PrinciplesofChemicalEngineering

-chapter2

Fluid-movingMachinery2.2其他類型泵容積式泵-往復泵往復泵的泵缸內有活塞、通過活塞桿與傳動機械相連接?；钊梢栽诟變茸鐾鶑瓦\動。泵缸左側是閥室，內有吸入閥和排出閥，它們都是單向閥。泵缸內活塞與閥之間的空間稱為工作室。往復泵是依靠活塞在泵缸左右兩端點做往復運動而吸入和壓出液體的。容積式泵-往復泵

當活塞自左向右運動時，工作室容積增大，形成低壓。貯池內的液體受大氣與工作室之間的壓頭作用，被壓進吸入管，頂開吸入閥而進入泵缸。這是排出閥因受到排出管中液體的壓力而關閉，當活塞移至右端時，工作室的容積為最大，吸入的液體量也達到最大。此后活塞開始向左運動，液體受擠壓，使吸入閥關閉，同時工作室內壓力增高，當壓力稍高于出口管壓力時，排出閥被推開，液體進入排出管排出?；钊频阶蠖藭r，排液完畢，完成了一個工作循環(huán)、此后，活塞又向右移動，開始下一個工作循環(huán)?；钊趦啥它c間的距離稱為沖程。容積式泵-往復泵

往復泵在活塞往復一次的過程中，吸液和排液各一次的，稱為單動泵。容積式泵-往復泵

若活塞兩側都裝有閥門，活塞往復一次，吸液和排液各二次，則為雙動泵。若用于操作壓力較高的場合，則將活塞改成活柱（柱塞）。容積式泵-往復泵

容積式泵-往復泵往復泵也是借助貯池液面上的壓力來吸入液體，所以安裝高度也有限。但往復泵內的低壓是依靠工作室的擴張造成的，因而開啟之前不需灌液也能吸入液體，即具有自吸能力。往復泵的流量Q取決于活塞面積，沖程，沖數(shù)（往復頻率），通常是固定不變的；壓頭H與流量無關，理論上可以達到任意的高度，事實上壓頭He受管路的承壓能力限制。

容積式泵-往復泵

若泵的出口閥關閉，活塞繼續(xù)運動，會在工作室內造成極大的壓力而導致電機或傳動機構超負荷而損壞，因而往復泵一般不設出口閥，有也必須打開后啟動泵。流量調節(jié)也不能用出口閥來調節(jié)。流量調節(jié)方法：①用旁路閥調節(jié)流量。泵的送液量不變，只是讓部分被壓出的液體返回貯池，使主管中的流量發(fā)生變化。顯然這種調節(jié)方法很不經(jīng)濟，只適用于流量變化幅度較小的經(jīng)常性調節(jié)；②改變曲柄轉速。因電動機是通過減速裝置與往復泵相連的，所以改變減速裝置的傳動比可以很方便地改變曲柄轉速，從而改變活塞自往復運動的頻率，達到調節(jié)流量的目的。往復泵的效率一般都在70%以上，最高右超過90%，適用于Q不太大，H較高的液體輸送，可用于黏稠、非腐蝕液體的輸送。容積式泵-隔膜泵

屬于往復泵的一種，特點是用彈性薄膜（橡膠、皮革或塑料制成）將泵分隔成不連通的兩部分，被輸送的液體位于隔膜一側，活柱位于另一側，彼此不相接觸，活柱即避免了受腐蝕或被磨損，活柱的往復運動通過介質（油或水）傳遞到隔膜上，隔膜于是也做往復運動，使另一側的被輸送液體經(jīng)球形活門吸入或排出。專用于輸送腐蝕性液體或含有懸浮物的液體。容積式泵-隔膜泵

容積式泵-計量泵

也是往復泵的一種―柱塞泵。特點是送液量精確，流量小?？梢酝ㄟ^調整偏心輪的偏心程度，改變活塞的沖程，（在活塞的往復頻率不變的條件下，沖程與流量呈正比），使流量成比例地變化。故稱比例泵。若用一個電機帶動兩臺以上的計量泵，則不但使每股流體的流量固定，而且能達到各股流體流量比例也固定。常用于催化劑或助劑的輸送。容積式泵-齒輪泵

齒輪泵屬于容積式泵的一種。泵殼內有兩個齒輪，一個用電動機帶動旋轉，另一個被嚙合著向相反的方向旋轉。吸入腔內兩輪的齒互相撥開，形成低壓而吸入液體。被吸入的液體被齒嵌住，隨齒輪轉動而達到排出腔。排出腔內兩輪的齒互相合攏，于是形成高壓而排出液體。出口壓力可高于1Mpa。齒輪泵的壓頭較高而流量較小，可用于輸送黏稠液體乃至膏狀物料，但不宜輸送含有固體顆粒的懸浮液。常用作輔助設備用于向離心油泵的填料函中灌注封油。容積式泵-齒輪泵

容積式泵-螺桿泵

螺桿泵屬容積式泵，由泵殼和一個或多個螺桿組成，根據(jù)螺桿數(shù)，分為單螺桿泵和多螺桿泵。單螺桿泵依靠螺桿在具有內螺紋的泵殼中作偏心轉動，使液體沿軸向推進，擠壓到排出口以輸送液體；多螺桿泵則依靠螺桿間相互嚙合，一個螺桿轉動時，帶動另一個螺桿轉動，液體被攔截在嚙合室內沿桿軸前進擠至排出口來輸送液體。螺桿泵運轉平穩(wěn)，流量均勻，效率較高，出口壓力高，但加工精度要求較高。在化工生產(chǎn)中多用于高粘度液體的輸送，泵殼內加襯里也可用于含有顆粒的懸浮液的輸送。容積式泵-螺桿泵

容積式泵-容積式泵的流量調節(jié)

容積式泵的特點是，只要活塞以一定頻率往復運動或轉子以一定轉速旋轉，排出液體的體積是一定的，如果出口閥關閉，泵內壓力急劇升高而導致停泵或電機、傳動機構的損壞，因而容積式泵的流量調節(jié)不能用出口閥來調節(jié)。而必須在排出管上安裝支路（旁路），用支路閥配合進行流量調節(jié)。泵的送液量不變，讓部分被壓出的液體從旁路返回吸入管路，排出管中的流量由排出閥和旁路閥兩閥來調節(jié)。在泵運轉過程中排出閥和旁路閥至少有一個是開啟的，以保證液體有出路。并設有另一并聯(lián)支路安裝安全閥保證泵及管路不超壓，若出口壓力超過一定限度，即自動開啟中，泄回一部分液體。其他葉片式泵

-軸流泵

軸流泵的葉輪上裝有2-7個葉片，在圓管形泵殼內旋轉，葉輪上部的泵殼上裝有固定導葉，以使液體的旋轉運動變?yōu)檩S向運動，并把旋轉運動的動能轉變?yōu)閴毫δ?。在軸流泵內，液體不是通過離心力獲得能量，而是通過液體對葉片做繞流運動后在葉輪兩側所形成的壓差獲得能量，故軸流泵提供給液體的壓頭較小，但輸送量卻很大，特別適用于大流量和低壓頭的液體輸送。軸流泵的H-Q線呈駝峰狀，功率N隨Q減小而增加，在Q＝0時最大，因此軸流泵應在管路中所有閥門全部打開的情況下啟動，操作中要調節(jié)流量時，可采用旁路調節(jié)，大中型泵則首選調節(jié)轉速。其他葉片式泵

-軸流泵

其他葉片式泵

-旋渦泵

旋渦泵是一種特殊的葉片式泵。泵殼是圓形，吸入口在泵殼頂部與排出口靠近，葉輪是一個金屬圓盤、四周銑出凹槽而構成葉片。呈輻射狀排列。在葉輪與泵殼內壁之間有一引水道。吸入口與排出口間以“擋壁”（隔舌）相隔。隔舌與葉輪間的縫隙很小以分隔吸入腔和排出腔。在操作時，泵內液體在隨葉輪旋轉的同時，又在引水道與各葉片之間反復迂回。液體依靠離心力及葉片的正壓力獲得能量，故旋渦泵在開動前也要灌液。旋渦泵的特性是在流量減小時壓頭升高很快，功率也增大。故旋渦泵的流量需用旁路閥調流量，因引水道窄，泵的壓頭較高，若關閉出口閥運轉，高壓液體強行越過擋壁漏回低壓端時摩阻大，泵體震動，葉片易受損。旋渦泵適用于流量小、壓頭高且粘度不大的液體的輸送。其他葉片式泵

-旋渦泵

各類泵在化工生產(chǎn)中的應用

各類泵在化工生產(chǎn)中的應用

離心泵結構簡單，流量和壓頭適用范圍大,振動小,安裝、使用簡便，特別是流量均勻且易調節(jié)。若結構和材料作適當設計和選擇，也可用于輸送具有腐蝕性、含固體懸浮物或粘度較高的各種液體，應用最廣。缺點是壓頭較低一般沒有自吸能力，效率稍低于容積式泵。往復泵的優(yōu)點是高壓頭，效率較高，送液量固定，有自吸作用；但其結構復雜、輸送流量較小。若需壓頭不太高的情況下可用離心泵代替；若所需壓頭較高而流量不大，可用齒輪泵或螺桿泵代替；輸送含固體懸浮物的液體時，可用隔膜泵代替。往復泵通常用于輸送流量不太大但要求壓頭較高或需精確控制流量的清潔液體。各類泵在化工生產(chǎn)中的應用

旋轉泵一般用于小流量、高壓頭的液體輸送。齒輪泵主要用于輸送流量小、壓頭要求較高的粘性液體（如潤滑油）。螺桿泵運轉平穩(wěn)，流量均勻，效率較高；但加工精度要求較高。在化工生產(chǎn)中多用于高粘度液體的輸送。各類泵在化工生產(chǎn)中的應用

項目葉片式正位移式往復式旋轉式離心泵旋渦泵往復泵計量泵隔膜泵齒輪泵螺桿泵流量①④⑥①④⑦②⑤⑧②⑤⑦②⑤⑧③⑤⑦③⑤⑦壓頭①②③③③②②效率①②③③③④④流量調節(jié)①②③②③④④②③③③自吸作用②②①①①①①啟動①②②②②②②輸送流體①②⑦③④⑥⑤④⑤結構造價①②①③⑤⑥⑦⑤⑥⑤⑥③④③④流量：①均勻②不均勻③尚可④隨管路特性而變⑤恒定⑥范圍廣、易達大流量⑦小流量⑧較小流量；壓頭：①不易達到高壓頭②壓頭較高③壓頭高。效率：①稍低、愈偏離額定越?、诘廷鄹撷茌^高；流量調節(jié)：①出口閥②轉速