流體輸送機(jī)械

1、普通流體輸送機(jī)械簡(jiǎn)介普通流體輸送機(jī)械簡(jiǎn)介結(jié)束語結(jié)束語新型流體輸送機(jī)械新型流體輸送機(jī)械概述概述目錄目錄一、概述一、概述1 1、化工生產(chǎn)中為什么要流體輸送機(jī)械？、化工生產(chǎn)中為什么要流體輸送機(jī)械？連續(xù)流動(dòng)連續(xù)流動(dòng)的各種物的各種物料或產(chǎn)品料或產(chǎn)品 由低處送至高處由低處送至高處 由低壓送至高壓設(shè)備由低壓送至高壓設(shè)備克服管道阻力克服管道阻力流體輸送機(jī)械流體輸送機(jī)械為輸送流體而為輸送流體而提供能量提供能量的機(jī)械的機(jī)械按工作原理分：按工作原理分：動(dòng)力式（葉輪式）動(dòng)力式（葉輪式）：離心式，軸流式；：離心式，軸流式；容積式（正位移式）容積式（正位移式）：往復(fù)式，旋轉(zhuǎn)式；：往復(fù)式，旋轉(zhuǎn)式；其它類型其它類型：噴射式，

2、流體作用式等。：噴射式，流體作用式等。氣體氣體的輸送和壓縮，主要用鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)。的輸送和壓縮，主要用鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)。液體液體的輸送，主要用離心泵、漩渦泵、往復(fù)泵的輸送，主要用離心泵、漩渦泵、往復(fù)泵。固體固體的輸送，可采用的輸送，可采用流態(tài)化流態(tài)化的方法的方法2 2、為什么要用不同結(jié)構(gòu)和特性的輸送機(jī)械、為什么要用不同結(jié)構(gòu)和特性的輸送機(jī)械化工廠中輸送的流體種類繁多：化工廠中輸送的流體種類繁多：（1 1）流體種類有強(qiáng)腐蝕性的、高粘度的、含有固體懸浮）流體種類有強(qiáng)腐蝕性的、高粘度的、含有固體懸浮物的、易揮發(fā)的、易燃易爆的以及有毒的等等；物的、易揮發(fā)的、易燃易爆的以及有毒的等等；（2 2）溫度和壓強(qiáng)又

3、有高低之分；）溫度和壓強(qiáng)又有高低之分；（3 3）不同生產(chǎn)過程所需提供的流量和壓頭又各異。）不同生產(chǎn)過程所需提供的流量和壓頭又各異。 內(nèi)容內(nèi)容 1內(nèi)容內(nèi)容 2內(nèi)容內(nèi)容 3內(nèi)容內(nèi)容 4離心泵二、普通流體輸送機(jī)械簡(jiǎn)介二、普通流體輸送機(jī)械簡(jiǎn)介往復(fù)式泵其他液體泵氣體輸送機(jī)械主要有葉輪，泵體，泵軸和軸承這四部分。葉輪內(nèi)的液體受到葉片的推動(dòng)而與葉片共同旋轉(zhuǎn)。由旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力使液體由中心向外運(yùn)動(dòng)并獲得動(dòng)能增量。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、流量大而且均勻、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，在化工生產(chǎn)中的使用最為廣泛。離心泵離心泵基本結(jié)構(gòu)：基本結(jié)構(gòu)：活塞（或柱塞）活塞（或柱塞）活塞桿活塞桿 沖程沖程S：活塞移動(dòng)：活塞移動(dòng)距離距離泵缸泵缸活門活門

4、聯(lián)動(dòng)裝置聯(lián)動(dòng)裝置 原理：原理： 單動(dòng)往復(fù)泵單動(dòng)往復(fù)泵 雙動(dòng)往復(fù)泵雙動(dòng)往復(fù)泵往復(fù)泵往復(fù)泵計(jì)量泵計(jì)量泵適用于小流量、固適用于小流量、固定流量或比例的液定流量或比例的液體輸送。體輸送。隔膜泵隔膜泵腐蝕性液體或腐蝕性液體或含有懸浮物的含有懸浮物的液體。液體。齒輪泵齒輪泵螺桿泵螺桿泵可用于輸送帶顆粒的懸浮可用于輸送帶顆粒的懸浮液，適于在高壓下輸送粘液，適于在高壓下輸送粘稠性液體。稠性液體。其他液體泵其他液體泵壓頭較高而流量較小，適用壓頭較高而流量較小，適用于輸送粘稠液體以至膏狀物于輸送粘稠液體以至膏狀物料，不能輸送懸浮液。料，不能輸送懸浮液。氣體輸送機(jī)械氣體輸送機(jī)械 氣體輸送氣體輸送 產(chǎn)生高壓氣體產(chǎn)生高

5、壓氣體 產(chǎn)生真空產(chǎn)生真空特點(diǎn)：特點(diǎn)： 可壓縮，可壓縮，V，T有變化有變化 ，VS大約是大約是 u=1525m/s 通氣機(jī)：通氣機(jī)： 終壓不大于終壓不大于15kPa, p2/p1 = 11.15 鼓風(fēng)機(jī)：終壓不鼓風(fēng)機(jī)：終壓不15-300kPa ，p2/p1 4 真空泵：終壓為大氣壓，壓縮比范圍大。真空泵：終壓為大氣壓，壓縮比范圍大。 磁力泵三、新型流體輸送機(jī)械三、新型流體輸送機(jī)械（Magnetic Pump）噴射泵（Jet Pump） 直線共軛內(nèi)嚙合齒輪泵（Straight conjugate internal gear pump）渦輪分子泵Turbo molecular pumpPART ON

6、E背景結(jié)構(gòu)原理特點(diǎn)發(fā)展前景磁力泵磁力泵1、背景、背景隨著工業(yè)的飛速發(fā)展,能源的過度利用及環(huán)境的污染問題越來越被人們所重視。1990年美國(guó)頒布的空氣潔凈法令(The US Clean Air Act)把密封泵列為最大的環(huán)境污染源之一。同時(shí),這個(gè)時(shí)期永磁材料與磁力傳動(dòng)技術(shù)等高新科技得到發(fā)展,在這兩個(gè)大背景下，磁力泵作為一種新興流體輸送機(jī)械出現(xiàn)。2、結(jié)構(gòu)及工作原理、結(jié)構(gòu)及工作原理（1 1）磁力傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式）磁力傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式磁性傳動(dòng)有兩種結(jié)構(gòu)形式:圓筒形磁力聯(lián)軸器和圓盤形磁力聯(lián)軸器（圖 1）。圓筒形磁力聯(lián)軸器由于磁鋼利用率高，在相同參數(shù)下，單位磁體積能夠獲得較大的傳動(dòng)力矩，因而得到廣泛應(yīng)用。 圓盤

7、形磁聯(lián)軸器，兩磁鋼間會(huì)產(chǎn)生較大的軸向力，在設(shè)計(jì)時(shí)必須采用平衡軸向力措施和加厚隔離套，否則會(huì)使隔離套變形以致?lián)p壞。 由于這些原因，盡管圓盤形聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造,但應(yīng)用較少。（2 2）傳動(dòng)原理）傳動(dòng)原理原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)外磁鋼轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),由于磁場(chǎng)的作用內(nèi)磁鋼轉(zhuǎn)子則同步旋轉(zhuǎn),葉輪和內(nèi)磁鋼轉(zhuǎn)子同軸一起旋轉(zhuǎn)來輸送液體。2、結(jié)構(gòu)及工作原理、結(jié)構(gòu)及工作原理3 3、特點(diǎn)、特點(diǎn)（1 1）優(yōu)點(diǎn)）優(yōu)點(diǎn) 將軸傳遞動(dòng)力的動(dòng)密封轉(zhuǎn)化為靜密封,實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的無接觸傳遞和輸送介質(zhì)的零泄漏 可避免振動(dòng)傳遞,實(shí)現(xiàn)工作機(jī)械的平穩(wěn)運(yùn)行 與剛性聯(lián)軸器相比,安裝、拆卸、調(diào)試、維修均較方便（2 2）缺點(diǎn)）缺點(diǎn)永磁體磁場(chǎng)的存在干擾周圍的環(huán)境磁力聯(lián)軸

8、器在起動(dòng)過程中易產(chǎn)生滯后現(xiàn)象與接觸式密封裝置相比較,傳動(dòng)效率相對(duì)降低4 4、發(fā)展前景、發(fā)展前景磁力自吸泵使用方便，工作可靠，便于遠(yuǎn)程集中控制，實(shí)行自動(dòng)化操作的優(yōu)點(diǎn)，未來磁力自吸泵的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)越來越廣泛。結(jié)構(gòu)原理特點(diǎn) 發(fā)展前景 PART TWO噴射泵背景1.1.背景背景 噴射泵是一種用來傳遞能量、質(zhì)量的流體機(jī)械設(shè)備。在噴射泵中兩股不同壓力的流體相互混合,發(fā)生能量交換后形成一種居中壓力的混合流體。噴射泵提高引射流體的壓力而不直接消耗機(jī)械能,并且由于它自身具有的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)如工作可靠、沒有轉(zhuǎn)動(dòng)部件、安裝維護(hù)方便等受人們的青睞而被廣泛的應(yīng)用到了工程實(shí)際的各個(gè)領(lǐng)域中。2.結(jié)構(gòu)原理（1 1）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu) 噴射泵

9、是利用紊動(dòng)擴(kuò)散作用進(jìn)行傳質(zhì)傳能的流體機(jī)械和混合反應(yīng)設(shè)備。在噴射泵中兩股不同壓力的流體相互混合,發(fā)生能量交換后形成一種居中壓力的混合流體。噴射泵的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,主要由噴嘴、喉管、擴(kuò)散管和吸入室組成噴射泵結(jié)構(gòu)示意圖噴射泵結(jié)構(gòu)示意圖（2 2）原理）原理 一定壓力的流體通過噴嘴高速射出,此時(shí),工作流體的壓力能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,把噴嘴附近的空氣帶走,導(dǎo)致在吸入室內(nèi)形成真空,吸入低壓流體,兩股不同壓力的流體,在混合室內(nèi)產(chǎn)生能量、動(dòng)量和質(zhì)量的交換,工作流體的速度及壓力均減少,引射流體速度增加,在混合室出口處兩股流體的流速漸趨均勻，工作流體攜帶引射流體進(jìn)入擴(kuò)散室后,兩股流體一邊繼續(xù)進(jìn)行能量交換,一邊逐漸壓縮,將

10、動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能,并將混合流體增壓后排出噴射泵。2.結(jié)構(gòu)原理結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加工容易,工作可靠,安裝維護(hù)方便,密封性好；（1）優(yōu)點(diǎn)）優(yōu)點(diǎn) One Two Three3、特點(diǎn)、特點(diǎn)利用噴射泵的噴射增壓性能可以有效的避免水泵汽蝕,并提高水泵的自吸能力；3. 適用于高溫、高壓、高真空領(lǐng)域。噴射器中的兩股流體在混合時(shí)有較大的能量損失,因此,引射效率比較低由于蒸汽噴射泵理論研究和實(shí)驗(yàn)研究的局限性，無法對(duì)泵內(nèi)復(fù)雜的流場(chǎng)做出詳細(xì)的描述，不能再現(xiàn)泵內(nèi)實(shí)際的流動(dòng)狀況，在預(yù)測(cè)和評(píng)估其工作性能方面存在明顯的不足u1u23、特點(diǎn)、特點(diǎn) 4、發(fā)展前景、發(fā)展前景隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，通過編程，憑借計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算能力和可視

11、化的優(yōu)點(diǎn)來幫助解決、分析工程實(shí)際問題成為噴射泵一個(gè)重要發(fā)展方向。噴射泵是一種十分簡(jiǎn)單的新型泵，使用壽命長(zhǎng)，維修方便；適用于石油化工等行業(yè)的小流量、高揚(yáng)程介質(zhì)的 輸送，是一種具有發(fā)展前途的新型工業(yè)管道用泵。結(jié)構(gòu)原理特點(diǎn) 發(fā)展前景 PART THREE直線共軛內(nèi)嚙合齒輪泵背景1.1.背景背景 進(jìn)入二十一世紀(jì),工業(yè)發(fā)展水平突飛猛進(jìn),液壓傳動(dòng)已逐漸取代了傳統(tǒng)的機(jī)械。齒輪泵是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的液壓動(dòng)力元件,根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵兩大類。齒輪泵在實(shí)際生產(chǎn)中運(yùn)用程度很高,是液壓系統(tǒng)的核心零部件具有。自身擁有體積小,重量輕,使用可靠性高,使用壽命較長(zhǎng),制造難度低,維修方便,價(jià)格便宜等

12、優(yōu)點(diǎn)。其單級(jí)泵的輸出壓力可達(dá)20Mpa,工作時(shí)噪音最小可達(dá)到53dB,在液壓行業(yè)被稱為安靜泵（Quiet Pump）.2.結(jié)構(gòu)原理(1(1）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu) 直線共軛內(nèi)嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)如下圖所示，主要由外齒輪、內(nèi)齒圈、前泵蓋、泵體和傳動(dòng)軸等零部件組成。該泵的月牙板與泵體為一體，外齒輪和內(nèi)齒圈在泵體內(nèi)偏心安裝，且外齒輪為主動(dòng)輪.(2(2）原理）原理 如圖所示，靠外齒輪與內(nèi)齒圈作內(nèi)嚙合運(yùn)動(dòng)進(jìn)行工作，其中月牙板和外殼側(cè)壁及齒輪嚙合點(diǎn)沿齒寬方向的接觸線將吸油腔和排油腔隔開。當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸使外齒輪繞圓心按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)內(nèi)齒圈繞它的中心作同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)在吸油區(qū)附近的封閉容積變大而形成吸油，在排油區(qū)附近的

13、封閉容積變小而產(chǎn)生排油，若齒輪連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，油泵便連續(xù)、周期性地進(jìn)行吸、排油。2.結(jié)構(gòu)原理2.結(jié)構(gòu)原理 3、特點(diǎn)直線共輒內(nèi)嚙合齒輪粟具有輸出壓力高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓力脈動(dòng)和噪音小的突出優(yōu)點(diǎn),可以應(yīng)用于在各式機(jī)械液壓設(shè)備。這種齒輪泵有一對(duì)特殊的直線共輾內(nèi)嚙合齒輪副,外齒輪的齒廓是簡(jiǎn)單容易加工的直線,內(nèi)齒圈的齒廓是與外齒輪的齒廓共輒的曲線, 曲率小,接觸強(qiáng)度高;而且不存在根切,彎曲強(qiáng)度也很高。 4、 發(fā)展前景目前，很多企業(yè)和學(xué)者對(duì)直線共軛內(nèi)嚙合齒輪泵進(jìn)行了研究和優(yōu)化設(shè)計(jì)，主要集中在以下幾個(gè)方面：（1） 直線共軛內(nèi)嚙合齒輪的加工方法研究；（2） 齒輪接觸強(qiáng)度和齒圈強(qiáng)度的分析與研究；（3） 直線共軛內(nèi)嚙合齒輪

14、泵齒廓曲線與嚙合線方程的推導(dǎo)研究；（4） 直線共軛內(nèi)嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)及參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究；（5） 直線共軛內(nèi)嚙合齒輪泵流量特性的分析。 結(jié)構(gòu)原理特點(diǎn) 發(fā)展前景 PART FOUR渦輪分子泵渦輪分子泵背景1.1.背景背景 分子泵自1912年誕生以來,至今已快近一個(gè)世紀(jì)了。它在初期進(jìn)展較緩慢,在1970年以前，分子泵的應(yīng)用還僅限于核物理、電真空、表面科學(xué)等領(lǐng)域。但近20年來由于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的興起和薄膜工業(yè)的發(fā)展,分子泵才被人們所重視,并得到了興旺和發(fā)達(dá),現(xiàn)代的分子泵已發(fā)展到實(shí)用和普及的階段。渦輪分子泵是一種高速旋轉(zhuǎn)的精密動(dòng)量傳輸式真空泵,是獲得高真空(HV)和超高真空(UHV)的關(guān)鍵設(shè)備之一，近年來關(guān)

15、于渦輪分子泵的研究變得十分熱門。2.結(jié)構(gòu)原理（1 1）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu) 渦輪分子泵是由泵殼、渦輪葉列組件和電動(dòng)機(jī)(包括電源)組成的。渦輪葉列組件是由多級(jí)的動(dòng)片和定片相間排列組成的。根據(jù)葉片不同的幾何形狀,又把葉列分成高、中、低真空三個(gè)區(qū)段。通常葉列的第一級(jí)和最末級(jí)都是動(dòng)片,兩動(dòng)片之間均為定片，結(jié)構(gòu)如圖2.2所示。（2 2）原理）原理渦輪分子泵( turbo-molecular pump，TMP，以下簡(jiǎn)稱分子泵) 依靠高速運(yùn)動(dòng)的渦輪表面“拖動(dòng)”氣體分子作定向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)氣體抽出，獲得清潔高真空和超高真空。2.結(jié)構(gòu)原理氣體輸送能力強(qiáng)。大多氣體輸送能力強(qiáng)。大多數(shù)渦輪分子泵對(duì)于輸送數(shù)渦輪分子泵對(duì)于輸送輕氣體輕

16、氣體 （如氫、氦）的（如氫、氦）的能力很強(qiáng)能力很強(qiáng)在許多應(yīng)用中，渦輪分子在許多應(yīng)用中，渦輪分子泵可不用高真空閥門或粗泵可不用高真空閥門或粗真空閥，使用方便真空閥，使用方便3、特點(diǎn)、特點(diǎn)清潔，無油蒸汽返流清潔，無油蒸汽返流循環(huán)的時(shí)間短循環(huán)的時(shí)間短高壓力下性能良好高壓力下性能良好適于超高真空應(yīng)用適于超高真空應(yīng)用對(duì)顆粒物或?qū)︻w粒物或沉積物敏感沉積物敏感泵會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)泵會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)和噪音問題和噪音問題暴露大氣暴露大氣易引起事故易引起事故（2）缺點(diǎn)）缺點(diǎn)設(shè)備費(fèi)用高設(shè)備費(fèi)用高由于結(jié)構(gòu)上的原因,渦輪分子泵也有其致命的缺點(diǎn):造價(jià)很高而且易損壞,在損壞前征兆不明顯,不易預(yù)測(cè)。如何提高渦輪分子泵的使用壽命,成為企業(yè)致力解決的重要問題之一。目前渦輪分子泵的研究方向主要是整體轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)。4 4、發(fā)展前景發(fā)展前景四、結(jié)束語四、