化工原理第二章第三节要点解析.ppt

* 2.3 其它类型泵 2.3.1 往复泵 2.3.2 计量泵 2.3.3 隔膜泵 2.3.4 齿轮泵 2.3.5 螺杆泵 2.3.6 旋涡泵 2.3.1 往复泵 一、结构和工作原理 泵缸；活塞；活塞杆；吸入阀、排出阀。 图2-19 往复泵的装置简图 其中吸入阀和排出阀均为单向阀。 1、往复泵的结构： 主要部件包括： 2、工作原理： ①活塞由电动的曲柄连杆机构带动，把曲柄的旋转运动变为活塞的往复运动；或直接由蒸汽机驱动，使活塞做往复运动。 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。 说明： ③为耐高压，活塞和连杆往往用柱塞代替。 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单动泵，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； 双动泵，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。 二、往复泵的流量和压头 1、理论平均流量QT（m3/s） 单动泵： 2-42 其中： A—活塞截面积，m2； s —活塞冲程，m； n—活塞往复频率，次/min 双动泵： 2-43 a—活塞杆的截面积，m2。 2、实际平均流量Q 2-44 ηv —容积效率。 主要是由于阀门开、闭滞后，阀门、活塞填料函泄漏。 3、流量的不均匀性 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。 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。 采用多缸泵也是提高流量均匀性的一个办法，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。 4、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——流量的固定性。 5、往复泵的压头 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。 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。 讨论： 管路的阻力大，则排出阀在较高的压力下才能开启，供液压力必然增大；反之，压头减小。 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，而与管路的特性无关。 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； 这种压头与泵无关，只取决定管路情况的特性称为正位移特性。 高阻高压！ 三、往复泵的操作要点和流量调节 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。 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。 2、往复泵有自吸作用，启动前无需要灌泵。 3、一般不设出口阀，即使有出口阀，也不能在其关闭时启动。 4、往复泵的流量调节方法： 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改变曲柄转速 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柄转速，从而改变活塞自往复运动的频率，达到调节流量的目的。 显然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。 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。 ①用旁路阀调节流量。 2.3.2 计量泵 在工业生产中普遍使用的计量泵是往复泵的一种，它正是利用往复泵流量固定这一特点而发展起来的。 1、外观 2、工作原理 偏心轮的偏心度可以调整，柱塞的冲程就发生变化，以此来实现流量的调节。 用电动机带动偏心轮从而实现柱塞的往复运动。 3、流量调节 4、应用场合 主要应用在一些要求精确地输送液体至某一设备的场合，或将几种液体按精确的比例输送。 如化学反应器一种或几种催化剂的投放，后者是靠分别调节多缸计量泵中每个活塞的行程来实现的。 一、外 观 2.3.3 隔膜泵 隔膜泵1—吸入活门; 2—压出活门; 3—活柱;4—水（或油）缸; 5—隔膜 2、工作原理