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1、4设备设计与选型设备设计与选型设备工艺设计的主要内容设备工艺设计的主要内容设备设计的基本原则设备设计的基本原则通用设备的选型通用设备的选型非标设备的工艺设计非标设备的工艺设计4.1设备工艺设计的内容设备工艺设计的内容1.确定单元操作的设备类型确定单元操作的设备类型2.确定设备的材质确定设备的材质3.确定设备的设计参数确定设备的设计参数4.确定标准设备确定标准设备(定型设备定型设备)的型号的型号,数量数量5.已系列化的设备确定设备的标准图号和型号已系列化的设备确定设备的标准图号和型号6.确定非标准设备的设计条件和设备草图确定非标准设备的设计条件和设备草图7.编制工艺设备一览表编制工艺设备一览表8
2、,工艺设备设计图纸的会签工艺设备设计图纸的会签4.2设备工艺设计与选型的原则设备工艺设计与选型的原则1.满足工艺过程的要求满足工艺过程的要求(生产能力生产能力,工艺条件工艺条件,环境条件环境条件,可靠稳定可靠稳定)2.经济合理经济合理,技术先进和成熟统一技术先进和成熟统一(投资和操作成平衡投资和操作成平衡)3.操作操作,控制控制,维修方便维修方便4.采购采购,供货方便供货方便5.考虑生产的波动考虑生产的波动,决定设备的富余能力和备用要求决定设备的富余能力和备用要求4.3通用设备的选型通用设备的选型4.3.1 4.3.1 生物工程常用的通用设备生物工程常用的通用设备(1)(1)物料输送设备物料输
3、送设备1)1)固体输送设备固体输送设备:带式输送机带式输送机 斗式提升机斗式提升机,螺旋输送机螺旋输送机 液力输送设备液力输送设备 气力输送设备气力输送设备2)2)液体输送设备液体输送设备:离心泵离心泵3)3)气体输送设备气体输送设备:压缩机压缩机 风机风机固体物料破碎工艺流程固体物料破碎工艺流程1 1、粗颗粒粉碎机、粗颗粒粉碎机 6 6、流化床气流粉碎机、流化床气流粉碎机 11 11、后冷却器、后冷却器2.52.5、预冷器（兼螺杆加料器）、预冷器（兼螺杆加料器）8 8、除尘捕集器、除尘捕集器 12 12、冷冻干燥机、冷冻干燥机3 3、盘式粉碎机、盘式粉碎机 9 9、高压引风机、高压引风机 1
4、3 13、引风机、引风机 4.7 4.7、旋风分离器、旋风分离器 10 10、空气压缩机、空气压缩机 14 14、锁风阀、锁风阀(1)带式输送机带式输送机带宽带宽B Bmm mm 带带速速 V m/s V m/s0.80.81.01.01.251.251.61.62.02.02.52.53.153.154 4(4.5)(4.5)5.05.0(5.6)(5.6)6.56.5输输送能力送能力I IV V,m,m3 3/h/h50050069698787108108139139174174217217 650650127127159159198198254254318318397397 800800
5、198198248248310310397397496496620620781781 1000100032432440540550750764964981181110141014127812781622162212001200 59359374274295195111881188148614861872187223772377267426742971297114001400 825825103210321321132116521652206520652602260233043304371837184130413016001600218621862733273334443444437343734
6、920492054665466612261221800180027952795349434944403440355915591629162916989698978297829908390832000200034703470433843385466546669416941780878088676867697179717112771127722002200684368438690869097769776108631086312166121661412014120240024008289828910526105261184211842131581315814737147371710417104 通用
7、固定式带式输送机是化通用固定式带式输送机是化工、煤炭、冶金、建材、电力、轻工、煤炭、冶金、建材、电力、轻工、粮食及交通运输等部门广泛使工、粮食及交通运输等部门广泛使用的运输设备。适用于输送容量为用的运输设备。适用于输送容量为0.5-2.50.5-2.5吨吨/米米3 3的块状、粉状等散的块状、粉状等散状物料。状物料。带式输送机的结构带式输送机的结构水平带式输送机水平带式输送机倾角带式输送机倾角带式输送机带式输送机组成带式输送机组成1)1)输送带输送带2)2)驱动装置驱动装置:提供驱动力提供驱动力/电机电机,减速机减速机/驱动辊驱动辊3)3)张紧装置张紧装置:补偿带长变化补偿带长变化/重锤式重锤式
8、,螺旋式螺旋式,弹簧式弹簧式4)4)机架和托辊机架和托辊橡胶带橡胶带,钢带钢带钢丝网带钢丝网带帆布带帆布带链板带链板带主要参数主要参数:带宽带宽B,衬布层数衬布层数i,带长带长m,带速带速V,倾角倾角,抗拉强度抗拉强度K:单层单位宽度的许用工作应力单层单位宽度的许用工作应力N:安全系数安全系数1利用导向轮增大包角利用导向轮增大包角2利用两个驱动轮增大包角利用两个驱动轮增大包角3利用压紧带增大牵引力利用压紧带增大牵引力驱动滚筒布置方案驱动滚筒布置方案n带张紧的原因 n带传动须保持在一定的张紧力状态下工作，长期张紧会使带产生永久带传动须保持在一定的张紧力状态下工作，长期张紧会使带产生永久变形而松弛
9、，导致张紧力减小，传动能力下降，因此带传动要控制和变形而松弛，导致张紧力减小，传动能力下降，因此带传动要控制和及时地调整张紧力。及时地调整张紧力。n常用的控制和调整张紧力的方法是：常用的控制和调整张紧力的方法是：n调节中心距。水平或接近水平的布置时用调节螺钉调节中心距。水平或接近水平的布置时用调节螺钉1 1使装有带轮的电动使装有带轮的电动机沿滑轨机沿滑轨2 2移动移动(图图a)a)n垂垂直直或或接接近近垂垂直直的的布布置置时时用用螺螺杆杆及及调调节节螺螺母母1 1使使电电动动机机绕绕小小轴轴2 2摆摆动动(图图b)b)。n若若中中心心距距不不能能调调节节时时，可可采采用用具具有有张张紧紧轮轮的
10、的传传动动(图图c),c),它它靠靠重重锤锤1 1将将张张紧轮紧轮2 2压在带上，以保持带的张紧。压在带上，以保持带的张紧。a a 拉力螺杆拉力螺杆 b b 压力螺杆压力螺杆 c c 重锤式重锤式d d 弹簧调节弹簧调节拉紧装置拉紧装置托辊形式托辊形式1 1 弹簧式弹簧式 2 2 三辊槽式三辊槽式3 3 双辊式双辊式 4 4 带边辊式带边辊式2)2)斗式提升机斗式提升机离心式离心式 无定向自流无定向自流 定向自流定向自流斗式提升机卸料方式斗式提升机卸料方式n带传动的优点：带传动的优点：适适用用于于中中心心距距较较大大的的；传传动动带带具具有有良良好好的的弹弹性性，能能缓缓冲冲吸吸振振，尤尤其其
11、是是V V带带没没有有接接头头，传传动动较较平平稳稳，噪噪声声小小；过过载载时时带带在在带带轮轮上上打打滑滑，可可以以防防止止其其它它器器件损坏；件损坏；结构简单，制造和维护方便，成本低。结构简单，制造和维护方便，成本低。n带传动的缺点带传动的缺点：传传动动的的外外廓廓尺尺寸寸较较大大；由由于于需需要要张张紧紧，使使轴轴上上受受力力较较大大；工工作作中中有有弹弹性性滑滑动动，不不能能准准确确地地保保持持主主动动轴轴和和从从动动轴轴的的转转速速比比关关系系；带带的的寿寿命命短短；传传动动效效率率降降低低；带带传传动动可可能能因因摩摩擦擦起起电电，产产生生火火花花，故不能用于易燃易爆的场合。故不能
12、用于易燃易爆的场合。根据图示几何关系根据图示几何关系:包角包角 和带长和带长L L：=2=2已知带长时，由上式可得中心距带长:带传动的受力分析带传动的受力分析安装带传动时，传动带以一定的张紧力安装带传动时，传动带以一定的张紧力F F0 0紧套在两轮上。由于紧套在两轮上。由于F F0 0作用，作用，带和带轮的接触面就产生了正压力。带和带轮的接触面就产生了正压力。带传动不工作时，传动带两边带传动不工作时，传动带两边的拉力相等，都等于的拉力相等，都等于F F0 0(图图a)a)带带传传动动工工作作时时(图图b)b)，在在带带与与带带轮轮的的接接触触面面间间便便产产生生了了摩摩擦擦力力F Ff f ，
13、由由于于摩摩擦擦力力的的存存在在，传传动动带带两两边边的的拉拉力力相相应应发发生生了了变变化化，带带绕绕上上主主动动轮轮的的一一边边被被拉拉紧紧，称称为为紧紧边边，其其拉拉力力由由F F0 0增增加加到到F F1 1；带带绕绕上上从从动动轮轮的的一一边被放松，称为松边，其拉力由边被放松，称为松边，其拉力由F F0 0减少到减少到F F2 2。如如果果近近似似的的认认为为带带的的总总长长度度不不变变，则则带带紧紧边边拉拉力力的的增增加加量量F F1 1-F-F0 0应应等等于于松边拉力的减少量松边拉力的减少量F F0 0-F-F2 2 ，即，即 带带两两边边拉拉力力之之差差称称为为带带传传动动的
14、的有有效效拉拉力力(带带轮轮接接触触面面上上各各点摩擦力的总和点摩擦力的总和F Ff f)，也就是带所传递的圆周力，也就是带所传递的圆周力F F。即。即 F=F1-F2n圆圆周周力力F(N)、带带速速v(m/s)和和传传递递功功率率P(kW)之之间间的的关关系系为为n将前式代入上式，可得将前式代入上式，可得v由上式可知，由上式可知，带的两边拉力带的两边拉力F1和和F2的大小，取决于张紧力的大小，取决于张紧力F0和带和带传动的有效拉力传动的有效拉力F。在带的传动能力范围内，在带的传动能力范围内，F的大小和传动功率的大小和传动功率P及带的速度及带的速度v有关有关。当传动功率增大时，带的两边拉力的差
15、值当传动功率增大时，带的两边拉力的差值F=F1F2也要相应的增大。也要相应的增大。带的两边拉力的这种变化，实际上反映带的两边拉力的这种变化，实际上反映了带和带轮接触面上摩擦力的变化了带和带轮接触面上摩擦力的变化。带的应力分析带的应力分析 n带传动工作时，带中应力由以下三部分组成：带传动工作时，带中应力由以下三部分组成：1.紧边和松边拉力产生的拉应力紧边和松边拉力产生的拉应力n紧边拉应力紧边拉应力v松边拉应力松边拉应力2.离心力产生的拉应力离心力产生的拉应力如如图图13-813-8所所示示，当当带带绕绕过过带带轮轮时时，在在微微弧弧段段dl上上将将产产生生离离心心力力dFNc，此离心力使带中产生
16、离心拉力此离心力使带中产生离心拉力 Fc=qv2(N)。n离离心心力力只只发发生生在在带带作作圆圆周周运运动动的的部部分分，但但由由此此引引起起的的拉拉力力却作用于带的全长。却作用于带的全长。n故离心拉应力为故离心拉应力为3.3.弯曲应力弯曲应力v带带绕绕过过带带轮轮时时因因弯弯曲曲变变形形而而产产生生弯弯曲曲应应力。力。V V带中的弯曲应力如图所示。带中的弯曲应力如图所示。v由上式可知，由上式可知，b b与与y y 成正比，与成正比，与d d成反比。当成反比。当y y一定时，一定时，d d越越小，带的弯曲应力小，带的弯曲应力 b b就越大就越大。故带绕在小带轮上时的弯曲应。故带绕在小带轮上时
17、的弯曲应力力 b b1 1大于绕在大带轮上时的弯曲应力大于绕在大带轮上时的弯曲应力 b b2 2 。v由材料力学公式得带的弯曲应力由材料力学公式得带的弯曲应力n为了避免弯曲应力过大，应对带轮最小直径有一定的限制，为了避免弯曲应力过大，应对带轮最小直径有一定的限制，不同带形有最小直径值要求。不同带形有最小直径值要求。n图图13-1013-10所所示示为为带带的的应应力力分分布布情情况况，各各截截面面应应力力的的大大小小用用自自该该处处引引出出的的径径向向线线(或或垂垂直直线线)的的长长短短来来表表示示。最最大大应应力力发发生在紧边与小轮的接触处生在紧边与小轮的接触处。由由图图可可见见，带带是是在
18、在变变应应力力状状态态下下工工作作的的。当当应应力力循循环环次次数数达达到到一一定值后，将使带产生疲劳破坏。定值后，将使带产生疲劳破坏。实实验验表表明明，众众所所周周知知的的疲疲劳劳曲曲线线方方程程也也适适用用于于经经受受变变应应力力的的带带，即即mmaxN=C。最大应力可近似地表示为最大应力可近似地表示为 maxmax1 1+b b1 1+c cn带传动设计带传动设计：1 1 设计带传动的原始数据设计带传动的原始数据n传传动动用用途途、载载荷荷性性质质、传传递递的的功功率率P P 、带带轮轮的的转转速速n n1 1、n n2 2 (或或传传动动比比i i1212)以及对传动外廓尺寸的要求等。
19、以及对传动外廓尺寸的要求等。2 2 设计内容设计内容n选选择择合合理理的的传传动动参参数数，确确定定V V带带的的型型号号、长长度度、根根数数和和传传动动中中心心距距，确定带轮的材料、结构和尺寸等。确定带轮的材料、结构和尺寸等。3 3 设计方法及步骤设计方法及步骤1)1)确定计算功率确定计算功率P Pc c；2)2)选择带的型号；选择带的型号；3)3)确定带轮的基准直径确定带轮的基准直径d d1 1和和d d2 2;4);4)验算带的速度；验算带的速度；5)5)求带基准长度求带基准长度L Ld d和中心距和中心距a a；6)6)验算小带轮包角验算小带轮包角1 1；7)7)求求V V带根数带根数
20、z z；8)8)确定带的初拉力确定带的初拉力F F0 0；9)9)求作用在带轮轴上的压力求作用在带轮轴上的压力F FQ Q；10)10)带轮结构设计带轮结构设计 。3)螺旋输送机n破碎设备破碎设备2)2)气体输送设备气体输送设备按压力分类按压力分类:压缩机压缩机0.3MPa以上以上鼓风机鼓风机0.015-0.03MPa通风机通风机0.015MPa以下以下按结构原理分类按结构原理分类:往复式往复式活塞式活塞式,膜片式膜片式容积式容积式回转式回转式滑片式滑片式,螺杆式螺杆式,转子式转子式速度式速度式轴流式轴流式,离心式离心式,混流式混流式大气压大气压表压表压绝对压绝对压真空度真空度绝对压绝对压V型
21、空气型空气/氢气氢气/压缩机压缩机压压缩缩比比在在4以以上上，终终压压在在300kPa(表压表压)以上。以上。分分为为:低低压压压压缩缩机机(表表压压在在210kPa)中中压压压压缩缩机机(表表压压在在10100kPa)高高压压压压缩缩机机(表表压压在在100一一1000kPa)。L型空气型空气/氢气压缩机氢气压缩机鼓风机鼓风机压缩比小于压缩比小于4，终，终压在压在14.7300kPa(表表压压)通风机通风机压缩比在压缩比在11.15间，终压不大于间，终压不大于14.7kPa(表压表压)真空泵真空泵用于减压操作，终用于减压操作，终压相当于当时当地的大气压相当于当时当地的大气压力。压力。压缩机系
22、统压缩机系统工业上常用的通风机主工业上常用的通风机主要有离心通风机和轴流要有离心通风机和轴流通风机两种型式。通风机两种型式。轴流式通风机所产生的轴流式通风机所产生的风压很小，一般只作通风压很小，一般只作通风换气之用。风换气之用。用于气体输送的，多为用于气体输送的，多为离心通风机。离心通风机。性能参数与特性曲线性能参数与特性曲线1 1）风量）风量 按进口处的气体状态计的单位时间按进口处的气体状态计的单位时间内从风机出口排出的气体体积，以内从风机出口排出的气体体积，以Q Q表示，单位表示，单位为为m m3 3h h-1-1。2 2）风压）风压 单位体积的气体流过风机时所获得的单位体积的气体流过风机
23、时所获得的能量，以能量，以HTHT表示，单位为表示，单位为J.mJ.m-3-3。3 3）轴功率与效率）轴功率与效率离心通风机特性曲线示意图离心通风机特性曲线示意图离心通风机特性曲线示意图离心通风机特性曲线示意图3)液体输送设备液体输送设备(泵泵)(1)泵的类型及特点泵的类型及特点 离心泵离心泵ns30-300叶片泵叶片泵:混流泵混流泵ns300-500轴流泵轴流泵ns5000-1000 活塞泵活塞泵容积泵容积泵回转泵回转泵离心泵的性能参数离心泵的性能参数1 1、流量：指离心泵在单位时间内排入到管路系统内、流量：指离心泵在单位时间内排入到管路系统内的液体体积，以的液体体积，以Q Q表示，其单位为
24、表示，其单位为L.sL.s-1-1或或m m3 3.h.h-1-1。2 2、扬程：指泵给予单位重量液体的有效能量，以、扬程：指泵给予单位重量液体的有效能量，以H H表示，其单位为表示，其单位为m m。3 3、效率：反映泵对外加能量的利用程度，以、效率：反映泵对外加能量的利用程度，以 表示。表示。4 4、轴功率：指泵轴所需的功率，以、轴功率：指泵轴所需的功率，以P P表示。而每秒表示。而每秒钟泵对输出液体所作的功，称为泵的有效功率，以钟泵对输出液体所作的功，称为泵的有效功率，以PePe表示，单位为表示，单位为W W或或kWkW。即：。即：hrhrh102QHgQHPeP=泵的比转数nqvHe曲线
25、曲线离心泵离心泵的扬程随着流量的增的扬程随着流量的增大而下降。大而下降。qvNe曲线曲线离心泵的离心泵的功率随着流量的增大功率随着流量的增大而升高。而升高。qv曲线曲线效率开始效率开始时随流量的增大而增时随流量的增大而增加，达到最大值后，加，达到最大值后，如继续增大流量，则如继续增大流量，则泵效率反而下降。泵效率反而下降。离心泵的选用离心泵的选用 离心泵的选用，通常可按下列原则进行：离心泵的选用，通常可按下列原则进行：离心泵的选用，通常可按下列原则进行：离心泵的选用，通常可按下列原则进行：1 1 1 1确定离心泵的类型确定离心泵的类型确定离心泵的类型确定离心泵的类型2 2 2 2确定输送系统的
26、流量和扬程确定输送系统的流量和扬程确定输送系统的流量和扬程确定输送系统的流量和扬程3 3 3 3确定离心泵的型号确定离心泵的型号确定离心泵的型号确定离心泵的型号若有几种型号的泵同时满足管路的具体要求，则应选效若有几种型号的泵同时满足管路的具体要求，则应选效若有几种型号的泵同时满足管路的具体要求，则应选效若有几种型号的泵同时满足管路的具体要求，则应选效率较高的，同时也要考虑泵的价格。率较高的，同时也要考虑泵的价格。率较高的，同时也要考虑泵的价格。率较高的，同时也要考虑泵的价格。4 4 4 4校核轴功率校核轴功率校核轴功率校核轴功率 当液体密度大于水的密度时，必须校核轴功率。当液体密度大于水的密度
27、时，必须校核轴功率。当液体密度大于水的密度时，必须校核轴功率。当液体密度大于水的密度时，必须校核轴功率。5 5 5 5列出泵在设计点处的性能，供使用时参考。列出泵在设计点处的性能，供使用时参考。列出泵在设计点处的性能，供使用时参考。列出泵在设计点处的性能，供使用时参考。离心泵的安装高度离心泵的安装高度汽蚀现象汽蚀现象泵内液体汽化，汽泡形成和破裂的过程中使叶轮泵内液体汽化，汽泡形成和破裂的过程中使叶轮材料受到损坏的现象称为汽蚀现象。材料受到损坏的现象称为汽蚀现象。产生原因产生原因产生原因产生原因p叶轮pv，使液体汽化危害危害危害危害（1）叶轮遭到剥蚀）叶轮遭到剥蚀；（2）产生噪音和振动；）产生噪
28、音和振动；（3）流量不稳定，显著下降，严）流量不稳定，显著下降，严 重时不能送液。重时不能送液。工程上规定，当泵的扬程下降工程上规定，当泵的扬程下降3 3时，认为进入了时，认为进入了气蚀状态。气蚀状态。预防措施预防措施 p入口入口pv即即p入口入口 或或pv（1 1）pv T T 操作稳定操作稳定（2 2）p入口入口 Hg h Hg hf f允许安装高度确定允许安装高度确定方法：允许汽蚀余量法允许汽蚀余量法 允许汽蚀余量：允许汽蚀余量：允许汽蚀余量：允许汽蚀余量：泵吸入口处动压头与静压头之和泵吸入口处动压头与静压头之和比被输送液体的饱和蒸汽压头高出的最小数值比被输送液体的饱和蒸汽压头高出的最小
29、数值 工程上从根本上避免气蚀现象的方法是限制泵的工程上从根本上避免气蚀现象的方法是限制泵的安装高度。避免离心泵气蚀现象发生的最大安装高度，安装高度。避免离心泵气蚀现象发生的最大安装高度，称为离心泵的允许安装高度称为离心泵的允许安装高度,也叫允许吸上高度。也叫允许吸上高度。随随Q Q增大而增大，增大而增大，越大，抗汽蚀性能越差。越大，抗汽蚀性能越差。求取：求取：实验测定，由泵性能中查取。实验测定，由泵性能中查取。影响影响因素：因素：2 2允许安装高度允许安装高度HgHg确定确定 允许安装高度允许安装高度HgHg：指泵的吸入口与吸入贮槽液面间可允许：指泵的吸入口与吸入贮槽液面间可允许达到的最大垂直
30、距离。达到的最大垂直距离。列贮槽液面列贮槽液面0-00-0与泵的吸入口与泵的吸入口1-11-1两截面间的柏努利方两截面间的柏努利方程式程式式中式中 HgHgHgHg允许安装高度，允许安装高度，允许安装高度，允许安装高度，m m m m；p p p p0 0 0 0吸入液面压力，吸入液面压力，吸入液面压力，吸入液面压力，PaPaPaPa；p p p pv v v v输送温度下液体的饱和蒸气压，输送温度下液体的饱和蒸气压，输送温度下液体的饱和蒸气压，输送温度下液体的饱和蒸气压，PaPaPaPa；被输送液体的密度，被输送液体的密度，被输送液体的密度，被输送液体的密度，kg/mkg/mkg/mkg/m
31、3 3 3 3；流体流经吸入管的阻力，流体流经吸入管的阻力，流体流经吸入管的阻力，流体流经吸入管的阻力，m m m m。0101 离心泵的允许安装高度Hg返回返回3)3)水泵振动原因水泵振动原因(1)(1)机械故障机械故障:转子不均衡、泵轴弯曲、轴承磨转子不均衡、泵轴弯曲、轴承磨 损或损坏、轴瓦间隙过大、损或损坏、轴瓦间隙过大、n(2)(2)操作和工艺原因操作和工艺原因 阀门开度过小、水泵选型不当阀门开度过小、水泵选型不当单单泵选型不当。水泵扬程与所需水压相差较大。为了控泵选型不当。水泵扬程与所需水压相差较大。为了控制水压，水泵运行时出水阀开启小制水压，水泵运行时出水阀开启小,压力差靠阀门来调
32、压力差靠阀门来调节。节。n 两种型号不匹配的水泵并联。扬程范围相差很大的两种型号不匹配的水泵并联。扬程范围相差很大的两台水泵并联易引起整个管网压力波动两台水泵并联易引起整个管网压力波动，水流在管道水流在管道内形成水击现象，引起水流紊动致使管道剧烈振动。内形成水击现象，引起水流紊动致使管道剧烈振动。(3)(3)通道不畅通道不畅n出水管路有空气出水管路有空气 在出水管的较高处或大的出水阀在出水管的较高处或大的出水阀上部有空气，形成气囊，使管路中水流阻力增大，上部有空气，形成气囊，使管路中水流阻力增大，压力急剧变化，形成水击现象，引起管道振动。所压力急剧变化，形成水击现象，引起管道振动。所以，在设计
33、安装泵房时，应考虑到在出水管高处设以，在设计安装泵房时，应考虑到在出水管高处设排气阀，便于检修。排气阀，便于检修。n管道进气或有杂物管道进气或有杂物。一般为吸水管漏气，或吸水管一般为吸水管漏气，或吸水管口淹没深度不够，使水泵吸入空气，引起振动。口淹没深度不够，使水泵吸入空气，引起振动。n出水阀门掉板或没有开启出水阀门掉板或没有开启 检修水泵时管道中水已检修水泵时管道中水已排尽，起泵后压力升高，当水流到达阀门时，紧靠排尽，起泵后压力升高，当水流到达阀门时，紧靠阀门的一层水突然停止流动，产生水击压强，以后阀门的一层水突然停止流动，产生水击压强，以后与之相接的第二层及其后续多层水相继逐层停止流与之相
34、接的第二层及其后续多层水相继逐层停止流动，压强逐层升高，并以弹性波的形式由阀门迅速动，压强逐层升高，并以弹性波的形式由阀门迅速传向水泵出口，形成水击波而使管道振动。传向水泵出口，形成水击波而使管道振动。4)4)叶轮汽蚀叶轮汽蚀n汽蚀是水力机械中一种异常现象。汽蚀是水力机械中一种异常现象。n水泵的汽蚀水泵的汽蚀是指水泵在运行时，由于某些原因使泵内是指水泵在运行时，由于某些原因使泵内局部位置的压力降低到水的饱和蒸汽压力，此时水就局部位置的压力降低到水的饱和蒸汽压力，此时水就会汽化。会汽化。n汽化时从水中离析出的大量汽泡随着水流向前运动，汽化时从水中离析出的大量汽泡随着水流向前运动，到达高压区时受到
35、周围液体的挤压而溃灭汽泡内的汽到达高压区时受到周围液体的挤压而溃灭汽泡内的汽体又重新凝结成水。体又重新凝结成水。n汽蚀使水泵产生强烈的局部水锤，且汽蚀过程不稳定，汽蚀使水泵产生强烈的局部水锤，且汽蚀过程不稳定，引起水泵强烈振动和噪声；同时由于汽蚀汽泡堵塞叶引起水泵强烈振动和噪声；同时由于汽蚀汽泡堵塞叶轮槽道，导致流量、扬程均降低，效率下降，严重时轮槽道，导致流量、扬程均降低，效率下降，严重时会使水泵断流。会使水泵断流。防止汽蚀的措施防止汽蚀的措施n确定水泵的安装高度。确定水泵的安装高度。设计泵站时，应使装置汽蚀余量大设计泵站时，应使装置汽蚀余量大于水泵的允许汽蚀余量，要充分考虑水泵装置可能遇到
36、的于水泵的允许汽蚀余量，要充分考虑水泵装置可能遇到的各种工况，以便正确地确定水泵的安装高程各种工况，以便正确地确定水泵的安装高程n尽量减少进水管路水头损失。尽量减少进水管路水头损失。可适当加大进水管直径，缩可适当加大进水管直径，缩短进水管长度，减少管路附件，通流部分断面变化率力求短进水管长度，减少管路附件，通流部分断面变化率力求小，提高管壁的粗糙度。小，提高管壁的粗糙度。n具有良好的进水条件。具有良好的进水条件。进水池内的水流要平稳均匀，不产进水池内的水流要平稳均匀，不产生漩涡。进水流道设计要合理生漩涡。进水流道设计要合理,使进入叶轮的水流速度和压使进入叶轮的水流速度和压力分布均匀，避免局部低
37、压区。力分布均匀，避免局部低压区。n调节工作点调节工作点。在水泵运行过程中，可通过调节工作点减轻。在水泵运行过程中，可通过调节工作点减轻汽蚀；离心泵可适当减少流量，以降低汽蚀欲量或增大允汽蚀；离心泵可适当减少流量，以降低汽蚀欲量或增大允许吸上真空高度。许吸上真空高度。n降低水泵的工作转速。降低水泵的工作转速。降低水泵的工作转速可以减轻汽蚀降低水泵的工作转速可以减轻汽蚀程度程度4)泵的配置例子泵的配置例子2+1混用的配置方案混用的配置方案齿轮机构的特点和类型n齿齿轮轮传传动动是是用用来来传传递递任任意意两两轴轴间间的的运运动动和和动动力力的的，它它是应用最为广泛的一种机械传动。是应用最为广泛的一
38、种机械传动。(1)(1)主主要要优优点点 1)1)适适用用的的圆圆周周速速度度和和功功率率范范围围广广；2)2)机机械械效效率率高高；3)3)可可实实现现准准确确的的传传动动比比、且且传传动动平平稳稳；4)4)寿寿命命长长；5)5)工工作作可可靠靠；6)6)可可实实现现平平行行轴轴、相相交交轴轴、交交错轴之间的传动；错轴之间的传动；7)7)结构紧凑。结构紧凑。(2)(2)主主要要缺缺点点 1)1)要要求求有有较较高高的的制制造造和和安安装装精精度度，成成本本相对较高；相对较高；2)2)不适宜于远距离两轴之间的传动。不适宜于远距离两轴之间的传动。按照两轴的相对位置和齿向，齿轮机构分类：按照两轴的
39、相对位置和齿向，齿轮机构分类：一、齿轮各部分名称一、齿轮各部分名称齿顶圆齿顶圆齿顶所确定的圆，其直径用齿顶所确定的圆，其直径用dada表示。表示。齿槽齿槽相邻两齿之间的空间。相邻两齿之间的空间。齿根圆齿根圆齿槽底部所确定的圆，其直径用齿槽底部所确定的圆，其直径用dfdf表示。表示。齿厚齿厚在齿轮任意直径在齿轮任意直径dKdK的圆周上，轮齿两侧齿廓间的弧的圆周上，轮齿两侧齿廓间的弧长，用长，用sKsK表示；表示；齿槽宽齿槽宽齿槽两侧齿廓间的弧长，用齿槽两侧齿廓间的弧长，用eKeK表示；表示；齿距齿距相邻两齿同侧齿廓间的弧长，用相邻两齿同侧齿廓间的弧长，用pKpK表示。表示。二、齿轮的基本参数二、
40、齿轮的基本参数齿轮各部分尺寸由齿轮的基齿轮各部分尺寸由齿轮的基本参数来决定，这些基本参本参数来决定，这些基本参数是：数是：齿数齿数一个齿轮上轮齿的一个齿轮上轮齿的总数，用总数，用z z表示。表示。模数模数特定圆特定圆(分度圆分度圆)上齿距上齿距p p与与的比值，用的比值，用m m表表示，并规定为一些简单的数示，并规定为一些简单的数值，使之标准化，单位为值，使之标准化，单位为mm.mm.分度圆为了便于齿轮各部分尺寸的计算，在齿轮上选择一个作为计算基准的圆。渐开线齿轮的切制原理 一、成形法一、成形法n成成形形法法（仿仿形形法法）是是用用渐渐开开线线齿齿形形的的成成形形铣铣刀刀直直接接切切出出齿形。
41、常用的刀具有盘形铣刀和指状铣刀等。齿形。常用的刀具有盘形铣刀和指状铣刀等。成成形形法法切切齿齿方方法法简简单单，不不需需要要专专用用机机床床，但但加加工工的的齿齿轮轮精精度度底底，同同时时由由于于加加工工不不连连续续，生生产产效率也底。效率也底。二、范成法范成法n范成法又称展成法展成法或包络法，包络法，它是利用齿轮啮合的原理来切制齿廓的。设想将一对相互啮合传动的齿轮之一变为刀具，而另一轮作为轮坯，并使两者仍按原来的传动比转动。这样刀具的齿廓便将在轮坯上包络出与其共轭的齿廓，这就是展成法切齿的基本原理。1.1.齿轮插刀齿轮插刀图图4-114-11所所示示为为用用齿齿轮轮插插刀刀切切齿齿的的情情形
42、形。2.2.齿条插刀n图4-13为齿条插刀齿廓在水平面上的投影。图所示为齿条插刀切齿的情形。4分离设备分离设备XMZ200/1500厢式自动压滤机厢式自动压滤机板筐压滤机系统组成板筐压滤机系统组成n 1.1.机架机架 2.2.滤板组滤板组 3.3.加热装置加热装置 4.4.抽吸装置抽吸装置 5.5.挤压装置挤压装置 6.6.滤饼收集装置滤饼收集装置 改性聚丙烯板改性聚丙烯板聚丙烯板采用层压板聚丙烯板采用层压板机械加工而成，板材机械加工而成，板材用用3030丝的薄片在高温丝的薄片在高温高压下铸成板，因而高压下铸成板，因而能起工程塑料的作用。能起工程塑料的作用。比重比重1:1.2-1.3Kg1:1
43、.2-1.3Kg抗拉强度抗拉强度200Kg/cm200Kg/cm2 2静弯曲强度静弯曲强度350Kg/cm350Kg/cm2 2冲击强度冲击强度40Kg/cm40Kg/cm2 2维卡软化点维卡软化点140140工作温度工作温度-5-80-5-80工作压力工作压力5Kg/cm5Kg/cm2 2主要技术参数主要技术参数管管式式过过滤滤机机 工艺流程图工艺流程图a.a.接压缩空气接压缩空气 b.b.空气净化器空气净化器 c.c.贮气罐贮气罐 d.d.压缩空气反吹压缩空气反吹e.e.压缩空气正吹压缩空气正吹 f.f.料液进口料液进口 g.g.反洗供水反洗供水 h.h.滤清夜滤清夜i.i.料液回流料液回
44、流 j.j.进料泵进料泵 k.k.主机主机（1 1）打开进料阀）打开进料阀1 1，出料阀，出料阀5 5、6 6、7 7（2 2）关闭反吹阀）关闭反吹阀2 2、3 3、4 4，回流阀，回流阀8 8（3 3）开启进料泵）开启进料泵正常过滤正常过滤过滤结束过滤结束（4 4）关闭进料泵，阀）关闭进料泵，阀1 1，打开回流阀，打开回流阀8 8回流完毕回流完毕（5 5）关闭回流阀）关闭回流阀88打开气阀打开气阀2 2正吹正吹正吹结束正吹结束（6 6）关闭正吹阀）关闭正吹阀22开启出料阀开启出料阀66反吹卸渣反吹卸渣（7 7）关闭反吹阀）关闭反吹阀3 3，打开反洗阀，打开反洗阀4 4反洗反洗（8 8）下一过
45、滤周期开始）下一过滤周期开始管式离心机管式离心机自动卸料离心机工作过程自动卸料离心机工作过程键联接和花键键联接和花键联接联接 一、键联接的类型一、键联接的类型n键主要用来实现轴和轴上零件之间的周向固定以传递键主要用来实现轴和轴上零件之间的周向固定以传递转矩。转矩。有些类型的键还可实现轴上零件的轴向固定或有些类型的键还可实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。轴向移动。n键是标准件键是标准件，分为平键、半圆键、楔键和切向键等。，分为平键、半圆键、楔键和切向键等。设计时应根据各类键的结构和应用特点迸行选择。设计时应根据各类键的结构和应用特点迸行选择。1.1.平键联接平键联接n平键的两侧面是工作面平键的两
46、侧面是工作面，上表面与轮毂槽底之间留有，上表面与轮毂槽底之间留有间隙间隙(图图10-34)10-34)。n平键定心性较好、装拆方便。常用的平键有普通平键和导平键定心性较好、装拆方便。常用的平键有普通平键和导向平键两种。向平键两种。n普通平键的端部形状可制成圆头普通平键的端部形状可制成圆头(A(A型型)、方头、方头(B(B型型)或或单圆头单圆头(C(C型型)，如，如表表10-910-9所示。圆头键的轴槽用指形所示。圆头键的轴槽用指形铣刀加工，键在槽中固定良好，但轴上键槽端部的应铣刀加工，键在槽中固定良好，但轴上键槽端部的应力集中较大、方头键用盘形铣刀加工，轴的应力集中力集中较大、方头键用盘形铣刀
47、加工，轴的应力集中较小。单圆头键常用于轴端。普通平键应用最广。较小。单圆头键常用于轴端。普通平键应用最广。n导向平键较长，需用螺钉固定在轴槽中，为了便于装导向平键较长，需用螺钉固定在轴槽中，为了便于装拆，在键上制出起健螺纹孔拆，在键上制出起健螺纹孔(图图10-34b10-34b)。n这种键能实现轴上零件的轴向移动，构成动联接。这种键能实现轴上零件的轴向移动，构成动联接。半圆键联接半圆键联接半圆键也是以两侧面为工作面半圆键也是以两侧面为工作面，它与平键一样具有定心，它与平键一样具有定心较好的优点。半圆键能在轴槽中摆动以适应毂槽底面，较好的优点。半圆键能在轴槽中摆动以适应毂槽底面，装配方便。它的缺
48、点是键槽对轴的削弱较大，只适用于装配方便。它的缺点是键槽对轴的削弱较大，只适用于轻载联接。轻载联接。锥形轴端采用半圆键联接在工艺上较为方便。锥形轴端采用半圆键联接在工艺上较为方便。楔键联接和切向键联接楔键联接和切向键联接楔健的上下面是工作面楔健的上下面是工作面，如，如图图10-3610-36所示，键的上表所示，键的上表面有面有1 1：100100的斜度，轮毂键槽的底面也有的斜度，轮毂键槽的底面也有1 1：100100的斜的斜度，把楔键打入轴和毂槽内时，其工作面上产生很大度，把楔键打入轴和毂槽内时，其工作面上产生很大的预紧力的预紧力F Fn n。工作时，主要靠摩擦力。工作时，主要靠摩擦力f Fn
49、 f Fn 传递转矩传递转矩T T，并能承受单方向的轴向力。，并能承受单方向的轴向力。由于楔键打入时，迫使轴和轮毂产生偏心由于楔键打入时，迫使轴和轮毂产生偏心e e，因此楔，因此楔键仅适用于定心精度要求不高、载荷平稳和低速的联键仅适用于定心精度要求不高、载荷平稳和低速的联接。接。楔键分为普通楔键和钩头楔键两种。钩头楔键的钩头楔键分为普通楔键和钩头楔键两种。钩头楔键的钩头是为了拆键用的。是为了拆键用的。n切向健是由一对楔切向健是由一对楔键组成键组成(图图10-37a)10-37a)，装配时将两键楔，装配时将两键楔紧。紧。键的窄面是工键的窄面是工作面作面。n工作面上的压力沿工作面上的压力沿轴的切线
50、方向作用，轴的切线方向作用，能传递很大的转矩。能传递很大的转矩。当双向传递转矩时，当双向传递转矩时，需用两对切向健并需用两对切向健并分布成分布成120130120130。二、平键联接的强度校核n 键的材料采用强度极限B不小于600MPa的碳素钢，通常用 45钢。当轮毂用非铁金属或非金属材料时，键可用20或Q235钢。键的截面尺寸应按轴径d从键的标准中查取；键的长度L可参照轮毂长度从标准中选取。必要时应迸行强度校核（见表10-9）。n 平键联接的主要失效形式是工作面的压溃和磨损（对于动联接）。除非有严重过载，一般不会出现键的剪断。n设载荷为均匀分布，由图10-38可得平键联接的挤压强度条件n对于