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1、流流 体体 输输 送送 机机 械械 及及 管管 路路20122012年认识实习年认识实习2.1 2.1 概述概述 2.2 2.2 离心泵离心泵 2.3 2.3 往复泵往复泵 2.4 2.4 其他化工用泵其他化工用泵 2.5 2.5 气体输送机械气体输送机械内内 容容2.1 2.1 概概 述述1 1、流体输送机械的用途、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。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
2、供能量的机械为输送流体而提供能量的机械 - - 流体输送机械流体输送机械2 2、流体输送机械的分类、流体输送机械的分类流体输送机械流体输送机械- - - -泵泵液体输送机械液体输送机械- - - -压缩机、真空泵压缩机、真空泵通风机、鼓风机通风机、鼓风机气体输送机械气体输送机械工作原理工作原理液体输送机械液体输送机械气体输送机械气体输送机械速度式速度式离心式离心式离心泵离心泵旋涡泵旋涡泵离心风机离心风机离心压缩机离心压缩机轴流式轴流式轴流泵轴流泵轴流式通风机轴流式通风机喷射式喷射式喷射泵喷射泵容积式容积式往复式往复式往复泵、隔膜往复泵、隔膜泵、计量泵泵、计量泵往复式压缩机往复式压缩机回转式回转
3、式齿轮泵齿轮泵 、螺杆、螺杆泵泵罗茨风机、液罗茨风机、液环压缩机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，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，真空泵压缩机，真空泵压缩比压缩比= 出口压力：进口压力出口压力：进口压力通风机通风机: 终压终压 14.7 kPa(表压表压) 压缩比压缩比11.15鼓风机鼓风机: 终压终压14.7294 kPa (表压表压) 压缩比压缩比4 压缩机：压缩机： 终压终压 294 kPa (表压表压) 压缩比压缩比4真空泵：真空泵： 使设备产生真空（绝压大气压），一般在使设备产生真空（绝压大气压），一般在 0.2 kgf/cm2(绝绝
4、) 以下。以下。 什么叫表压什么叫表压？1 1、离心泵的工作原理及构造、离心泵的工作原理及构造 电动机电动机轴轴旋转离心力旋转离心力叶轮间液体叶轮间液体动能增加动能增加压力能增加压力能增加叶轮旋转叶轮旋转 离心泵的工作原理离心泵的工作原理离心泵的工作原理及构造泵壳扩容泵壳扩容大部分动能转大部分动能转化为压力能化为压力能 离心泵的工作原理及构造 离心泵装置的构造离心泵装置的构造1 1、泵、泵2 2、吸入系统、吸入系统3 3、排出系统、排出系统 离心泵的构造离心泵的构造离心泵的工作原理及构造主要部件主要部件 叶轮：叶轮：将电动机的机械能传给液体，使液体的静压能将电动机的机械能传给液体，使液体的静压
5、能和动能均有所提高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。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叶轮遭受指向吸入口方向的轴向推力轴向推力，这使叶轮向吸入口侧位移，引起叶轮这使叶轮向吸入口侧位移，引起叶轮与泵壳接触处的磨损。与泵壳接触处的磨损。解决办法解决办法：叶轮后盖板上钻一些小叶轮后盖板上钻一些小-平衡孔平衡
6、孔。 离心泵的工作原理及构造或采用或采用平衡管、平衡鼓、平衡盘平衡管、平衡鼓、平衡盘 泵壳泵壳作用：作用： 1 1、集液：集液：汇集叶轮甩出的液体，并导向泵出口。汇集叶轮甩出的液体，并导向泵出口。 2 2、能量转换：能量转换：将部分动能转换为静压能，将部分动能转换为静压能，思考思考4 4：为什么泵壳呈蜗壳状？为什么泵壳呈蜗壳状？为了将液体动能转化成压力能为了将液体动能转化成压力能并减少能量损失并减少能量损失 为提高转换效率，有时装有导轮。为提高转换效率，有时装有导轮。离心泵的工作原理及构造 轴封装置轴封装置泵轴与泵壳之间的密封称为轴封。作用是防止高泵轴与泵壳之间的密封称为轴封。作用是防止高压液
7、体从泵壳内沿轴的四周漏出，或者外界空气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。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）单吸式泵（液体从叶轮的一面进入）按液体吸入方式按液体吸入方式：？双吸式泵（液体从叶轮的两面进入）双吸式泵（液体从叶轮的两面进入） 单级泵单级泵- -泵轴上只装有一个叶轮泵轴上只装有一个叶轮按叶轮级数：按叶轮级数：多级泵多级泵- -泵轴上装有串联的两个以上的叶轮泵轴上装有串联的两个以上的叶轮 水泵、耐腐蚀泵、油泵和杂质泵等水泵、耐腐蚀泵、油泵和杂质泵等 按其用途：按其用途：离心泵的启动顺序：离心泵的启动顺序：
8、打开进口阀打开进口阀灌泵灌泵关闭出口阀关闭出口阀启动泵启动泵出口压力稳定后出口压力稳定后缓慢打开出口阀缓慢打开出口阀注意：注意：气缚气缚盘车盘车气缚现象气缚现象气缚现象：气缚现象：泵壳和吸入管泵壳和吸入管路内没有充满液体，泵内路内没有充满液体，泵内有空气，由于空气密度远有空气，由于空气密度远小于液体的密度，叶轮旋小于液体的密度，叶轮旋转对其产生的离心力很小，转对其产生的离心力很小，叶轮中心处所形成的低压叶轮中心处所形成的低压不足以吸上液体，泵就无不足以吸上液体，泵就无法工作。法工作。思考思考2 2： 泵启动前为什么要灌满液体？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安装高度注
9、意：气蚀现象注意：气蚀现象允许安装高度允许安装高度离心泵的主要性能参数离心泵的主要性能参数流量流量qv 泵单位时间所输送的液体体积，泵单位时间所输送的液体体积，m3/h 效率效率 效率反映了泵与风机中能量的损失程度效率反映了泵与风机中能量的损失程度 压头压头H 泵对单位泵对单位重量重量流体提供的有效能量，流体提供的有效能量， m离心泵的总效率为离心泵的总效率为 :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。流量下泵的效率最高。 容积效率容积效率 v：由于流量泄漏所造成的能量损失由于流量泄漏所造成的能量损失水力效率水力效率 H：
10、由于流动阻力所造成的能量损失由于流动阻力所造成的能量损失机械效率机械效率 m：由于轴承、密封填料和轮盘的摩擦损失。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 1、往复泵的结构及工作原理、往复泵的结构及工作原理结结构构：由由泵泵缸缸、活活塞塞、活活塞塞杆杆、吸吸入入和和排排出出单单向向阀阀（活活门门）构构成成，有有电电动动和和汽汽动动两种驱动形式。两种驱动形式。往往 复复 泵泵 通过活
11、塞将机械能以压力能通过活塞将机械能以压力能 的形式传递给液体。是容积的形式传递给液体。是容积 式输送机械。式输送机械。单单 动动 泵泵 一个工作循环中吸液和排液一个工作循环中吸液和排液 各一次。各一次。冲冲 程程 活塞在左右两端间移动的距离。活塞在左右两端间移动的距离。工作循环工作循环 活塞从右至左、从左至右回到原活塞从右至左、从左至右回到原 处为一个工作循环。处为一个工作循环。缺缺 点点 增加流体的阻力损失，诱发增加流体的阻力损失，诱发 管路系统的机械振动。管路系统的机械振动。解决方法解决方法 采用双动泵或多缸并联采用双动泵或多缸并联0双动往复泵双动往复泵多缸并联多缸并联其它化工用泵其它化工
12、用泵计量泵（计量泵（Metering pump）：工作原理工作原理 通过偏心轮把电机的旋转运动变成柱塞的往复运动。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。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。用用 途途 输送量或配比要求非常精确。输送量或配比要求非常精确。隔膜泵：隔膜泵：工作原理工作原理往复泵的一种。往复泵的一种。流量调节流量调节调整柱塞往复频率或旁路。调整柱塞往复频率或旁路。应用场合应用场合输送腐蚀性的液体或固体悬浮液。输送腐蚀性的液体或固体悬浮液。齿轮泵：齿轮泵： 齿轮油泵工作原理工作原理依靠齿轮
13、的旋转不断吸入和排出液体依靠齿轮的旋转不断吸入和排出液体流量调节流量调节调整转速或旁路。调整转速或旁路。应用场合应用场合高压头、小流量，适用输送高粘度液体及膏状物。高压头、小流量，适用输送高粘度液体及膏状物。螺杆泵：螺杆泵：有单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵以及五螺杆泵。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，最终由排出口排出将液体沿轴向推进，最终由排出口排出流量调节流量调节调整转速或旁路。调整转速或旁路。应用场合应用场合高压头、高效率、小流量、无噪音，适
14、用输送高粘度液体。高压头、高效率、小流量、无噪音，适用输送高粘度液体。气体输送机械气体输送机械 共性：共性：气体和液体同为流体，输送机械工作原理基本相似。气体和液体同为流体，输送机械工作原理基本相似。特性：特性：气体密度远较液体小且可压缩。气体密度远较液体小且可压缩。(1) (1) 一定质量流量下气体体积流量大，输送机械的体积较大；一定质量流量下气体体积流量大，输送机械的体积较大；(2) (2) 气体输送管路的常用流速要比液体大得多气体输送管路的常用流速要比液体大得多( (一般约一般约1010倍倍) )。而通常流。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，气体输体流动阻力正比
15、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；送要求提供的压头相应也更高；(3) (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。的影响因素也更多。 与液体输送机械的区别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，真空泵通风机，鼓风机，压缩机，真空泵压缩比压缩比=出口压力：进口压力出口压力：进口
16、压力通风机通风机: 终压终压 14.7kPa(表压表压) 压缩比压缩比11.15鼓风机鼓风机: 终压终压14.7 294.kPa (表压表压) 压缩比压缩比4 压缩机：压缩机： 终压终压 294 kPa (表压表压) 压缩比压缩比4真空泵：真空泵： 使设备产生真空（绝压大气压），一般在使设备产生真空（绝压大气压），一般在0.2kgf/cm2(绝绝) ) 以下。以下。 按工作原理分类：按工作原理分类：离心式、旋转式、往复式、喷射式等离心式、旋转式、往复式、喷射式等按出口压力与压缩比分类：按出口压力与压缩比分类：通风机（通风机（通风机（通风机（FanFan）类别：类别：轴流式、离心式轴流式、离心式
17、特点：特点：轴流式：排风量大，风压很小轴流式：排风量大，风压很小 ，一般用于通风，一般用于通风 离心式：离心式：低压离心通风机：出口低压离心通风机：出口风压小于风压小于1.0 kPa（表压）（表压）中压离心通风机：出口风压中压离心通风机：出口风压1.03.0 kPa（表压）（表压）高压离心通风机：出口风压高压离心通风机：出口风压3.015.0 kPa（表压（表压）离心通风机离心通风机（CentrifugalFan）工作原理：工作原理：与离心泵基本相同与离心泵基本相同叶片形状：叶片形状：前弯、平直、后弯前弯、平直、后弯蜗壳截面：蜗壳截面：矩形、圆形矩形、圆形离心通风机离心通风机（Centrifu
18、galFan）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离心鼓风机（透平鼓风机（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。离心泵相似，各级叶轮的直径大小也大致相同。 鼓风机鼓风机（Blower）有旋转式、离心式等类型。 工作原理：工作原理：与离心泵相同。与离心泵相同。多级离心鼓风机结构图离心鼓风机离心鼓风机 （透平鼓风机（透平鼓风机 ）罗茨鼓风机（容积式风机）罗茨鼓风机（
19、容积式风机）工作原理：工作原理：与齿轮泵相似。与齿轮泵相似。结结构构：由由机机壳壳和和渐渐开开摆摆线线形形的的转转子子组组成成. .两两转转子子之之间间、转转子子与与机机壳壳之之间间间间隙很小隙很小, ,无过多泄漏无过多泄漏. .改变两转子的旋转方向改变两转子的旋转方向, ,则吸入与排出口互换。则吸入与排出口互换。特点：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。且流量大的情况。特点：特点： (1) (1) 风量与转速成正比，转速一定时，出口压力提高，风量与转速成正比，转速一定时，出口压力提高， 风量
20、可保持大体不变。风量可保持大体不变。 (2) (2) 输气量范围：输气量范围：2500m3/min。出口表压在。出口表压在80kPa以内以内 且在且在40kPa附近效率较高。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，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。工业上使用的压缩机主要有往复式和离心式两种类型。 往复式压缩机往复式压缩机 （Reciprocating Compressor）结构：结构：
21、主要部件有气缸、活塞、吸入和压出活门。主要部件有气缸、活塞、吸入和压出活门。工作原理：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、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。温度升高。其它类型的压缩机（其它类型的压缩机（CompressorCompressor）旋片式压缩机旋片式压缩机 螺杆式压缩机螺杆式压缩机可连续输出流量超过可连续输出流量超过400 m/min，压，压力高达力高达1 MPa。和叶片式压缩机相比，此类压缩机能和叶片式压缩机相比，此类压缩机能输
22、送出连续的无脉动的压缩空气。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水环真空泵属湿式真空泵，结构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简单。由于旋转部分没有机械摩擦，使用寿命长，操作可靠。适擦，使用寿命长，操作可靠。适用于抽吸夹带有液体的气体。但用于抽吸夹带有液体的气体。但效率低，一般为效率低，一般为3030%50% %，所能，所能造成的真空度还受泵体内水温的造成的真空度还受泵体内水温的限制。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
23、充有一定量的水，当叶轮旋转时，水在离心力作用下形成水安装。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。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，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
24、动部件，但效率低，工作流体消耗大。单级可达泵结构简单，无运动部件，但效率低，工作流体消耗大。单级可达 90% 90% 的的真空度，多级喷射泵可获得更高的真空度。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：根据工作原理的不同，可分为：闸阀、闸阀、碟阀、碟阀、 截止阀、截止阀、 旋塞阀、旋塞阀、 球阀、球阀、滑阀滑阀闸 阀碟 阀截 止 阀旋 塞 阀 与 球 阀单 流管管件件序号序号介质名介质名称称涂色管道涂色管道注字名称注字名称注字颜注字颜色色序号序号 介质名称介质名称涂色管涂色管道道注字名称注字名称注字颜注字颜色色1水水绿绿水水白白13盐酸盐酸灰灰
25、盐酸盐酸黄黄2蒸汽蒸汽红红蒸汽蒸汽白白14硫酸硫酸红红硫酸硫酸白白3空气空气深蓝深蓝空气空气白白15硝酸硝酸管本色管本色硝酸硝酸蓝蓝4氧气氧气天蓝天蓝氧气氧气黑黑16醋酸醋酸管本色管本色醋酸醋酸绿绿5氢气氢气深绿深绿氢气氢气红红17煤气煤气紫紫煤气煤气白白6氮氮气气黄黄氮氮气气黑黑18可燃液体可燃液体银白银白 可燃液体可燃液体黑黑7二氧化二氧化氮氮黑黑二氧化氮二氧化氮黄黄19物料管道物料管道红红按管道介按管道介质注字质注字黄黄8真空真空白白真空真空天蓝天蓝20纯碱纯碱粉红粉红纯碱纯碱白白9氨气氨气黄黄氨气氨气黑黑21烧碱烧碱深蓝深蓝烧碱烧碱白白10氯气氯气草绿草绿氯气氯气白白22化工厂管道涂颜色和注字规定化工厂管道涂颜色和注字规定 注：注：对于采暖装置一律涂刷银漆，不注字。对于采暖装置一律涂刷银漆，不注字。通风管道（塑料管除外）一律涂灰色。通风管道（塑料管除外）一律涂灰色。对于不锈钢管、有色金属管、玻璃管、塑料对于不锈钢管、有色金属管、玻璃管、塑料管以及保温外用铝皮保护罩时，均不涂色。管以及保温外用铝皮保护罩时，均不涂色。对于室外地沟的管道不涂色，但在井内接头对于室外地沟的管道不涂色，但在井内接头处应按介质进行涂色。处应按介质进行涂色。对于保温涂沥青的防腐管道，均不涂色。对于保温涂沥青的防腐管道，均不涂色。
