第二章章流體輸輸送機機械學習目目標了解流流體輸輸送機機械在在工業(yè)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)及環(huán)環(huán)境治治理中中的應應用；；各種種類型型泵的的工作原原理、、特性性；離離心壓壓縮機機，羅羅茨鼓鼓風機機，各各種真真空泵泵的結(jié)結(jié)構(gòu)、、工作作原理。。理解影影響離離心泵泵性能能的主主要因因素；；往復復泵的的結(jié)構(gòu)構(gòu)、工工作原原理及及性能能參數(shù)；；往復復壓縮縮機的的工作作原理理。掌握離離心泵泵的結(jié)結(jié)構(gòu)、、工作作原理理、主主要性性能參參數(shù)、、特性性曲線線，流流量調(diào)調(diào)節(jié)、安安裝高高度、、操作作及選選型；；離心心通風風機的的主要要性能能參數(shù)數(shù)、特特性曲曲線及及選型。。第一節(jié)節(jié)概述在工業(yè)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)及環(huán)環(huán)境治治理過過程中中經(jīng)常常需要要將流流體從從一個個設(shè)備備輸送送到另另一個個設(shè)備備，從從一個個車間間輸送送到另另一個個車間間及改改變系系統(tǒng)的的壓力力等等等。圖2-1乙醇胺法回收煙道氣中CO2的流程1-吸收塔；2-貧胺冷卻器；3-升壓泵；4-儲罐；5-熱交換器；6-冷凝器；7-回流液貯槽；8-回流泵；9-再生塔；10-再沸器；11-回流器流體輸送機械的類型離心式往復式旋轉(zhuǎn)式流體作用式液體輸送機械離心泵、旋渦泵往復泵、隔膜泵計量泵、柱塞泵齒輪泵螺桿泵軸流泵噴射泵、酸蛋空氣升液器氣體輸送機械離心通風機離心鼓風機離心壓縮機往復壓縮機往復真空泵隔膜壓縮機羅茨通風機液環(huán)壓縮機水環(huán)真空泵蒸汽噴射泵水噴射泵第二節(jié)節(jié)離離心心泵離心泵泵是依依靠高高速旋旋轉(zhuǎn)的的葉輪輪所產(chǎn)產(chǎn)生的的離心心力對對液體體做功功的流流體輸輸送機機械。。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡簡單、、操作作調(diào)節(jié)節(jié)方便便、性性能穩(wěn)穩(wěn)定、、適應應范圍圍廣、、體積積小、、流量量均勻勻、故故障少少、壽壽命長長。一、離離心泵泵的主主要部部件及及工作作原理理1.離心泵泵的主主要部部件離心泵泵的主主要構(gòu)構(gòu)件有有葉輪輪、泵泵殼和和軸封封，有有些還還有導導輪等等。①葉輪葉輪是是離心心泵的的核心心構(gòu)件件，是是在一一圓盤盤上設(shè)設(shè)置4～12個葉片片構(gòu)成成的。。開式半開（閉）式閉式主要功功能是是將原原動機機械的的機械械能傳傳給液液體，，使液液體的的的動動能與與靜壓壓能均均有所所增加加。按結(jié)構(gòu)構(gòu)分為為：②泵殼泵殼的的形狀狀象蝸蝸牛，，因此此又稱稱為蝸蝸殼。。作用:就是匯匯集被被葉輪輪甩出出的液液體，，并在在將液液體導導向排排出口口的過過程中中實現(xiàn)現(xiàn)部分分動能能向靜靜壓能能的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換。。③軸封裝裝置用來實實現(xiàn)泵泵軸與與泵殼殼間密密封的的裝置置。常常用的的密封封方式式有兩兩種，，填料料函密密封與與機械械密封封。2.離心泵泵的工工作原原理1-葉輪；；2-泵殼，，3-泵軸；；4-吸入管管；5-底閥；；6-壓出管管離心泵泵裝置置簡圖圖離心泵泵的吸吸液原原理:在離心心泵啟啟動前前，先先灌泵泵,啟動后后，葉葉輪高高速旋旋轉(zhuǎn)，，帶動泵內(nèi)流流體一一起旋旋轉(zhuǎn)，，在離離心力力的作作用下下，液液體被被迫從從葉輪輪中心心向葉葉輪外外緣運運動，，葉輪輪中心心（吸吸入口口）處處因液液體空空出而而呈負負壓狀狀態(tài)，，這樣樣，在在吸入入管的的兩端端就形形成了了一定定的壓壓差，，液體體被吸吸入泵泵體內(nèi)內(nèi)。離心泵泵的排排液原原理:流體進進入泵泵殼后后，沿著泵殼內(nèi)內(nèi)逐漸漸增大大的蝸蝸形通通道將將部分分動能能轉(zhuǎn)化化為靜靜壓能能，達達到泵泵出口口處時時壓力力達到到最大大，于于是液液體被被壓出出離心心泵。。如果在在啟動動離心心泵前前，沒沒有灌泵泵，則會發(fā)發(fā)生氣縛現(xiàn)現(xiàn)象。。此時，離心心泵沒沒有自自吸能能力。。泵灌液液后仍不能能吸液液的原原因：：①吸入入管路路的聯(lián)聯(lián)接法法蘭不不嚴密密，漏漏入空空氣；；②灌而而未滿滿，未未排凈凈空氣氣；③吸入入管底底閥失失靈或或關(guān)不不嚴，，灌液液不滿滿；④吸入入管底底閥或或濾網(wǎng)網(wǎng)被堵堵塞；；⑤吸入入管底底閥未未打開開或失失靈。。二、離心心泵的主主要性能能參數(shù)與與特性曲曲線1.離心泵的的主要性性能參數(shù)數(shù)①送液能力力單位時間間內(nèi)從泵泵內(nèi)排出出的液體體體積，，用Q表示，單單位m3/s。②揚程離心泵對對1N流體所做做的功，，它是1N流體在通通過離心心泵時所所獲得的的能量，，用H表示，單單位m。③功率離心泵在在單位時時間內(nèi)對對流體所所做的功功稱為離離心泵的的有效功功率，用Pe表示，單單位W。即Pe＝HQρg④效率反映離心心泵利用用能量情情況的參參數(shù)，為為離心泵泵的有效效功率與軸功率之比。2.離心泵的的特性曲曲線①揚程-流量曲線線②效率-流量曲線線③軸功率-流量曲線線離心泵的的特性曲曲線由泵泵的生產(chǎn)產(chǎn)廠家提提供。三、影響響離心泵泵性能的的主要因因素1.流體物性性對離心心泵性能能的影響響⑴密度密度對流流量、揚揚程和效效率沒有有影響，，但對軸軸功率有有影響，，軸功率率可以用用下式校校正⑵粘度當液體的的粘度增增加時，，液體在在泵內(nèi)運運動時的的能量損損失增加加，從而而導致泵泵的流量量、揚程程和效率率均下降降，但軸軸功率增增加。因因此粘度度的改變變會引起起泵的特特性曲線線的變化化。當液液體的運運動粘度度大于2.0××10-6m2/s時,離心泵的的性能必必須按下下式校正正2.轉(zhuǎn)速對離離心泵性性能的影影響當效率變變化不大大時，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速變化化引起流流量、壓壓頭和功功率的變變化符合合比例定定律，即即3.葉輪直徑徑對離心心泵性能能的影響響葉輪直徑徑變化引引起流量量、壓頭頭和功率率的變化化符合切切割定律律，即四、離心心泵的氣氣蝕現(xiàn)象象與安裝裝高度1.離心泵的的吸上高高度通常把離離心泵吸吸入口截截面1-1距吸入液面面0-0的垂直距距離稱作作是離心心泵的吸上上高度，，用H吸表示。泵的安裝裝高度不不能超過過吸上高高度的極限。。0101離心泵的吸上高度示意圖～H吸2.離心泵的的氣蝕現(xiàn)現(xiàn)象與危危害⑴氣蝕現(xiàn)象象葉輪入口口處最低低壓力，液體汽汽化，產(chǎn)生汽泡泡，受壓壓縮后破破滅，周周圍液體體以高速速涌向汽汽泡中心心。葉輪受沖沖擊而出出現(xiàn)剝落，泵體體振動并并發(fā)出噪噪音。(2)氣蝕的危危害氣蝕現(xiàn)象象發(fā)生時時，會產(chǎn)產(chǎn)生噪音音和引起起振動，，流量、、揚程及及效率均均會迅速速下降，，嚴重時時不能吸吸液。3.離心泵的的允許安安裝（吸吸上）高高度（1）允許安裝裝高度（（或允許許吸上高高度）離心泵的的允許安安裝高度度是指在在一定條條件下，，避免離離心泵發(fā)發(fā)生氣蝕蝕現(xiàn)象的的最大安安裝高度度，用Hg表示，單單位m。（2）離心泵的的允許安安裝高度度計算①允許吸上上真空高高度法②允許氣蝕蝕余量法法0101

離心泵的允許安裝高度～Hg五、離心心泵的工工作點與與流量調(diào)調(diào)節(jié)1.管路的特特性曲線線輸送任務(wù)務(wù)（流量量）與完完成任務(wù)務(wù)所需要的壓壓頭之間間也存在在一定的的關(guān)系，，這種關(guān)系系稱為管管路特性性。2.離心泵的的工作點點在性能曲曲線圖上上，應為為泵的特特性曲線和管路路特性曲曲線的交交點M。我們把把這個交點M稱為離心心泵在指指定管路上的的工作點。QH0HeKQ2Q~He管路特性曲線離心泵的工作點Qe～HeQ～HHM=H=HeQM=Q=QeMQMHM3.離心泵的的流量調(diào)調(diào)節(jié)①通過閥門門調(diào)節(jié)②改變轉(zhuǎn)速速③改變?nèi)~輪輪直徑4.離心泵的的串聯(lián)與與并聯(lián)①離心泵的的串聯(lián)②離心泵的的并聯(lián)③離心泵組組合方式式的選擇擇H1H2Q1Q2QDM并MQ123

并聯(lián)泵組的特性分析1-單泵；2-并聯(lián)；3-效率線；4-管路4Q1Q2DH1M串H1H2M132串聯(lián)泵組的特性分析1-單泵；2-串聯(lián)；3-管路六、離心心泵的型型號與選選用1.離心泵的的型號⑴清水泵清水泵是是化工生生產(chǎn)中普普遍使用用的一種種泵，適用于輸輸送水及及性質(zhì)與與水相似似的液體體。包括IS型、D型、S型和Sh型。

IS型水泵的結(jié)構(gòu)圖1-泵體；2-葉輪；3-泵軸；4-填料；5-填料壓蓋；6-托架

IS型水泵的外型圖165432D型泵是國國產(chǎn)多級級離心泵泵，是將將多個葉葉輪安裝裝在同一一個泵軸構(gòu)成成的，工工作時液液體從吸吸入口吸吸入，并并依次通通過每個個葉輪，多次次接受離離心力的的作用，，從而獲獲得更高高的能量量。D型泵的級級數(shù)通常常為2～9級，最多多可達12級，全系系列流量范圍為為10.8～850m3/hD型單吸多級離心泵示意圖D型單吸多級離心泵外型圖S型、SH型泵是雙雙吸離心心泵的代代號，但但S型泵是SH型泵的更新產(chǎn)產(chǎn)品。S型泵的吸吸入口與與排出口口均在水水泵軸心心線下方方，檢修修時無需拆卸卸進、出出水管路路及電動動機。S型泵的外型圖S型泵的結(jié)構(gòu)圖1-泵體2-泵蓋3-葉輪4-密封環(huán)5-軸6-軸套7-軸承8-填料9-填料壓蓋(2)耐腐蝕泵泵耐腐蝕泵泵是用來來輸送酸酸、堿等等腐蝕性性液體的的泵的總總稱，系系列號用用F表示。(3)油泵油泵是用用來輸送送油類及及石油產(chǎn)產(chǎn)品的泵泵，國產(chǎn)產(chǎn)油泵的的系列代代號為Y，如果是是雙吸油油泵，則則用YS表示。(4)雜質(zhì)泵用來輸送送含有固固體雜質(zhì)質(zhì)的污液液，此類類泵大多多采用敞敞開式葉葉輪或半半閉式葉葉輪，以以防止堵堵塞。(5)磁力泵適合輸送送不含固固體顆粒粒的酸、、堿、鹽鹽溶液；；易燃、、易爆液液體；揮揮發(fā)性液液體和有有毒液體體等等。。2.離心泵的的選用①根據(jù)被輸輸送液體體的性質(zhì)質(zhì)及操作作條件確確定泵的的類型②確定流量量③確定完成成輸送任任務(wù)需要要的壓頭頭④通過流量量與壓頭頭在相應應類型的的系列中中選取合合適的型型號⑤校核軸功功率⑥確定泵的的安裝高高度⑦列出泵在在設(shè)計點點處的性性能，供供使用時時參考七、離心心泵的安安裝與操操作1.離心泵的的安裝要要點①應盡量將將泵安裝裝在靠近近水源，，干燥明明亮的場場所，以以便于檢修；；

泵的安裝示意圖②應有堅實實的基礎(chǔ)礎(chǔ)，以避避免振動動。通常常用混凝凝土地基基，地腳腳螺栓連連接；③泵軸與電電機轉(zhuǎn)軸軸應嚴格格保持水水平，以以確保運運轉(zhuǎn)正常常，提高高壽命；；④安裝高度度要嚴格格控制，，以免發(fā)發(fā)生氣蝕蝕現(xiàn)象；；⑤在吸入管管徑大于于泵的吸吸入口徑徑時，變變徑聯(lián)接接處要避避免存氣氣，以免免發(fā)生氣氣縛現(xiàn)象象。2.離心泵的的操作要要點①灌泵啟動前，，使泵體體內(nèi)充滿滿被輸送送液體，，避免氣氣縛現(xiàn)象象。②預熱對輸送高高溫液體體的熱油油泵或水泵，，在啟動動與備用用時均需需預熱。。③盤車用手使泵泵軸繞運運轉(zhuǎn)方向向轉(zhuǎn)動的的操作，，每次以以180°°為宜，并并不得反反轉(zhuǎn)。④開車開車時，，要先關(guān)關(guān)閉出口口閥，再再啟動電電機。⑤調(diào)節(jié)流量量緩慢打開開出口閥閥，調(diào)節(jié)節(jié)到指定定流量。。⑥檢查要經(jīng)常檢檢查泵的的運轉(zhuǎn)情情況。⑦停車停車時，，要先關(guān)關(guān)閉出口口閥，再再關(guān)電機機。第三節(jié)其他類型泵一、往復復泵往復泵是是容積式式泵的一一種型式，，通過活活塞或柱柱塞在缸體內(nèi)的的往復運運動來改改變工作容積，，進而使使液體的的能量增加。適適用于輸輸送流量量較小、、壓力較高高的各種種介質(zhì)。。往復泵的的種類：：活塞泵、、柱塞泵泵、隔膜膜泵、計計量泵等等等1.往復泵的的結(jié)構(gòu)與與工作原原理

往復泵結(jié)構(gòu)簡圖1-泵缸；2-活塞；3-活塞桿；4-吸入閥；5-排出閥往復泵流量曲線圖主要構(gòu)件件：泵缸活塞（或或柱塞））活塞桿單向閥等等工作原理理：——活塞對流流體直接接做功，，提供靜靜壓能2.往復泵的的主要性性能⑴流量往復泵的的流量是是不均勻勻。對于單動動往復泵泵，其理理論流量量為對于雙動動往復泵泵，其理理論流量量為⑵揚程往復泵的的壓頭與與泵的幾幾何尺寸寸及流量量均無關(guān)關(guān)系。⑶功率與效效率計算與離離心泵相相同。但但效率比比離心泵泵高，通常在0.72～0.93之間。3.往復泵的的流量調(diào)調(diào)節(jié)⑴旁路調(diào)節(jié)節(jié)法⑵調(diào)節(jié)活塞塞的沖程程或往復復頻率4.往復泵的的使用與與維護操作要點點是：①①檢查壓壓力表讀讀數(shù)及潤潤滑等情情況是否否正常；；②盤車車檢查是是否有異異常；③③先打開開放空閥閥、進口口閥、出出口閥及及旁路閥閥等，再再啟動電電機，關(guān)關(guān)放空閥閥；④通通過調(diào)節(jié)節(jié)旁路閥閥使流量量符合任任務(wù)要求求；⑤做做好運行行中的檢檢查。二、齒輪泵泵齒輪泵是通通過兩個相相互嚙合的的齒輪的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動對液體體做功。適應于輸送送高粘度及及膏狀液體體，比如潤潤滑油、飲飲料、不含含固體顆粒粒的污水等等，但不宜宜輸送含有有固體雜質(zhì)質(zhì)的懸浮液液。三、旋渦泵泵旋渦泵依靠靠離心力對對液體做功功，其殼體體是圓形而而不是蝸牛牛形，葉片片很多，而而且是徑向向，吸入口口與排出口口在同側(cè)并并由隔舌隔隔開。第四節(jié)氣氣體輸送機機械在環(huán)保工作作中，經(jīng)常常需要使用用氣體壓縮縮與輸送機機械，目前，生產(chǎn)中中氣體的壓壓送機械有有離心式通通風機、鼓鼓風機與壓壓縮機；往復式式壓縮機與與真空泵；；羅茨風機機；液環(huán)式式真空泵；；旋片式真空泵泵、噴射式式真空泵；；軸流式風風機等。類型終壓/kPa（表壓）壓縮比備注通風機＜151～1.15用于換氣通風鼓風機15～3001.15～4用于送氣壓縮機＞300＞4造成高壓真空泵當?shù)卮髿鈮汉艽笕Q于所造成的真空度氣體壓送機機械的分類類一、通風機機通風機是依依靠輸入的的機械能，，提高氣體體壓力并排排送氣體的機械。1.軸流式通風風機軸流式通風風機主要由由圓筒型機機殼及帶螺螺旋槳式葉葉片的葉輪構(gòu)成。兩種軸流式風機2.離心式通風風機離心通風機機的結(jié)構(gòu)及及原理均與與離心泵相相似，主要要由葉輪和機殼組成成。

離心式通風機3.通風機的主主要性能參參數(shù)⑴風量也叫流量，，以Q表示，單位位為m3/s.⑵風壓也稱壓力，，以HT表示，單位位為Pa，有靜風壓、、動風壓和全全風壓之分分。靜風壓動風壓輸送系統(tǒng)的的全風壓換換算成標定定狀態(tài)下的的全風壓：：⑶功率與效率率通風機的輸輸入功率，，即軸功率率：4.通風機的選選擇⑴根據(jù)被輸送送氣體的性性質(zhì)及所需需的風壓范范圍確定風風機的類型。⑵確定風量。⑶確定完成輸輸送任務(wù)需需要的實際際風壓。⑷根據(jù)實際風風量與實驗驗風壓在相相應類型的的系列中選選取合適的型號。二、鼓風機機類型離心式鼓風風機、軸流流式鼓風機機、旋轉(zhuǎn)式式鼓風機。。離心式鼓風風機旋轉(zhuǎn)式鼓風風機類型：羅茨鼓風機機和葉氏鼓鼓風機兩類類羅茨鼓風機機羅茨鼓風機結(jié)構(gòu)圖三、壓縮機機分類：離心式、往往復式、回回轉(zhuǎn)式等。往復式壓縮縮機的構(gòu)造造與工作過過程⑴理想（無余余隙）工作作循環(huán)：①壓縮階段②壓出階段③吸氣階段往復式壓縮機的理想循環(huán)⑵實際（有余余隙）工作作循環(huán)⑶余隙系數(shù)和和容積系數(shù)數(shù)①余隙系數(shù)用ε表示，即：②容積系數(shù)用λ0表示，即：2.多級壓縮出口溫度T2與入口溫度度T1的關(guān)系為3.往復式壓縮縮機的主要要性能⑴排氣量以入口狀態(tài)計計算，用Q表示，單位位m3/s。⑵功率與效率率壓縮機的理理論軸功率率為實際壓縮機的軸軸功率為4.往復式壓縮縮機的分類類與選用⑴根據(jù)被壓縮縮氣體的種種類確定壓壓縮機的類類型⑵根據(jù)廠房的的具體情況況，確定選選用壓縮機機的空間形形式⑶生產(chǎn)能力與與終壓選定定具體型號號ηp———多變變總總效效率率，，其其效效率率范范圍圍大大約約為為0.7～0.95.往復復式式壓壓縮縮機機的的操操作作①開車車前前應應檢檢查查。②啟動動潤潤滑滑油油泵泵和和冷冷卻卻水水泵泵，，控控制制在在規(guī)規(guī)定定的的壓壓力力與與流流量量。③盤車車檢檢查查，，確確保保轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動動構(gòu)構(gòu)件件正正常常運運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。④充氮氮置置換換。⑤按開開車車步步驟驟啟啟動動主主機機和和開開關(guān)關(guān)有有關(guān)關(guān)閥閥門門。⑥調(diào)節(jié)節(jié)排排氣氣壓壓力力時時，，要要同同時時逐逐漸漸調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)進進、、出出氣氣閥閥