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1、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,其他类型化工用泵,9/27/2022,其他类型化工用泵类别设备名称性能及用途容积式往复泵以活塞的往,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； 其中吸入阀和排出阀均为单向阀 。,往复泵装置简图,9/27/2022,一、往复泵1、往复泵的结构 1泵缸；往复泵装置简图9/27,单动往复泵总装图,电动机,飞 轮,曲 轴,连 杆,活塞杆,活塞,泵缸,进口阀,出口阀,9/27/2022,单动往复泵总装图电动机飞 轮曲 轴连 杆活塞杆活塞泵缸,往复泵实物图,9/27/2022,往复泵实物图9/27/2022,
2、单动往复泵总装图,飞 轮,电动机,活塞杆,出口阀,曲 轴,连 杆,活塞,泵缸,进口阀,9/27/2022,单动往复泵总装图飞 轮电动机活塞杆出口阀曲 轴连 杆活,2、往复泵的工作原理,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；,曲轴,连杆,泵缸,活塞杆,活塞,9/27/2022,2、往复泵的工作原理活塞由电动的曲轴连杆机构带动，把曲轴的,【曲轴连杆机构的结构及工作原理】,3、曲轴 4、连杆 14、飞轮,9/27/2022,【曲轴连杆机构的结构及工作原理】3、曲轴 4、连杆 14,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
3、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。,9/27/2022,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,【连杆的结构】,小头连接活塞； 大头连接飞轮（曲轴）。,9/27/2022,【连杆的结构】 小头连接活塞；9/27/2022,连杆与活塞的连接,9/27/2022,连杆与活塞的连接9/27/2022,连杆实物图,9/27/2022,连杆实物图9/27/2022,连杆与曲轴的连接,9/27/2022,连杆与曲轴的
4、连接9/27/2022,9/27/2022,9/27/2022,直接带动连杆的飞轮,9/27/2022,直接带动连杆的飞轮9/27/2022,带动曲轴的飞轮,9/27/2022,带动曲轴的飞轮9/27/2022,通过皮带轮转动的飞轮,9/27/2022,通过皮带轮转动的飞轮9/27/2022,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；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。,9/27/2022,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,【几点说明 】,往复泵
5、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；活塞在泵缸内两端间移动的距离称为行程（冲程）；为耐高压，活塞和连杆往往用柱塞代替；往复泵在启动前不用灌泵，能自动吸入液体，即有自吸能力。,9/27/2022,【几点说明 】往复泵是依靠活塞的往复运动直接以压力能的形式,【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。,9/27/2022,【柱塞与活塞的区别 】（1）
6、柱塞的长度与直径比较大；9/27,3、往复泵的类型,【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 。,（1）单动泵,9/27/2022,3、往复泵的类型【特点】活塞往复运动一次，吸、排液交替进行各,单动往复泵,9/27/2022,单动往复泵9/27/2022,单动往复泵实物图,9/27/2022,单动往复泵实物图9/27/2022,单动往复泵实物图,9/27/2022,单动往复泵实物图9/27/2022,9/27/2022,9/27/2022,【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。,（2）双动泵,9/2
7、7/2022,【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,双动往复泵总装图,9/27/2022,双动往复泵总装图9/27/2022,【双动往复泵的结构及工作原理】,9/27/2022,【双动往复泵的结构及工作原理】9/27/2022,双动往复泵实物图,9/27/2022,双动往复泵实物图9/27/2022,双动往复泵实物图,9/27/2022,双动往复泵实物图9/27/2022,【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2/3，其排液量比较均匀。,（3）三联泵,9/27/2022,【结构及特点】
8、三联泵实质上为三台单动泵并联构成，是将三台单动,9/27/2022,9/27/2022,三联柱塞泵结构图,9/27/2022,三联柱塞泵结构图9/27/2022,三联柱塞泵,9/27/2022,三联柱塞泵9/27/2022,9/27/2022,9/27/2022,三联泵的曲轴,9/27/2022,三联泵的曲轴9/27/2022,9/27/2022,9/27/2022,4、往复泵的流量,（1）理论平均流量qv理, m3/min,单动泵,式中 A活塞的截面积，m2； S活塞的行程（冲程），m； n活塞的往复频率，1/min； a活塞杆的截面积，m2。,双动泵,9/27/2022,4、往复泵的流量（
9、1）理论平均流量qv理, m3/min单动,（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：,v容积效率，一般约为0.90.97。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。,9/27/2022,（2）实际平均流量qv, m3/min 在泵的操作中，,【几点讨论】,（1）流量的不均匀性,【原因】往复泵的瞬时流量取决于活塞截面积与活塞瞬时运动速度之积，由于活塞运动瞬时速度的不断变化，使得它的流量不均匀。,【解决方法】采用多缸泵（如三联）是提高流量均匀性的一个办
10、法，多缸泵的瞬时流量等于同一瞬时各缸流量之和，只要各缸曲柄相对位置适当，就可使流量较为均匀。,9/27/2022,【几点讨论】（1）流量的不均匀性 【原因】往复泵的瞬时流量取,实际生产中，为了提高流量的均匀性，可以采用增设空气室，利用空气的压缩和膨胀来存放和排出部分液体，从而提高流量的均匀性。,空气室是一个充有空气的容器，装在泵的吸入或排出口附近，分别称为吸入空气室和排出空气室。,9/27/2022,实际生产中，为了提高流量的均匀性，可以采用增设空气室，利用,（2）流量的固定性,往复泵的瞬时流量虽然是不均匀的，但在一段时间内输送的液体量却是固定的，仅取决于活塞面积、冲程和往复频率。,9/27/
11、2022,（2）流量的固定性 往复泵的瞬时流量虽然是不均匀的，,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。,9/27/2022,5、往复泵的压头（扬程） 【无限制】因为是靠挤压作用压出液体,【正位移特性】,（1）往复泵的理论流量是由单位时间内活塞扫过的体积决定的（即与泵的特性有关），而与管路的特性无关。（2）往复泵提供的压头则只与管路的情况有关，与泵的情况无关。管路的阻力大，则排出阀在较高的压力下才能开启，供液
12、压力必然增大；反之，压头减小。【定义】满足以上两种情况的特性称为正位移特性。,9/27/2022,【正位移特性】 （1）往复泵的理论流量是由单位时间内活塞扫过,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。,9/27/2022,6、往复泵的流量调节 （1）旁路阀调节流量 【操作方法】泵的,9/27/2022,9/27/2022,（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
13、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。,9/27/2022,（2）改变曲轴转速（n） 因电动机是通过减速装置与往,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。,9/27/2022,7、往复泵的特点 （1）往复泵的效率一般都在70%以上，最高,8、往复泵的操作,（1）由
14、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。,9/27/2022,8、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,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）。,9/27/2022,二、齿轮泵 1、齿轮泵的结构 （1）泵壳内有两个齿轮；9/2,齿轮泵的外壳,9/27/2022,齿轮泵的外壳9/27/2022,齿轮泵的分解结构图,泵盖,垫片,泵壳,泵轴,齿轮,9/27/
15、2022,齿轮泵的分解结构图泵盖垫片泵壳泵轴齿轮9/27/2022,从动轮,主动轮,齿轮泵的内部结构图,9/27/2022,从动轮主动轮齿轮泵的内部结构图9/27/2022,吸入口,排出口,液体的进、出口,9/27/2022,吸入口排出口液体的进、出口9/27/2022,2、齿轮泵的工作原理,低压区,高压区,吸入口,排出口,9/27/2022,2、齿轮泵的工作原理 低压区高压区吸入口排出口9/27/20,齿轮泵实物图,9/27/2022,齿轮泵实物图9/27/2022,齿轮泵实物图,9/27/2022,齿轮泵实物图9/27/2022,3、齿轮泵的特点,（1）能产生较高的扬程，流量较均匀；（2）
16、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。,9/27/2022,3、齿轮泵的特点 （1）能产生较高的扬程，流量较均匀；9/2,三、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。,9/27/2022,三、旋涡泵 旋涡泵是一种特殊类型的离心泵，其工作原理,1、旋涡泵的构造,9/27/2022,1、旋涡泵的构造9/27/2022,9/27/2022,9/27/2022,旋涡泵的叶轮
17、,9/27/2022,旋涡泵的叶轮9/27/2022,叶轮是一个圆盘，四周铣（Xi）有凹槽，成辐射状排列。,旋涡泵叶轮的构造,9/27/2022,叶轮是一个圆盘，四周铣（Xi）有凹槽，成辐射状排列。,旋涡泵的引液道,引液道,叶轮和泵壳之间形成引液道。,9/27/2022,旋涡泵的引液道引液道 叶轮和泵壳之间形成引液道。9/2,液体的进、出口,进口,出口,9/27/2022,液体的进、出口进口出口9/27/2022,旋涡泵的隔舌,隔舌,【作用】吸入口和排出口之间由间壁（隔舌）隔开。,9/27/2022,旋涡泵的隔舌隔舌【作用】吸入口和排出口之间由间壁（隔舌）隔开,旋涡泵实物图,9/27/2022
18、,旋涡泵实物图9/27/2022,旋涡泵实物图,9/27/2022,旋涡泵实物图9/27/2022,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。,2 旋涡泵的工作原理,9/27/2022,当叶轮旋转时，泵内液体随叶轮旋转的同时，又在各叶片与,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24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3040。,9/27/2022,3、旋涡泵的特点 （1）压头和功率随流量增加下降较快。因此启,
