2019最新第二节液体物料输送机械物理
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21第二节 液体物料的输送设备
•
叶轮入口处的绝对压强若低到液体的饱 和蒸汽压相等时，液体便要沸腾，生成大 量蒸汽泡，发生破坏性很大的汽蚀现象。 因此，泵运转时必须使其入口的绝对压 强高于液体的饱和蒸汽压。 除此之外，还要考虑到液体在吸入管内 有压头损失和泵入口处的动压头。 泵的允许吸上高度应从当地大气压强所 相当的液体柱高中减去一系列数值才能保 证泵的连续运转并避免汽蚀现象。
• • •
（7）轴功率N
•
• • • •
根据泵的压头H和流量Q而算出的功率，称为 有效功率。
由于有水力损失、体积损失和机械损失，故离 心泵的轴功率可用下式计算
HQ P 102
（kw）
电动机的功率，取其1.l～1.2倍的轴功率。
（8）离心泵的选择
• 选择离心泵时，可根据所输送液体的性 质和操作条件从泵样本中选定合用的泵的 型号。 若是生产操作中流量会有波动，则Q一般 应以最大流量为准。 H应以输送系统在这个最大流量下的压头 为准。 若是没有一个型号的H和Q与所要求的刚 好相符，则在邻近型号中选用H和Q都稍大
• C——壁厚附加量，mm；
•
C=C1＋C常取壁厚的10 ％～15％，mm； • C2——腐蚀裕度，当介质对管子的腐 蚀速度≤0.05m/a时，单面腐蚀取1～ 1.5mm，双面腐蚀取2～2.5mm； C3——加工减薄量，螺纹管子C3为 螺纹的深度，没有螺纹的管C3=0，常见的 55°圆锥状管螺纹C3=1.2～1.5mm。
（4）离心泵的特性曲线
•
• 各种型号的泵各有其特性曲线，从各种离 心泵的特性曲线中，可看出以下共同点：
• ①离心泵的压头随流量而变的规律，是流 量增大压头下降。 • ②功率随流量不断增大而上升，流量为零 时功率最小。 • ③效率开始随流量增大而上升，达到一最 大值，以后流量再增效率便降低。这说明 离心泵在一定转速下有一最高效率点（称 为设计点）。泵在与最高效率相应的流量 及压头下工作最为经济。
第二章流体输送机械精品PPT课件
2020/10/6
在高速旋转的叶轮当中，液 体质点的运动包括： • 液体随叶轮旋转 ； • 经叶轮流道向外流动。
液体与叶轮一起旋转的速度u1或u2方向与所处圆周的切线方
向一致，大小为：
u1
2r1n
60
u2
2r2n
60
2020/10/6
液体沿叶片表面运动的速度ω1、ω2，方向为液体质点所
处叶片的切线方向，大小与液体的流量、流道的形状等有关
由弹簧的弹力互相贴紧而作相对运动，
2020/10/6
起到密封作用。
2020/10/6
2020/10/6
2020/10/6
2020/10/6
3、离心泵的分类 1）按照轴上叶轮数目的多少
单级泵 轴上只有一个叶轮的离心泵，适用于出口压力 不太大的情况；
多级泵 轴上不止一个叶轮的离心泵 ，可以达到较高的 压头。离心泵的级数就是指轴上的叶轮数，我国 生产的多级离心泵一般为2~9级。
2020/10/6
• 在蜗形泵壳中由于流道的不断扩大，液体的流速减慢，使 大部分动能转化为压力能。最后液体以较高的静压强从排 出口流入排出管道。 • 泵内的液体被抛出后，叶轮的中心形成了真空，在液面压 强（大气压）与泵内压力（负压）的压差作用下，液体便 经吸入管路进入泵内，填补了被排除液体的位置。
油泵 输送石油产品的泵 ，要求密封完善。（Y 型）
杂质泵
2020/10/6
输送含有固体颗粒的悬浮液、稠厚的浆液等的泵 ，又细分为污水泵、砂泵、泥浆泵等 。要求不易 堵塞、易拆卸、耐磨、在构造上是叶轮流道宽、 叶片数目少。
2020/10/6
二、离心泵的基本方程式
1、离心泵基本方程式的导出
假设如下理想情况： 1）泵叶轮的叶片数目为无限多个，也就是说叶片的厚度 为无限薄，液体质点沿叶片弯曲表面流动，不发生任 何环流现象。 2）输送的是理想液体，流动中无流动阻力。
在高速旋转的叶轮当中，液 体质点的运动包括： • 液体随叶轮旋转 ； • 经叶轮流道向外流动。
液体与叶轮一起旋转的速度u1或u2方向与所处圆周的切线方
向一致，大小为：
u1
2r1n
60
u2
2r2n
60
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液体沿叶片表面运动的速度ω1、ω2，方向为液体质点所
处叶片的切线方向，大小与液体的流量、流道的形状等有关
由弹簧的弹力互相贴紧而作相对运动，
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起到密封作用。
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3、离心泵的分类 1）按照轴上叶轮数目的多少
单级泵 轴上只有一个叶轮的离心泵，适用于出口压力 不太大的情况；
多级泵 轴上不止一个叶轮的离心泵 ，可以达到较高的 压头。离心泵的级数就是指轴上的叶轮数，我国 生产的多级离心泵一般为2~9级。
2020/10/6
• 在蜗形泵壳中由于流道的不断扩大，液体的流速减慢，使 大部分动能转化为压力能。最后液体以较高的静压强从排 出口流入排出管道。 • 泵内的液体被抛出后，叶轮的中心形成了真空，在液面压 强（大气压）与泵内压力（负压）的压差作用下，液体便 经吸入管路进入泵内，填补了被排除液体的位置。
油泵 输送石油产品的泵 ，要求密封完善。（Y 型）
杂质泵
2020/10/6
输送含有固体颗粒的悬浮液、稠厚的浆液等的泵 ，又细分为污水泵、砂泵、泥浆泵等 。要求不易 堵塞、易拆卸、耐磨、在构造上是叶轮流道宽、 叶片数目少。
2020/10/6
二、离心泵的基本方程式
1、离心泵基本方程式的导出
假设如下理想情况： 1）泵叶轮的叶片数目为无限多个，也就是说叶片的厚度 为无限薄，液体质点沿叶片弯曲表面流动，不发生任 何环流现象。 2）输送的是理想液体，流动中无流动阻力。
第二节__液体物料输送机械
离心泵的工作原理如图2-13(1)(2)所示。
图2-13(2) 1-泵轴 2-叶轮
3-泵壳
4-液体入口 5-液体出口
图2-13 (1)离心泵原理及装级单吸离心泵结构图
1-泵体 2-叶轮螺母 3-止动垫片 4-密封环 5-叶轮 6-泵盖 7-轴套 8-填料环 9-填料 10-填料压盖 11-轴承悬架12-轴
往复式泵和旋转式泵又有其原理上的同一性，即均以动件
的强制推挤作用（容积变化）达到输送液体的目的，又统 称为正位移式泵或容积式泵。
离心泵
(一)离心泵的工作原理
液体在叶轮离心力的作用下，从叶轮中心被抛向叶轮 外周，以很高的速度(15-20m/s)流入泵壳，并在壳内 减速，然后从排出口进入管路。叶轮中心处形成真空, 在液面压力与泵内压力的压差作用下，液体经吸入管 进入泵内，填补了被排出液体的位置。只要叶轮的转 动不停，离心泵便不断地吸入和排出液体。
液体物料输送设备
小组成员：荆红玉 韩露 武梦 莫媛 章云雷
液力输送原理与分类
（一）液力输送原理 即利用泵、真空吸料装置等将液体物料作一定距离的 输送及一定高度的提升。
泵的分类
1、叶轮式泵：凡是依靠高速旋转的叶轮对被输送液体做
功的机械，均属于此种类型的泵。如各种形式的离心
泵、轴流泵、旋涡泵等。 2、往复式泵：利用泵体内往复运动的活塞或柱塞的推挤 对液体做功的机械。这种类型的泵有活塞泵、柱塞泵 和隔膜泵。 3、旋转式泵：依靠旋转的转子的推挤对液体做功的机械 。这种类型的泵有齿轮泵、罗茨泵、螺杆泵、滑片泵 等。
图2-11
外啮合齿轮泵示意图
（二）滑片泵
结构如图2-23所示。主要工作部件是一个带有径向槽而
偏心装置在泵壳中的转子。
化工原理课件2 流体输送机械102页PPT
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梦 境
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化工原理课件2 流体输送机械 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
Байду номын сангаас
第2章流体流动与输送机械2精品PPT课件
09.10.2020
( e ) du
dy
（1-35）
14
四、滞流与湍流
小结
09.10.2020
15
五. 边界层的概念
边界层的存在，对流体流动、传热和传质过程都有重大影响。
（一） 流体在平板上流动边界层的形成和发展
平板上的流动边界层1-8 u<99％us的区域称为流动边界层
边界层的形成，把沿壁面的流动 简化成边界层区与主流区两个区 域，离壁面越近，速度梯度越大， 摩擦应力相当大，不可忽视。
（二）雷诺准数Re
雷诺综合上述诸因素整理出一 个无因次数群——雷诺准数
Re
du
对于流体在直管内的流动
Re≤2000时属于层流； Re＞4000时（生产条件下Re＞3000）属湍流； Re=2000~4000之间时，属不稳定的过渡区。
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10
四、滞流与湍流
（一）流体内部质点的运动方式
第二章 流体流动与输送机械
主要内容
§2-1 流体静力学基本方程及其应用 §2-2 流体流动的基本方程 §2-3 流体流动现象 §2-4 流体在管内的流动阻力 §2-5 管路计算与管路布置原则 §2-6 流体输送
09.10.2020
2
§2-3 流体流动现象
一. 牛顿粘性定律与流体的粘度 二. 流体类型 三. 流动类型与雷诺准数 四. 滞流与湍流 五. 边界层的概念
水的质点沿着与管轴平行的方向 作直线运动，不产生横向运动。 b称为湍流或紊流 质点除了沿管道向前运动外，还 作不规则的杂乱运动，质点速度 的大小和方向随时间而发生变化
雷诺实验装置1-7
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9
三. 流动类型与雷诺准数
第二节 液体输送机械-2
主要教学内容及步骤
引入:
在实际生产中流体输送都有特定的设备,今天我们就介绍离心泵
板书一、离心泵的工作原理
叶轮安装在泵壳2内，并紧固在泵轴3上，泵轴由电机直接带动。
泵壳中央有一液体吸入口4与吸入管5连接。
液体经底阀6和吸入管进入泵内。
泵壳上的液体排出口8与排出管9连接。
在泵启动前，泵壳内灌满被输送的液体；启动后，
叶轮由轴带动高速转动，叶片间的液体也必须随着
转动。
在离心力的作用下，液体从叶轮中心被抛向
外缘并获得能量，以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵
壳。
在蜗壳中，液体由于流道的逐渐扩大而减速，
又将部分动能转变为静压能，最后以较高的压力流
入排出管道，送至需要场所。
液体由叶轮中心流向
外缘时，在叶轮中心形成了一定的真空，由于贮槽
液面上方的压力大于泵入口处的压力，液体便被连
续压入叶轮。
中。
可见，只要叶轮不断地转动，液体便会不断地被吸入和排出。
板书二、气缚现象
当泵壳内存有空气，因空气的密度比液体的密度小得多而产生较小的离心力。
从而，贮槽液面上方与泵吸入口处之压力差不足以将贮槽内液体压入泵内，即离心泵无自吸能力，使离心泵不能输送液体，此种现象称为“气缚现象”。
为了使泵内充满液体，通常在吸
入管底部安装一带滤网的底阀，该
底阀为止逆阀，滤网的作用是防止
固体物质进入泵内损坏叶轮或防碍
泵的正常操作。
第二部分流体输送机械
（3）核算泵的轴功率
若输送液体的密度大于水的密度时，可按 N QH ,kW
核算泵的轴功率。
102
W或kW
离心泵的能量损失
反映离心泵能量损失，包括： 容积损失：由于崩的泄漏所造成的损失。一部份已获
得能量的高压液体由叶轮出口处通过叶轮与泵壳间的 缝隙或从平衡孔漏返回到叶轮入口处的低压区造成的 能量损失。 水力损失：进入离心泵的粘性液体产生的摩擦阻力以 及在泵的局部处因流速与方向改变引起的环流和冲击 而产生的局部阻力。 机械损失：由泵轴与轴承之间、泵轴与填料函之间以 及叶轮盖板外表面与液体之间产生的机械摩擦引起的 能量损失。
H z 2 z 1 p 2 g p 1 0 .5 0 .2 1 8 0 0 0 0 . 0 2 9 5 .8 1 1 0 6 3 1 .6 m H 2 O
在工作流量下泵的有效功率为
N e H Q 3 .6 1 g 2 3 1 5 6 0 9 . 0 8 0 0 2 1 0W 1 2 5 .1 k 0 5 W
3 本章学习中应注意的问题
在学习过程中，加深对流体力学原理的理解，并从工程应 用的角度出发，达到经济、高效、安全地实现流体输送。
（一）离心泵的主要部件
离心泵由两个主要部分构成：
包括叶轮和泵轴的旋转部件 由泵壳、填料函和轴承组成的静止部件
（二）离心泵的工作原理
液体随叶轮旋转，在惯性离心力的作用下自叶轮中 心被甩向外周并获得了能量，使流向叶轮外周的液 体的静压强提高，流速增大。液体离开叶轮进入蜗 壳，因蜗壳内流道逐渐扩大而使流体速度减慢，液 体的部分动能转换成静压能。于是，具有较高压强 的液体从泵的排出口进入排出管路，被输送到所需 的管路系统。
离心泵的特性曲线
通常，离心泵的特性曲线由制造厂附于泵的样本 或说明书中，是指导正确选择和操作离心泵的主要 依据。
化工原理第二章流体输送设备
化工原理第二章流体输送设备
输送设备是工业生产中常用的一类机械设备，它可以负责物料在工厂
内各处之间的移动，包括粉状、粒状或液体状的物料，其目的是为实现物
料的自动传输。
输送设备的发展为物料处理的自动化提供了可靠的基础，
在工厂，许多不同的技术正在使用输送设备来移动物料。
其中，最常用的
是流体输送设备。
流体输送设备主要用于输送以液体或气体为输送介质的物料，如液体、气体、非固体等物料。
它是利用流体动力原理，使用输送介质提供的压力
和动能来输送物料。
它的主要工作原理是利用轴泵（动力泵）将输送介质
的能量转化为压力，然后将其引入输送管道，在输送管道中将输送介质的
动能转移给实际输送的物料，使物料能够朝着设定的方向输送。
流体输送设备的选型和设计依赖于物料的性质、输送介质的类型、输
送路径和输送量，根据这些条件，可以选择合适的输送设备，如螺杆泵、
活塞泵、离心泵等。
此外，流体输送设备还可以采用不同的控制方式来满
足特殊的输送要求。
在流体输送设备的设计和制造中，除了要考虑物料的性质外，还必须
考虑输送环境，包括输送位置、气压和温度等，确定输送设备的结构形式、尺寸和规格。
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2、泵壳 3、轴封装置。
1、叶轮
(1)叶轮的作用 • 叶轮是离心泵的关键部件，它是由若干弯曲的叶片组
成。叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体，
提高液体的动能和静压能。
(2)叶片的形状 • 根据叶轮上叶片的几何形式，可将叶片分为后弯、径
向和前弯叶片三种，由于后弯叶片可获得较多的静压
能，所以被广泛采用。
气缚现象
• 离心泵启动后，不能输送液体，这种现象称为气缚。
• 气缚现象是怎么产生的？如何解决？
解决方法
• 使泵内充满液体，在吸入管底部安装带吸滤网的底阀, 底阀为止逆阀,滤网为了防止固体物质进入泵内损坏叶
轮的叶片而保证泵的正常操作。离心泵的出口后面可
装设调节流量的阀门。
气缚及原理
(二)离心泵的基本构成
第二章 输送机械与设备
第二节 液体物料输送机械
一、液力输送原理与分类
（一）液力输送原理
• 即利用泵、真空吸料装置等将液体物料作一定距离的 输送及一定高度的提升。（二）泵的分类1 Nhomakorabea叶轮式泵
2、往复式泵
3、旋转式泵
1、叶轮式泵
• 凡是依靠高速旋转的叶轮对被输送液体做功的机械，均 属于此种类型的泵。如各种形式的离心泵、轴流泵、旋
为正位移式泵或容积式泵。
二、离心泵
(一)离心泵的工作原理
• 液体在叶轮离心力的作用下，从叶轮中心被抛向叶轮 外周，以很高的速度(15-20m/s)流入泵壳，并在壳内 减速，然后从排出口进入管路。叶轮中心处形成真空, 在液面压力与泵内压力的压差作用下，液体经吸入管 进入泵内，填补了被排出液体的位置。只要叶轮的转 动不停，离心泵便不断地吸入和排出液体。
图2-11
外啮合齿轮泵示意图
图2-12
内啮合齿轮泵示意图
（二）滑片泵
• 结构如图2-23所示。主要工作部件是一个带有径向槽而
偏心装置在泵壳中的转子。
图2-23
1-转子
滑板泵工作示意图
2-泵壳 3-滑板
• 在转子的径向槽中装有沿槽自由滑动的滑片,滑片靠转动 的离心力(也有靠弹簧和导向滚柱)而伸出,压在泵壳两侧 的内壳面上，并在其上滑动。
道流过，排出泵体； ②转能装置，因壳内叶轮旋转方向与蜗壳流道逐渐扩大 的方向一致,减少了流动能量损失,并且可以使部分动能 转变为静压能。
• 叶轮在泵壳内顺蜗壳形通道逐渐扩大的方向旋转。由
于通道逐渐扩大，以高速从叶轮四周抛出的液体便逐 渐降低流速，减少了能量损失，并使部分动能有效地 转化为静压能。
动画
(3)叶轮的分类
①按机械结构分：四种，如图2-15所示。
图2-15
离心泵的叶轮
（1）闭式 （2）半闭式 （3）开式 （4）双吸 1-叶片 2-前盖板 3-后盖板
• 闭式：在叶片的两侧带有前后盖板的叶轮(1图)
• 半闭式：在吸入口侧无盖板的叶轮(2图)
• 开式：在叶片两侧无前后盖板的叶轮(3图) • 双吸式：由叶轮两侧吸入液料(4图) • 由于闭式叶轮宜用于输送清洁的液体，泵的效率较高， 一般离心泵多采用闭式叶轮。
盖构成的空间中。被抽入的液体和反冲回来的液体一
起驱压到排液口处而被排走。
图2-21 罗茨泵工作原理
图2-22
罗茨泵结构
1-齿轮箱 2-左侧箱 3-泵体 4-从动转子 5-主动转子
动画
（四）螺杆泵
• 螺杆泵有单螺杆泵和双螺杆泵。 • 具体内容自习
单螺杆泵
双螺杆泵
问题
• 说明离心泵的工作原理，叶轮的类型。 • 什么是气缚现象？如何解决？ • 说明转子泵的工作原理。
1、结构
• 往复泵是一种容积式泵，如 图所示。其结构主要有活塞 杆1、活塞2、泵缸3、吸入 阀4和排出阀5。泵缸内活塞 与阀门间的空间称为工作室。
往复泵的结构
2、工作原理
• 传动机械带动活塞在活塞缸内移动而将液体物料吸入 和排出。即活塞往复运动将液体交替地吸入并排出缸 体，从而实现输送液体的目的。
离心泵的工作原理如图2-13(1)(2)所示。
图2-13(2) 1-泵轴 2-叶轮
3-泵壳
4-液体入口 5-液体出口
图2-13 (1)离心泵原理及装置简图
泵壳
吸水过程
动画
• 泵轴3上装有叶轮1，叶轮上有若干弯曲的叶片，泵轴
受外力作用，带动叶轮在泵壳2内旋转。液体由入口4 沿轴向垂直进入叶轮中央，并在叶片之间通过而进入 泵壳，最后从泵的液体出口5沿切线排出。
②按吸液方式不同分类
• 分为单吸式和双吸式两种。
• 双吸式叶轮不仅具有较大的吸液能力，而且可以基本 上消除轴向推力。
2．泵壳
• 泵壳的形状：泵体的外壳多制成蜗壳形，它包围叶轮, 在叶轮四周展开成一个截面积逐渐扩大的蜗壳形通道
（见图2-13）。
• 泵壳的作用：
①汇集液体，即从叶轮外周甩出的液体，再沿泵壳中通
图2-14
IS型单级单吸离心泵结构图
动 画
1-泵体 2-叶轮螺母 3-止动垫片 4-密封环 5-叶轮 6-泵盖 7-轴套 8-填料环 9-填料 10-填料压盖 11-轴承悬架12-轴
（三）离心泵的分类
1、按液体吸入叶轮的方法分类
• 单吸式：液体从叶轮一侧吸入
• 双吸式：叶轮两侧都有吸入口，液体从两面进入叶轮，
• 当转子转动时，两相邻滑片与内壳壁间所围成的空间容积 是变化的。当吸液侧空间逐渐由小变大时吸入液体，当转 子到密封凸座之后，空间便由大变小而将液体诽入排液室。
工作原理图
34
（三）罗茨泵
1、工作原理
• 罗茨泵的工作原理见图2-21，这种泵是在两平行轴上 装有一对“8”字形断面的转子,两转子以等角速度作 方向相反的旋转运动。 • 当转子旋转时，液体从进液口进到由转子与泵壳和端
• 总结：泵壳不仅是一个汇集由叶轮抛出液体的部件，而且 本身又是一个能量转换装置。
3、轴封装置
• 泵轴旋转而泵壳不动，泵轴与泵壳之间的密封称为轴
封，其作用是防止高压液体从泵壳内沿间隙漏出，或
外界空气漏入泵内。轴封装置保证离心泵正常、高效 运转，常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种。
三、往复泵的原理与结构
双作用泵
单作用泵
四、转子泵的原理与结构 （一）齿轮泵
• 齿轮泵属于回转式容积泵，如图2-11、图2-12所示。
• 齿轮泵是靠一对转动啮合的齿轮完成泵送工作的。随着 啮合齿轮的不断旋转，工作容积交替扩张和缩小，从而 完成吸入和压出液体的输送任务。
动画
• 按齿轮的啮合方式可分为内啮合式泵与外啮合式泵。 • 齿轮泵产生的压头高，常用来输送粘度较大而不合杂质的 液体，如糖浆、油类等。
序 号 1 名 称 泵体 材 料
ZG1Cr18Ni9Ti
2
3 4 5 6
口环
叶轮 泵盖 机械 密封 支架
ZG1Cr18Ni9Ti
ZG1Cr18Ni9Ti ZG1Cr18Ni9Ti
HT200
7
图2-13(3) 单级单吸离心泵结构图 8
泵轴
底座
1Cr18Ni9Ti
HT200
• 典型离心泵的结构如图2-13(3)、2-14所示。离心 泵主要由泵体、泵盖、轴、叶轮、轴承、密封部件 和支座等构成。由原动机带动固定在轴上的叶轮旋 转，使叶轮中的液体获得能量.整台泵和电机安装 在一个底座上。
涡泵等。
2、往复式泵
• 利用泵体内往复运动的活塞或柱塞的推挤对液体做功 的机械。这种类型的泵有活塞泵、柱塞泵和隔膜泵。
3、旋转式泵
• 依靠旋转的转子的推挤对液体做功的机械。这种类型 的泵有齿轮泵、罗茨泵、螺杆泵、滑片泵等。
• 后两类泵又有其原理上的同一性，即均以动件的强制 推挤作用（容积变化）达到输送液体的目的，又统称
因此在同样条件下比单吸式泵流量增加1倍，转子承受 的轴向推力基本平衡，泵体为水平中分式。
2、按叶轮级数分类
• 单级泵：同一根轴上只有一个叶轮。 • 多级泵：同一根轴上串装两个以上叶轮的泵，叶轮数多可 使液体获得足够的能量以达到较高的压头。
多级泵动画
(四)离心泵的主要部件
• 离心泵最主要的部件：
1、叶轮
1、叶轮
(1)叶轮的作用 • 叶轮是离心泵的关键部件，它是由若干弯曲的叶片组
成。叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体，
提高液体的动能和静压能。
(2)叶片的形状 • 根据叶轮上叶片的几何形式，可将叶片分为后弯、径
向和前弯叶片三种，由于后弯叶片可获得较多的静压
能，所以被广泛采用。
气缚现象
• 离心泵启动后，不能输送液体，这种现象称为气缚。
• 气缚现象是怎么产生的？如何解决？
解决方法
• 使泵内充满液体，在吸入管底部安装带吸滤网的底阀, 底阀为止逆阀,滤网为了防止固体物质进入泵内损坏叶
轮的叶片而保证泵的正常操作。离心泵的出口后面可
装设调节流量的阀门。
气缚及原理
(二)离心泵的基本构成
第二章 输送机械与设备
第二节 液体物料输送机械
一、液力输送原理与分类
（一）液力输送原理
• 即利用泵、真空吸料装置等将液体物料作一定距离的 输送及一定高度的提升。（二）泵的分类1 Nhomakorabea叶轮式泵
2、往复式泵
3、旋转式泵
1、叶轮式泵
• 凡是依靠高速旋转的叶轮对被输送液体做功的机械，均 属于此种类型的泵。如各种形式的离心泵、轴流泵、旋
为正位移式泵或容积式泵。
二、离心泵
(一)离心泵的工作原理
• 液体在叶轮离心力的作用下，从叶轮中心被抛向叶轮 外周，以很高的速度(15-20m/s)流入泵壳，并在壳内 减速，然后从排出口进入管路。叶轮中心处形成真空, 在液面压力与泵内压力的压差作用下，液体经吸入管 进入泵内，填补了被排出液体的位置。只要叶轮的转 动不停，离心泵便不断地吸入和排出液体。
图2-11
外啮合齿轮泵示意图
图2-12
内啮合齿轮泵示意图
（二）滑片泵
• 结构如图2-23所示。主要工作部件是一个带有径向槽而
偏心装置在泵壳中的转子。
图2-23
1-转子
滑板泵工作示意图
2-泵壳 3-滑板
• 在转子的径向槽中装有沿槽自由滑动的滑片,滑片靠转动 的离心力(也有靠弹簧和导向滚柱)而伸出,压在泵壳两侧 的内壳面上，并在其上滑动。
道流过，排出泵体； ②转能装置，因壳内叶轮旋转方向与蜗壳流道逐渐扩大 的方向一致,减少了流动能量损失,并且可以使部分动能 转变为静压能。
• 叶轮在泵壳内顺蜗壳形通道逐渐扩大的方向旋转。由
于通道逐渐扩大，以高速从叶轮四周抛出的液体便逐 渐降低流速，减少了能量损失，并使部分动能有效地 转化为静压能。
动画
(3)叶轮的分类
①按机械结构分：四种，如图2-15所示。
图2-15
离心泵的叶轮
（1）闭式 （2）半闭式 （3）开式 （4）双吸 1-叶片 2-前盖板 3-后盖板
• 闭式：在叶片的两侧带有前后盖板的叶轮(1图)
• 半闭式：在吸入口侧无盖板的叶轮(2图)
• 开式：在叶片两侧无前后盖板的叶轮(3图) • 双吸式：由叶轮两侧吸入液料(4图) • 由于闭式叶轮宜用于输送清洁的液体，泵的效率较高， 一般离心泵多采用闭式叶轮。
盖构成的空间中。被抽入的液体和反冲回来的液体一
起驱压到排液口处而被排走。
图2-21 罗茨泵工作原理
图2-22
罗茨泵结构
1-齿轮箱 2-左侧箱 3-泵体 4-从动转子 5-主动转子
动画
（四）螺杆泵
• 螺杆泵有单螺杆泵和双螺杆泵。 • 具体内容自习
单螺杆泵
双螺杆泵
问题
• 说明离心泵的工作原理，叶轮的类型。 • 什么是气缚现象？如何解决？ • 说明转子泵的工作原理。
1、结构
• 往复泵是一种容积式泵，如 图所示。其结构主要有活塞 杆1、活塞2、泵缸3、吸入 阀4和排出阀5。泵缸内活塞 与阀门间的空间称为工作室。
往复泵的结构
2、工作原理
• 传动机械带动活塞在活塞缸内移动而将液体物料吸入 和排出。即活塞往复运动将液体交替地吸入并排出缸 体，从而实现输送液体的目的。
离心泵的工作原理如图2-13(1)(2)所示。
图2-13(2) 1-泵轴 2-叶轮
3-泵壳
4-液体入口 5-液体出口
图2-13 (1)离心泵原理及装置简图
泵壳
吸水过程
动画
• 泵轴3上装有叶轮1，叶轮上有若干弯曲的叶片，泵轴
受外力作用，带动叶轮在泵壳2内旋转。液体由入口4 沿轴向垂直进入叶轮中央，并在叶片之间通过而进入 泵壳，最后从泵的液体出口5沿切线排出。
②按吸液方式不同分类
• 分为单吸式和双吸式两种。
• 双吸式叶轮不仅具有较大的吸液能力，而且可以基本 上消除轴向推力。
2．泵壳
• 泵壳的形状：泵体的外壳多制成蜗壳形，它包围叶轮, 在叶轮四周展开成一个截面积逐渐扩大的蜗壳形通道
（见图2-13）。
• 泵壳的作用：
①汇集液体，即从叶轮外周甩出的液体，再沿泵壳中通
图2-14
IS型单级单吸离心泵结构图
动 画
1-泵体 2-叶轮螺母 3-止动垫片 4-密封环 5-叶轮 6-泵盖 7-轴套 8-填料环 9-填料 10-填料压盖 11-轴承悬架12-轴
（三）离心泵的分类
1、按液体吸入叶轮的方法分类
• 单吸式：液体从叶轮一侧吸入
• 双吸式：叶轮两侧都有吸入口，液体从两面进入叶轮，
• 当转子转动时，两相邻滑片与内壳壁间所围成的空间容积 是变化的。当吸液侧空间逐渐由小变大时吸入液体，当转 子到密封凸座之后，空间便由大变小而将液体诽入排液室。
工作原理图
34
（三）罗茨泵
1、工作原理
• 罗茨泵的工作原理见图2-21，这种泵是在两平行轴上 装有一对“8”字形断面的转子,两转子以等角速度作 方向相反的旋转运动。 • 当转子旋转时，液体从进液口进到由转子与泵壳和端
• 总结：泵壳不仅是一个汇集由叶轮抛出液体的部件，而且 本身又是一个能量转换装置。
3、轴封装置
• 泵轴旋转而泵壳不动，泵轴与泵壳之间的密封称为轴
封，其作用是防止高压液体从泵壳内沿间隙漏出，或
外界空气漏入泵内。轴封装置保证离心泵正常、高效 运转，常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种。
三、往复泵的原理与结构
双作用泵
单作用泵
四、转子泵的原理与结构 （一）齿轮泵
• 齿轮泵属于回转式容积泵，如图2-11、图2-12所示。
• 齿轮泵是靠一对转动啮合的齿轮完成泵送工作的。随着 啮合齿轮的不断旋转，工作容积交替扩张和缩小，从而 完成吸入和压出液体的输送任务。
动画
• 按齿轮的啮合方式可分为内啮合式泵与外啮合式泵。 • 齿轮泵产生的压头高，常用来输送粘度较大而不合杂质的 液体，如糖浆、油类等。
序 号 1 名 称 泵体 材 料
ZG1Cr18Ni9Ti
2
3 4 5 6
口环
叶轮 泵盖 机械 密封 支架
ZG1Cr18Ni9Ti
ZG1Cr18Ni9Ti ZG1Cr18Ni9Ti
HT200
7
图2-13(3) 单级单吸离心泵结构图 8
泵轴
底座
1Cr18Ni9Ti
HT200
• 典型离心泵的结构如图2-13(3)、2-14所示。离心 泵主要由泵体、泵盖、轴、叶轮、轴承、密封部件 和支座等构成。由原动机带动固定在轴上的叶轮旋 转，使叶轮中的液体获得能量.整台泵和电机安装 在一个底座上。
涡泵等。
2、往复式泵
• 利用泵体内往复运动的活塞或柱塞的推挤对液体做功 的机械。这种类型的泵有活塞泵、柱塞泵和隔膜泵。
3、旋转式泵
• 依靠旋转的转子的推挤对液体做功的机械。这种类型 的泵有齿轮泵、罗茨泵、螺杆泵、滑片泵等。
• 后两类泵又有其原理上的同一性，即均以动件的强制 推挤作用（容积变化）达到输送液体的目的，又统称
因此在同样条件下比单吸式泵流量增加1倍，转子承受 的轴向推力基本平衡，泵体为水平中分式。
2、按叶轮级数分类
• 单级泵：同一根轴上只有一个叶轮。 • 多级泵：同一根轴上串装两个以上叶轮的泵，叶轮数多可 使液体获得足够的能量以达到较高的压头。
多级泵动画
(四)离心泵的主要部件
• 离心泵最主要的部件：
1、叶轮