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2、工单元过程操作液体输送机械的类型 1.5.1 液体输送设备1、叶片式泵 2、容积式泵 3、流体动力泵 离心泵轴流泵混流泵旋涡泵 往复式-往复泵旋转式齿轮泵等 喷射泵酸蛋大、中流量和中等压力的液体输送-离心泵；中、小流量和高压力的液体输送-往复泵；小流量和高压力的液体输送-齿轮泵等旋转泵1.5.1 液体输送设备液体输送机械类型的选择原则 离心泵具有适用范围广，结构简单以及运转平稳等优点，在化工生产中得到广泛的应用 （1）离心泵1.5.1 液体输送设备1.5.1 液体输送设备：离心泵的结构和工作原理1.5.1 液体输送设备离心泵叶轮工作过程 在离心泵启动前必须在泵壳内灌满被输送的液体(简称“灌泵”
3、）。泵启动后，泵轴带动叶轮高速旋转，叶片间的液体受到叶片推力跟着一起旋转。在离心力的作用下，液体从叶轮中心被抛向叶轮外缘并获得动能和静压能。获得机械能的液体离开叶轮流入泵壳后，由于泵壳内的蜗型通道的面积是逐渐增大的，液体在泵壳内向出口处流动时，大部分动能被转化为静压能，在泵的出口处压强达到最大，于是液体就以较高的压力进入排出管路。1.5.1 液体输送设备离心泵的排液原理 当液体被叶轮从叶轮中心抛向外缘时，在叶轮中心处形成了低压区并达到一定的真空度，当吸入管两端形成一定的压强差时，在压差的作用下液体就会从吸入管源源不断地进入泵内，填补了被排出液体的位置。1.5.1 液体输送设备离心泵的吸液原理
4、高速旋转的叶轮所产生的离心力推动液体的排出，离心造成的真空则导致了液体的吸入，故名离心泵。离心泵在启动前必须在泵壳内灌满被输送的液体。若未充满液体，则泵壳内存在空气，由于空气的密度远小于液体的密度，叶轮旋转时产生的离心力小，不能在叶轮中心形成必要的低压，泵吸入管两端的压强差很小，不能推动液体通过吸入管流入泵内，此时泵只能空转而不能输送液体。这种由于泵内存有气体而造成离心泵启动时不能吸进液体的现象称为这种由于泵内存有气体而造成离心泵启动时不能吸进液体的现象称为“气缚气缚”现象。现象。1.5.1 液体输送设备离心泵的“气缚”现象启动前必须在泵壳内灌满被输送的液体。那么怎样做才能保证在泵壳内灌满被输
5、送的液体？具体方法有哪些？1.5.1 液体输送设备 叶轮 蜗壳与导轮 轴向力平衡装置 轴封装置1.5.1 液体输送设备：离心泵的主要工作部件1.5.1 液体输送设备 叶轮类型类型:作用作用:将原动机的机械能直接传递给液体，使液体获得动能和静压能按吸液方式不同，叶轮还可分为单吸式和双吸式。1.5.1 液体输送设备（a）单吸式叶轮（b）双吸式叶轮图1-48吸液方式1平衡孔，2后盖板 蜗壳是在单级泵中采用的蜗形泵外壳的简称，由铸铁铸成，如图所示。蜗壳呈螺旋线形，其内流道逐渐扩大，出口为扩散管状。1.5.1 液体输送设备 蜗壳与导轮汇集叶轮甩出的液体；转能装置，将液体的动能转变成静压能。作用：1.5.
6、1 液体输送设备导轮是一个固定不动的圆盘。以降低液体流速，提高静压能。导轮是一个固定不动的圆盘。以降低液体流速，提高静压能。导轮作用：图171导轮1叶轮；2导轮1.5.1 液体输送设备 轴向力平衡装置 不平衡轴向力的危害，使泵的整个叶轮向吸入口窜动，造成振动并使叶轮入口外缘与密封环发生摩擦，严重时使泵不能正常工作 。叶轮上开平衡孔 采用双吸叶轮 叶轮对称排列 平衡盘平衡 1.5.1 液体输送设备平衡轴向力措施 旋转的泵轴与固定的泵体之间的密封称为轴封。1.5.1 液体输送设备 轴封装置填料密封 是防止高压液体从泵体内沿轴漏出，或者外界空气沿轴漏入。轴封的作用：轴封的类型：机械密封 主要由填料套
7、、填料环、填料、压盖等组成。填料一般采用浸油或涂石墨的石棉绳或包有抗磨金属的石棉填料等。填料密封主要靠压盖把填料压填料密封主要靠压盖把填料压紧，并迫使它产生变形来达到密封的目的，故密封的严密程度可由压盖的松紧加以调节。1.5.1 液体输送设备填料密封1.5.1 液体输送设备图174 填料密封装置1、填料套；2、填料环；3、填料；4、填料压盖；5、长扣双头螺栓；6、螺母 优点：结构简单缺点：泄漏量大，使用寿命短，功率损失大 不适宜用于易燃、易爆、有毒或贵重的液体。优点：泄漏量小，使用寿命长，功率损失小，不需要经常维修缺点：制造复杂、精度要求和材料要求高，价格高1.5.1 液体输送设备机械密封图1
8、75 机械密封装置1、传动螺钉；2、传动座；3、弹簧；4、推环；5、动环密封圈；6、动环；7、静环；8、静环密封圈；9、防转销流量扬程 转速 功率（N轴）和效率()1.5.1 液体输送设备：离心泵的性能参数流量（Q）单位时间内泵排出液体的体积量来表示,m3/h、L/s；流量取决于泵的结构、尺寸（主要是叶轮的直径和宽度）、转速以及密封装置的可靠程度。扬程（H）单位重量液体流过泵时所获得的能量;即液体在泵出口处和入口处的总压头之差。离心泵扬程的大小取决于泵的结构、转速及流量。注：液体从低处到高处的高度称为升扬高度(Z2-Z1),升扬高度一定小于泵的扬程。1.5.1 液体输送设备：离心泵的性能参数1
9、.5.1 液体输送设备 转速 泵轴在单位时间内的转数,用n表示;单位：r/min、r.p.m；功率（N轴）和效率()有效功率Ne:液体通过泵后实际获得的功率;轴功率N轴:原动机单位时间内给予泵轴的能量，即泵从原动机那儿获得的能量，单位:W或kW。1.5.1 液体输送设备1.5.1 液体输送设备效率：反映离心泵内能量损失的程度。效率越低说明，泵内的能量损失越大。离心泵的效率与泵的大小、类型以及加 工等因素有关。一般离心泵的效率都在6080%左右；大型离心泵的效率可达90%。1.5.1 液体输送设备HQ曲线 泵的流量和扬程之间的关系曲线。NQ曲线泵的流量与轴功率的关系曲线。轴功率随流量的增大而增大
10、。Q线 泵的流量与效率之间的关系曲线。1.5.1 液体输送设备：离心泵的特性曲线1.NQ曲线 启动离心泵时，为了减小启动功率，应将出口阀关闭。2.Q曲线 选用泵时，最好让泵在最高效率点下工作；保证泵在高效率区域工作；泵工作时的效率不低于最高效率的92%。泵在铭牌上标明的参数均为最高效率下的性能参数值。在泵的样本和说明书上通常还标明高效率区域的参数范围。1.5.1 液体输送设备启 示：离心泵的工作点和流量调节1.5.1 液体输送设备 离心泵的特性曲线是泵本身所固有的，但当离心泵安装在特定管路系统工作时，实际的工作流量和扬程不仅与离心泵本身的性能有关，还与管路的特性有关。即在输送液体的过程中，泵和
11、管路是互相制约的。所以，讨论泵的工作情况之前，应了解泵所在的管路情况。：离心泵的工作点和流量调节1.5.1 液体输送设备管路特性曲线离心泵的工作点：离心泵的工作点和流量调节1.5.1 液体输送设备A:调节泵出口阀门的开度B：改变泵的转速C：减小叶轮直径1.5.1 液体输送设备：离心泵的类型离心泵的类型清水泵油泵耐腐蚀泵渣浆泵渣浆泵单吸泵(中、小流量)双吸泵(大流量)单级泵多级泵 B型、Sh型 IS型泵 F型泵IH型泵类型类型输送不含固体颗粒的水或物理、化学性质类似于水的液体时一般选用清水泵;当需要连续输送有腐蚀作用的液体且量大时，可选用耐腐蚀离心泵;输送原油、轻油、重油等各种冷热油品及与油相近
12、的各种有机介质且量较大时可选用离心式油泵。1.5.1 液体输送设备选型原则1.5.1 液体输送设备清水泵图1-80 IS型泵图179 B型单级单吸离心泵 Sh型泵 1.5.1 液体输送设备D型多级泵1.5.1 液体输送设备耐腐蚀泵（a）FB型耐腐蚀泵 (b)IH型耐腐蚀泵 1.5.1 液体输送设备Y型离心式油泵 渣浆泵的名称是从输送介质的角度来划分的一种离心泵。另外渣浆泵从不同角度还可以具体划分不同类型：泥浆泵，杂质泵，挖泥泵，清淤泵，等都属渣浆泵 渣浆泵可广泛用于矿山，电力、冶金、煤炭、环保等行业输送含有磨蚀性固体颗粒的浆体。如:冶金选矿厂矿浆输送，火电厂水力除灰、洗煤厂煤浆及重介输送，疏浚
13、河道，河流清淤等。在化工产业，也可输送一些含有结晶的腐蚀性浆体。1.5.1 液体输送设备渣浆泵1.5.1 液体输送设备（2）往复泵往复泵是一种容积式泵。往复泵的结构和工作原理 为了改善单动泵流量不均匀性，便有了双动泵或三联泵的出现。1.5.1 液体输送设备1.5.1 液体输送设备 往复泵有自吸作用，因此启动前不需灌泵；与离心泵类似往复泵也是靠压差来吸入液体的，因此安装高度也受到限制；往复泵的流量调节，理论上可通过改变活塞的截面积、冲程和转速来实现。生产中一般采用安装回流支路的调节法(旁路调节)来调节流量。旁路调节法虽然简单，但会造成一定的能量损失。1.5.1 液体输送设备 往复泵的使用与维护属
14、于容积式。1.5.1 液体输送设备（3 3）齿轮泵）齿轮泵齿轮泵齿轮泵常用于输送粘稠液体甚至膏状物料，但不宜用来输送含有固体颗粒的悬浮液。（4）螺杆泵 螺杆泵主要由泵壳与一个或一个以上的螺杆所构成。1.5.1 液体输送设备1.5.1 液体输送设备（5）旋涡泵旋涡泵是一种特殊类型的离心泵，亦为化工生产中经常用的类型之一，如向精馏塔输送回流液体等。液体在流道内的反复迂回运动是靠离心力的作用，故旋涡泵在开动前也旋涡泵在开动前也要要灌泵灌泵灌泵灌泵。它的流量与扬程之间的关系也和离心泵相仿。但流量减小时扬程增流量减小时扬程增加加很快很快很快很快，功率也增大，这是与一般离心泵不同的地方。因此，旋涡泵的调节，应采用同往复泵一样的办法，借助于回流支路来调节，同时，泵启动前不能不能不能不能将出口阀关闭将出口阀关闭将出口阀关闭将出口阀关闭(应打开出口阀应打开出口阀应打开出口阀应打开出口阀)。1.5.1 液体输送设备 旋涡泵的流量小，扬程高，体积小，结构简单，但它的效率一般很低（不超过40%），通常在3538%左右。与离心泵相比，在同样大小的叶轮和转速下所产生的扬程，旋涡泵比离心泵高24倍。适宜于流量小、扬程高的情况。旋涡泵适用于输送无悬浮颗粒及粘度不高的液体。1.5.1 液体输送设备