《食品加工机械与设备》教学课件—02食品输送机械与设备.pptVIP

* 江苏大学 《食品加工机械与设备》课程 * * * * * 最简单的离心泵其工作原理示意图如图2-1所示。在蜗壳形泵壳2内，有一固定在泵轴3上的工作叶轮1。叶轮上有6~12片稍微向后弯曲的叶片，叶片之间形成了使液体通过的通道。泵壳中央有一个液体吸入口与吸入管5连接。液体经底阀和吸入管进入泵内。泵壳上的液体压出口与压出管9连接，泵轴用电机或其它动力装置带动。启动前，先将泵壳内灌满被输送的液体。启动，泵轴带动叶轮旋转，叶片之间的液体随叶轮一起旋转，在离心力的作用下，液体沿着叶片间的通道从叶轮中心进口处被甩到叶轮外围，以很高的速度流入泵壳，液体流到蜗形通道后，由于截面逐渐扩大，大部分动能转变为静压能。于是液体以较高的压力，从压出口进入压出管，输送到所需的场所。 当叶轮中心的液体被甩出后，泵壳的吸入口就形成了一定的真空，外面的大气压力迫使液体经底阀吸入 管进入泵内，填补了液体排出后的空间。这样，只要叶轮旋转不停，液体就源源不断地被吸入与排出。 离心泵若在启动前未充满液体，则泵壳内存在空气。由于空气密度很小，所产生的离心力也很小。此时，在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内，虽启动离心泵，但不能输送液体。此现象称为“气缚”。为便于使泵内充满液体，在吸入管底部安装带吸滤网的底阀，底阀为止逆阀，滤网是为了防止固体物质进入泵内，损坏叶轮的叶片或妨碍泵的正常操作。 1.叶轮 从离心泵的工作原理可知，叶轮是离心泵的最重要部件。按结构可分为以下三种： 图2-2 离心泵的叶轮 （1）开式叶轮：如图2-2（c）所示，开式叶轮两侧都没有盖板，制造简单，清洗方便。但由于叶轮和壳体不能很好地密合，部分液体会流回吸液侧，因而效率较低。它适用于输送含杂质的悬浮液。 （2）半闭式叶轮：半闭式叶轮如图2-2（b）所示，叶轮吸入口一侧没有前盖板，而另一侧有后盖板，它也适用于输送悬浮液。 （3）闭式叶轮：闭式叶轮如图2-2（a）所示，叶片两侧都有盖板，这种叶轮效率较高，应用最广，但只适用于输送清洁液体。 闭式或半闭式叶轮的后盖板与泵壳之间的缝隙内，液体的压力较入口侧为高，这使叶轮遭受到向入口端推移的轴向推力。轴向推力能引起泵的振动，轴承发热，甚至损坏机件。为了减弱轴向推力，可在后盖板上钻几个小孔，称为平衡孔（见图2-3（a）），让一部分高压液体漏到低压区以降低叶轮两侧的压力差。这种方法虽然简便，但由于液体通过平衡孔短路回流，增加了内泄漏量，因而降低了泵的效率。 按吸液方式的不同，离心泵可分为单吸和双吸两种，如图2-3所示，单吸式构造简单，液体从叶轮一侧被吸入；双吸式比较复杂，液体从叶轮两侧吸入。显然，双吸式具有较大的吸液能力，而且基本上可以消除轴向推力。 * 离心泵的外壳多做成蜗壳形，其内有一个截面逐渐扩大的蜗形通道如图2-4所示。 叶轮在泵壳内顺着蜗形通道逐渐扩大的方向旋转。由于通道逐渐扩大，以高速度从叶轮四周抛出的液体可逐渐降低流速。减少能量损失，从而使部分动能有效地转化为静压能。 有的离心泵为了减少液体进入蜗壳时的碰撞，在叶轮与泵壳之间安装一固定的导轮，如图2-4所示。导轮具有很多逐渐转向的孔道，使高速液体流过时能均匀而缓慢地将动能转化为静压能，使能量损失降到最小程度。 * 泵轴与泵壳之间的密封称为轴封。作用是防止高压液体从泵壳内沿轴的四周面漏出，或者外界空气以相反方向漏入泵壳内。轴封装置有填料密封和机械密封两种形式。如图2-5所示。 * * 单螺杆泵的结构如图2-6所示。 泵的主要部件是转子（螺杆）和定子（螺腔）。转子是一根单头螺旋的钢转子；定子是一个通常由弹性材料制造的、具有双头螺旋孔的定子。转子在定子内转动。 泵内的转子是呈圆形断面的螺杆，定子通常是泵体内具有双头螺纹的橡皮衬套，螺杆的螺距为橡皮套的内螺纹螺距的一半。螺杆在橡皮套内作行星运动，螺杆通过平行销联轴节（或偏心联轴器）与电机相连来转动的。 螺杆与橡皮套相配合形成一个个互不相通的封闭腔。当螺杆转动时，封闭腔沿轴向由吸入断向排出端方向运动，封闭腔在排出端消失，同时在吸入端形成新的封闭腔。螺杆作行星运动使封闭腔不断形成，向前运动以至消失即将料液向前推进，从而产生抽吸料液的作用。为了保护橡皮套，泵不能空转，开泵前需灌满液体，否则橡皮套发热会使橡皮套变成浆糊状，使泵不能正常运转。 * （一）原理 外啮合齿轮泵工作原理如图2-7所示。在泵体中装有一对回转齿轮，一个主动，一个被动，依靠两齿轮的相互啮合，把泵内的整个工作腔分两个独立的部分。A为吸入腔，B为排出腔。泵运转时主动齿轮带动被动齿旋转，当齿轮从啮合到脱开时在吸入侧（A）就形成局部真空，液体被吸入。被吸入的液体充满齿轮的各个齿合而带到排出侧（B），齿轮进入啮合时液体被挤出，形成高压液体并经泵的排出口排出泵