往复式液体输送管路系统的操作与控制(单元2)

1、流体输送设备操作与控制情境2：往复式液体输送管路系统的操作与控制课程单元2：选择往复泵的规格、型号及所配电机的功率（学时：4）授课班级 上课时间周 月 日 第 节上课地点理实一体化多媒体教室教学任务1通过管路计算，确定需要输送设备提供的外加能量； 2根据输送任务及所需外加能量对泵选型，配备电机；3认识变频调速电机和通过调频调速电机进行流量调节的原理；4确定安装要求与注意事项；5螺杆泵、柱塞泵、隔膜泵、齿轮泵、比例泵、旋涡泵的性能。教学目标能力（技能）目标知识目标1能根据给定输送任务确定需要输送设备提供的外加能量；2能根据输送任务及已确定需外加能量选择往复泵，同时会选用(或确认)配备的电动机；3

2、建立节能理念，会通过变频调速电机进行流量调节的原理；4会活塞泵等其它位移泵的选择。1掌握根据输送任务确定需外加能量和选择往复泵，同时会选用配备的电动机；2掌握调频调速电机进行流量调节的原理；3掌握往复泵的结构与工作原理、往复泵流量的特点4熟悉往复式液体输设备的结构及工作原理，熟悉活塞泵等其它位移泵的特点。教学步骤序号内容教学方式占用时间1每组派（指定）一人汇报，介绍往复泵的结构与工作原理、流量的特点、确定需要输送设备提供的外加能量计算结果、选择往复泵、配备的电动机、变频调速电机进行流量调节的原理、其它位移泵的特点进行说明学生汇报、PPT30分钟2教师归纳与互动，提出修改意见教师讲授、学生互动、

3、PPT30分钟3观察活塞泵等其它位移泵，熟悉其内部结构及用途学生现场参观、互动与练习20分钟4各组汇报本组任务的完成情况，进行考核对学生现场练习进行考核20分钟5各小组根据任务初步选择往复泵的规格、型号及所配电机的功率，提交学生现场练习与师生互动50分钟6教师根据学生提交的管线图及搭建的管路系统给出小组成绩；小组互评，打分考核、打分5分钟7教师总结，提升教师讲授、PPT20分钟8布置预习任务教师讲授、PPT5分钟授课主要内容、课时分配、版书设计选择往复泵的规格、型号及所配电机的功率步骤一：每组派（指定）一人汇报汇报的具体要求：1介绍往复泵的结构与工作原理、流量的特点； 2介绍需要输送设备提供的

4、外加能量计算结果；3介绍选择往复泵、配备的电动机；4介绍变频调速电机进行流量调节的原理；5其它位移泵的特点。（1）往复泵提供的外加能量的计算（A）泵的有效压头或扬程H的计算：pk、pa吸入池、排出池液面上的压力，MPa（B）泵输入功率的计算：质量流量泵的输出功率泵的输入功率（2）电动机选型功率选择：所选电动机的功率是由生产机械所需的功率确定的。种类选择原则：主要从交流或直流、机械特性、调速与起动性能、维护及价格等方面来考虑。结构型式选择原则：电动机常用的结构型式有开启式、防护式、封闭式、防爆式，根据生产机械的周围环境条件来确定。电压等级选择原则：要根据电动机类型、功率以及使用地点的电源电压来决

5、定。Y系列笼型电动机的额定电压只有380V一个等级；大功率异步电动机才采用3000V、6000V的电压等级。转速选择原则：根据生产机械的要求而选定。启动转矩：考虑起动转矩大小。普通鼠笼式电动机，适用于转速变化率较小、不必调速的通用机械；深槽型转子电动机，转子槽较深，大多用于功率较大的机械设备；双鼠笼电动机，其特点是起动转矩较大，但最大转矩随着起动转矩的增大而减小，这类电动机适用于输送机、粉碎机、搅拌机和往复泵等要求起动转矩大、转速不变的负载。（3）三相异步电机变频调速的工作原理三相异步电机转速通常是不能改变的，转速由公式进行计算。其中：s为电动机的转差率；f为电源的频率；p为电动机的极对数。如

6、果能改变电源的频率f ，三相异步电机转速通也就改变了。因此能起到很好的节能作用。变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。因此，在电源与电动机之间接入变频器，就能方便地改变三相异步电机转速。三相异步电机转速的改变，往复泵的流量也随之改变了。（4）螺杆泵、柱塞泵、隔膜泵、齿轮泵、比例泵、旋涡泵介绍（A）螺杆泵螺杆泵主要由泵壳和一根或两根以上的螺杆构成。如图所示的双螺杆泵实际上与齿轮泵十分相似，它利用两根相互啮合的螺杆来排送液体。当所需的压强较高时，可采用较长的螺杆。螺杆泵的效率较齿轮泵高。运转时无噪音、无振动、流量均匀。可在高压下输送粘稠液体。（B）柱塞泵柱塞泵

7、是依靠柱塞在缸体中往复运动来实现吸排液体的。它具有以下特点：工作压力高  柱塞泵的工作压力一般为2040MPa，最高可达1000MP；易于变量  由于便于改变柱塞的行程，因此容易实现单向或双向变量；流量范围大 设计上可以选用不同的柱塞直径或数量，因此可得到不同的流量。 （C）隔膜泵用弹性金属薄片或耐腐蚀性橡皮制成的隔膜将活柱与被输送液体隔开，与活柱相通的一侧则充满油或水。当活柱往复运动时，迫使隔膜交替向两侧弯曲，将液体吸入和排出。（D）齿轮泵属旋转类正位移泵。两齿轮在泵吸入口脱离啮合，形成低压区，液体被吸入并随齿轮的转动被强行压向排出端。在排出端两齿轮又

8、相互啮合形成高压区将液体挤压出去。 齿轮泵的压头高而流量小，适用于输送粘稠液体以至膏状物，但不能输送含有固体粒子的悬浮液。 （E）比例泵通过变频器控制电机驱动，直联传动带动蜗轮蜗杆副作变速运动,在曲柄连杆机构的作用下,将旋转运动转变为往复直线运动，通过装在泵头上的进出口单向阀的打开和关闭产生一吸一排来达到输送液体的目的。 （F）旋涡泵旋涡泵是一种特殊类型的离心泵，由叶轮和泵体组成。叶轮四周由凹槽构成的叶片成辐射状排列。叶轮在泵壳内转动，其间有引水道，间壁与叶轮只有很小的缝隙，用来分隔吸腔和排出腔。泵内液体在随叶轮旋转的同时，在引水道与各叶片间作漩涡形运动，被叶片拍击多次，获得较多的能量。旋涡泵

9、在开动前要灌泵。旋涡泵适用于要求输送量小，压头高而粘度不大的液体。步骤二：教师归纳、提出修改意见教师根据学生汇报的情况，进行归纳总结，给出修改意见。步骤三：观摩柱塞泵等其它位移泵，进一步熟悉柱塞泵等其它位移泵的工作原理根据提供的柱塞泵等其它位移泵的观察，学生自主学习，熟悉其内部结构、特点、用途和使用场合。步骤四：各组指派一名同学介绍本组任务的完成情况，进行考核步骤五：各小组根据任务，选择往复泵的规格、型号及所配电机的功率，提交步骤六：教师根据学生提交的选择往复泵的规格、型号及所配电机的功率给出小组成绩；小组互评，打分步骤七：教师总结，提升步骤八：布置预习任务课程单元3：制订输送系统操作规程；按照规程进行往复泵管路系统的开停车操作及控制、调节