泵和压缩机概要.ppt

* 引 言 在石油及天然气的储存和运输工程中，广泛地使用各种管输流体机械，用来增加液体的能量，克服流动阻力，达到沿管路输送的目的。泵和压缩机是最常用的流体机械。输送液体介质并提高其能头的称为泵；输送气体介质并提高其能头的则称为压缩机。 泵和压缩机的用途十分广泛，几乎遍及工、农业各个生产领域。在石油及天然气的储运工作中，离不开管道、储罐、泵或压缩机。管道是输送工具，储罐是储存设备，而泵和压缩机是连接管道和储罐的输送动力。在油库用泵和压缩机中，更是种类繁多，除大量用以集输、装卸外，在一些辅助性环节中，如动力风源，仪表控制用风及水循环系统等，都离不开泵和压缩机。 泵和压缩机种类繁多，按其作用原理可分为两大类。 容积式是依靠工作容积的周期性变化来实现流体的增压和输送的。其中活塞式是依靠活塞在气缸内作往复运动而实现工作容积的周期性变化，例如往复泵和活塞式压缩机，隔膜式用于液压驱动，利用膜片来代替活塞的作用，回转式是借助于转子在缸内作回转运动来实现工作容积的周期性变化，例如滑片泵和滑片压增机、螺杆泵和螺杆压缩机，以及齿轮泵等。 引 言 透平式是依靠旋转的工作叶轮，将机械能传递给流体介质并转化成流体的能头。根据介质在叶轮内的流动方向，主要分为离心式和轴流式，如离心泵、离心压缩机以及轴流泵和轴流压缩机等均属此类。 喷射式也可认为属于速度式，但它没有叶轮，依靠一种介质的能量来输送另一种流体介质，如喷射泵等。 这些机器各有其特点，适用于不同的生产条件。目前常用的泵和压缩机的适用范围可参考图0-1和图0-2。 引 言 引 言 本节重点： 离心泵的基本组成及其作用； 离心泵的分类形式； 离心泵的主要参数及其定义； 离心泵中流动分析过程的理论假设； 离心泵的理论扬程方程式推导过程 第一章 离心泵 一、离心泵的基本构成 离心泵的主要部件有：叶轮、轴、吸入室、蜗壳、轴封箱和密封环等，如图所示。 §1.1 离心泵的工作原理及分类 离心泵的过流部件是吸入室、叶轮和蜗壳，其作用简述如下： 1．吸入室 吸入室位于叶轮进口前，其作用是把液体从吸入管引入叶轮时流动损失较小，并使液体流入叶轮时速度分布较均匀。 2．叶轮 叶轮是离心泵的重要部件，液体就是从叶轮中得到能量的。对叶轮的要求是损失最小的情况下使单位质量的液体获得较高的能头。 3．蜗壳 蜗壳位于叶轮出口之后，其作用是把从叶轮内流出来的液体收集起来，并把它按一定的要求送入下级叶轮入口或送入排出管。 §1.1 离心泵的工作原理及分类 由于液体流出叶轮时速度很大，为下减小后面管路中的流动损失。故液体在送入排出管以前必须将其速度降低，把速度能变成压力能，这个任务主要由蜗壳（或导叶）来完成，蜗壳在完成上述两项任务时，要求流动损失越小越好。 二、离心泵的工作原理 离心泵在启动之前，泵内应灌满液体，此过程称为灌泵。启动后工作时，驱动机通过泵轴带动叶轮旋转，叶轮中的叶片驱使液体一起旋转，因而产生离心力。在离心力作用下，液体沿叶片流道被甩向叶轮出口，并流经蜗壳送入排出管。液体从叶轮获得能量，使压力能和速度能均增加，并依靠此能量将液体输送到储罐等工作地点。 在液体被甩向叶轮出口的同时，叶轮入口中心处就形成了低压，在吸液罐和叶轮中心处的液体之间就产生了压差， §1.1 离心泵的工作原理及分类 吸液罐中的液体在这个压差作用下，便不断地经吸入管路及泵的吸入室进入叶轮中。这样，叶轮在旋转过程中，一面不断地吸入液体，一面又不断地绐吸入的液体以一定的能量，将液体排出。离心泵便如此连续不断地工作。 当用一个离心叶轮不能使液体获得满足工艺需要的能头时，可用多个叶轮串联（或并联）起来对液体做功。 §1.1 离心泵的工作原理及分类 三、离心泵的分类 离心泵的类型很多，随使用目的不同，有多种结构。通常按其结构型式，分类如下： 1．按液体吸入叶轮方式 (1)单吸式泵 叶轮只有一侧有吸入口，液体从叶轮的一面进入。 (2)双吸式泵 叶轮两侧都有吸入口，液体从两面进入叶轮。 2．按叶轮级数 (1)单级泵 泵体中只装有一个叶轮。 (2)多级泵 同一根泵轴上装有串联的两个以上的叶轮，后图所示为一台分段式多级离心泵。轴上装有4～12个叶轮，以产生较