1、化工原理第二章其他类型化化工原理第二章其他类型化工用泵工用泵其他类型化工用泵其他类型化工用泵类别类别设备名称设备名称性能及用途性能及用途容积式容积式（正位移式）（正位移式）往复泵往复泵以活塞的往复作用提供能量，排液不均匀旋转泵旋转泵以转子的排挤作用提供能量，流量均匀，压头高，但送液量小。常见的有齿轮泵、螺杆泵等流体作用式流体作用式喷射泵喷射泵利用高压工作流体的喷射作用来输送液体，构造简单，但产生压头小，效率低酸酸 蛋蛋利用压缩空气或惰性气体的压力输送液体，无运动部件，适用于输送腐蚀性液体，操作效率低虹吸管虹吸管利用负压输送液体，无运动部件，适用于输送腐蚀性液体，操作效率低2022-10-7一、
2、往复泵一、往复泵1、往复泵的结构、往复泵的结构 1泵缸；2活塞；3活塞杆；4吸入阀；5排出阀；其中吸入阀和排出阀均为单向阀单向阀 。往复泵装置简图往复泵装置简图2022-10-7单动往复泵总装图单动往复泵总装图电动机电动机飞飞 轮轮曲曲 轴轴连连 杆杆活塞杆活塞杆活塞活塞泵缸泵缸进口阀进口阀出口阀出口阀2022-10-7往复泵实物图往复泵实物图2022-10-7单动往复泵总装图单动往复泵总装图飞飞 轮轮电动机电动机活塞杆活塞杆出口阀出口阀曲曲 轴轴连连 杆杆活塞活塞泵缸泵缸进口阀进口阀2022-10-72、往复泵的工作原理、往复泵的工作原理活塞由电动的曲轴曲轴连杆机构连杆机构带动，把曲轴的旋转
3、旋转运动运动变为活塞的往复运动往复运动；曲轴曲轴连杆连杆泵缸泵缸活塞杆活塞杆活塞活塞2022-10-7【曲轴连杆机构的结构及工作原理曲轴连杆机构的结构及工作原理】3、曲轴、曲轴 4、连杆、连杆 14、飞轮、飞轮2022-10-7 曲轴连杆机构由活塞泵缸组活塞泵缸组、连杆组连杆组以及曲轴飞曲轴飞轮组轮组三个部分组成。其工作原理工作原理是：（1）电机通过皮带轮（传动轴）带动飞轮旋转飞轮旋转，飞轮带动曲轴旋转曲轴旋转；（2）飞轮（曲轴）带动连杆（曲柄）大头作圆周运圆周运动动；（3）连杆（曲轴）小头带动活塞做往复运动往复运动。【结论结论】曲柄连杆机构的作用作用是把飞轮（曲轴）的旋转运动旋转运动转变成活
4、塞的往复运动往复运动。2022-10-7【连杆的结构连杆的结构】小头小头连接活塞；大头大头连接飞轮（曲轴）。2022-10-7连杆与活塞的连接连杆与活塞的连接2022-10-7连杆实物图连杆实物图2022-10-7连杆与曲轴的连接连杆与曲轴的连接2022-10-72022-10-7直接带动连杆的飞轮直接带动连杆的飞轮2022-10-7带动曲轴的飞轮带动曲轴的飞轮2022-10-7通过皮带轮转动的飞轮通过皮带轮转动的飞轮2022-10-7 当活塞从左向右从左向右运动时，泵缸内形成低压，排出阀受排出管内液体的压力而关闭；吸出阀由于受池内液压的作用而打开，池内液体被液体被吸入吸入缸内；当活塞从右向左
5、从右向左运动时，由于缸内液体压力增加，吸入阀关闭，排出阀打开向向外排液外排液。2022-10-7【几点说明几点说明】往复泵是依靠活塞的往复运动直接以压力能直接以压力能的形式向液体提供能量；活塞在泵缸内两端间移动的距离称为行程行程（冲程冲程）；为耐高压，活塞和连杆往往用柱塞柱塞代替；往复泵在启动前不用灌泵，能自动吸入液体，即有自吸能力自吸能力。2022-10-7【柱塞与活塞的区别柱塞与活塞的区别】（1）柱塞的长度与直径比较大长度与直径比较大；（2）柱塞的加工精度高精度高，柱塞和汽缸间的间隙很小，从而达到密封效果好密封效果好；（3）由于柱塞加工精度要求高，制造成本也高制造成本也高；（4）柱塞由于密
6、封面大，往往相对运动速度较低相对运动速度较低，但输出压力大输出压力大；（5）因为柱塞所需润滑的要求，工作的温度也不工作的温度也不能太高能太高。2022-10-73、往复泵的类型、往复泵的类型【特点特点】活塞往复运动一次，吸、排液交替进行各一次，输送液体不连续；因此，单动泵的流量是间流量是间歇性的歇性的。（1）单动单动泵泵2022-10-7单动往复泵单动往复泵2022-10-7单动往复泵实物图单动往复泵实物图2022-10-7单动往复泵实物图单动往复泵实物图2022-10-72022-10-7【特点特点】活塞两侧都装有阀室两侧都装有阀室，活塞的每一次行程都在吸液和向管路排液，因而供液连续供液连续
7、。（2）双动泵双动泵2022-10-7双动往复泵总装图双动往复泵总装图2022-10-7【双动往复泵的结构及工作原理双动往复泵的结构及工作原理】2022-10-7双动往复泵实物图双动往复泵实物图2022-10-7双动往复泵实物图双动往复泵实物图2022-10-7【结构及特点结构及特点】三联泵实质上为三台单动泵并联并联构成，是将三台单动泵连接在同一根曲轴的三个连杆三台单动泵连接在同一根曲轴的三个连杆（曲柄曲柄）上）上，各台泵活塞运动的相位差为2/3，其排液量比较均匀。（3）三联泵三联泵2022-10-72022-10-7三联柱塞泵结构图三联柱塞泵结构图2022-10-7三联柱塞泵三联柱塞泵202
8、2-10-72022-10-7三联泵的曲轴三联泵的曲轴2022-10-72022-10-74、往复泵的流量、往复泵的流量（1）理论平均流量）理论平均流量qv理理,m3/min单动泵单动泵 式中 A活塞的截面积，m2；S活塞的行程（冲程），m；n活塞的往复频率，1/min；a活塞杆的截面积，m2。双动泵双动泵 2022-10-7（2）实际平均流量）实际平均流量qv,m3/min 在泵的操作中，由于吸入阀和排出阀启、闭滞后吸入阀和排出阀启、闭滞后的漏液以及填料函处漏液的漏液以及填料函处漏液，实际平均流量qv总是小总是小于理论平均流量于理论平均流量qv理理，二者之间的关系为：v容积效率容积效率，一般
9、约为0.90.97。但随着泵转速增大，将受气蚀的影响而降低，有时可降至0.8以下。2022-10-7【几点讨论几点讨论】（1）流量的不均匀性）流量的不均匀性【原因原因】往复泵的瞬时流量取决于活塞截面积与活塞瞬时运动速度之积，由于活塞运动瞬时速度活塞运动瞬时速度的不断变化，使得它的流量不均匀。【解决方法解决方法】采用多缸泵多缸泵（如（如三联三联）是提高流量均匀性的一个办法，多缸泵的瞬时流量等于同一瞬时各缸流量之和，只要各缸曲柄相对位置适当，就可使流量较为均匀。2022-10-7实际生产中，为了提高流量的均匀性，可以采用增设空气室空气室，利用空气的压缩和膨胀压缩和膨胀来存放和排出部分液体，从而提高
10、流量的均匀性。空气室是一个充有空充有空气的容器气的容器，装在泵的吸入或排出口附近，分别称为吸入空气室吸入空气室和排出空气室排出空气室。2022-10-7（2）流量的固定性）流量的固定性 往复泵的瞬时流量瞬时流量虽然是不均匀的，但在一段时间内输送的在一段时间内输送的液体量却是固定的液体量却是固定的，仅取决于活塞面积、冲程和往复频率。2022-10-75、往复泵的压头、往复泵的压头（扬程扬程）【无限制无限制】因为是靠挤压作用压出液体，往复泵的压头理论上理论上可以任意任意高。【有限制有限制】但实际上由于构造材料的强度材料的强度有限，泵内的部件有泄漏泄漏，故往复泵的压头仍有一限度有一限度。而且压头太大
11、，也会使电机或传动机构负载过大而损坏。2022-10-7【正位移特性正位移特性】（1）往复泵的理论流量流量是由单位时间内活塞扫过的体积决定的（即与泵的特性有关与泵的特性有关），而与管路的与管路的特性无关特性无关。（2）往复泵提供的压头压头则只与管路的情况有关只与管路的情况有关，与泵的情况无关与泵的情况无关。管路的阻力大，则排出阀在较高的压力下才能开启，供液压力必然增大；反之，压头减小。【定义定义】满足以上两种情况的特性两种情况的特性称为正位移特性。2022-10-76、往复泵的流量调节、往复泵的流量调节（1）旁路阀调节流量旁路阀调节流量【操作方法操作方法】泵的送液量不变，只是让部分被压出被压出
12、的液体返回的液体返回贮池，使主管中的流量发生变化。【特点特点】这种调节方法很不经济不经济，只适用于流量变化幅度较小的经常性调节。2022-10-72022-10-7（2）改变曲轴转速改变曲轴转速（n）因电动机是通过减速装置与往复泵相连的，所以改变减速装置的传动比改变减速装置的传动比可以很方便地改变曲轴转速，从而改变活塞的往复运动的频率往复运动的频率，达到调节流量的目的。（3）改变活塞的行程改变活塞的行程（S）在一定的转速下，改变偏心轮的偏心距改变偏心轮的偏心距，可以改变活塞的行程，从而达到精确调节流量的目的。2022-10-77、往复泵的特点、往复泵的特点（1）往复泵的效率效率一般都在70%以
13、上，最高可达90%，它适用于所需压头较高压头较高的液体输送。（2）往复泵可用以输送粘度很大粘度很大的液体，但不宜不宜直接直接用以输送腐蚀性的液体和有固体颗粒的悬浮液，因泵内阀门、活塞受腐蚀或被颗粒磨损、卡住，都会导致严重的泄漏。2022-10-78、往复泵的操作、往复泵的操作（1）由于往复泵是靠贮池液面上的大气压来吸入液体，因而安装高度有一定的限制安装高度有一定的限制。（2）往复泵有自吸作用，启动前不需要灌泵不需要灌泵。（3）一般不设出口阀不设出口阀，即使有出口阀，也不能在其关闭时启动。2022-10-7二、齿轮泵二、齿轮泵 1、齿轮泵的结构、齿轮泵的结构（1）泵壳）泵壳内有两个两个齿轮齿轮；
14、（2）一个用电动机带动旋转（主动轮主动轮）；（3）另一个被啮合着向相反方向旋转（从动轮从动轮）。2022-10-7齿轮泵的外壳齿轮泵的外壳2022-10-7齿轮泵的分解结构图齿轮泵的分解结构图泵泵盖盖垫垫片片泵泵壳壳泵泵轴轴齿齿轮轮2022-10-7从动轮从动轮主动轮主动轮齿轮泵的内部结构图齿轮泵的内部结构图2022-10-7吸入吸入口口排出排出口口液体的进、出口液体的进、出口2022-10-72、齿轮泵的工作原理、齿轮泵的工作原理 低压低压区区高压高压区区吸入吸入口口排出排出口口2022-10-7齿轮泵实物图齿轮泵实物图2022-10-7齿轮泵实物图齿轮泵实物图2022-10-73、齿轮泵的
15、特点、齿轮泵的特点（1）能产生较高的扬程较高的扬程，流量较均匀流量较均匀；（2）适用于流量小、无固体颗粒流量小、无固体颗粒的各种油类等黏黏性液体性液体的输送；（3）构造简单、维修方便、价格低廉、运转可靠。2022-10-7三、旋涡泵三、旋涡泵 旋涡泵是一种特殊类型的离心泵，其工作原理和工作原理和离心泵相同离心泵相同，即：（1）依靠叶轮旋转产生的惯性离心力惯性离心力向通过泵内的液体提供能量；（2）无自吸能力无自吸能力，启动前需向泵壳内灌满被输送液体；（3）泵的其它操作特性和容积泵容积泵相似。2022-10-71、旋涡泵的构造、旋涡泵的构造2022-10-72022-10-7旋涡泵的叶轮旋涡泵的叶
16、轮2022-10-7 叶轮是一个圆盘，四周铣叶轮是一个圆盘，四周铣（Xi）有凹有凹槽，成辐射状排列。槽，成辐射状排列。旋涡泵叶轮的构造旋涡泵叶轮的构造2022-10-7旋涡泵的引液道旋涡泵的引液道引液引液道道 叶轮和泵壳之叶轮和泵壳之间形成引液道。间形成引液道。2022-10-7液体的进、出口液体的进、出口进口进口出口出口2022-10-7旋涡泵的隔舌旋涡泵的隔舌隔舌隔舌【作用作用】吸入口和排出口之】吸入口和排出口之间由间壁（隔舌）隔开。间由间壁（隔舌）隔开。2022-10-7旋涡泵实物图旋涡泵实物图2022-10-7旋涡泵实物图旋涡泵实物图2022-10-7 当叶轮旋转时，泵内液体随叶轮旋转的同时，又在各叶片与引液道之间作反复的迂回运动迂回运动（形成漩涡漩涡），被叶片多次多次拍击拍击而获得较高能量。2 旋涡泵的工作原理旋涡泵的工作原理2022-10-73、旋涡泵的特点、旋涡泵的特点（1）压头和功率随流量增加下降较快。因此启动启动时应打开出口阀时应打开出口阀；改变流量时，旁路调节旁路调节比安装调节阀经济。（2）在叶轮直径和转速相同的条件下，旋涡泵的压头比离心泵高出压头比离心泵高出24倍倍，适用于高压头、小流量的场合。（3）由于泵内的旋涡流作用，流体摩擦损失增大，所以旋涡泵的效率较低效率较低，一般为3040。2022-10-7
