流體輸送機(jī)械2.2

PrinciplesofChemicalEngineering

-chapter2

Fluid-movingMachinery2.2其他類型泵容積式泵-往復(fù)泵往復(fù)泵的泵缸內(nèi)有活塞、通過(guò)活塞桿與傳動(dòng)機(jī)械相連接?；钊梢栽诟變?nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。泵缸左側(cè)是閥室，內(nèi)有吸入閥和排出閥，它們都是單向閥。泵缸內(nèi)活塞與閥之間的空間稱為工作室。往復(fù)泵是依靠活塞在泵缸左右兩端點(diǎn)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)而吸入和壓出液體的。容積式泵-往復(fù)泵

當(dāng)活塞自左向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，工作室容積增大，形成低壓。貯池內(nèi)的液體受大氣與工作室之間的壓頭作用，被壓進(jìn)吸入管，頂開(kāi)吸入閥而進(jìn)入泵缸。這是排出閥因受到排出管中液體的壓力而關(guān)閉，當(dāng)活塞移至右端時(shí)，工作室的容積為最大，吸入的液體量也達(dá)到最大。此后活塞開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，液體受擠壓，使吸入閥關(guān)閉，同時(shí)工作室內(nèi)壓力增高，當(dāng)壓力稍高于出口管壓力時(shí)，排出閥被推開(kāi)，液體進(jìn)入排出管排出?；钊频阶蠖藭r(shí)，排液完畢，完成了一個(gè)工作循環(huán)、此后，活塞又向右移動(dòng)，開(kāi)始下一個(gè)工作循環(huán)?；钊趦啥它c(diǎn)間的距離稱為沖程。容積式泵-往復(fù)泵

往復(fù)泵在活塞往復(fù)一次的過(guò)程中，吸液和排液各一次的，稱為單動(dòng)泵。容積式泵-往復(fù)泵

若活塞兩側(cè)都裝有閥門，活塞往復(fù)一次，吸液和排液各二次，則為雙動(dòng)泵。若用于操作壓力較高的場(chǎng)合，則將活塞改成活柱（柱塞）。容積式泵-往復(fù)泵

容積式泵-往復(fù)泵往復(fù)泵也是借助貯池液面上的壓力來(lái)吸入液體，所以安裝高度也有限。但往復(fù)泵內(nèi)的低壓是依靠工作室的擴(kuò)張?jiān)斐傻?，因而開(kāi)啟之前不需灌液也能吸入液體，即具有自吸能力。往復(fù)泵的流量Q取決于活塞面積，沖程，沖數(shù)（往復(fù)頻率），通常是固定不變的；壓頭H與流量無(wú)關(guān)，理論上可以達(dá)到任意的高度，事實(shí)上壓頭He受管路的承壓能力限制。

容積式泵-往復(fù)泵

若泵的出口閥關(guān)閉，活塞繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，會(huì)在工作室內(nèi)造成極大的壓力而導(dǎo)致電機(jī)或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)超負(fù)荷而損壞，因而往復(fù)泵一般不設(shè)出口閥，有也必須打開(kāi)后啟動(dòng)泵。流量調(diào)節(jié)也不能用出口閥來(lái)調(diào)節(jié)。流量調(diào)節(jié)方法：①用旁路閥調(diào)節(jié)流量。泵的送液量不變，只是讓部分被壓出的液體返回貯池，使主管中的流量發(fā)生變化。顯然這種調(diào)節(jié)方法很不經(jīng)濟(jì)，只適用于流量變化幅度較小的經(jīng)常性調(diào)節(jié)；②改變曲柄轉(zhuǎn)速。因電動(dòng)機(jī)是通過(guò)減速裝置與往復(fù)泵相連的，所以改變減速裝置的傳動(dòng)比可以很方便地改變曲柄轉(zhuǎn)速，從而改變活塞自往復(fù)運(yùn)動(dòng)的頻率，達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。往復(fù)泵的效率一般都在70%以上，最高右超過(guò)90%，適用于Q不太大，H較高的液體輸送，可用于黏稠、非腐蝕液體的輸送。容積式泵-隔膜泵

屬于往復(fù)泵的一種，特點(diǎn)是用彈性薄膜（橡膠、皮革或塑料制成）將泵分隔成不連通的兩部分，被輸送的液體位于隔膜一側(cè)，活柱位于另一側(cè)，彼此不相接觸，活柱即避免了受腐蝕或被磨損，活柱的往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過(guò)介質(zhì)（油或水）傳遞到隔膜上，隔膜于是也做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使另一側(cè)的被輸送液體經(jīng)球形活門吸入或排出。專用于輸送腐蝕性液體或含有懸浮物的液體。容積式泵-隔膜泵

容積式泵-計(jì)量泵

也是往復(fù)泵的一種―柱塞泵。特點(diǎn)是送液量精確，流量小。可以通過(guò)調(diào)整偏心輪的偏心程度，改變活塞的沖程，（在活塞的往復(fù)頻率不變的條件下，沖程與流量呈正比），使流量成比例地變化。故稱比例泵。若用一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)兩臺(tái)以上的計(jì)量泵，則不但使每股流體的流量固定，而且能達(dá)到各股流體流量比例也固定。常用于催化劑或助劑的輸送。容積式泵-齒輪泵

齒輪泵屬于容積式泵的一種。泵殼內(nèi)有兩個(gè)齒輪，一個(gè)用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，另一個(gè)被嚙合著向相反的方向旋轉(zhuǎn)。吸入腔內(nèi)兩輪的齒互相撥開(kāi)，形成低壓而吸入液體。被吸入的液體被齒嵌住，隨齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)而達(dá)到排出腔。排出腔內(nèi)兩輪的齒互相合攏，于是形成高壓而排出液體。出口壓力可高于1Mpa。齒輪泵的壓頭較高而流量較小，可用于輸送黏稠液體乃至膏狀物料，但不宜輸送含有固體顆粒的懸浮液。常用作輔助設(shè)備用于向離心油泵的填料函中灌注封油。容積式泵-齒輪泵

容積式泵-螺桿泵

螺桿泵屬容積式泵，由泵殼和一個(gè)或多個(gè)螺桿組成，根據(jù)螺桿數(shù)，分為單螺桿泵和多螺桿泵。單螺桿泵依靠螺桿在具有內(nèi)螺紋的泵殼中作偏心轉(zhuǎn)動(dòng)，使液體沿軸向推進(jìn)，擠壓到排出口以輸送液體；多螺桿泵則依靠螺桿間相互嚙合，一個(gè)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)另一個(gè)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，液體被攔截在嚙合室內(nèi)沿桿軸前進(jìn)擠至排出口來(lái)輸送液體。螺桿泵運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，流量均勻，效率較高，出口壓力高，但加工精度要求較高。在化工生產(chǎn)中多用于高粘度液體的輸送，泵殼內(nèi)加襯里也可用于含有顆粒的懸浮液的輸送。容積式泵-螺桿泵

容積式泵-容積式泵的流量調(diào)節(jié)

容積式泵的特點(diǎn)是，只要活塞以一定頻率往復(fù)運(yùn)動(dòng)或轉(zhuǎn)子以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，排出液體的體積是一定的，如果出口閥關(guān)閉，泵內(nèi)壓力急劇升高而導(dǎo)致停泵或電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的損壞，因而容積式泵的流量調(diào)節(jié)不能用出口閥來(lái)調(diào)節(jié)。而必須在排出管上安裝支路（旁路），用支路閥配合進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。泵的送液量不變，讓部分被壓出的液體從旁路返回吸入管路，排出管中的流量由排出閥和旁路閥兩閥來(lái)調(diào)節(jié)。在泵運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中排出閥和旁路閥至少有一個(gè)是開(kāi)啟的，以保證液體有出路。并設(shè)有另一并聯(lián)支路安裝安全閥保證泵及管路不超壓，若出口壓力超過(guò)一定限度，即自動(dòng)開(kāi)啟中，泄回一部分液體。其他葉片式泵

-軸流泵

軸流泵的葉輪上裝有2-7個(gè)葉片，在圓管形泵殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)，葉輪上部的泵殼上裝有固定導(dǎo)葉，以使液體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)檩S向運(yùn)動(dòng)，并把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?。在軸流泵內(nèi)，液體不是通過(guò)離心力獲得能量，而是通過(guò)液體對(duì)葉片做繞流運(yùn)動(dòng)后在葉輪兩側(cè)所形成的壓差獲得能量，故軸流泵提供給液體的壓頭較小，但輸送量卻很大，特別適用于大流量和低壓頭的液體輸送。軸流泵的H-Q線呈駝峰狀，功率N隨Q減小而增加，在Q＝0時(shí)最大，因此軸流泵應(yīng)在管路中所有閥門全部打開(kāi)的情況下啟動(dòng)，操作中要調(diào)節(jié)流量時(shí)，可采用旁路調(diào)節(jié)，大中型泵則首選調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。其他葉片式泵

-軸流泵

其他葉片式泵

-旋渦泵

旋渦泵是一種特殊的葉片式泵。泵殼是圓形，吸入口在泵殼頂部與排出口靠近，葉輪是一個(gè)金屬圓盤(pán)、四周銑出凹槽而構(gòu)成葉片。呈輻射狀排列。在葉輪與泵殼內(nèi)壁之間有一引水道。吸入口與排出口間以“擋壁”（隔舌）相隔。隔舌與葉輪間的縫隙很小以分隔吸入腔和排出腔。在操作時(shí)，泵內(nèi)液體在隨葉輪旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，又在引水道與各葉片之間反復(fù)迂回。液體依靠離心力及葉片的正壓力獲得能量，故旋渦泵在開(kāi)動(dòng)前也要灌液。旋渦泵的特性是在流量減小時(shí)壓頭升高很快，功率也增大。故旋渦泵的流量需用旁路閥調(diào)流量，因引水道窄，泵的壓頭較高，若關(guān)閉出口閥運(yùn)轉(zhuǎn)，高壓液體強(qiáng)行越過(guò)擋壁漏回低壓端時(shí)摩阻大，泵體震動(dòng)，葉片易受損。旋渦泵適用于流量小、壓頭高且粘度不大的液體的輸送。其他葉片式泵

-旋渦泵

各類泵在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用

各類泵在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用

離心泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，流量和壓頭適用范圍大,振動(dòng)小,安裝、使用簡(jiǎn)便，特別是流量均勻且易調(diào)節(jié)。若結(jié)構(gòu)和材料作適當(dāng)設(shè)計(jì)和選擇，也可用于輸送具有腐蝕性、含固體懸浮物或粘度較高的各種液體，應(yīng)用最廣。缺點(diǎn)是壓頭較低一般沒(méi)有自吸能力，效率稍低于容積式泵。往復(fù)泵的優(yōu)點(diǎn)是高壓頭，效率較高，送液量固定，有自吸作用；但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、輸送流量較小。若需壓頭不太高的情況下可用離心泵代替；若所需壓頭較高而流量不大，可用齒輪泵或螺桿泵代替；輸送含固體懸浮物的液體時(shí)，可用隔膜泵代替。往復(fù)泵通常用于輸送流量不太大但要求壓頭較高或需精確控制流量的清潔液體。各類泵在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用

旋轉(zhuǎn)泵一般用于小流量、高壓頭的液體輸送。齒輪泵主要用于輸送流量小、壓頭要求較高的粘性液體（如潤(rùn)滑油）。螺桿泵運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，流量均勻，效率較高；但加工精度要求較高。在化工生產(chǎn)中多用于高粘度液體的輸送。各類泵在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用

項(xiàng)目葉片式正位移式往復(fù)式旋轉(zhuǎn)式離心泵旋渦泵往復(fù)泵計(jì)量泵隔膜泵齒輪泵螺桿泵流量①④⑥①④⑦②⑤⑧②⑤⑦②⑤⑧③⑤⑦③⑤⑦壓頭①②③③③②②效率①②③③③④④流量調(diào)節(jié)①②③②③④④②③③③自吸作用②②①①①①①啟動(dòng)①②②②②②②輸送流體①②⑦③④⑥⑤④⑤結(jié)構(gòu)造價(jià)①②①③⑤⑥⑦⑤⑥⑤⑥③④③④流量：①均勻②不均勻③尚可④隨管路特性而變⑤恒定⑥范圍廣、易達(dá)大流量⑦小流量⑧較小流量；壓頭：①不易達(dá)到高壓頭②壓頭較高③壓頭高。效率：①稍低、愈偏離額定越小②低③高④較高；流量調(diào)節(jié)：①出口閥②轉(zhuǎn)速