第二章 流体输送机械.

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1 第二章 流体输送机械

2 流体输送机械 (Pumps, fans, blowers and compressors)
流体输送机械：为流体提供机械能的机械设备。 工业流体的种类及输送方式与要求多种多样，因此流体输送机械的种类繁多。 泵（Pumps）：输送液体的机械 压缩机或风机（Compressors and blowers）：输送气体的机械。 真空泵（Vacuum pumps）：负压条件下工作的压缩机。

3 【基本要求】 本章结合生产的特点，讨论流体输送机械（泵）的操作原理、基本构造与性能等，通过学习应达到以下要求：
1.掌握各种泵的结构、原理和性能。 2.了解各种泵的特点,应用场合及使用时注意事项。

4 ⑴离心式、轴流式（统称叶轮式）：利用高速旋转的叶轮使流体获得动能并转变为静压能； ⑵ 容积式或正位移式（往复式、旋转式）：利用活塞或转子的周期性挤压使流体获得静压能与动能； ⑶ 流体动力式：利用流体高速喷射时动能与静压能相互转换的原理吸引输送另一种流体。

5 第一节 离心泵（Centrifugal Pumps）
离心泵是典型的高速旋转叶轮式液体输送机械，在泵类机械中具有很好的代表性。 离心泵的结构和工作原理 叶轮（Impeller） 泵壳（Volute）

6 特点：泵的流量与压头灵活可调、输液量稳定且适用介质范围很广。
自吸：泵内液体在叶轮中心入口处因加速而减压，使泵外液体在势能差的推动下被连续地吸入泵内。

7 离心泵的主要部件 主要部件 a.叶轮 开式 半开式 闭式 b.泵壳（蜗壳） c.轴封装置

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10 离心泵的主要部件>>泵壳

11 >> 1.离心泵的主要部件

12 第三节 螺杆泵 螺杆泵：按螺杆的数目，有单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵以及五螺杆泵。螺杆泵的工作原理与齿轮泵相似，是借助转动的螺杆与泵壳上的内螺纹、或螺杆与螺杆相互啮合将液体沿轴向推进，最终由排出口排出。 螺杆泵压头高、效率高、无噪音、适用于输送高粘度液体。

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15 螺杆泵 ①外观

16 往复泵 往复泵的工作原理 结构：由泵缸、活塞、活塞杆、吸入和排出单向阀（活门）构成，有电动和汽动两种驱动形式。
排出口 吸入口 四川大学化工原理 结构：由泵缸、活塞、活塞杆、吸入和排出单向阀（活门）构成，有电动和汽动两种驱动形式。 原理：活塞往复运动，在泵缸中造成容积的变化并形成负压和正压，完成一次吸入和排出。

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18 在机械装置中常用到一种曲柄连杆机构（如图），当主动轮转动时，连杆AB带动滑块B作往复直线运动，设主动轮半径为r，转动等角速为 ，连杆长度为 ，求滑块B的运动规律。
O C s s

19 往复泵的输出流量 单动往复泵流量不连续，流量曲线与活塞排液冲程的速度变化规律相一致，是半周正弦曲线。
后果：引起流体的惯性阻力损失，增加能量消耗，诱发管路系统的机械振动。 解决方法： （1）采用双动泵或多缸并联 （2）在往复泵的压出口与吸入口处设置空气室，利用气体的可压缩性来缓冲瞬间流量增大或减小。

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23 往复泵的流量调节 (1) 旁路流程：泵的总流量不变，部分液体经旁路回到泵的进口，减小主管路系统流量。这种调节不经济，只适用于变化幅度小的经常性调节。 (2) 变速电机：改变活塞行程或改变驱动机构转速。带有变速装置的电动往复泵采用改变转速来调节流量是一种较经济且常用的方法。

24 第四节 齿轮泵 外观

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27 真空泵 （Vacuum Pump） 由圆形的泵壳和带有辐射状叶片的叶轮组成。叶轮偏心安装。泵内充有一定量的水，当叶轮旋转时，水在离心力作用下形成水环，将叶片间的空隙分隔为大小不等的气室，当气室由小变大时、形成真空吸入气体；当气室由大到小时，气体被压缩排出。 水环真空泵 水环真空泵属湿式真空泵，结构简单。由于旋转部分没有机械摩擦，使用寿命长，操作可靠。适用于抽吸夹带有液体的气体。但效率低，一般为30%~50%，所能造成的真空度还受泵体内水温的限制。

28 真空泵 （Vacuum Pump） 旋片真空泵
由泵壳、带有两个旋片的偏心转子和排气阀片组成。泵工作时，旋片始终将泵腔分为吸气、排气两个工作室，转子每转一周，完成两次吸、排气过程。 特点：干式真空泵，适用于抽除干燥或含有少量可凝性蒸汽的气体。不适宜抽除含尘和对润滑油起化学反应的气体。 可达较高的真空度，如能有效控制管路与泵等接口处的空气漏入，且采用高质量的真空油，真空度可达99.99%以上。