当前位置:
文档之家› 化工原理第二章(其他类型化工用泵)
化工原理第二章(其他类型化工用泵)
2012-8-23
【几点说明 】 ①往复泵是依靠活塞的往复运动直接以压力能的形 式向液体提供能量; ②活塞在泵缸内两端间移动的距离称为行程(冲程 ); ③为耐高压,活塞和连杆往往用柱塞代替; ④往复泵在启动前不用灌泵,能自动吸入液体,即 有自吸能力。
2012-8-23
【柱塞与活塞的区别 】 (1)柱塞的长度与直径比较大; (2)柱塞的加工精度高,柱塞和汽缸间的间隙很小 ,从而达到密封效果好; (3)由于柱塞加工精度要求高,制造成本也高; (4)柱塞由于密封面大,往往相对运动速度较低, 但输出压力大; (5)因为柱塞所需润滑的要求,工作的温度也不能 太高。
2012-8-23
6、往复泵的流量调节 (1)旁路阀调节流量 【操作方法】泵的送液量不变,只是让部分被压出 的液体返回贮池,使主管中的流量发生变化。 【特点】这种调节方法很不经济,只适用于流量变 化幅度较小的经常性调节。
2012-8-23
2012-8-23
(2)改变曲轴转速(n) 因电动机是通过减速装置与往复泵相连的,所以
第二节 其他类型化工用
第二章
泵 一、往复泵
流体输送机械 二、齿轮泵
三、漩涡泵
2012-8-23
类别 容积式 (正位移式)
流体作用式
2012-8-23
其他类型化工用泵
设备名称
性能及用途
往复泵
以活塞的往复作用提供能量,排液 不均匀
旋转泵
以转子的排挤作用提供能量,流量 均匀,压头高,但送液量小。常见 的有齿轮泵、螺杆泵等
其中吸入阀和排出阀均为 单向阀 。
2012-8-23
往复泵装置简图
单 动
飞轮
往
复
泵
总
装
图
曲轴
连杆
2012-8-23
电动机 出口阀
活塞杆
活塞
泵缸 进口阀
往 复 泵 实 物 图
2012-8-23
飞轮
单 动 往 复 泵 总 装 图
电动机 出口阀
活塞杆
曲轴
连 杆 活塞 泵缸
进口阀
2012-8-23
2、往复泵的工作原理 ①活塞由电动的曲轴连杆机构带动,把曲轴的旋转 运动变为活塞的往复运动;
改变减速装置的传动比可以很方便地改变曲轴转速 ,从而改变活塞的往复运动的频率,达到调节流量 的目的。 (3)改变活塞的行程(S)
在一定的转速下,改变偏心轮的偏心距,可以改 变活塞的行程,从而达到精确调节流量的目的。
2012-8-23
7、往复泵的特点 (1)往复泵的效率一般都在70%以上,最高可达 90%,它适用于所需压头较高的液体输送。 (2)往复泵可用以输送粘度很大的液体,但不宜直 接用以输送腐蚀性的液体和有固体颗粒的悬浮液, 因泵内阀门、活塞受腐蚀或被颗粒磨损、卡住,都 会导致严重的泄漏。
qv理 = A ⋅ S ⋅ n
2012-8-23
5、往复泵的压头(扬程) 【无限制】因为是靠挤压作用压出液体,往复泵的 压头理论上可以任意高。 【有限制】但实际上由于构造材料的强度有限,泵 内的部件有泄漏,故往复泵的压头仍有一限度。而 且压头太大,也会使电机或传动机构负载过大而损 坏。
2012-8-23
2012-8-23
齿 轮 泵 的 外 壳
2012-8-23
泵盖
垫片
泵轴 泵壳
2012-8-23
齿轮
齿轮泵的分解结构图
齿
轮
泵
从动轮
的
内
部
结
构
图
2012-8-23
主动轮
液 体 的 进 、 出 口
吸入口
2012-8-23
排出口
2、齿轮泵的工作原理
吸入口 低压区
2012-8-23
高压区 排出口
齿 轮 泵 实 物 图
2012-8-23
(4)结构简单、加工容易,且可采用各种耐腐蚀的 材料制造。 (5)输送液体的粘度不宜过大,否则泵的压头和效 率都将大幅度下降。 (6)输送液体不能含有固体颗粒。
2012-8-23
2012-8-23
2012-8-23
齿轮泵实物图
3、齿轮泵的特点 (1)能产生较高的扬程,流量较均匀; (2)适用于流量小、无固体颗粒的各种油类等黏性 液体的输送; (3)构造简单、维修方便、价格低廉、运转可靠。
2012-8-23
三、旋涡泵
旋涡泵是一种特殊类型的离心泵,其工作原理和 离心泵相同,即: (1)依靠叶轮旋转产生的惯性离心力向通过泵内的 液体提供能量; (2)无自吸能力,启动前需向泵壳内灌满被输送液 体; (3)泵的其它操作特性和容积泵相似。
2012-8-23
(3)三联泵 【结构及特点】三联泵实质上为三台单动泵并联构 成,是将三台单动泵连接在同一根曲轴的三个连杆 (曲柄)上,各台泵活塞运动的相位差为2п/3,其 排液量比较均匀。
2012-8-23
2012-8-23
三 联 柱 塞 泵 结 构 图
2012-8-23
2012-8-23
2012-8-23
1、旋涡泵的构造
2012-8-23
2012-8-23
旋 涡 泵 的 叶 轮
2012-8-23
旋 涡 泵 叶 轮 的 构 造
2012-8-23
叶轮是一个圆盘,四周铣(Xi)有凹 槽,成辐射状排列。
旋
引液道
涡
泵
的
引
液
道
叶轮和泵壳之 间形成引液道。
2012-8-23
液
体 的
出口
2012-8-23
3、旋涡泵的特点 (1)压头和功率随流量增加下降较快。因此启动时 应打开出口阀;改变流量时,旁路调节比安装调节 阀经济。 (2)在叶轮直径和转速相同的条件下,旋涡泵的压 头比离心泵高出2~4倍,适用于高压头、小流量的 场合。 (3)由于泵内的旋涡流作用,流体摩擦损失增大, 所以旋涡泵的效率较低,一般为30%~40%。
泵缸
连杆
曲轴
活塞
2012-8-23
活塞杆
【曲轴连杆机构的结构及工作原理】
2012-8-23
3、曲轴 4、连杆 14、飞轮
曲轴连杆机构由活塞泵缸组、连杆组以及曲轴飞 轮组三个部分组成。其工作原理是: (1)电机通过皮带轮(传动轴)带动飞轮旋转,飞 轮带动曲轴旋转; (2)飞轮(曲轴)带动连杆(曲柄)大头作圆周运 动; (3)连杆(曲轴)小头带动活塞做往复运动。 【结论】曲柄连杆机构的作用是把飞轮(曲轴)的旋 转运动转变成活塞的往复运动。
2012-8-23
(2)实际平均流量qv, m3/min 在泵的操作中,由于吸入阀和排出阀启、闭滞后
的漏液以及填料函处漏液,实际平均流量qv总是小 于理论平均流量qv理,二者之间的关系为:
qv = ηv qv理
ηv——容积效率,一般约为0.9~0.97。但随着泵转
速增大,将受气蚀的影响而降低,有时可降至0.8以 下。
2012-8-23
【连杆的结构】 小头连接活塞; 大头连接飞轮(曲轴
)。
2012-8-23
连 杆 与 活 塞 的 连 接
2012-8-23
连 杆 实 物 图
2012-8-23
连 杆 与 曲 轴 的 连 接
2012-8-23
2012-8-23
直 接 带 动 连 杆 的 飞 轮
2012-8-23
喷射泵
利用高压工作流体的喷射作用来输 送液体,构造简单,但产生压头小 ,效率低
酸蛋
利用压缩空气或惰性气体的压力输 送液体,无运动部件,适用于输送 腐蚀性液体,操作效率低
虹吸管
利用负压输送液体,无运动部件, 适用于输送腐蚀性液体,操作效率 低
一、往复泵
1、往复泵的结构 1—泵缸; 2—活塞; 3—活塞杆; 4—吸入阀; 5—排出阀;
2012-8-23
3、往复泵的类型 (1)单动泵 【特点】活塞往复运动一次,吸、排液交替进行各 一次,输送液体不连续;因此,单动泵的流量是间 歇性的 。
2012-8-23
单 动 往 复 泵
2012-8-23
单 动 往 复 泵 实 物 图
2012-8-23
单 动 往 复 泵 实 物 图
2012-8-23
2012-8-23
8、往复泵的操作 (1)由于往复泵是靠贮池液面上的大气压来吸入
液体,因而安装高度有一定的限制。 (2)往复泵有自吸作用,启动前不需要灌泵。 (3)一般不设出口阀,即使有出口阀,也不能在
其关闭时启动。
2012-8-23
二、齿轮泵
1、齿轮泵的结构
(1)泵壳内有两个齿 轮; (2)一个用电动机带 动旋转(主动轮); (3)另一个被啮合着 向相反方向旋转(从 动轮)。
进
、
出
口
进口
2012-8-23
【作用】吸入口和排出口之
隔舌
间由间壁(隔舌)隔开。
旋
涡
泵
的
隔
舌
2012-8-23
2012-8-23
旋涡泵实物图
旋 涡 泵 实 物 图
2012-8-23
2旋 涡 泵 的 工 作 原 理
当叶轮旋转时,泵内液体随叶轮旋转的同时,又在各叶片 与引液道之间作反复的迂回运动(形成漩涡),被叶片多次 拍击而获得较高能量。
带 动 曲 轴 的 飞 轮
2012-8-23
通 过 皮 带 轮 转 动 的 飞 轮
2012-8-23
②当活塞从左向右运动时 ,泵缸内形成低压,排出阀 受排出管内液体的压力而关 闭;吸出阀由于受池内液压 的作用而打开,池内液体被 吸入缸内;
③当活塞从右向左运动时 ,由于缸内液体压力增加, 吸入阀关闭,排出阀打开向 外排液。
2012-8-23
(2)双动泵 【特点】活塞两侧都装有阀室,活塞的每一次行程 都在吸液和向管路排液,因而供液连续。