第二章化工原理 谭天恩.

1、第二节第二节 其他类型泵其他类型泵1、往复泵的结构和工作原理、往复泵的结构和工作原理 泵缸活塞、活塞杆排出口吸入口四川大学化工原理主要部件：缸体、活塞、活塞杆、吸入阀、排出阀。一、往复泵一、往复泵 u双动泵2、往复泵的流量和压头、往复泵的流量和压头 单动往复泵交替地进行吸入和排除过程，所以流量不连续。解决方法：（1）采用双动泵或多缸并联（2）在往复泵的压出口与吸 入口处设置空气室，利用气 体的可压缩性来缓冲瞬间流 量增大或减小。后果：引起流体的惯性阻力损失，增加能量消耗，诱发管路系统的机械振动。单缸单动泵：6060zFsnnzVVs60)2(60snfFznzVVs单缸双动泵： 式中：V 每一

2、个活塞往复一次排出的液体体积m3 Z 缸体数目 F 活塞面积 m2 S 活塞的行程（冲程） m（活塞在两端点 间移动的距离） n 活塞往复的频率（冲数） 1/min f 活塞杆的截面积 m2活门不能及时启闭和活塞环密封不严等原因造成容积损失。实际平均流量 VVVv常数VVHH0aa11管路特性曲线3、往复泵的特性曲线、往复泵的特性曲线往复泵流量由活塞扫过的体积决定，理论特性曲线为VVv 往复泵的流量与管路特性曲线无关，所提供的压头完全取决于管路情况（具有这种特性的泵称为正位移泵）。4、往复泵的流量调节、往复泵的流量调节 (1) 旁路流程：泵的总流量不变，部分液体经旁路回到泵的进口，减小主管路系

3、统流量。这种调节不经济，只适用于变化幅度小的经常性调节。(2) 变速电机：改变活塞行程或改变驱动机构转速。带有变速装置的电动往复泵采用改变转速来调节流量是一种较经济且常用的方法。 1、外观2、应用场合输送量或配比要求非常精确二、计量泵二、计量泵 1、工作原理2、应用场合腐蚀性液体，固体悬浮液三、隔膜泵三、隔膜泵 1、齿轮泵：属于正位移泵。KCB 型齿轮油泵应用场合：齿轮泵可产生较高的扬程，但流量 小。适用于输送高粘度液体或糊状 物料，但不宜输送含固体颗粒的悬 浮液。流量调节：转速或旁路调节。四、旋转泵四、旋转泵 应用场合：螺杆泵压头高、效率高、无噪音、适用于 输送高粘度液体。2、螺杆泵：属于正

4、位移泵。流量调节：转速或旁路调节一种特殊类型的离心泵。应用场合：旋涡泵的效率一般较低（20%50%）。 但因其结构简单，加工容易，可采用耐腐材料制 造，适用于高压头、小流量，不含固体颗料且粘 度不大的液体。并且启动泵时应将出口阀全开。 流量调节：与正位移泵相同。五、漩涡泵五、漩涡泵 泵的类型非正位移泵正位移泵离心泵漩涡泵往复泵旋转泵流量均匀性均匀均匀不均匀比较均匀恒定性随管路特性而变恒定恒定范围大流量小流量较小流量小流量压头大小低较高高较高效率稍低低高较高启动出口阀关闭出口阀全开出口阀全开出口阀全开调节流量调节出口阀,转速,叶轮直径转速或旁路调节转速或旁路调节转速或旁路调节各类泵的比较各类泵的

5、比较第三节第三节 气体输送机械气体输送机械1、气体输送机械在工业生产中的应用、气体输送机械在工业生产中的应用（1）气体输送：需要提高的压力不大；（2）产生高压气体：（3）产生真空：2、气体输送机械的分类、气体输送机械的分类按工作原理离心式，旋转式，往复式，喷射式等一、概述一、概述 按出口压力（终压）和压缩比：通风机：终压15kPa，压缩比11.15鼓风机：终压15300kPa，压缩比小于4压缩机：终压300kPa以上，压缩比大于4真空泵：造成负压，终压p0，压缩比由真空镀决定。二、离心式通风机二、离心式通风机 1、离心式通风机的结构特点、离心式通风机的结构特点叶轮直径较大适应大风量叶片数较多叶

6、片有平直、前弯、后弯不求高效率时前弯蜗壳的气体通道截面有矩形和圆形两种， 一般低、中压通风机多为矩形2、性能参数和特性曲线、性能参数和特性曲线（1）风量（流量）：）风量（流量）：从风机排出的气体体积流量；（2）压头（风压）：）压头（风压）：单位体积气体通过风机时获得的能量。J/m3，Pa m3/s，m3/hgugpHgugpt22222211guugppHt2212212gugpHt22222222uppt全压头静压头 动压头全风压 静压动压说明：气体获能=进出口静压差（静风压）+动能差（动风压）出口速度很高，且压缩比小，动风压占比例很高（3）轴功率和效率）轴功率和效率1000tpQN%90%

7、70性能表上参数（1atm、20）)/2 . 1 ()/(00tttppp（4）特性曲线）特性曲线HTHpNVN VHT VHp V V1atm、20用空气测定3、离心式通风机的选用、离心式通风机的选用（1）根据气体种类和风压范围，确定风机的类型（2）确定Q0和pt0 （3）根据Q0和pt0查找合适型号Pt0Q，Pst0Q，NQ，QP76 例题2-69-19D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（1）叶片数目更多（2）转速较高，且叶轮外周装有导轮（3）单级出口表压在30kPa以内；多级可达0.3MPa（4）选型方法与离

8、心泵相同。多级低速离心鼓风机三、离心式的鼓风机三、离心式的鼓风机（1）工作原理与离心式鼓风机相同（2）转速更高（3）分几段，且段与段之间设有冷却器。（4）离心式压缩机在现代大型合成氨工业和石油 化工企业中有很多应用，其压强可达几十MPa， 流量可达几十万m3/h。 四、离心式压缩机四、离心式压缩机 工作原理：工作原理：与齿轮泵相似。结构：结构：由机壳和腰形转子组成。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。五、罗茨鼓风机五、罗茨鼓风机 特点：特点：风量与转速成正比而与出口压强无关，故出口阀不可完全关闭，流量用旁路调节旁路调节。应安装稳压气罐和安全

9、阀。工作温度不能超过 85，以防转子因热膨胀而卡住。罗茨鼓风机的出口压强一般不超过 80 kPa（表压）。出口压强过高，泄漏量增加，效率降低。 L6LD 系列L10WDA 系列L4LD 系列3R5WD 系列结构：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。六、往复压缩机六、往复压缩机 1、操作原理与理想压缩循环、操作原理与理想压缩循环（1）开始时刻：点1 p1，V1（2）压缩阶段：活塞向左运动 S关D关 直至2点，D被顶开之前 p2，V2 ，点2（3）排气阶段：继续向左 D开排气

10、p2不变 直至最左端，V=0 点3（4）吸气阶段：向右运动 p=p1 0V1 点12、压缩类型、压缩类型等温压缩；绝热压缩；多变压缩3、压缩功、压缩功1111211ppVpW1-2-3-4所围成的面积所围成的面积其中为多变指数相对大小：等温多变绝热4、有余隙的压缩循环、有余隙的压缩循环余隙：余隙：排气结束活塞左侧留有一定空隙余隙膨胀阶段：余隙膨胀阶段：34活塞推进一次扫过体积余隙体积余隙系数 313VVV积活塞推进一次扫过的体实际吸气体积容积系数31410VVVV111120pp说明：说明：余隙的存在使吸、排气量减小且，则，吸、排气量压缩比，则，吸、排气量313VVV31410VVVV5、多级

11、压缩、多级压缩级间冷却级间冷却原因：原因：（1）压缩比大时，则，吸、排气量（2）气体温度过高气缸内的润滑油碳化（3）机械结构不合理6、往复压缩机的流量调节、往复压缩机的流量调节（1）调节原动机转速（2）旁路调节（3）改变气缸余隙体积第四节第四节 真空泵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

12、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。 由泵壳、带有两个旋片的偏心转子和排气阀片组成。泵工作时，旋片始终将泵腔分为吸气、排气两个工作室，转子每转一周，完成两次吸、排气过程。 特点：特点：干式真空泵，适用于抽除干燥或含有少量可凝性蒸汽的气体。不适宜抽除含尘和对润滑油起化学反应的气体。可达较高的真空度，如能有效控制管路与泵等接口处的空气漏入，且采用高质量的真空油，真空度可达99.99%以上。 工作原理与往复式压缩机相同，只是因抽吸气体压强很小，结构上要求排出和吸入阀门更加轻巧灵活，易于启动。达到较高真空度时，泵的压缩比很高，如95%的真空度，压缩比约为20左右，为减少余隙的不利影响，真空泵气缸设有一连通活塞左、右两端的平衡气道。在排气终了时让平衡气道短时间连通，使余隙中的残留气体从活塞的一侧流至另一侧，从而减少余隙的