第一章 泵第一節(jié) 泵的類型和主要性能參數(shù) 泵是一種輸送液體的機(jī)器。泵在生產(chǎn)、生活、科學(xué)研究、試驗(yàn)各個(gè)領(lǐng)域用途非常廣泛，種類繁多，為了更好的了解、使用、管理、維護(hù)好各類機(jī)泵。化工生產(chǎn)過程中液體輸送種類很多，其腐蝕性、黏性、易燃易爆性、毒性各不相同，溫度、壓力、流量等差別很大，有的還帶有顆粒，為了適應(yīng)這些工況，專業(yè)廠家設(shè)計(jì)和制定了不同形式和結(jié)構(gòu)的泵，可按以下方式分類。1.動(dòng)力式泵：泵連續(xù)地將能量傳遞給被送液體 ,使其速度(動(dòng)能) 和壓力能 (位能) 均增大(主要是速度增大), 然后再將其速度降低,使大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能,被送液體以升高后的壓力實(shí)現(xiàn)輸送。2.容積式泵 ：泵在周期性的改變泵腔容積的過程中,以作用和位移的周期性變化將能量傳遞給被送液體,使其壓力直接升高到所需的壓力值后實(shí)現(xiàn)輸送。1.水泵輸送的液體為水,如:供水泵、排水泵、灌溉泵、消防泵、污水泵等。2.工業(yè)泵輸送各種工業(yè)生產(chǎn)所需的液體物料(也包括工藝用水),如:化學(xué)工業(yè)用泵、石油工業(yè)用泵、熱電站用泵、礦山用泵、建筑用泵、船舶用泵、航空用泵、航天用泵、核工業(yè)用泵、食品工業(yè)用泵、造紙工業(yè)用泵等。
（一）流量：單位時(shí)間由泵排出的液體量,可用體積或質(zhì)量計(jì)量。 以體積計(jì)量時(shí),常用單位:m3/h,L/h,m3/s,L/s,以質(zhì)量計(jì)量時(shí),常用單位為: t/h, kg/h, kg/s。 按照生產(chǎn)工藝的需要和對(duì)制造廠的要求,化工用泵的流量有以下幾種表示方法。1.正常操作流量：在化工生產(chǎn)正常操作工況下,達(dá)到其規(guī)模產(chǎn)量時(shí),所需要的流量。2.最大需要流量和最小需要流量：當(dāng)化工生產(chǎn)工況發(fā)生變化時(shí),所需的泵流量的最大值和最小值。3.泵的額定流量：由泵制造廠確定并保證達(dá)到的流量。此流量應(yīng)等于或大于正常操作流量,并充分考慮最大、最小流量而確定。一般情況下,泵的額定流量大于正常操作流量,甚至等于最大需要流量。4.最大允許流量：制造廠根據(jù)泵的性能,在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和驅(qū)動(dòng)機(jī)功率允許范圍內(nèi)而確定的泵流量的最大值。此流量值一般應(yīng)大于最大需要流量。5.最小允許流量：制造廠根據(jù)泵的性能,在保證泵能連續(xù)、穩(wěn)定的排出液體, 且泵的溫度、振動(dòng)和噪聲均在允許范圍內(nèi)而確定的泵流量的最小值。此流量值一般應(yīng)小于最小需要流量。標(biāo)牌上標(biāo)明的流量是該泵在設(shè)計(jì)點(diǎn)時(shí)的流量，在此流量時(shí)泵的效率最高。 排出壓力是指被送液體經(jīng)過泵后,所具有的總壓力能(單位:MPa)。它是泵能否完成輸送液體任務(wù)的重要標(biāo)志,對(duì)于化工用泵其排出壓力可能影響到化工生產(chǎn)能否正常進(jìn)行。因此,化工用泵的排出壓力是根據(jù)化工工藝的需要確定的。 根據(jù)化工生產(chǎn)工藝的需要和對(duì)制造廠的要求,排出壓力主要有以下幾種表示方法。1.正常操作壓力：化工生產(chǎn)在正常工況下操作時(shí),所需的泵排出壓力。2.最大需要排出壓力：化工生產(chǎn)工況發(fā)生變化時(shí),可能出現(xiàn)的工況所需的泵排出壓力。3.額定排出壓力：制造廠規(guī)定的、并保證達(dá)到的排出壓力。額定排出壓力應(yīng)等于或大于正常操作壓力。對(duì)于葉片式泵應(yīng)為最大流量時(shí)的排出壓力。4.最大允許排出壓力：制造廠根據(jù)泵的性能、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、原動(dòng)機(jī)功率等確定的泵的最大允許排出壓力值。最大允許排出壓力值應(yīng)大于或等于最大需要排出壓力，但應(yīng)低于泵承壓件的最大允許工作壓力。 是指單位體積的液體經(jīng)由泵得到的有效能量(單位 MPa),是被送液體經(jīng)過泵后獲得的能量增加量。此能量增加量與泵吸入壓力之和,為泵的排出壓力。泵吸入壓力為被送液體的狀態(tài)所決定,因此，壓力差是泵能否達(dá)到要求的排出壓力,完成輸送液體的主要因素。壓力差Dp表示為:式中 Δp—泵的壓力差,MPa;p1 —泵的吸入壓力,MPa;p2 —泵的排出壓力,MPa。 根據(jù)化工工藝需要和對(duì)制造廠的要求,對(duì)泵的揚(yáng)程提出以下要求。1.正常操作揚(yáng)程：化工生產(chǎn)正常工況下,泵的排出壓力和吸入壓力所確定的泵揚(yáng)程。2.最大需要揚(yáng)程：化工生產(chǎn)工況發(fā)生變化,可能需要的最大排出壓力(吸入壓力未變)時(shí)泵的揚(yáng)程。化工用葉片泵的揚(yáng)程應(yīng)為化工生產(chǎn)中需要的最大流量下的揚(yáng)程。3.額定揚(yáng)程：是額定葉輪直徑、額定轉(zhuǎn)速、額定吸入和排出壓力下葉片泵的揚(yáng)程。是由泵制造廠確定并保證達(dá)到的揚(yáng)程,且此揚(yáng)程值應(yīng)等于或大于正常操作揚(yáng)程。一般取其值等于最大需要揚(yáng)程。4.關(guān)閉揚(yáng)程：葉片泵流量為零時(shí)的揚(yáng)程。為葉片泵的最大極限揚(yáng)程,一般以此揚(yáng)程下的排出壓力確定泵體等承壓件的最大允許工作壓力。泵的壓力差(揚(yáng)程)是泵的關(guān)鍵特性參數(shù),泵制造廠應(yīng)隨泵提供以泵流量為自變量的流量-壓差(揚(yáng)程)曲線。 指進(jìn)入泵的被送液體的壓力,在化工生產(chǎn)中是由化工生產(chǎn)工況決定的。泵吸入壓力值必須大于被送液體在泵送溫度下的飽和蒸氣壓,低于飽和蒸氣壓力泵將產(chǎn)生汽蝕。 對(duì)于葉片式泵,因其壓力差(揚(yáng)程)決定于泵的葉輪直徑和轉(zhuǎn)速,當(dāng)吸入壓力變化時(shí),葉片泵的排出壓力隨之發(fā)生變化。因此葉片泵的吸入壓力不能超過其最大允許吸入壓力值,以避免泵的排出壓力超過允許最大排出壓力,而引起泵超壓損壞。 對(duì)于容積泵,由于其排出壓力決定于泵排出端系統(tǒng)的壓力,當(dāng)泵吸入壓力變化時(shí),容積式泵的壓力差隨之變化,所需功率也隨之變化,因此,容積式泵的吸入壓力不能太低,以避免因泵壓力差過大而超載。 泵的銘牌上都標(biāo)有泵的額定吸入壓力值,以控制泵的吸入壓力。 為防止泵發(fā)生汽蝕,在其吸入液體具有的能量(壓力)值的基礎(chǔ)上,再增加的附加能量(壓力)值。稱此附加能量為汽蝕余量。 在化工生產(chǎn)裝置中,多采用增加泵吸入端液體的標(biāo)高,即利用液柱的靜壓力作為附加能量(壓力),單位以米液柱計(jì)。在實(shí)際應(yīng)用中有必需汽蝕余量NPSHA和有效汽蝕余量NPSHR。 是指被輸送液體的溫度?；どa(chǎn)中液體物料的溫度,低溫可達(dá)負(fù)200℃,高溫可達(dá)500℃。因此,介質(zhì)溫度對(duì)化工用泵的影響較一般泵類更為突出,是化工用泵的重要參數(shù)之一。 化工用泵的質(zhì)量流量與體積流量的換算,壓差與揚(yáng)程的換算,泵制造廠都以常溫清水進(jìn)行性能試驗(yàn)的結(jié)果。 泵輸送實(shí)際物料時(shí),泵的性能換算、汽蝕余量的計(jì)算等,必然要涉及介質(zhì)的密度、黏度、飽和蒸氣壓等物性參數(shù)，這些參數(shù)均隨溫度變化而變化,只有以準(zhǔn)確的溫度下的數(shù)值進(jìn)行計(jì)算,才能得到正確的結(jié)果。 化工用泵的泵體等承壓零部件,應(yīng)根據(jù)壓力和溫度確定其材料和壓力試驗(yàn)的壓力值。 被送液體的腐蝕性也與溫度有關(guān),必須按泵在操作溫度下的腐蝕性確定泵的材料。 泵的結(jié)構(gòu)、安裝方式都因溫度而異,對(duì)高溫和低溫下使用的泵,都應(yīng)從結(jié)構(gòu)和安裝方式等方面減少和消除溫度應(yīng)力及溫度變化(泵運(yùn)行和停車)對(duì)安裝精度的影響。 泵軸封的結(jié)構(gòu)、選材、是否需要軸封輔助裝置等也需考慮泵的溫度而確定。 系為泵的主軸(葉輪軸、轉(zhuǎn)子軸、曲軸)的轉(zhuǎn)速(以每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)r/min表示)。 泵的額定轉(zhuǎn)速是泵在額定的尺寸(如葉片泵葉輪直徑、往復(fù)泵柱塞直徑等)下,達(dá)到額定流量和額定壓差(揚(yáng)程)的轉(zhuǎn)速。在應(yīng)用固定轉(zhuǎn)速的原動(dòng)機(jī)(如電機(jī))直接驅(qū)動(dòng)葉片泵時(shí),泵的額定轉(zhuǎn)速與原動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速相同。當(dāng)以可調(diào)轉(zhuǎn)速的原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí),必須保證泵在 額定轉(zhuǎn)速下,達(dá)到額定流量和額定揚(yáng)程,并要能在其額定轉(zhuǎn)速的105% 的轉(zhuǎn)速下長期連續(xù)運(yùn)行,此轉(zhuǎn)速稱最大連續(xù)轉(zhuǎn)速?？烧{(diào)轉(zhuǎn)速原動(dòng)機(jī)應(yīng)具有超速自動(dòng)停車機(jī)構(gòu),自動(dòng)停車的轉(zhuǎn)速為泵額定轉(zhuǎn)速120%,因此,要求泵能在其額定轉(zhuǎn)速 120% 的轉(zhuǎn)速下短期正常運(yùn)行。在化工生產(chǎn)中采用可調(diào)轉(zhuǎn)速的原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)葉片泵,便于通過改變泵的轉(zhuǎn)速來變更泵的工況,以適應(yīng)化工生產(chǎn)工況的變化。但泵的運(yùn)行性能必須滿足上述的要求。容積式泵的轉(zhuǎn)速較低(往復(fù)泵的轉(zhuǎn)速,一般小于200r/min,轉(zhuǎn)子泵的轉(zhuǎn)速,小于 1500r/min), 因此,一般應(yīng)用固定轉(zhuǎn)速的原動(dòng)機(jī)。經(jīng)過減速器減速后,達(dá)到泵的工作轉(zhuǎn)速,亦可用調(diào)速器(如液力變短器等)或變頻調(diào)速等方法改變泵的轉(zhuǎn)速,以適應(yīng)化工生產(chǎn)工況的需要。1.輸出功率是指泵達(dá)到要求的流量和壓差時(shí),在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)被送液體所作的有效功。2.輸入功率是指泵傳動(dòng)軸所接受的來自原動(dòng)機(jī)的功率,其數(shù)值等于原動(dòng)機(jī)的輸出功率,且大于泵輸出功率。3.額定輸入功率：在額定條件(額定流量、額定壓差 )下,泵正常運(yùn)行時(shí)泵軸所接受的功率。泵以此功率值確定原動(dòng)機(jī)的功率。 化工用泵的原動(dòng)機(jī)功率必須具有一定的功率富裕量,其數(shù)值因泵型、泵額定功率數(shù)值和原動(dòng)機(jī)類型而異。 當(dāng)葉片泵以電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí),電機(jī)功率富裕量為10%-25%; 當(dāng)以蒸汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí),蒸汽輪機(jī)的功率富裕量為10% 。 往復(fù)式泵以電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí),電機(jī)功率富裕量為10%-100%。當(dāng)泵的額定功率較小時(shí)應(yīng)有較大的原動(dòng)機(jī)功率富裕量。 標(biāo)牌上標(biāo)出的功率是指泵達(dá)到流量Q及楊程H時(shí)，泵從電機(jī)獲得的軸功率。第二節(jié) 離心泵一、工作原理：離心泵由葉輪、蝸室、吸入室、壓出室、軸和軸封等組成 。1—吸入室；2—葉輪；3—軸；4—軸封；5—蝸室；6—壓出室被送液體經(jīng)吸入室進(jìn)入泵內(nèi),并充滿泵腔,原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn),葉輪的葉片帶動(dòng)被送液體與葉輪一起旋轉(zhuǎn),在離心力的作用下,被送液體由葉輪中心向葉輪邊緣流動(dòng),其速度(動(dòng)能)逐漸增大,在流出葉輪的瞬間其速度最大,然后進(jìn)入蝸室,被送液體速度逐步降低,將大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能,再經(jīng)壓出管進(jìn)一步降低速度,被送液體的壓力繼續(xù)升高,達(dá)到需要的壓力后將液體壓入泵的排出管路。當(dāng)液體由葉輪中心流向葉輪邊緣后,葉輪中心呈現(xiàn)低壓狀態(tài),泵外的液體在泵外與葉輪中心部分的壓差作用下進(jìn)入泵內(nèi),再由葉輪中心流向液輪邊緣。如此葉輪連續(xù)旋轉(zhuǎn),泵連續(xù)地吸入和壓出被送液體,完成對(duì)液體輸送。只有在泵腔內(nèi)充滿液體時(shí),液體從葉輪中心流向邊緣后,在葉輪中心部分才能形成低壓區(qū),泵才正常 和連續(xù)地輸送液體。為此離心泵啟動(dòng)前,必須將泵內(nèi)充滿液體,排凈空氣，稱作灌泵。泵軸中心線為水平方向,且只有一只葉輪、葉輪只有一個(gè)吸入口的離心泵。圖2為用單級(jí)單吸離心泵的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu),其特點(diǎn)為如下。1—支撐；2—泵軸；3—托架；4—軸封；5—泵蓋；6—葉輪；7—泵殼（1）泵的吸入口法蘭和排出口法蘭的中心,均在通過泵軸中心線的鉛垂面內(nèi),與傳統(tǒng)的排出口位于泵殼切向的結(jié)構(gòu)相比,可消除因泵送溫度的影響引起排出管路變形,而作用在泵殼上的力矩,保持泵運(yùn)行中仍有良好的對(duì)中、有利于延長泵的運(yùn)行周期。（2）泵體固定在基礎(chǔ)上,并采用后開門結(jié)構(gòu),檢修時(shí)軸承箱(托架)葉輪及軸封等一起向后抽出,不必拆開吸入和排出管路,可減少維修的工作量。（3）采用帶中間套筒的聯(lián)軸器,中間接軸的長度略大于抽出帶有葉輪的軸承箱(托架)所需的距離、檢修時(shí)不必拆移電機(jī),便于檢修后的安裝和對(duì)中。 臥式單級(jí)單吸離心泵在化工生產(chǎn)裝置中應(yīng)用的數(shù)量最多,一般用于化工生產(chǎn)的進(jìn)料泵、回流泵、循環(huán)泵和產(chǎn)品泵等。臥式單級(jí)雙吸離心泵的泵軸中心線為水平方向,且僅有一只葉輪,葉輪有兩個(gè)吸入口,分別在葉輪的兩端面上(見圖3), 泵運(yùn)行時(shí)兩個(gè)吸入口同時(shí)吸入液體,可增大葉輪吸入口的面積、減小被送液體進(jìn)入葉輪時(shí)流速,有利于防止發(fā)生汽蝕,因而多用于大流量離心泵,其流量可達(dá)每小時(shí)幾萬立方米。在化工生產(chǎn)中常用作回流泵、塔底泵及冷卻塔水泵等。臥式單級(jí)雙吸離心泵的葉輪較大,故多用簡支支承 , 泵殼多為軸向剖分式。泵軸中心線為水平方向,軸上裝有數(shù)個(gè)相同的葉輪,泵的揚(yáng)程為各葉輪的揚(yáng)程與葉輪個(gè)數(shù)的乘積。多級(jí)離心泵多用于高排壓的工況,其排出壓力可達(dá)幾十 MPa也用于小流量、高揚(yáng)程的工況,可提高效率。臥式多級(jí)離心泵主要有:分段式多級(jí)泵(見圖4)、水平剖分式多級(jí)泵(見圖5)和筒式多級(jí)離心泵(見圖6) 等三種類型。在化工生產(chǎn)中主要用于鍋爐和廢熱鍋爐給水泵,高壓液氨輸送泵, 高壓甲銨泵和銅氨液泵等。立式離心泵的泵軸中心線為豎直方向,根據(jù)揚(yáng)程不同采用不同的級(jí)數(shù),化工用立式離心泵一般從單級(jí)到二十余級(jí)(見圖7、圖8)。立式離心泵的吸入口在下端,排出口在上端,適用輸送低沸點(diǎn)的液體和過冷氣體。當(dāng)輸送過程中可能有部分液體汽化時(shí),氣體將集中于泵的上部,便于排出,不會(huì)影響泵的性能和正常運(yùn)行; 泵的吸入口在泵的下端,在化工裝置中一般位于地坑中,故可得到較大的NPSHA值,有利于防止汽蝕。化工生產(chǎn)中,立式離心泵主要用于輸送液氨、液態(tài)烴(甲烷、乙烷、乙烯、丙烯等),以及液氧、液氮等物料的產(chǎn)品泵、給料泵、塔底泵和回流泵等。1—葉輪子；2—擴(kuò)壓器；3—回流器 1—電動(dòng)機(jī)；2—軸承箱；3—底板；4—軸；5—排出管；6— 中間管；7—泵體；8—葉輪；9—吸入室（a）直聯(lián)式管道泵(b)聯(lián)軸器傳動(dòng)的管道泵1—中間接軸；2—軸承；3—軸承；4—泵蓋；5—葉輪自吸式離心泵第一次啟動(dòng)前需要進(jìn)行灌泵,以后再次啟動(dòng)時(shí)不需再灌泵,能夠利用停泵后留在泵的液體的循環(huán),逐步排出泵內(nèi)和吸入管路中的氣體,達(dá)到 正常輸液。自吸泵的吸入口高于葉輪中心線,且有較 大的吸入室,可留存以后再啟動(dòng)時(shí)用于灌滿泵腔的液體;在泵的排出管設(shè)有氣液分離室排出氣體,并使液體回流到泵吸入室內(nèi)循環(huán)使用。自吸泵分為內(nèi)混式(氣、液在葉輪入口處混合后進(jìn)入葉輪)和外混式(氣、液在葉輪的出口處混合)兩種形式。外混式(見圖10) 結(jié)構(gòu)簡單,應(yīng)用較多,但其自吸時(shí)間較長。設(shè)計(jì)較好的自吸式離心泵的自吸時(shí)間僅需幾十秒鐘。在化工生產(chǎn)中,自吸式離心泵主要用于輸送高溫、有毒、強(qiáng)腐蝕性等液體。1—?dú)庖悍蛛x室；2—填料箱；3—軸承；4—皮帶輪；5—葉輪；6—泵體；7--泵軸；8--軸承箱；9—水封環(huán)（a）閉式；（b）前半開式；（c）后半開式；（d）開式1—葉輪；2—后蓋板；3—輪轂；4—前蓋板；5—葉輪密封環(huán)；6—加強(qiáng)筋由葉片與前、后蓋板組成。閉式葉輪的效率較高,制造難度較大,在離心泵中應(yīng)用最多。適于輸送清水,溶液等黏度較小的不含顆粒的清潔液體。一般有兩種結(jié)構(gòu)其一為前半開式,由后蓋板與葉片組成,此結(jié)構(gòu)葉輪效率較低,為提高效率需配用可調(diào)間隙的密封環(huán)(見圖16);另一種為后半開式,由前蓋板與葉片組成,由于可應(yīng)用與閉式葉輪相同的密封環(huán),效率與閉式葉輪基本相同,且葉片除輸送液體外,還具有(背葉片或副葉輪的)密封作用。半開式葉輪適于輸送含有固體顆粒、纖維等懸浮物的液體。半開式葉輪制造難度較小,成本較低,且適應(yīng)性強(qiáng),近年來在化工用離心泵中應(yīng)用逐漸增多,并用于輸送清水和近似清水的液體。只有葉片及葉片加強(qiáng)筋,無前后蓋板的葉輪（開式葉輪葉片數(shù)較少2-5片 )。葉輪效率低,應(yīng)用較少,主要用于輸送黏度較高的液體,以及漿狀液體。離心泵葉輪的葉片一般為后彎式葉片。葉片有圓 柱形和扭曲形兩種,應(yīng)用扭曲葉片可減少葉片的負(fù)荷,并可改善離心泵的吸入性能,提高抗汽蝕能力,但制造難度較大,造價(jià)較高。化工用離心泵要求葉輪為鑄造或全焊縫焊接的整體葉輪。焊接葉輪是近年發(fā)展起來的,多用于鑄造性能差的金屬材料(如鐵及其合金)制造的化工用特種離心泵。焊接葉輪的幾何精度和表面光潔度均優(yōu)于鑄造葉輪,有利于提高離心泵的效率。焊接葉輪結(jié)構(gòu)示意如12 所示。離心泵的蝸室分為螺旋形蝸室和環(huán)形蝸室兩種(見圖13)。一般均采用螺旋形蝸室,當(dāng)泵的流量較小時(shí)可采用環(huán)形蝸室。當(dāng)離心泵的揚(yáng)程較大時(shí),采用雙螺旋形蝸室,可平衡葉輪的徑向力,減小葉輪的偏擺和泵的振動(dòng),有利于提高離心泵的運(yùn)行周期。導(dǎo)葉是多級(jí)離心泵或軸流泵常用的一種擴(kuò)壓器和回流器的組合件,主要有徑向、軸向、扭曲式和流道式等幾種形式。徑向?qū)~(見圖14)多用于多級(jí)離心泵,是一個(gè)兩端面均有葉片(一般為 5?10片)的環(huán)形體,葉片內(nèi)、外徑較大端為擴(kuò)壓葉片, 內(nèi)、外徑較小端為回流葉片。多級(jí)離心泵前面一級(jí)葉輪的出口,對(duì)準(zhǔn)擴(kuò)壓葉片的入口,而回流葉片的出口對(duì)準(zhǔn)下一級(jí)葉輪的入口。葉輪出口排出的液體進(jìn)入擴(kuò)壓葉片,將液體流速降低,動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能之后,液體進(jìn)入回流葉片,以較小的阻力改變液體的流動(dòng)方向,將液體送至下一級(jí)葉輪的入口。（a）螺旋形蝸室；（b）雙螺旋形蝸室；（c）環(huán)形蝸室泵殼(或稱殼體)是泵形成包容和輸送液體的泵外殼的總稱。一般離心泵由吸入液體部分,葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)空間和壓出液體等三個(gè)大部分構(gòu)成。吸入液體部分是泵吸入口至葉輪入口部分,由吸入接管和吸入室組成。吸入室有柱形吸入室,直錐形吸入室、環(huán)形吸入室和單螺旋形吸入室。壓出液體部分由蝸室與壓出管或?qū)~構(gòu)成。蝸室分有螺旋形蝸室、環(huán)形蝸室和雙螺形蝸室。為了將葉輪裝入葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)空間,泵殼需制成剖分式,常用有軸向剖分和徑向剖分兩種。當(dāng)流量較小,排出壓力較高,泵送溫度較高和易揮發(fā)液體時(shí),應(yīng)采用徑向剖分式泵殼。對(duì)于化工流程泵,當(dāng)泵送溫度大于等于100℃,密度小于0.7g/cm3的易燃或有毒的液體時(shí),必須采用徑向剖分的泵體。臥式離心泵的安裝支承面一般在泵殼的下部,當(dāng)泵送溫度大于等于175℃ 時(shí),為防止泵體受熱膨脹而影響泵的對(duì)中,應(yīng)采用支承面通過泵中心線的中心線支承。密封環(huán)(又稱口環(huán)) 裝于離心泵葉輪入口的外緣及泵殼內(nèi)壁與葉輪入口對(duì)應(yīng)的位置,兩環(huán)之間有一定的間隙量,既可使葉輪能正常旋轉(zhuǎn)又可限制泵內(nèi)的液體由高壓區(qū)( 壓出室)向低壓區(qū)(吸入室)回流; 提高泵的容積效率 (見圖15)。密封環(huán)有固定的和可拆裝的兩種結(jié)構(gòu),后者便于在磨損后更換新密封環(huán)。密封環(huán)材料為鑄鐵、青銅或表面噴涂硬質(zhì)合金等減磨或耐磨材料制成。1—泵殼；2—泵殼密封環(huán)；3—葉輪；4—葉輪密封環(huán)離心式化工泵的密封環(huán)應(yīng)采用可更換的密封環(huán),且密封環(huán)應(yīng)采用壓配合加鎖定銷、或螺栓、或采用法蘭、螺釘?shù)确椒ü潭?也可采用三點(diǎn)或三點(diǎn)以上的焊接固定。密封環(huán)的材料應(yīng)采用鑄鐵青銅、淬硬鉻鋼、硬質(zhì)合金等。鑄鐵、青銅、淬硬鉻鋼等低咬合性材料的密封環(huán), 其最小運(yùn)轉(zhuǎn)間隙見表2 。葉輪密封直徑≥150mm時(shí),其最小間隙為0.43+0.025mm, 且直徑每增大25mm, 間隙值增大0.025mm; 對(duì)咬合性較大或溫度高于260℃時(shí),上述直徑間隙應(yīng)再增加0.125mm 。為提高半開式葉輪的效率,在半開式葉輪與泵殼吸入側(cè)殼壁之間裝設(shè)可調(diào)節(jié)間隙密封環(huán),使密封環(huán)間隙可以在泵外調(diào)節(jié),還可根據(jù)不同的物料和工況選用不同的間隙值。半開式葉輪密封環(huán)如圖16所示, 一般采用軟質(zhì)材料(較葉輪質(zhì)軟)制造,以免葉片磨損影響泵的性能。當(dāng)密封環(huán)磨損后,可用調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)其間隙,達(dá)到良好的運(yùn)行狀態(tài)。適用于輸送含有固體懸浮物的液體,輸送清水等液體也有較高的效率,且價(jià)格較低,在化工用離心泵中應(yīng)用逐漸增多(如美國 ANSI 標(biāo)準(zhǔn)就采用半開式葉輪) 。泵軸是傳遞扭矩、帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)的部件。離心泵的葉輪以鏈和鎖緊螺母固定在軸上,多級(jí)離心泵各葉輪之間以軸套定位。泵軸與裝于軸上的葉輪、軸套、平衡及密封元件等所構(gòu)成泵的旋轉(zhuǎn)部件,稱作泵轉(zhuǎn)子。單級(jí)單吸離心泵等小型離心泵轉(zhuǎn)子采用懸臂支承;大型離心泵多采用簡支支承。離心泵軸一般采用剛性軸,離心式化工流程泵泵軸的第一階臨界轉(zhuǎn)數(shù)至少比其工作轉(zhuǎn)數(shù)高20%;當(dāng)以汽輪機(jī)等可調(diào)轉(zhuǎn)速原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí),第一階臨界轉(zhuǎn)速應(yīng)高出最大連續(xù)轉(zhuǎn)速20% 。圖16 可調(diào)節(jié)間隙的半開式葉輪密封環(huán)（口環(huán)）示意1—鎖緊螺母；2—調(diào)節(jié)螺栓；3—密封環(huán)；4—泵殼；5—葉輪離心化工流程泵軸只有在不可能設(shè)計(jì)成剛性軸,并取得用戶同意才能采用撓性軸。當(dāng)采用撓性軸時(shí),第一階臨界轉(zhuǎn)速應(yīng)不超過泵最低工作轉(zhuǎn)速的1/2.7; 第二階臨界轉(zhuǎn)速應(yīng)不小于1.2倍最大連續(xù)轉(zhuǎn)速。化工用離心泵泵軸安裝軸封的部位應(yīng)裝有可更換的軸套,軸套與軸之間以墊片或 'O' 形圈進(jìn)行密封。根據(jù)離心泵的工作原理, 離心泵工作時(shí), 被送液體隨著葉輪旋轉(zhuǎn)并從葉輪的中心部位流向葉輪的邊緣,因此離心泵葉輪中任意一點(diǎn)i的液體的絕對(duì)速度等于其圓周速度U和相對(duì)速度ω的向量和。被送液體經(jīng)過離心泵葉輪,從葉輪獲得的能量首先是使速度(動(dòng)能)增大,再轉(zhuǎn)換為壓力能的增加量 (揚(yáng)程)。表征離心泵揚(yáng)程與液體在泵內(nèi)速度變化之間關(guān)系的方程,即為離心泵基本方程,亦稱歐拉方程。 相似的離心泵應(yīng)滿足以下三個(gè)條件。① 幾何相似兩臺(tái)泵對(duì)應(yīng)部位的尺寸比值相等 ,葉片數(shù)、對(duì)應(yīng)角角度相等。② 運(yùn)動(dòng)相似兩臺(tái)泵對(duì)應(yīng)點(diǎn)的液體速度方向相同、大小比值相等(即速度三角形相似)。③ 動(dòng)力相似兩臺(tái)泵對(duì)應(yīng)點(diǎn)的液體作用力(包括慣性力、黏性力等)的比值相等。兩臺(tái)相似的泵,當(dāng)近似地認(rèn)為它們的容積效率、水力效率、機(jī)械效率相等時(shí),以下列各式表示其相似關(guān)系,稱作相似定律。相似定律主要用于離心泵相似設(shè)計(jì)。 比轉(zhuǎn)速是包含流量、揚(yáng)程、轉(zhuǎn)速等參數(shù)在內(nèi)的幾何相似泵的綜合判別數(shù)。 采用的參數(shù)單位不同,比轉(zhuǎn)值亦不相同。 葉片式泵的比轉(zhuǎn)速不同時(shí), 其葉輪形狀及泵的性能亦不相同。 離心泵的效率η為其輸出功率 ( 水力功率 ) P ou 和輸入功率Pin (軸功率)之比,以百分?jǐn)?shù)表示為離心泵的效率和離心泵的比轉(zhuǎn)速有關(guān),還和泵的流量、結(jié)構(gòu)型式有關(guān)。離心泵運(yùn)行時(shí),如泵的某區(qū)域液體的壓力低于當(dāng)時(shí)溫度下的液體汽化壓力,液體會(huì)開始汽化產(chǎn)生汽泡;也可使溶于液體中的氣體析出,形成汽泡。當(dāng)汽泡隨液體運(yùn)動(dòng)到泵的高壓區(qū)后,氣體又開始凝結(jié),使汽泡破滅。汽泡破滅的速度極快,周圍的液體以極高的速度沖向汽泡破滅前所給有的空間,即產(chǎn)生強(qiáng)烈的水力沖擊,引起泵流道表面損傷,甚至穿透。稱這種現(xiàn)象為汽蝕。離心泵的汽蝕主要是被送液體進(jìn)入葉輪時(shí)的壓力降低,導(dǎo)致液體的壓力低于當(dāng)時(shí)溫度的液體氣化壓力 而產(chǎn)生的,使泵不能正常工作,長期運(yùn)行后葉輪將產(chǎn)生蜂窩狀損傷或穿透。離心泵產(chǎn)生汽蝕時(shí),流量、揚(yáng) 程、效率將明顯降低,同時(shí)伴有噪聲增大和泵的劇烈振動(dòng)。離心泵產(chǎn)生汽蝕的原因是其吸入壓力低于泵送溫度下液體的汽化壓力。引起離心泵吸入壓力過低的因素有如下。④ 泵的運(yùn)行工況點(diǎn)偏離額定點(diǎn)過多;⑤ 閉式系統(tǒng)中的系統(tǒng)壓力下降。當(dāng)離心泵制成后,其必需的汽蝕余量NPSHR是已經(jīng)確定不能改變的,離心泵在運(yùn)行中是否發(fā)生汽蝕則取決于有效的汽蝕余量 NPSHA。原則上說,當(dāng)NPSHA＞NPSHR時(shí),泵就能正常運(yùn)行,否則泵不應(yīng)運(yùn)行。泵在泵裝置中 , 其安裝高度是固定的,但泵從泵裝置得到的有效汽蝕余量NPSHA值將隨泵的流量增大而降低;而由泵本身確定必需的汽蝕余量NPSHR值,也是隨泵的流量增大而增大。因此,必須根據(jù)泵運(yùn)行時(shí)可能需要的最大流量,確定 NPSHA的數(shù)值,以保證泵在其流量變化范圍內(nèi)運(yùn)行不會(huì)發(fā)生汽蝕。同時(shí),離心泵運(yùn)行時(shí),應(yīng)注意泵的流量不能超出規(guī)定的流量范圍,以免因泵發(fā)生汽蝕而引起泵損壞。離心泵的汽蝕比轉(zhuǎn)數(shù) C 與泵的尺寸、流量及轉(zhuǎn)速有關(guān),汽蝕比轉(zhuǎn)數(shù)可作為離心泵汽蝕相似的準(zhǔn)則;也可作為離心泵抗汽蝕性能的一種判別方法。在相同 的流量下,C值越大,泵的抗汽蝕性能越好。（1）降低液體進(jìn)入葉輪的流速,可適當(dāng)加大葉輪吸入口的直徑,或采用雙吸葉輪或降低泵的工作轉(zhuǎn)速。（3）保證泵在泵裝置中的NPSHA＞NPSHR＋0.5m, 如采取降低泵的安裝高度或增加泵的灌注頭等方法。（4）控制被送液體的溫度,使其不高于規(guī)定的溫度值。（5）控制泵的工作點(diǎn)在泵的允許工作范圍之內(nèi)。離心泵特性曲線表示離心泵各特性參數(shù)[包括流量Q、揚(yáng)程 H、效率h、輸入功率(軸功率)inP及必需的汽蝕余量NPSHR等]之間的關(guān)系。特性曲線由泵性能試驗(yàn)得到,一般是以常溫清水進(jìn)行試驗(yàn),并換算到泵額定轉(zhuǎn)速下的參數(shù)值,繪制成泵特性曲線。在應(yīng)用離心泵時(shí),如果使用條件(主要是被送液體的性質(zhì))不同,應(yīng)對(duì)泵的特性參數(shù)進(jìn)行換算。根據(jù)離心泵的特性曲線可選用滿足需要的離心泵。如離心泵的流量—揚(yáng)程 (Q-H)曲線,一般分為平坦形、陡降形和駝峰形三種。對(duì)于一般的化工生產(chǎn),選用時(shí)應(yīng)注意：當(dāng)需要在比較穩(wěn)定的壓力進(jìn)行反應(yīng),而生產(chǎn)的產(chǎn)量可變化時(shí),應(yīng)選用具有平坦形Q-H曲線的離心泵,因?yàn)樗诹髁堪l(fā)生變化時(shí),揚(yáng)程(當(dāng)吸入壓力一定時(shí),即為排出壓力)的變化較小;當(dāng)輸送的液體中含有固體顆粒等物質(zhì)時(shí),因容易堵塞管路、引起泵排出壓增高,為達(dá)到化工產(chǎn)品的產(chǎn)量,要求泵的流量變化很小,應(yīng)選用具有陡降形特性曲線的離心泵,因?yàn)楫?dāng)流量變化很小時(shí),揚(yáng)程(排出壓力)升高的較多,可依靠此壓力打通堵塞的管路。駝峰形特性曲線為不穩(wěn)定特性曲線,在相同的揚(yáng)程下可能出現(xiàn)兩種不同的流量值,使泵運(yùn)行不穩(wěn)定,選用此類離心泵時(shí),其工作點(diǎn)應(yīng)避開不穩(wěn)定區(qū),在化工生產(chǎn)中最好不要選用此類離心泵。當(dāng)被送液體的黏度增大時(shí),水力摩擦損失也隨之增大,Q-H曲線下移,即泵的流量和揚(yáng)程均下降,但泵的關(guān)死揚(yáng)程幾乎不變,同時(shí)泵的圓盤摩擦損失增加，泵的輸入功率增大,泵效率急劇下降。泵制造廠一般只提供泵輸送清水時(shí)的性能曲線,當(dāng)被輸送液體的運(yùn)動(dòng)黏度值大于2×10-5m2/s時(shí),即需對(duì)泵進(jìn)行性能修正,換算為輸送清水時(shí)性能進(jìn)行泵的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)。六、常見故障處理與完好標(biāo)準(zhǔn)（1）壓力、流量平穩(wěn)，出力能滿足正常生產(chǎn)需要或達(dá)到銘牌能力的90%以上；（2）潤滑、冷卻系統(tǒng)暢通，油杯、軸承箱、液面管等齊全好用；潤滑油（脂）選用符合規(guī)定；軸承溫度符合設(shè)計(jì)要求；（3）運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)無雜音，振動(dòng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；（5）填料密封泄露：輕質(zhì)油不超過20滴/min,重質(zhì)油不超過5 滴/min.2.內(nèi)部機(jī)件無損，質(zhì)量符合要求：主要機(jī)件材質(zhì)的選用，轉(zhuǎn)子徑向、軸向跳動(dòng)量和各部安裝配合，磨損極限，均應(yīng)符合相應(yīng)的規(guī)程規(guī)定。（1）壓力表應(yīng)定期校驗(yàn)，齊全準(zhǔn)確；控制及自起動(dòng)聯(lián)鎖系統(tǒng)靈敏可靠；安全護(hù)罩、對(duì)輪螺絲、鎖片等齊全好用；（2）主體完整，穩(wěn)釘、擋水盤等齊全好用；（3）基礎(chǔ)、泵座堅(jiān)固完整，地腳螺栓及各部連接螺栓應(yīng)滿扣、齊整、緊固；（4）進(jìn)出口閥及潤滑、冷卻管線安裝合理，橫平豎直，不堵不漏；逆止閥靈活好用；4.技術(shù)資料齊全準(zhǔn)確，應(yīng)具有：（1）設(shè)備檔案，并符合石化企業(yè)設(shè)備管理制度要求；（2）定期狀態(tài)監(jiān)測(cè)記錄（主要設(shè)備；（3）設(shè)備結(jié)構(gòu)圖及易損配件圖。 | | | | | | | | | | | | | | 泵轉(zhuǎn)子或驅(qū)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡泵軸與原動(dòng)機(jī)軸對(duì)中不良 | | | | 泵軸與原動(dòng)機(jī)對(duì)中不良或軸彎曲軸承或密封環(huán)磨損過多形成轉(zhuǎn)子偏心 | | | | 軸承箱內(nèi)油過少、過多或太臟變質(zhì) | |
（三）完好機(jī)泵房（區(qū)）標(biāo)準(zhǔn)（1）室內(nèi)所有設(shè)備臺(tái)臺(tái)完好，各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)在允許范圍以內(nèi)，主體完整，附件齊全，不見臟、亂、缺、銹、漏；（2）室內(nèi)設(shè)備、管線、閥門、電氣線路、表盤、表記等安裝合理、橫平豎直，成行成線。（1）認(rèn)真執(zhí)行崗位責(zé)任制及設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)制等規(guī)章制度；（2）設(shè)備潤滑做到“五定”和“三級(jí)過濾”，潤滑容器完整清潔；（3）維修工具、安全設(shè)施、消防器具等齊備完整，靈活好用，擺放整齊。3.室內(nèi)規(guī)整衛(wèi)生好：（1）室內(nèi)設(shè)備安裝規(guī)整，銘牌、編號(hào)、流向箭頭齊全清晰正確；（2）室內(nèi)四壁、頂棚、地面、儀表盤前后清潔整齊，門窗玻璃明亮無缺；（3）溝見底，軸見光，設(shè)備間本色，室內(nèi)物品放置有序。運(yùn)行記錄、交接班日志、各種規(guī)章制度齊全，記錄準(zhǔn)確，字體規(guī)整，無涂改，保管妥善。第三節(jié) 往復(fù)泵往復(fù)泵為容積式泵中的一種,由泵缸、缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)件、單向閥(吸液和排液)、往復(fù)密封以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成(見圖17) 。1—往復(fù)運(yùn)動(dòng)件（活塞）；2—泵缸；3—排出管；4—排出閥；5—工作室；6—吸入閥；7—吸入管；8—容器 其往復(fù)運(yùn)動(dòng)件為圓盤(或圓柱)形的活塞,以活塞環(huán)(漲圈)與液缸內(nèi)壁貼合構(gòu)成密閉的工作腔,以活塞在缸內(nèi)的位移,周期性地改變泵工作腔的容積, 完成輸送液體。1—吸入閥；2—排出閥；3—密封；4—活塞；5—活塞桿；6—柱塞；7—隔膜這類活塞泵適用于中、低壓工況, 最高排出壓力小于等于7.OMPa, 主要用于小型鍋爐給水,礦山排水,化工、石油化工及煉油生產(chǎn)輸送化工物料和石油及石油制品,可輸送運(yùn)動(dòng)黏度小于等于850mm2/s的液體或物理化學(xué)性質(zhì)接近清水的其他液體。蒸汽(包括氣壓、液壓)往復(fù)活塞泵具有較好的防爆性能,常用于化工、石油化工及煉油生產(chǎn)中輸送丙烷、丁烷、汽油(<200℃)和熱油(<400℃)等易燃、易爆、易揮發(fā)的液體,不宜輸送腐蝕性液體。二、往復(fù)泵的工作過程和調(diào)節(jié)特性 根據(jù)泵的工作原理 , 每一工作循環(huán)可分為:液缸內(nèi)壓力降低-→吸入液體一→液缸內(nèi)壓力升高一→排 出液體等四個(gè)過程。往復(fù)泵的壓力差(排出壓力)不能通過改變泵本身的參數(shù)(活塞柱塞和隔膜的直徑,往復(fù)運(yùn)動(dòng)的行程和往復(fù)運(yùn)動(dòng)次數(shù))而得到改變。但對(duì)于一臺(tái)實(shí)際的往復(fù)泵,其最大允許排出壓力只受其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和原動(dòng)機(jī)功率的制約。往復(fù)泵的流量要通過改變泵本身的參數(shù)得到改變(包括活塞、柱塞和隔膜直徑,往復(fù)行程和往復(fù)次數(shù)等)。在往復(fù)泵的設(shè)計(jì)和制造中是以改變往復(fù)泵的參數(shù)而得到多種流量規(guī)格的往復(fù)泵,其中較為方便和應(yīng)用最多的方法是選定適合的活塞、柱塞或隔膜直徑與其往復(fù)運(yùn)動(dòng)的行程,應(yīng)用不同的往復(fù)次數(shù),達(dá)到多種流量規(guī)格。基本上全部采用改變往復(fù)次數(shù)調(diào)節(jié)往復(fù)泵的流量。化工生產(chǎn)中應(yīng)用的往復(fù)泵,其流量調(diào)節(jié)范圍是根據(jù)化工生產(chǎn)的需要確定的。一般所需的最大流量流量調(diào)節(jié)范圍的上限100%,所需的最小流量為下限,并以最小流量與最大流量之比確定下限的百分比值。近年,往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)趨向應(yīng)用變頻電機(jī),通過變頻調(diào)速改變往復(fù)泵的往復(fù)次數(shù)調(diào)節(jié)流量,其調(diào)節(jié)方便,并提高了泵機(jī)組的效率,降低能耗。(一) 類型 往復(fù)泵主要有立式結(jié)構(gòu)和臥式結(jié)構(gòu)兩種。
1—泵頭；2—組合閥；3—泵缸架；4—填料函；5—?jiǎng)恿Χ?/span>
圖19所示為最常應(yīng)用的臥式柱塞式往復(fù)泵。臥式往復(fù)泵的柱塞或活塞水平布置,操作和維修均比較方便;泵的重心較低,運(yùn)行平穩(wěn);但由于柱塞或活塞的自重,泵缸套、密封件(填函、活塞環(huán))和導(dǎo)向件容易產(chǎn)生偏磨:往復(fù)運(yùn)動(dòng)件的慣性力為水平方向,需要較大的基礎(chǔ);泵的占地面積較大。圖20所示為立式柱塞式往復(fù)泵,立式泵的占地面積較小,柱塞(活塞)在鉛垂方向作往復(fù)運(yùn)動(dòng),泵的缸套、密封件、導(dǎo)向件不會(huì)因柱塞(活塞)自重而產(chǎn)生偏磨:往復(fù)慣性力為鉛垂方向,需要的基礎(chǔ)較小;泵的重心較高容易產(chǎn)生振動(dòng);泵的高度較大,操作維修不便。多缸往復(fù)泵, 每一個(gè)柱塞(活塞)對(duì)應(yīng)一個(gè)單獨(dú)的液缸，稱作分體式液缸(見圖21)。將多缸往復(fù)泵的各液缸合于一體,為整體式液缸(見圖22)。
往復(fù)泵液缸的結(jié)構(gòu)直接影響著液缸的強(qiáng)度和耐疲勞性能,主要是合理地安排吸、排液閥的位置。往復(fù)泵的吸、排液閥有自動(dòng)閥和強(qiáng)制閥兩種。 自動(dòng)閥依靠閥兩側(cè)的液體的壓力差開啟,依靠閥彈簧力或開閉運(yùn)動(dòng)元件的自重關(guān)閉。 自動(dòng)閥有平板閥[見圖23(b)], 適于排壓較低和清潔的介質(zhì)；環(huán)形閥,適于低排壓、大流量和清潔的介質(zhì);錐形閥[見圖23(c)],道用高排壓大流量,可用于輸送含有顆粒物的液體及黏度較高的液體;球形閥[見圖23(d)],適于小流量,可用于輸送含有顆粒和懸浮物的液體。
平板閥、環(huán)形閥和錐形閥是依靠彈簧力關(guān)閉、球形閥可依靠自重關(guān)閉。自動(dòng)閥有吸排液閥體的組合閥,吸、排液閥可以用相同的閥型,也可以用不相同的閥型,通常吸液閥多用環(huán)形平板閥置于組合的閥的外圈,排出閥多用錐形閥,置于組合閥的中間強(qiáng)制閥有兩種: 一種是僅在閥關(guān)閉時(shí),依靠氣壓作用強(qiáng)制關(guān)閉;另一種是依靠氣壓或機(jī)械控制機(jī)構(gòu),依據(jù)柱塞(活塞)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的位置強(qiáng)制開啟和關(guān)閉吸、排液閥,強(qiáng)制閥主要用于輸送高黏度介質(zhì)。四、常見故障處理與完好標(biāo)準(zhǔn) | | | | | | | | | | 進(jìn)口溫度太高，產(chǎn)生汽化或液面 | 降低進(jìn)口溫度，保證一定液面或調(diào)整往復(fù)次數(shù)調(diào)節(jié)活塞運(yùn)行次數(shù)和調(diào)節(jié)活塞行程 | | | | | | | | | | | | |
（1）壓力、流量平穩(wěn)，出力能滿足正常生產(chǎn)需要或達(dá)到銘牌能力的90%以上；（2）注油器齊全好用，接頭不漏油，單向閥不倒汽，注油點(diǎn)暢通，油杯好用，潤滑油選用符合規(guī)定；（3）運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)無雜音，沖程次數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)；① 石棉類填料：輕質(zhì)油不超過30滴/min ,重質(zhì)油不超過15滴/min ;② 塑料類填料：輕質(zhì)油不超過20滴/min,重質(zhì)油不超過10滴/min ;2.內(nèi)部機(jī)件無損，質(zhì)量符合要求：主要機(jī)件材質(zhì)的選用，以及拉桿、活塞環(huán)等安裝配合，磨損極限及閥組嚴(yán)密性，均應(yīng)符合規(guī)程規(guī)定。（1）安全閥、壓力表應(yīng)定期校驗(yàn)，靈敏準(zhǔn)確；（2）主體完整，穩(wěn)釘、擺軸銷子、放水閥門等齊全好用；（3）基礎(chǔ)、泵座堅(jiān)固完整，地腳螺栓及各部件連接螺栓應(yīng)滿扣、齊整、緊固；（4）進(jìn)出口閥及潤滑、冷卻管線安裝合理，橫平豎直，不堵不漏；4.技術(shù)資料齊全準(zhǔn)確，應(yīng)具有：（1）設(shè)備檔案，并符合石化企業(yè)設(shè)備管理制度要求；（2）設(shè)備結(jié)構(gòu)圖及易損配件圖。第四節(jié) 轉(zhuǎn)子泵轉(zhuǎn)子泵是旋轉(zhuǎn)工作的容積式泵, 由轉(zhuǎn)子、泵殼( 定子)、泵軸、軸封等組成。轉(zhuǎn)子泵完成輸液可應(yīng)用一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)子,當(dāng)需用兩個(gè)或兩個(gè)以上轉(zhuǎn)子時(shí),轉(zhuǎn)子之間需保持共扼關(guān)系,還需保持密封隔斷泵腔的吸排液區(qū)(管); 當(dāng)轉(zhuǎn)子同時(shí)又是傳動(dòng)元件時(shí),轉(zhuǎn)子形狀應(yīng)選用符合傳動(dòng)關(guān)系的型線。常見的轉(zhuǎn)子泵有:齒輪泵、旋轉(zhuǎn)活塞泵、羅茨泵,螺桿泵、滑片泵、撓性葉片泵、撓性套泵和撓性管泵等, 如圖24所示。（a）齒輪泵;(b)內(nèi)嚙合齒輪泵；（c）旋轉(zhuǎn)或塞泵；（d）羅茨泵；（e）三螺桿泵；（f）雙螺桿泵；（g）單螺桿泵；（h）滑片泵；（i）撓性套泵；（j）撓性（軟）管泵轉(zhuǎn)子泵以其轉(zhuǎn)子上具有一定幾何形狀凹槽與定子( 泵殼) 內(nèi)壁構(gòu)成一個(gè)或數(shù)個(gè)工作腔。工作時(shí), 轉(zhuǎn)子與定子( 泵殼) 作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng), 轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)子上的各工作腔完成一次輸液過程。在每個(gè)輸液過程中,轉(zhuǎn)子上的每一個(gè)工作腔,都必須有下述三個(gè)基本動(dòng)作。1.工作腔與定子(泵殼)上的吸入管口連通,與排液管口隔斷,且隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng),工作腔與吸入管 口連通部位的容積逐漸增大,將被送液體吸入工作腔內(nèi)。2.該工作腔與吸入管口隔斷,與排出管口也隔斷,將被送液體密閉在工作腔內(nèi),隨轉(zhuǎn)子的繼續(xù)旋轉(zhuǎn),在密閉狀態(tài)下被送向泵的排出管口。3.轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn),該工作腔與泵的排出管口連通,與吸入管口隔斷,且隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng),工作腔與排出管口連通部位的容積逐漸減小,將被送液體擠至泵的排出管路中去。② 排出壓力比較高,但較往復(fù)泵低。排出壓力僅決定于排出管路特性,與轉(zhuǎn)子的尺寸和轉(zhuǎn)速無關(guān)。③ 轉(zhuǎn)速與介質(zhì)的黏度有關(guān),介質(zhì)黏度愈高,轉(zhuǎn)速愈低。⑤ 旋轉(zhuǎn)工作的轉(zhuǎn)速較低,無沖擊和慣性力(水平或垂直方向),運(yùn)行平穩(wěn)。⑥ 結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,無吸排液閥,易損件較少,泵本身操作和維護(hù)簡便。⑦ 有時(shí)需用大速比的減速機(jī)傳動(dòng)、或用無級(jí)變速器調(diào)速,增加了轉(zhuǎn)子泵機(jī)組的復(fù)雜性,泵機(jī)組的總效率較低。轉(zhuǎn)子泵在化工生產(chǎn)中多用于輸送黏度較大和含有固體顆粒和懸浮物的液體,也可輸送一般液體。因其結(jié)構(gòu)不同,適用范圍也不同。齒輪泵、三螺桿泵、滑片泵等適合輸送潤滑性較好,不含顆粒的清潔、黏液體; 旋轉(zhuǎn)活塞泵、羅茨泵、單螺桿泵適于輸送高黏度液體; 撓性葉片泵,軟管泵等適合輸送腐蝕性液體; 軟管泵、單螺桿泵可輸送含有固體顆粒和漿狀的液體等等。旋轉(zhuǎn)活塞泵屬容積式泵,一般由兩個(gè)轉(zhuǎn)子、同步齒輪、定子( 泵殼)以及泵軸、軸封等組成。轉(zhuǎn)子有單葉轉(zhuǎn)子和雙葉轉(zhuǎn)子(也有三葉轉(zhuǎn)子,但很少應(yīng)用)。單葉和雙葉轉(zhuǎn)子的形狀和輸液過程如圖25所示,單葉轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)活塞泵的兩轉(zhuǎn)子葉片的工作相位相差180; 雙葉轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)活塞泵的兩轉(zhuǎn)子葉片的工作相位相差90°,兩個(gè)轉(zhuǎn)子在同步齒輪傳動(dòng)下做反向轉(zhuǎn)動(dòng), 兩轉(zhuǎn)子的吸、排液交替進(jìn)行, 由于用同步齒輪傳動(dòng),兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間僅需保持共軛關(guān)系。其共軛線為外擺線。圖25旋轉(zhuǎn)活塞泵的轉(zhuǎn)子形狀及輸液過程（a）單葉轉(zhuǎn)子；(b)雙葉轉(zhuǎn)子1—轉(zhuǎn)子；2—定子（泵殼）螺桿泵由相互嚙合的螺桿和泵體內(nèi)包容螺桿的泵套組成。由它們形成隔絕吸入腔和排出腔的密封線和相互隔離的密封腔, 當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),密封線由吸入腔一端向排出腔一端作軸向移動(dòng),從而不斷把輸送液體推向排出腔。當(dāng)主動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí), 由一對(duì)同步齒輪帶動(dòng)從動(dòng)螺桿一起轉(zhuǎn)動(dòng), 由吸入腔一端的螺桿嚙合空間逐漸增大,壓力降低,液體在壓差作用下進(jìn)入嚙合空間,并隨著螺桿的旋轉(zhuǎn),液體就在一個(gè)個(gè)密封腔內(nèi)連續(xù)地沿軸向移動(dòng),直到把輸送液體推向排出腔。螺桿泵按螺桿根數(shù)分為單螺桿泵、雙螺桿泵、三螺桿泵和五螺桿泵。表3為各種螺桿泵的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍。螺桿泵的流量和壓力穩(wěn)定,噪聲和振動(dòng)小,有自吸能力,但螺桿加工較困難。泵有單吸式和雙吸式兩種結(jié)構(gòu),但單螺桿泵僅有單吸式。表3各種螺桿泵的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍 | | | | | | | | | | 泵體內(nèi)襯套常用橡膠制作，螺桿與襯套形成的工作容積大在，密封性能較好 | | | | | | | | | | | | 泵體內(nèi)襯套（或泵體）之間接觸，相互間的間隙很小，密封性好、 | | | | | | 觸、螺桿與螺桿相互接觸，存有一定的間隙，密封性較差 | |
齒輪泵由齒輪、泵體和軸封等組成。外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪的組成和工作原理分別如圖26、圖27所示。
圖26外啃合齒輪泵的組成和工作原理 圖27內(nèi)嚙合齒輪泵的組成和工作原理1—吸入腔；2—壓出腔。1—吸入腔；2—主動(dòng)齒輪；3—月形件；5—壓出腔齒輪泵的結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,操作和維護(hù)方便,在流量較小的工況下可以有較高的排出壓力,但其流量和排出壓力均有脈動(dòng),且運(yùn)行噪聲較大。齒輪泵適用于輸送有潤滑性、不含顆粒和纖維的清潔液體。多用于輸送潤滑油、液壓油、燃料油等油品,在化工生產(chǎn)中也多用于壓縮機(jī)、泵等機(jī)組的潤滑油和密封油泵,也用于輸送有潤滑性、黏度適合,不含顆粒的化工物料。齒輪泵的適用范圍為流量0.003～3800m3/h，壓力32MPa，工作溫度50~400℃羅茨泵由轉(zhuǎn)子、泵殼、同步齒輪和軸封等組成(見圖28) 。轉(zhuǎn)子的外緣形狀為一種獨(dú)特的圓滑形狀,對(duì)此獨(dú)特的形狀稱作“Roots”,中文譯作“羅茨”。羅茨泵這種圓滑形轉(zhuǎn)子的輪廓曲線,使得羅茨泵的兩個(gè)轉(zhuǎn)子在工作時(shí),其外緣表面始終保持相互接觸(實(shí)際上是一種動(dòng)配合),但此接觸并不能進(jìn)行傳動(dòng),因而還需以同步齒輪進(jìn)行兩個(gè)轉(zhuǎn)子間的傳動(dòng),并保持兩個(gè)轉(zhuǎn)子的工作相位。羅茨泵兩轉(zhuǎn)子外緣表面相接觸和兩轉(zhuǎn)子長端的外緣與泵殼內(nèi)壁的接觸(實(shí)際上也是一種動(dòng)配合)構(gòu)成線密封, 以這些線密封形成一個(gè)或數(shù)個(gè)泵的工作腔。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的過程中,每個(gè)工作腔都存在:與吸入室相連通、與排出室隔斷;與吸入室和排出室均隔斷:與排出室相連通,與吸入室隔斷的三個(gè)基本狀態(tài),從而將液體吸入工作腔內(nèi),在密閉狀態(tài)將液體由吸入端送向排出端,再將液體推至泵的輸出管路中去,完成輸送液體(見圖2-1-64) 。（1）羅茨泵兩個(gè)轉(zhuǎn)子的接觸(配合)點(diǎn)的位置,隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)呈周期性地變化。（2）羅茨泵屬容積式泵,其流量和排出壓力為相互獨(dú)立的參數(shù)。（3）羅茨泵沒有吸、排液單向閥,其輸液性能不會(huì)受閥的影響,性能穩(wěn)定,且具有良好的吸入性能。流量0.06～600m3/h；排出壓力≤3.OMPa；工作溫度 -40～200℃；適用于化工、石油、建筑、采礦、輕工、食品及日用化工等行業(yè)。 | | | | | | | | | | 安全閥沒有調(diào)好或工作壓力過大在，使安全閥時(shí)開進(jìn)閉 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 動(dòng)環(huán)和靜環(huán)密封面碰傷動(dòng)環(huán)和靜環(huán)密封圈損壞 | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 調(diào)整溢流閥，降低排出口壓力，疏通或放大排出管路 | | | 主動(dòng)與從動(dòng)齒輪平行度超差，主動(dòng)齒輪軸與電機(jī)軸同軸度超差 | |
第五節(jié) 計(jì)量泵計(jì)量泵是可以調(diào)節(jié)流量、并可對(duì)流量進(jìn)行精確計(jì)量的泵類。計(jì)量泵多為容積式泵, 因?yàn)樵诶碚撋先莘e式泵的流量與排出壓力的變化(揚(yáng)程)無關(guān),易于計(jì)量。常用的計(jì)量泵往復(fù)式計(jì)量泵由輸液,流量調(diào)節(jié)和計(jì)量,傳動(dòng)和驅(qū)動(dòng)等部分組成(見圖29) 。1—吸液閥；2—排液閥；3—柱塞；4—填料函；5—搖桿；6—行程調(diào)節(jié)及計(jì)量器；7—連桿；8—電機(jī)；9—偏心輪；10—蝸輪蝸桿減速機(jī)Ⅰ—輸液部分；Ⅱ—流量調(diào)節(jié)和計(jì)量部分；Ⅲ—傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)部分1—單向閥；2—填料底環(huán)；3—柱（活）塞；4—填料密封；5—排污回收腔；6—填料壓蓋；7—輔助密封；8—排污回收孔實(shí)線——排液狀態(tài)；虛線——吸液狀態(tài)往復(fù)式計(jì)量泵的輸液部分亦稱泵頭,按泵頭的形式, 往復(fù)式計(jì)量可分為柱塞式、隔膜式、隔罩式、隔套式和波紋管式等。柱塞式計(jì)量泵由柱塞、泵缸、填函和吸排閥等組成(見圖30)。以柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行輸液,通過改變柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的行程或往復(fù)運(yùn)動(dòng)的次數(shù)進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。泵工作時(shí),柱塞與液體接觸,柱塞與泵缸之間以填函進(jìn)行密封。柱塞式計(jì)量泵主要用于輸送不含顆粒的液體,并需根據(jù)被送液體的性質(zhì)(主要是腐蝕性)選擇柱塞和泵缸等過流零部件的材料。柱塞和泵缸等過流零部件的材質(zhì)一般為金屬材料，主要有:不銹鋼、耐腐蝕合金和有色金屬等。 柱塞式計(jì)量泵的流量為O.001～1.8，105Ｌ/ｈ; 最大排出壓力350MPa;操作溫度-200～800℃；流量調(diào)節(jié)范圍10%～100%；流量調(diào)節(jié)精度0.5%～1%。
圖31 柱塞式計(jì)量泵 圖32 隔膜式計(jì)量泵1—單向閥；2—填料底環(huán)；3—柱（活）塞；（a）吸液狀態(tài)；（b）排液狀態(tài)4—填料密封；5—排污回收腔；6—填料壓蓋；1—吸液閥2—膜片；3—輸液腔；4—排液閥；7—輔助密封；8—排污回收孔。實(shí)線——排液狀態(tài)；虛線——吸液狀態(tài)隔膜式計(jì)量泵由泵缸、膜片(隔膜)、吸排液閥等零部件組成(32)。以膜片將被送液體封閉在泵缸中,依靠膜片的變形改變泵缸的容積,并直接將能量傳遞給被送液體進(jìn)行輸液。通過改變膜片的變形量或膜片的變形次數(shù)調(diào)節(jié)流量。隔膜計(jì)量泵無需軸封,沒有外泄漏,適于輸送有毒有害易燃易爆、含有顆粒、強(qiáng)腐蝕性和貴重的液體物料。依據(jù)隔膜產(chǎn)生變形的方式,分為機(jī)械隔膜計(jì)量泵和液壓隔膜計(jì)量泵。吸、排液閥是往復(fù)式計(jì)量泵完成輸送液體必不可少的部件,也是影響其計(jì)量精度的關(guān)鍵部件之一。因此, 往復(fù)式計(jì)量泵對(duì)吸、排閥的性能比一般往復(fù)泵有更高的要求。主要要求吸、排液閥開啟和關(guān)閉及時(shí),特別要盡量減小關(guān)閉滯后,以及提高閥關(guān)閉后的密封性,保證在閥關(guān)閉后不泄漏。往復(fù)式計(jì)量泵的吸、排液閥, 一般為隨泵工作腔內(nèi)壓力變化而開啟和關(guān)閉的自動(dòng)閥,由閥座、閥芯升程限制器和彈簧等組成。按閥芯的形狀分為球形閥、板式閥和菌狀閥等,各種閥的特點(diǎn)如下。為了防止和減小閥的漏損,提高計(jì)量精度,常串聯(lián)使用兩個(gè)(二重閥)或三個(gè)(三重閥)吸、排液閥。小流量和高排出壓力的計(jì)量泵均需使用二重或三重閥。往復(fù)式柱塞計(jì)量泵和液壓隔膜計(jì)量泵的液壓缸 ,均需應(yīng)用往復(fù)動(dòng)密封。往復(fù)式計(jì)量泵系由往復(fù)泵發(fā)展而成,故同樣存在流量脈動(dòng)和因流量脈動(dòng)引起的壓力脈動(dòng)。消除流量脈動(dòng)的常用方法有以下兩種。 由于計(jì)量泵的流量較小,一般很少采用多缸(三聯(lián)或五聯(lián))泵,利用其柱(活)塞運(yùn)動(dòng)相位不同,由各缸瞬時(shí)排液量疊加的方法降低流量脈動(dòng)。目前,主要采用在吸、排口設(shè)置緩沖缸,以緩沖缸內(nèi)氣體的壓縮和膨脹作用,儲(chǔ)存和放出部分液體來降低流量(或壓力)脈動(dòng)。目前,計(jì)量泵專業(yè)制造都配套制造計(jì)量泵專用的氣體作用的緩沖缸,一般可消除流量脈動(dòng) 90%～ 95% 。1—步進(jìn)電機(jī)；2—減速機(jī)構(gòu)；3，4—凸輪；5，6—柱塞；7—泵頭；8—柱塞密封箱；9—泵殼平流泵是一種以凸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)的雙缸計(jì)量泵,以凸輪的輪廓線型保證柱(活)塞在相當(dāng)長的行程內(nèi)呈勻速運(yùn)動(dòng)(保持瞬時(shí)排液量恒定),僅在排液開始和終了時(shí)的很短的行程內(nèi)作等加速和等減速運(yùn)動(dòng),通過兩個(gè)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)相位的合理配合,在一個(gè)缸排液終了階段,另一個(gè)缸剛好為排液開始階段,兩缸柱(活)塞的加速段和減速段的運(yùn)動(dòng)相疊加,從而獲得無脈動(dòng)的流量(見圖33) 。旋轉(zhuǎn)式計(jì)量泵系由轉(zhuǎn)子泵發(fā)展而成。由轉(zhuǎn)子泵、減速器和可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的原動(dòng)機(jī)組成。與往復(fù)式計(jì)量泵相比較;旋轉(zhuǎn)式計(jì)量泵有如下的特點(diǎn)。1.轉(zhuǎn)子泵是連續(xù)地吸入和排出液體,故旋轉(zhuǎn)式計(jì)量泵的流量平穩(wěn),幾乎沒有流量脈動(dòng)。2.轉(zhuǎn)子泵不需用吸、排液的單向閥,故旋轉(zhuǎn)式計(jì)量的吸入和排出的壓力損失較小,具有較好的吸入性能。3.旋轉(zhuǎn)式計(jì)量泵適于輸送黏稠或漿狀的液體。4.旋轉(zhuǎn)式計(jì)量泵的排出壓力較低。5.轉(zhuǎn)子泵以轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞能量輸送液體,不需要將原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu),故旋轉(zhuǎn)式計(jì)量泵的結(jié)構(gòu)簡單、零件少。6.沒有吸排液單向閥,泵的易損件較少、運(yùn)行可靠性提高,運(yùn)行周期較長。7.旋轉(zhuǎn)式計(jì)量泵以改變驅(qū)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量,易于自動(dòng)控制。8.旋轉(zhuǎn)式計(jì)量泵的操作和維護(hù)簡便。除上述的特點(diǎn)外,由于轉(zhuǎn)子泵運(yùn)行中轉(zhuǎn)子的線型和尺寸都已經(jīng)不能改變,因此,旋轉(zhuǎn)式計(jì)量泵是采用改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的方法調(diào)節(jié)流量。所以 , 旋轉(zhuǎn)式計(jì)量泵轉(zhuǎn)子每一轉(zhuǎn)的排液量是表示其規(guī)格和輸液能力,也是確定泵運(yùn)行參數(shù)(如轉(zhuǎn)速等)的重要參量。旋轉(zhuǎn)式計(jì)量泵流量無脈動(dòng)的特點(diǎn),非常適合化學(xué)反應(yīng)、分析測(cè)定混合配比、涂布涂層和紡絲成型等工藝過程的要求。且近年來,調(diào)頻電機(jī)等新型、可調(diào)速的原動(dòng)機(jī)技術(shù)的突破和產(chǎn)品的發(fā)展,又促進(jìn)了旋轉(zhuǎn)式計(jì)量泵的發(fā)展,并獲得廣泛地應(yīng)用。旋轉(zhuǎn)式計(jì)量泵將有廣闊的發(fā)展前景。目前常用的旋轉(zhuǎn)式計(jì)量泵有齒輪計(jì)量泵和軟管計(jì)量泵等。齒輪式計(jì)量泵由齒輪泵、減速器,可調(diào)速的原動(dòng)機(jī)以及調(diào)速和計(jì)量系統(tǒng)等組成。齒輪計(jì)量泵所用的齒輪泵結(jié)構(gòu)與一般齒輪泵基本相同,由主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪軸、軸承、軸封和泵體等組成(見圖2-1-83) 。但由于齒輪式計(jì)量泵是以改變其工作轉(zhuǎn)速進(jìn)行流量調(diào)節(jié)和計(jì)量,因此,對(duì)齒輪泵的性能較一般齒輪泵有更高要求,主要有如下要求。圖34 齒輪式計(jì)量泵與齒輪泵結(jié)構(gòu)1.齒輪泵每一轉(zhuǎn)的排液量要更為精確和穩(wěn)定,有更好的重復(fù)性。2.齒輪泵的運(yùn)行應(yīng)平穩(wěn),因齒輪嚙合問題引起的流量(同時(shí)引起的壓力)波動(dòng)要降至最低,甚至達(dá)到?jīng)]有波動(dòng)。3.齒輪泵的內(nèi)泄漏應(yīng)更小、更穩(wěn)定。第六節(jié) 真空泵真空是指特定空間,如容器或系統(tǒng)中,氣體壓力低于大氣壓時(shí)的物理狀態(tài),用絕對(duì)壓力表示的單位為 帕(Pa)。 真空泵是用來獲得真空的機(jī)器,其種類很多,現(xiàn)分類如下。1.按實(shí)現(xiàn)真空的工作原理分類（1）抽除式 真空泵抽吸系統(tǒng)中的氣體,并將氣體分子排至系統(tǒng)之外。（2）捕集式 真空泵捕、集系統(tǒng)中的氣體分子 , 直接吸附在泵工作壁面上而不排出系統(tǒng)。（1）機(jī)械式這類真空泵類似于壓縮機(jī),屬于容積型的有往復(fù)式與回轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu),還有屬于動(dòng)力式的渦輪分子泵并都屬于抽除式真空泵。（2）噴射式有噴射泵與擴(kuò)散泵兩種形式,還有將兩者組合在一起的增壓泵,也都屬于抽除式真空泵。（3）吸著式依靠物理或化學(xué)方法使氣體分子吸著在泵壁表面,并都屬于捕集式真空泵。機(jī)械式真空泵的種類很多,且屬于輸送氣體的機(jī)械,其動(dòng)力性能、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等均與壓縮機(jī)有許多類似之處 。往復(fù)真空泵是最古老的結(jié)構(gòu)形式,其結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、運(yùn)行可靠、對(duì)水分不敏感, 極限壓力為(1～2.6)kPa, 抽速范圍為(50～600)L/S,主要用于大型粗真空系統(tǒng), 如真空干燥、真空過濾、真空濃縮、真空蒸餾、真空結(jié)晶以及其他氣體抽除等。往復(fù)真空泵不適于抽除含塵或腐蝕性氣體, 除非經(jīng)過特殊處理。一般氣缸都有油潤滑,所以有可能污染系統(tǒng)的設(shè)備。往復(fù)真空泵由氣缸、活塞組成的工作腔部分與由曲軸、連桿、十字頭、活塞桿等傳動(dòng)部分構(gòu)成。控制氣體吸進(jìn)與排出氣缸的閥門有自動(dòng)閥與強(qiáng)制閥兩種。油封回轉(zhuǎn)式真空泵可直接用作抽氣,也可作為其他主泵的前級(jí)泵,極限壓力為6 ×油封回轉(zhuǎn)式真空泵主要有旋片式、定片式、滑閥式等三種結(jié)構(gòu)型式,其特點(diǎn)是: 用油使泵體與排氣系統(tǒng)隔開, 可防止排出氣體向泵內(nèi)回竄(故稱為油封式); 泵內(nèi)必須設(shè)置油分離裝置,以分離排氣時(shí)帶走的潤滑油;一般情況下仍難以將油蒸汽徹底清除,所以對(duì)真空系統(tǒng)和周圍環(huán)境會(huì)造成油污染。液環(huán)式真空泵在化工生產(chǎn)中經(jīng)常使用,是利用葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)形成液環(huán)與葉片間容積周期性變化而抽吸氣體。液環(huán)式真空泵也稱納氏泵, 因?yàn)榇蠖鄶?shù)場(chǎng)合用水作為工作液體,故常稱為水環(huán)式真空泵。其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠,可抽吸含固體微粒、水分,或易燃、易爆的氣體,根據(jù)氣體性質(zhì)采用合適的工作液體,也可用于抽吸腐蝕性氣體。當(dāng)用水為工作液體時(shí),不會(huì)污染環(huán)境與真空系統(tǒng)。單級(jí)極限壓力為104pa, 雙級(jí)可達(dá)103pa, 最大抽速達(dá) 500L/S 。其缺點(diǎn)是液力損失大、效率低,水力效率約為50%～70%,此外,工作過程中需經(jīng)常補(bǔ)充工作腔內(nèi)的液體。1—?dú)んw；2—轉(zhuǎn)子；3—冷卻器；4—旁通閥羅茨真空泵，兩個(gè)8字形的轉(zhuǎn)子以相同反方向旋轉(zhuǎn)，氣體自入口被帶至出口。羅茨真空泵的抽速范圍為(30～3)×104L/s,一級(jí)極限壓力約為1～10Pa且在1～102pa壓力范圍內(nèi)具有較大的穩(wěn)定抽速故又稱為快速真空泵；羅茨真空泵常作為噴射泵與油擴(kuò)散泵的前級(jí)泵起增壓作用,故又稱為機(jī)械增壓泵。羅茨真空泵轉(zhuǎn)子葉型間隙:小型為0.1～0.2mm，大型為0.2～0.4mm, 因此對(duì)氣體中含有塵埃、纖維、水分等不敏感,但不適宜抽吸有腐蝕性或易燃、易爆氣體。羅茨泵工作腔內(nèi)無摩擦零件,無需油進(jìn)行潤滑,不會(huì)出現(xiàn)油污染。當(dāng)壓力比高時(shí),其排氣溫度可能很高,因此需用水進(jìn)行冷卻,冷卻水管設(shè)在泵的排氣口。噴射類真空泵的工作原理是利用壓力流體為動(dòng)力,在其通過噴嘴后產(chǎn)生高速運(yùn)動(dòng),并在噴嘴周圍產(chǎn)生負(fù)壓,由此抽吸系統(tǒng)中的氣體并引射至排出口(見圖34) 。噴射類真空泵有:噴射泵、擴(kuò)散泵、擴(kuò)散-噴射泵(又稱增壓泵)三種型式。噴射泵的特點(diǎn)是起動(dòng)快、工作壓力范圍寬、抽氣量大、可抽吸含塵、易燃易爆氣體,除水泵外無運(yùn)動(dòng)零部件,工作可靠,但水的耗量很大。作為泵引射用的動(dòng)力有:水蒸氣、油蒸汽、空氣和水等,其中以水蒸氣居多,其次是空氣,少數(shù)情況用水,用油作為單獨(dú)噴射泵極少應(yīng)用。第七節(jié) 泵裝置1．輸液系統(tǒng)包括吸液管路、吸入閥、排出閥、止回閥和排液管路等。對(duì)于離心泵等葉片泵以吸上方式輸液時(shí)，還需配用灌泵的管口或管路、灌泵閥和底閥(止回閥)等。2．動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng) 包括原動(dòng)機(jī)(一般為電動(dòng)機(jī)或汽輪機(jī))、變速器(增速器或減速器)。當(dāng)泵需要以改變泵速進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，還需配用調(diào)速器，以及供電、供汽系統(tǒng)。3．控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng) 包括流量、壓力、轉(zhuǎn)速等參數(shù)的調(diào)節(jié)管線、閥門、機(jī)構(gòu)和顯示儀表等。4．密封系統(tǒng) 主要為軸封的沖洗液、潤滑液、冷卻液、平衡液、密封液等液體的注入和循環(huán)的管路、貯液罐和泵等。5．潤滑系統(tǒng) 為泵軸承供給潤滑油的油杯、油泵、管路、過濾器、冷卻器、液位計(jì)等。6．儀表和自控系統(tǒng)包括泵的流量、壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、功率等運(yùn)行參數(shù)的顯示和自動(dòng)控制的儀表、儀器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，及其供電、供氣系統(tǒng)。7．安全保護(hù)系統(tǒng) 包括超壓、超溫、超速、過電流以及流量過小高速泵油壓系統(tǒng)壓力低等顯示、報(bào)警和聯(lián)鎖停車等保護(hù)。 泵裝置的組成應(yīng)根據(jù)泵的品種、規(guī)格和輸液工藝等的要求，參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范確定。例如，離心泵以吸上方式吸液時(shí)，需配用回止閥；灌入方式吸液時(shí)，可以不用回止閥；一般離心泵潤滑油供給可配用普通油杯，而離心式化工流程泵，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定必須配用恒液位油杯。對(duì)于大型多級(jí)離心泵一般需用由強(qiáng)制潤滑系統(tǒng)提供潤滑油等。歡迎加入化工設(shè)備圈
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