:这类泵是依靠另一种流体的作用来输送液体，如喷射泵、虹吸管等。,第二节 液体输送机械,一、离心泵,(一)离心泵的结构和主要部件 离心泵的主要部件： 叶轮 泵壳 轴封装置 轴向推力平衡装置。,1.叶轮 离心泵的叶轮通常由6至12片弯曲形式的叶片和轮盖所组成。有3种类型：,开式 半蔽式 蔽式 图2 叶轮的类型,2.泵壳 离心泵的泵壳(也称泵体)多做成蜗牛壳形，故常称蜗壳，其特点是沿着叶轮旋转方向，泵壳与叶轮之间形成一个截面积逐渐扩大的通道，使从叶轮四周围甩出的高速液体在通道内逐渐降低速度，这样既可将液体的大部分动能转换为静压能，从而提高了液体的压力，又可减少液体因流速过大而引起泵体内部的能量消耗。因此，泵壳既可汇集液体，又可起到能量转换的作用。,图三 离心泵的泵壳,3.轴封装置 泵轴与泵壳之间的密封称为轴封，其作用是防止泵内高压液体从泵壳内沿轴漏出，或者外界空气沿轴漏入泵壳内，以保证离心泵正常而高效的运转 常用的轴封装置有填料密封和机械密封。,4.轴向推力平衡装置 轴向推力平衡装置有以下几种: (1)平衡孔 (2)平衡管 (3)平衡盘 (4)双吸叶轮,(二)离心泵的工作原理,当电动机带动叶轮高速旋转(10003600r/min)运动时，迫使叶片之间的液体随叶轮一起旋转，在离心力的作用下，使液体从叶轮中心向叶轮的外缘运动。在此过程中，叶轮对液体作功，液体获得了能量，提高了压力能，同时也具有很大的动能，并以高速(1525m/s)离开叶轮外缘进入蜗形通道。由于通道的截面积逐渐扩大，则液体流速逐渐降低，便使其中大部分动能转换为压力能，这样就进一步提高了液体的压力能，于是液体以较高的压力进入排出管。当液体从叶轮中心被甩出后，叶轮的入口处就形成了一定的真空，与吸入端贮液槽液面上的压力形成了一定的压差，在此压差推动下，液体经底阀、吸入管进入泵内，填补了液体被甩出后的空间。这样，只要叶轮不断的旋转，液体就源源不断地被吸入和排出。,（三）离心泵的主要性能参数,1.流量,指离心泵在单位时间内所排送液体的体积。以q表示，单位为l/s，m3/h等。,2.扬程,指离心泵对单位重量的流体所提供的有效能量。以h表示，单位是m液柱。,3.效率,4.轴功率,指离心泵泵轴所需要的功率。以n轴表示，单位是kw。,（四）离心泵的特性曲线及影响因素,1. 实验测定,2.特性曲线图,3.影响因素,（1）液体密度的影响,（a)离心泵的扬程与液体密度无关； （b)离心泵的流量和效率与液体密度无关； （c)离心泵的轴功率与液体密度成正比。,（2）离心泵转速的影响,（3）叶轮直径的影响,（五）离心泵的气蚀现象及安装高度,1.气蚀现象,2.安装高度,（六）离心泵的工作点和流量调节,1.离心泵的工作点是离心泵的特性曲线与管路的特性曲线的交点。,2.流量调节 （1）改变管路的特性曲线 （2）改变泵的特性曲线,(七)离心泵的类型 按所输送的液体性质可分为 清水泵 油泵 耐腐蚀泵 杂质泵等；,按叶轮的数目可分为 单级离心泵 多级离心泵 按叶轮的吸入方式可分为 单吸离心泵 双吸离心泵,（八）离心泵的操作 (1)灌泵 (2)关出口阀启动 (3)检查 (4)关出口阀停泵,二 其他类型的泵 1.往复泵 (1) 往复泵的结构,泵缸 活塞 活塞杆 吸入阀 排出阀,(2) 往复泵的工作原理,(3) 往复泵的性能参数,流量：往复泵的理论流量取决于活塞扫过泵缸的体积。对单缸单动泵： qt=fsn 扬程：往复泵的扬程取决于管路需要。,(4) 往复泵的操作和流量调节,（a)往复泵具有自吸能力，不需要灌泵； (b)开出口阀启动 ； （c)流量调节采用旁路调节。,2.齿轮泵,3. 螺杆泵,(a)单螺杆泵,(b)双螺杆泵,4. 旋涡泵,第三节 气体输送和压缩机械,一、作用 1.气体输送（主风机、仪表风） 2.产生真空（真空泵） 3.产生高压,按其工作原理可分为3类: 旋转式风机：主要是依靠高速旋转的部件来输送气体。如离心式风机、 罗茨鼓风机等； 往复式压缩机:依靠工作室容积的改变来输送气体。 流体作用式泵:这类泵是依靠气体的压力或流体流动中的某一种能量来输送气体，如蒸汽喷射泵。,二、分类,(1)通风机：终压不大于1500mmh2o 压缩比 11.155 (2)鼓风机：终压为0.153kgf/cm2 压缩比3kgf/cm2 压缩比4； (4)真空泵：在设备中造成真空，其终压为 当地当时的大气压力,按照其终压和压缩比大小分成以下四类：,三、往复式压缩机,1.结构和工作原理,2.多级压缩,优点： （1）可以避免气缸内温度过高，引起润滑 油变性； （2）提高气缸的容积利用率； （3）减小功率消耗。,3.往复式压缩机的类型,按气缸中心线的位置 立式：中心线和地面垂直 卧式：中心线和地面平行 角式：中心线和地面成一定角度 l型 v型 w型,思考题,1.什么是流体的静力学方程式？ 2.压力的单位及换算关系？ 3.压力的三种表示方法及换算？ 4.静力学方程式的主要应用？ 5.什么是流体的动力学方程式？ 6.液体输送机械按工作原理可分为哪几类？ 7.离心泵的主要结构？ 8.离心泵的工作原理？ 9.离心泵的主要性能参数？ 10.离心泵的特性曲线及影响因素？,11.什么是离心泵