流体输送机械教学课件的设计与制作.pptVIP

*************************************分子泵分子泵是一种利用高速旋转叶片给气体分子传递动量的高真空泵。最常见的是涡轮分子泵，它由多级交替排列的转子叶片和固定的定子叶片组成。转子以极高的转速旋转（通常为2万~9万RPM），当气体分子撞击到高速运动的叶片时，获得指向排气口的动量，从而被抽出系统。分子泵的优点是抽速大、无油污染、响应迅速，能够获得10??Pa量级的高真空。它需要前级泵配合工作，常与干式前级泵组合使用，形成无油真空系统。分子泵广泛应用于半导体制造、表面分析、高能物理实验和空间模拟等需要清洁高真空的场合。第十章：流体输送系统设计系统规划流体输送系统设计首先需要明确系统功能需求、工艺参数和安全要求。这包括确定流量、压力、温度范围，以及介质特性和操作模式等基本信息。系统规划阶段需要考虑未来扩展的可能性。系统配置确定系统基本构成，包括泵或压缩机的型式和数量、管路布置、控制方式和辅助设备配置。需要考虑备用设备、并联或串联运行方式，以及系统的灵活性和可靠性要求。参数计算进行详细的水力计算，确定管径、阀门尺寸、泵的选型参数等。计算系统特性曲线，分析各种工况下的运行状态，并评估能耗情况。校核设备和部件的强度、疲劳和振动特性。优化校核通过技术经济分析，优化系统配置和运行方案，平衡初投资和运行成本。采用计算机模拟技术验证系统在不同条件下的性能，并进行安全可靠性分析和风险评估。管路系统设计确定设计流量和管路布置根据工艺要求确定设计流量，并考虑峰值和最小流量。结合现场条件，规划管路走向，尽量减少弯头和长距离水平管段，降低系统阻力。管路布置需考虑安装、维护和检修的便利性。管径选择与压力损失计算根据经济流速范围初步确定管径，然后计算各段管路的压力损失。对于液体管路，常用的经济流速为1-3m/s；气体管路则根据压力等级不同，经济流速在10-30m/s范围内。计算时需考虑局部阻力和沿程阻力。管材与管件选择根据介质特性、工作压力和温度选择适当的管材。考虑材料的强度、耐腐蚀性、使用寿命和成本。常用管材包括碳钢、不锈钢、塑料和复合材料等。管件（如法兰、弯头、三通）应与管材匹配。支撑与补偿系统设计设计管道支架和固定点，确保管道稳定并适应热膨胀和振动。对于温度变化大的系统，需设计膨胀节或弯曲补偿器。支撑系统应考虑管道满载和试压状态下的载荷情况。管道应力分析与校核利用专业软件进行管道应力分析，确保在各种工况下管道应力在允许范围内。对关键部位进行疲劳分析和振动分析，避免长期运行中出现疲劳破坏或共振现象。泵的选型与配置单泵系统单泵系统是最基本的流体输送系统配置，由一台泵加上必要的阀门、管道和控制设备组成。这种配置简单、投资少，适合流量稳定且连续性要求不高的场合。在选择单泵系统时，需要：准确计算系统特性曲线，确保泵的工作点接近最高效率点考虑泵的调节方式，如阀门调节、变频调速等评估系统的可靠性要求，必要时准备备用泵考虑维修时的停机影响，设计旁路或临时接入点多泵并联系统多泵并联系统由两台或多台泵并联运行组成，共同向同一管网输送流体。这种配置的优点是流量范围广、可靠性高、能效好，适合流量变化大或需要高可靠性的场合。多泵并联系统的关键设计要点：并联泵的特性曲线应相近，避免一台泵过载而另一台泵欠载设计合理的集管和分水器，减少流动损失每台泵进出口应设置单独的隔离阀和止回阀制定合理的运行策略，根据需求启停泵，保持高效运行考虑负载分配，避免个别泵长期超负荷运行泵的备用配置对于重要系统，常采用备用泵配置以提高可靠性。常见的备用方式有：热备用：备用泵随时可启动，与工作泵相同配置冷备用：备用泵需要准备时间后才能投入使用N+1配置：N台工作泵加1台备用泵N+N配置：完全备份，适用于极高可靠性要求场合备用策略的选择需权衡可靠性需求和投资成本，并考虑设备维护和检修的便利性。在某些场合，可以通过设计冗余管网来提高系统可靠性，而不仅仅依赖备用泵。流体输送系统的控制流量控制方法包括阀门调节、变速控制、旁路循环和泵组切换等不同技术手段压力控制方法通过压力传感器和调节装置实现系统压力的精确控制和稳定自动控制系统利用PLC或DCS集成各种控制功能，实现系统的智能化运行保护与安全控制实现各种异常工况的监测、报警和自动保护，确保系统安全运行现代流体输送系统的控制方法多样，选择合适的控制策略对系统的稳定性和能效至关重要。流量控制中，变速调节通常比阀门调节更节能；压力控制可采用定压控制或变压控制，根据系统特点选择。随着自动化技术的发展，流体系统控制正向智能化、网络化方向发展。利用大数据分析和人工智