设备管理_输送设备概述

第二讲 输送设备 学习目标 掌握离心泵的工作原理 离心泵的工作点与流量调节 离心泵的汽蚀现象熟悉离心泵的类型 操作与注意事项了解离心式通风机 鼓风机 压缩机和真空泵的结构和特点 带式输送机 链式输送机和螺旋式输送机的结构和特点 第二章输送设备 输送设备按工作原理不同一般分为连续式输送机械和间歇式输送机械 按输送物料种类不同分为流体输送设备和固体输送设备 输送液体的设备称为泵 输送气体的设备根据被输送气体所产生压强的大小分为通风机 鼓风机 压缩机和真空泵等 流体输送设备的特点 有利于生产过程的连续化和自动化 又有利于保证药品的卫生 固体输送设备有 带式输送机 链式输送机 斗式提升机 螺旋式输送机 振动输送机及气力输送系统等 第一节液体输送设备 向液体提供能量的装置称为液体输送设备或泵 液体输送设备按工作原理不同分为离心泵 往返泵和旋转泵等 一 离心泵离心泵是药品生产中一种最常用最典型的液体输送设备 具有结构简单紧凑 使用方便 运转可靠 使用范围广等特点 一 离心泵的工作原理离心泵启动前 必须用被输送液体灌满吸入管路 叶轮和泵壳 这种操作称为灌泵 液体由旋转叶轮中心向外缘运动时在叶轮中心形成了低压区 在吸入侧液面压强与泵吸入口及叶轮中心低压区之间的压差作用下 液体被吸入叶轮 离心泵是一种没有自吸能力的液体输送设备 在泵启动前 若吸入管路 叶轮和泵壳内没有完全充满液体而存在部分空气 则由于空气的密度远小于液体的密度 叶轮旋转对其产生的离心力很小 叶轮中心处形成的低压不足以造成吸入液体所需的真空度 此时启动离心泵也不能输送液体 此现象为气缚现象 因此离心泵启动前必须灌泵 底阀是一种单向阀 其作用是防止启动前灌入的液体从泵内排出 出口阀主要供启动 停车及调节流量时使用 若将泵的吸入口装于吸入侧设备中的液位之下 液体就会自动流入泵中 启动前就不需灌泵了 二 离心泵的主要部件叶轮 泵壳和轴封装置是离心泵的三个主要零部件 1 叶轮叶轮是离心泵的核心部件 叶轮的作用是将原动机的机械能传递给液体 使液体的静压能和动能均有所提高 按结构不同 叶轮有闭式 半闭式和开式三种类型 闭式叶轮的叶片两侧均设有盖板 因而效率较高 适用于输送不含固体颗粒的清洁液体 缺点是结构比较复杂 2 泵壳 蜗壳不仅作为汇集和导出液体的通道 而且又是一个能量转换装置 对较大的离心泵 为减小叶轮甩出的高速液体与泵壳之间的碰撞而产生过大的阻力损失 可在叶轮与泵壳间安装一个导轮 3 轴封装置 常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种 填料密封的优点是结构简单 成本较低 但密封效率较低 使用寿命较短 磨损轴并会使轴发热而出现抱轴现象 因此需要定期调解压紧盖 以保证密封效果 机械密封的优点是密封性好 装置紧凑 使用寿命长 轴不受摩擦 功率消耗低 缺点是结构复杂 制造要求高 三 离心泵的主要性能参数和特征曲线1 离心泵的主要性能参数流量 Q 扬程 H 指离心泵能够向单位重量 1N 的液体提供的有效机械能 又称为压头 单位是m效率 功率 N 2 离心泵的特性曲线离心泵的压头 功率 效率与流量之间的关系曲线 称为离心泵的特征曲线 H Q曲线 较平坦的H Q曲线适用于扬程变化不大而要求流量变动范围较大的场合 较陡的H Q曲线适用于要求扬程变化范围大而流量变动较小的场合 N Q曲线 离心泵在启动时 应将出口阀关闭 即在流量为零的情况下启动 其目的是为了降低启动功率 以免电动机因超载而受损 Q曲线 选用离心泵时 应使泵尽量在设计点附近的流量和压头下工作 这样最为经济 离心泵铭牌上标出的性能参数就是指该泵在最高效率点下运行时的性能参数 四 特征曲线的影响因素1 液体密度离心泵的流量 扬程 效率均与液体的密度无关 泵的轴功率与液体的密度有关2 液体黏度当被输送液体的黏度大于常温下清水的黏度时 液体在泵体内的能量损失将增大 此时泵的流量 扬程将减小 效率下降而轴功率增大 3 液体浓度反映在黏度和密度上4 转速5 叶轮直径 五 离心泵的汽蚀现象和安装高度1 离心泵的汽蚀现象当被吸液体上方的压强一定时 叶轮中心附近低压区的压强愈低 则吸上高度愈高 当低压区的最低压强等于或小于输送温度下液体的饱和蒸气压时 会出现汽蚀现象 汽蚀的危害传递至叶轮及泵壳的冲击波可使泵体产生振动和噪声液体中微量的溶解氧可对金属产生化学腐蚀严重时泵甚至完全不能输出液体 2 离心泵的安装高度叶轮中心附近低压区的压强越低 离心泵允许安装高度就越大 但若泵吸入口处液体的压强等于或低于操作温度下液体的饱和蒸气压 即会产生汽蚀现象 为保证离心泵能正常工作 避免汽蚀现象的发生 泵吸入口处的压强不能过低 这样泵的安装高度就不能太高 离心泵的安装高度可根据汽蚀余量来计算 六 离心泵的工作点液体输送系统由泵和管路系统组成 1 管路特征曲线管路特征曲线的形状取决于管路系统的布局和操作条件 而与泵的性能无关 2 离心泵的工作点 七 离心泵的流量调节改变管路特征曲线改变泵的转速切割叶轮外径 八 离心泵的种类与选型1 离心泵的种类按被输送液体的性质不同 离心泵可分为水泵 耐腐蚀泵 油泵和杂质泵等 按叶轮吸入液体方式不同 可分为单吸泵和双吸泵 按叶轮数目不同可分为单级泵和多级泵 水泵 广泛用于工业生产 城市给排水和农业排灌 杂质泵 用来输送含固体颗粒的悬浮液及黏度较大的浆液等 2 离心泵的选用根据被输送液体的性质和操作条件 确定泵的类型 确定输送系统的流量和扬程确定泵的型号核算泵的轴功率 九 离心泵的操作与注意事项1 启动前准备2 启动与运行全开进口阀 关闭出口阀3 停车逐渐关闭出口阀 切断电源 二 其他类型泵如往复泵 旋转泵等 其中旋转泵又包括齿轮泵 螺杆泵和漩涡泵等 一 往复泵 1 结构往复泵主要由泵缸 活塞 活塞杆 单向吸入阀和排出阀组成 2 往复泵的工作原理往复泵是依靠安装在泵体内的活塞作往复运动 依次开启吸入阀和排出阀 从而实现液体的吸入和排出 3 分类根据活塞往复一次时泵缸排液次数的不同 往复泵分为单动泵 双动泵和三联泵 冲程 单动泵活塞在泵缸内左右两端点间运动的距离 4 往复泵的工作点5 往复泵的流量调节旁路调节改变转速和活塞行程 二 旋转泵旋转泵形式很多 如齿轮泵 罗茨泵和螺杆泵等 齿轮泵常用于黏稠液体的输送 但不能输送含固体颗粒的悬浮液 罗茨泵由于结构简单 便于拆洗 且可产生中等压头 因而常用于黏稠物料的输送 齿轮泵 罗茨泵 螺杆泵 旋涡泵 3 螺杆泵具有压头大 效率高 流量均匀 噪声低等特点 常用于高压黏稠性液体的输送 4 旋涡泵旋涡泵是一种特殊类型的离心泵 主要由泵壳 叶轮 引液道 间壁等组成 旋涡泵通过旁路来调节流量 旋涡泵构造简单 制造方便 扬程高 常用于小流量高扬程或低黏度液体的输送 第二节气体输送设备 按终压和压缩比的大小 气体输送设备可分为四类 通风机 鼓风机 压缩机 真空泵 气体输送设备还可按其结构与工作原理分为离心式 往复式 旋转式和流体作用式等 其中以离心式和往复式最为常用 一 离心式通风机离心式通风机主要由蜗壳形机壳 叶轮和机座组成 中 低压离心式通风机常用于车间的通风换气 高压离心式通风机常用于气体的输送 二 鼓风机常见的鼓风机有离心式鼓风机和罗茨鼓风机 三 压缩机 一 离心式压缩机离心式压缩机具有体积小 重量轻 运行平稳 维修方便 无润滑油污染等优点 二 液环式压缩机 三 往复式压缩机往复式压缩机主要由气罐 活塞 吸入阀和排出阀组成 往复式压缩机的压缩循环包括吸气 压缩 排气和膨胀四个过程 四 真空泵从设备或系统中抽出气体的设备称为真空泵 一 水环式真空泵 水环式真空泵是一种湿式真空泵 此类真空泵的优点是结构简单 紧凑 易于制造和维修 适用于抽吸有液体的气体以及腐蚀性和爆炸性气体 二 旋片式真空泵 三 喷射泵喷射泵是利用流体流动时动能与静压能之间的相互转换来吸入和排出流体的 它既能输送液体 又能输送气体 喷射泵的优点是结构简单 紧凑 没有活动部分 缺点是蒸气消耗量大效率很低 故一般只作真空泵使用 而不作输送设备用 第三节固体输送设备 固体输送设备可分为连续式和间歇式两大类 间歇式输送设备的工作过程具有周期性 且装卸物料时停止输送 输送物料时也不装卸 间歇式输送设备一般包括起重设备和运输设备两大类 一 带式输送机 带式输送设备是药品生产中应用最广泛的连续式输送设备 在带式输送机中 输送带既是承放物料的承载件 又是传递牵引力的牵引件 它是带式输送机中成本最高 也是最易磨损的部件 按起作用不同 滚筒分为驱动 改向和紧张滚筒等 驱动滚筒是传递动力的主要部件 输送带借助与滚筒之间的摩擦力而运行 网纹带 也不适合于倾角过大的场合 二 链式输送机 链式输送机特点 输送能力大 运行平稳可靠 适用范围广 除黏度特别大的物料外 绝大多数固态物料以及成件物品都可用它来输送 三 斗式提升机 斗式提升机的工作过程包括装料 提升和装卸三个过程 斗式提升机的卸料方式有离心式 混合式和重