第二章 往复泵
第二章 往复泵
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第二章
思考与练习
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
简述单缸双作用往复泵的结构和工作原理。 简述空气室的结构和工作原理。 简述何为排量不均匀度。 活塞式往复泵的主要部件是哪些?各自的功用是什么? 活塞式往复泵的泄漏部位在何处?对其工作性能有何影响? 简述定量泵与变量泵的在排量和用途方面的主要区别。 什么是变量机构?其主要用途有哪些? 简述轴向柱塞泵变量机构的工作原理。 绘制轴向柱塞泵的主要部件结构图,说明其工作原理。
变量方法
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第二章
三、实例
第三节 柱塞式往复 泵
图2-10 CY型斜盘式轴向柱塞泵结构
1-传动轴;2-泵体;3-配油盘;4-缸体;5-外套;6-定心弹簧;7-内套;8-回程盘; 9-拉杆;10-伺服滑阀;11-伺服滑阀套;12-差动活塞;13-刻度盘;14-拨叉;15-销; 16-斜盘;17-变量机构壳体;18-止回阀;19-滑阀;20-柱塞
图2-2 往复泵工作原理图
1-吸入滤器;2-吸入管;3-吸入阀; 4-泵缸;5-活塞;6-活塞杆;7-阀箱; 8-排出阀;9-排出管
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第二章
第一节 概述
活塞式往复泵工作演示
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第二章
第一节 概述
三、流量
往复泵的理论流量即活塞的有效工作面在单位时间内 所扫过的容积。
Qt =60KASn
m3/h
式中:K——泵的作用数; S——活塞行程,m; n——泵的转速,r/min; A——活塞平均有效工作面积,m2。
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第二章
第三节 柱塞式往复 泵
一、径向柱塞泵
吸入过程
排出过程
变量方法
图2-8 径向柱塞泵工作原理
1-柱塞;2-定子;3-缸体; 4-衬套;5-配油轴
往复泵工作原理
往复泵工作原理
往复泵是一种常见的流体输送和压缩装置,其工作原理如下:
1. 压缩室:往复泵由一个压缩室和一个或多个活塞组成。
活塞与压缩室之间有个阀门,用来控制流体的进出。
2. 吸入过程:当活塞从压缩室的最低点开始上升时,压缩室内的压力降低。
随着活塞的上升,阀门打开,流体从外部进入压缩室。
3. 压缩过程:当活塞下降时,阀门关闭,阻止流体回退。
随着活塞的下降,压缩室内的流体被压缩和推送,使其增加压力。
4. 排出过程:当活塞再次上升时,阀门打开,将压缩室内的流体推向出口管道,完成一次循环。
往复泵通过不断变换压缩室内的体积,实现流体的吸入、压缩和排出。
这种循环不断重复,使得流体能够被连续地输送和压缩。
往复泵的工作原理适用于多种领域,如液体输送、气体压缩、冷冻系统等。
它具有结构简单、可靠性高、耐用等特点,在工业和民用领域得到了广泛应用。
泵与泵站第二章小结
泵、比转数、相对性能曲线
串、并联
切削律、切削律应用、切削抛物线、修锉
吸水性能
同型号同水位、不同型号相同水位、调速 泵与定速泵、一水泵向两水池输水
使用及维护
吸泵水的管最压大力安变装化高、度气、穴、Hs气值蚀修、正、Hs
、水 Hsv
流量、扬程、轴功率、效率、转速、 允许吸上真空高度及气蚀余量
基本方程
假定、表达式、讨论及修正
叶
总扬程
两种计算方法片 式Fra bibliotek特性曲线
Q-H曲线分析、泵的效率、特性曲线讨论
离 心
定速运行
管路特性曲线、水箱出流工况点、离心泵 装置工况点的改变、工况点调节、数解法
泵
调速运行
相似定律、比例律 、比例律应用、模型
换轮运行
第2章小复习
容积式水泵
往复运动 旋转运动
混流泵
水
泵
叶片式水泵
轴流泵
离心泵
其他水泵
螺旋泵 射流泵 气升泵
活塞式往复泵 柱塞式往复泵
转子泵 单吸 双吸 卧式 立式 低比转数 高比转数 封闭式 敞开式 半开式
工作原理 主要零件 性能参数
叶轮、泵轴、泵壳、泵座、轴封装置、减 漏环、轴承座、联轴器、轴向力平衡装置
往复泵
第章往复泵一、结构与工作原理往复泵由液力端和动力端组成。
液力端直接输送液体,把机械能转换成液体的压力能;动力端将原动机的能量传给液力端。
液力端由液缸、柱塞或活塞、阀、填料函、集合管和缸盖组成。
动力端由曲轴、连杆、十字头、小连杆、轴承和机架组成。
当曲柄逆时针旋转时,柱塞由液缸里向外运动,液缸的容积增大,压力降低,被输送的液体在压力差的作用下克服吸入管和吸入阀等的阻力损失进入到液缸。
当曲柄转过180°以后,柱塞由液缸外向里运动,液体被挤压,液缸内液体压力急剧增加,在这一压力作用下吸入阀关闭而排出阀被打开,液缸内液体在压力差的作用下被送到排出管路中去。
当往复泵的曲柄不停地旋转时,往复泵就不断地吸入和排出液体。
柱塞在泵缸内往复一次只有一次排液的泵,叫单作用泵。
当柱塞两面都起作用,即一面吸入,另一面排出,这时一个往复行程内完成两次吸排过程,其流量约为单作用泵的两倍,称为双作用泵。
二、特点及应用场合1、柱塞泵的特点:1)流量只取决于泵缸几何尺寸、曲轴转速n,而与泵的扬程无关。
因此其不可用排出阀调节流量,只有另找出路。
例如我们厂现应用回流阀调节。
2)只要原动机有足够的功率、填料密封有相应的密封性能、零部件有足够的强度,活塞泵可以随着排出阀开启压力的改变产生任意高的扬程。
例如我厂P201泵出口压力随T201压力而改变。
3)活塞泵在启动时,不同于离心泵而是要开出口阀启动(见泵操作规程)4)自吸性能高;5)由于排出流量脉动造成流量的不均匀,有的需设法减少与控制排出流量和压力脉动,尽量控制流量的稳定。
2、应用场合:往复泵使用于输送压力高、流量小的各种介质,当流量小于100m3/h,排出压力大于10Mpa 时,有较高的效率和良好的运行性能,亦适合输送粘性液体。
另外,计量泵也属于往复式容积泵,计量泵在结构上有柱塞式、隔膜式和波纹管式,其中柱塞式计量泵与往复活塞泵结构基本一样,但计量泵中的曲柄回转半径还可调节,借以控制流量。
往复泵
第二章往复泵第一节往复泵的工作原理和特点第二节泵的正常吸入和排出工作条件第三节往复泵的空气室和泵阀第四节往复泵的实例第一节往复泵的工作原理和特点按结构柱塞式活塞式单作用泵一、往复泵的分类定义:往复泵是一种容积式泵,它是靠活塞或柱塞的往复运动,使工作容积发生变化而实现吸排液体的泵。
多作用泵双作用泵差动作用泵径向柱塞泵轴向柱塞泵二、往复泵的工作原理1.单作用往复泵活塞往复一次,吸排液体一次;仅活塞的一端腔室工作,吸排阀各一个。
二、往复泵的流量1.理论流量:活塞的有效工作面在单位时间内所扫过的容积。
60t Q KA Snm 3/hK ——泵的作用数;S ——活塞行程,m ;n ——泵的转速,r /min ;A ——活塞平均有效工作面积,m 2。
(1)瞬时流量:任一时刻泵的理论流量。
sm Av q /3=工作面积为的活塞以速度为排送液体。
v ()2m A 电动往复泵是通过曲柄连杆机构将电动机的回转运动转换为活塞的往复运动,活塞速度是周期性地变化的,故其瞬时流量也将周期性地变化。
βωsin r v =2.往复泵的流量不均匀度(2)流量不均匀度:瞬时最大流量qmax 与平均流量qm 之比值称为流量不均匀度,用δ表示。
mq q /m ax =δ(3)改善流量不均的措施: 采用多作用泵; 泵的出口加装空气室二、往复泵的特点1、有较强的自吸能力。
2、额定排出压力主要取决于原动机的功率、泵本身的强度和密封的性能,而与泵流量大小无关 3、理论流量与工作压力无关,只取决于转速、泵缸尺寸和作用数4、流量不均匀,存在惯性影响。
5、转速不宜太快。
第二节泵的正常吸入和排出工作条件一、泵的正常吸入条件(1)泵必须能造成足够低的吸人压力,其值由吸人条件所决定。
ppsrdr-h d∑ZsZdZ∆vdvspdpspdrpsrHZggh v Z p ps s s sr sρ⎪⎪⎭⎫⎝⎛++-=∑22(2)泵吸口处的真空度不得大于泵的允许吸上真空度,()[]p p H p p Hp p vsssassag '/≤-≤-ρ>H s 吸入真空度标定值[H ] 允许吸上真空高度一、泵的正常吸入条件二、泵的正常排出条件ppsrdr-h d∑h ∑Z sZ dZ∆v dv spdpspdrpsrHZ(1)泵必须能产生足够大的排出压力,其值由排出条件所决定。
化工原理-第二章-其他类型化工用泵
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【几点讨论】 (1)流量的不均匀性 【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的不 断变化,使得它的流量不均匀。
【解决方法】①采用多缸泵(如三联)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。
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带 动 曲 轴 的 飞 轮
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通 过 皮 带 轮 转 动 的 飞 轮
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②当活塞从左向右运动时 ,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 吸入缸内;
③当活塞从右向左运动时 ,由于缸内液体压力增加, 吸入阀关闭,排出阀打开向 外排液。
喷射泵 酸蛋
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
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
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
2
一、往复泵
1、往复泵的结构
1—泵缸; 2—活塞; 3—活塞杆; 4—吸入阀; 5—排出阀;
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【几点说明 】 ①往复泵是依靠活塞的往复运动直接以压力能的形 式向液体提供能量; ②活塞在泵缸内两端间移动的距离称为行程(冲程 ); ③为耐高压,活塞和连杆往往用柱塞代替; ④往复泵在启动前不用灌泵,能自动吸入液体,即 有自吸能力。
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【柱塞与活塞的区别 】 (1)柱塞的长度与直径比较大; (2)柱塞的加工精度高,柱塞和汽缸间的间隙很小 ,从而达到密封效果好; (3)由于柱塞加工精度要求高,制造成本也高; (4)柱塞由于密封面大,往往相对运动速度较低, 但输出压力大; (5)因为柱塞所需润滑的要求,工作的温度也不能 太高。
2往复泵
6.液体粘度对泵的效率影响不大,因而可以输送粘度较大的液体。 液体粘度对泵的效率影响不大,因而可以输送粘度较大的液体。 7.结构比较复杂,易损件(活塞环、泵阀、填料等)较多。 结构比较复杂,易损件(活塞环、泵阀、填料等)较多。
船舶电气自动化
汽蚀
船舶辅机
液体在泵内流动时,压力是不断发生变化的。 液体在泵内流动时,压力是不断发生变化的。在泵的入口处或某些 局部区域,压力有可能降低到等于或低于液体温度相应的汽化压力, 局部区域,压力有可能降低到等于或低于液体温度相应的汽化压力, 这时部分液体则发生汽化,溶解在液体中的气体也可能逸出, 这时部分液体则发生汽化,溶解在液体中的气体也可能逸出,形成 气泡。 气泡。 在气泡破裂的瞬间, 在气泡破裂的瞬间,周围的液体以极高的速度冲向气泡原来占有 的空间,形成高频、高冲击力的水击,其局部压力高达10MPa 的空间,形成高频、高冲击力的水击,其局部压力高达 甚至100MPa以上。冲击频率可达每秒几万次。 以上。 甚至 以上 冲击频率可达每秒几万次。 部件在压力的冲击下产生疲劳、点蚀。此外, 部件在压力的冲击下产生疲劳、点蚀。此外,液体中的活泼气 体借助于气泡凝结时放出的热量,对金属产生化学腐蚀。 体借助于气泡凝结时放出的热量,对金属产生化学腐蚀。 气泡的形成、发展和破裂, 气泡的形成、发展和破裂,以至材料受到破坏 的全过程称为汽蚀现象。 的全过程称为汽蚀现象。
船舶辅机
第二章 往复泵
reciprocating pump
第一节 往复泵的工作原理和特点 第二节 往复泵的结构 第三节 往复泵的管理和维修
船舶电气自动化
往复泵的分类
船舶辅机
定义:往复泵是一种容积式 容积式泵 定义:往复泵是一种容积式泵,它是靠活塞或柱塞的往
往复泵的结构及工作原理
往复泵的结构及工作原理
往复泵是一种常用的工业泵,它通过往复运动来实现液体的输送。
往复泵的主要结构包括泵体、活塞、活塞杆、阀门和密封装置等。
泵体是往复泵的主体部分,一般由铸铁或不锈钢制成。
泵体内有一个密封严密的腔室,活塞和活塞杆则位于泵体内部。
活塞是往复泵的重要部件,它由密封性好的材料制成,通常为橡胶或金属。
活塞与泵体内壁之间形成了一个密闭的腔室。
当活塞向前运动时,腔室内的压力会增大,从而推动液体向前运输。
活塞杆与活塞连接,透过泵体上的密封装置将活塞杆与泵体隔离。
活塞杆的作用是将活塞的运动传递给泵体外部的驱动装置。
往复泵上一般还设有吸入阀和排出阀。
吸入阀通常位于泵体底部,当活塞向后运动时打开,允许液体进入泵体;排出阀通常位于泵体顶部,当活塞向前运动时打开,允许液体从泵体排出。
往复泵的工作原理是通过外部的驱动装置,使活塞来回运动。
驱动装置通常为电机或发动机。
当驱动装置工作时,将活塞杆与活塞一起向后拉动,此时,腔室内的压力降低,吸入阀打开,液体被吸入泵体;接着,驱动装置将活塞杆与活塞一起向前推动,此时,腔室内的压力增大,排出阀打开,液体被排出泵体。
往复泵通过反复的往复运动,不断地将液体吸入和排出,从而
实现了输送液体的功能。
它适用于输送各种液体,如水、油、化学品等,广泛应用于工业生产中的液体输送领域。
第二章 化工原理 谭天恩
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。
二、计量泵 1、外观
2、应用场合 输送量或配比要求非常精确
三、隔膜泵 1、工作原理
2、应用场合 腐蚀性液体,固体悬浮液
四、旋转泵 1、齿轮泵:属于正位移泵。
KCB 型齿轮油泵
应用场合:齿轮泵可产生较高的扬程,但流量 小。适用于输送高粘度液体或糊状 物料,但不宜输送含固体颗粒的悬 浮液。 流量调节:转速或旁路调节。
p2 u Ht g 2 g
全压头 静压头 动压头
2 2
pt p2
全风压 静压
2 u2
2
动压
说明: ①气体获能=进出口静压差(静风压)+动能差(动风压)
②出口速度很高,且压缩比小,动风压占比例很高
(3)轴功率和效率
Q pt N 1000
70% ~ 90%
性能表上参数(1atm、20℃)
②鼓风机:终压15~300kPa,压缩比小于4 ③压缩机:终压≥300kPa以上,压缩比大于4 ④真空泵:造成负压,终压p0,压缩比由真空镀决定。 二、离心式通风机
1、离心式通风机的结构特点 ①叶轮直径较大——适应大风量
②叶片数较多 ③叶片有平直、前弯、后弯 不求高效率时——前弯 ④蜗壳的气体通道截面有矩形和圆形两种,
P76 例题2-6
9-19D 高压离心通风机
天津大学版 化工原理 第二章 2其他类型泵
漩涡泵总体
漩涡泵叶轮
各类化工用泵的比较:
离心泵适用性广、价格低廉,靠高速旋转的叶轮 输送流体,易于达到大流量,较难产生高压头; 往复泵易于获得高压头而难以获得大流量,大流 量的往复泵其设备庞大、造价昂贵。旋转泵(齿 轮泵、螺杆泵)靠挤压作用产生压头的,但输液 腔小,故只适用于流量小、压头较高、高粘度的 场合,尤其适用高粘度流体的输送。
④ 应用场合: 腐蚀性的液体、固体悬浮液
二、计量泵(比例泵)
三、隔膜泵
旋转泵
1、齿轮泵 工作原理与往复泵相似。
在泵吸入口,由于两齿轮分开,空间增大形成低 压区而将液体吸入。
被吸Байду номын сангаас液体在齿轮和泵体之间被分成两路由齿轮 推着前进。
在压出口,由于两齿轮互相合拢,空间缩小形成 而将液体压出泵。
3
2、螺杆泵
与齿轮泵相似,用两根相互啮合的螺杆推动液体作 轴向移动。
一、齿轮泵
二、螺杆泵
2
旋涡泵
特殊类型的离心泵,辐射状的径向叶片,原 理与多级离心泵相似。
Q-H、Q-曲线与离心泵相似。 Q-N曲线与离心泵相反,Q N 故旋涡泵
开车应打开出口阀。 回流支路调节流量。 启动泵前先灌泵。
4、往复泵的特点
1、流量由泵决定与管 路无关
QT=ASnr
2、流量调节: (1)改变活塞往 复次数nr、行程S (2)旁路调节
3、无气缚可自吸液、效率高、适合输送高粘 度流体。
1
(隔膜泵 ①外观
正位移泵
正位移泵的流量调节
正位移泵
② 工作原理: 往复泵的一种 ③ 流量调节: 调整活塞往复频率或旁路
第二节 其他类型泵
一、往复泵
往复泵概述
psr越小,吸入压力ps就越低,即吸入条件越差。 2.吸高的影响
由上式可见,在其它条件不变时,吸高Zs越大, ps就越低,吸入条件越差。一般泵的吸高为5~6米。 3.吸入管流速和管路阻力的影响
由上式可见,在其它条件不变时,吸入管流速v、
和管路阻力Σhs越大,则ps越小,吸入条件越差。
往复泵概述 reciprocating pump
一、往复泵的工作原理 二、往复泵的流量 三、往复泵的特点 四、泵的正常工作条件 五、复习思考题
一、往复泵的工作原理
1.往复泵定义:依靠活塞(柱塞)在泵缸中往复运动,
使泵缸内工作空间的容积发生变化,产生吸排作用的 泵。它是一种容积式泵
2.应用场合:常作为舱底水泵、压载水泵、应急消防 泵、燃油输送泵等。
室工作,吸排阀各一个。
6. 双作用往复泵工作原理 活塞往复一次,吸排液体两次;活塞的两端腔室
均工作,吸排阀各两个。
7、作用数K 泵在一个360度的曲柄回转角度内,吸(排)液
体的次数。 K与泵的工作腔室数、泵缸数目有关。
单作用泵 K=1 双作用泵 K=2 三作用泵 K=3
8、自吸能力 具有能将泵的吸入管和泵内的空气排除的能力。
1
2
3
Байду номын сангаас
4
σQ(λ=0) σQ(λ=0.2)
3.14 3.20
1.57 1.60
0.14 0.25
0.32 0.32
1.多作用往复泵流量的均匀程度显然要比单作用泵强; 2.作用数K越大,流量越均匀; 3.奇数K的往复泵比偶数K的往复泵的流量均匀。
三、往复泵的特点
1. 有较强自吸能力 泵依靠自身进行抽出泵内及吸入管 路中的空气。容积式泵和喷射泵都有自吸能力,离心泵 一般几乎没有自吸能力。自吸能力的大小与泵的工作原 理及其技术状态(工作腔室的密封状态有关,为避免干 摩擦,缩短启动时间,可安装吸入底阀)。
化工原理往复泵
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d
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三.过滤速率及速度方程式
u p
(R Rm)
滤饼阻力 过滤介质阻力
R=rL
Rm=rLe
滤饼与过滤介 质两侧压差
u P
r(LLe)
r 5a2(1)2 虚拟滤饼厚度
3
滤饼比阻,反映了颗粒及颗粒床层的特性
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过滤过程中的物料衡算问题: 按体积计算:
滤浆体积=滤液体积+滤饼体积 滤浆中液相体积=滤液体积+滤饼中液相体积(孔隙体积) 滤浆中固相体积=滤饼中固相体积 按质量计算: 滤浆质量=滤液质量+滤饼质量 滤浆中液相质量=滤液质量+滤饼中液相质量 滤浆中固相质量=滤饼中固相质量
往复泵的正位移特性:
(1)往复泵的流量只与活塞的往复次数及位移有关,而与管
路状况无关。
(2)压头与流量无关,无论在什么压头下工作,只要往复一
次,泵就排出一定的液体。
具有这种特性的泵称为正位移(定排量)泵。
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(2)往复泵特性曲线 H
0
Q QT
Q
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4.往复泵的工作点与流量调节
2021往/2/21复泵、计量泵、旋转泵均属于正位移泵。
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3、旋涡泵
旋涡泵是一种特殊类型的离心泵,它是由叶轮和泵体组成。
叶轮是一个圆盘,四周由凹槽构成的叶片成辐射状排列。
旋涡泵在开动前也要灌满液体。旋涡泵适用于要求输送量小
,压20头21/2高/21 而粘度不大的液体。
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特点:
1. 旋涡泵的压头随流量增加而下降幅度很大;
工作循环:活塞从左向右又从右移 至左,即完成了一个工作循环 。
往复泵知识点总结
往复泵知识点总结一、往复泵的定义和作用往复泵是一种通过往复运动将液体进行压缩输送的泵,也称为柱塞泵或活塞泵。
它主要由泵体、密封装置、活塞、进出口阀等部件组成。
往复泵通过活塞的上下往复运动,使得泵腔内液体发生周期性的压缩和排放,从而实现液体的输送和增压。
往复泵广泛应用于石油、化工、冶金、建筑等领域,是一种常见的工业泵类产品。
二、往复泵的工作原理1. 压缩阶段:当活塞上升时,泵腔内的液体受到压缩,进口阀关闭,出口阀打开,液体被排放出泵腔。
2. 吸入阶段:当活塞下降时,泵腔内形成负压,出口阀关闭,进口阀打开,外部液体被吸入泵腔。
3. 重复上述两个阶段,实现液体的连续压缩和排放,从而完成液体的输送和增压。
三、往复泵的优缺点1. 优点:往复泵结构简单、运行稳定、压力稳定,适用于高压输送,且可实现高效能输送。
2. 缺点:往复泵的维护成本较高,工作过程中容易产生振动和噪音,对环境和设备有一定的影响。
四、常见的往复泵类型1. 活塞泵:活塞泵的泵体内为空腔,通过活塞的上下往复运动,实现液体的压缩和排放。
2. 膜式泵:膜式泵通过膜片的往复运动,实现泵腔内液体的压缩和排放,主要用于输送易挥发或腐蚀性液体。
3. 柱塞泵:柱塞泵采用柱塞和柱塞管的组合,通过柱塞的运动实现泵腔内液体的压缩和排放,适用于高粘度液体的输送。
五、往复泵的应用领域1. 石油工业:往复泵主要用于油田、采油平台及管道输送等环节,用于输送原油、提高原油压力和输送天然气等作用。
2. 化工工业:往复泵常用于化工生产中,用于输送酸碱液体、润滑油等化工原料。
3. 冶金工业:往复泵广泛用于冶金生产中,用于输送金属熔渣、高温熔融金属等。
六、往复泵的维护和保养1. 定期检查泵体、密封装置、活塞等部件的磨损程度,及时更换损坏部件。
2. 定期清洗泵内的积水和杂物,保持泵内清洁。
3. 定期对泵体进行润滑,保证泵的正常运转。
4. 严格按照生产厂家的维护要求,进行定期维护和保养,确保泵的正常运转。
往复泵3
• (3)减少泵的工作室。 • 在其他调节方法不能满足要求时,现场有时采 用减少泵工作室的方法来调节往复泵流量。其 方法是打开阀箱,取出几个排出阀或吸入阀, 使有的工作室不参加工作,从而减小流量。该 法的缺点是加剧了流量和压力的脉动。实践证 明:在这种非正常工作情况下,取下排出阀比 取下吸人阀造成的波动小,对双缸双作用泵来 讲,取下靠近动力端的排出阀引起的压力波动 较小。
• (4)旁路调节。 • 往复泵的流量与管路特性曲线无关,所以不能通过 出口阀调节流量,简便的方法是在泵的排出管线上 并联旁路管路,将多余的液体从泵出口经过旁路管 返回吸入罐或吸入管路,改变旁路阀门的开度大小, 即可调节往复泵的流量。如图3–2–9所示。旁路调节 流量并没有改变泵的总流量,只是改变了流量在旁 路之间的分配。对于流量变化幅度较小的经常性调 节非常方便,生产上常用于压力较低的泵的流量调 节。但这种方法产生较大的附加能量损失,从能耗 的角度看是不经济的,特别是高压泵,旁路调节浪 费大量的能量。旁路调节也可作为紧急降压的一种 手段。 •
• 4.往复泵的泵阀运动滞后于活塞运动。 • 往复泵大多是自动阀,靠阀上下的压差开启,靠自 重和弹簧关闭,泵阀运动落后于活塞运动的原因是 阀盘升起后在阀盘下面充满液体,要使阀关闭,必 须将阀盘下面的液体排出或倒回缸内,排出这部分 液体需要一定的时间。因此,阀的关闭要落后于活 塞到达止点的时间,活塞速度越快,滞后现象越严 重,这是阻碍往复泵转速提高的原因之一。 • 5.往复泵适用于高压、小流量和高粘度的液体。 • 6.往复泵的流量可精确计量。 • 由于往复泵的平均流量与往复泵的结构与转速有关, 精确设计的往复泵可以用活塞的行程容积来计量所 输送液体的体积。因此,往复泵在输送液体的同时 可以对液体进行精确计量,有此用途的往复泵又称 为计量泵。
船舶辅助机械-往复泵
4
5
三、作用数K 泵在一个360度的曲柄回转时间内,吸 (排)液体的次数。 K与泵的工作腔室数、泵缸数目有关。 单作用泵 K=1 双作用泵 K=2 三作用泵 K=3 多作用泵记为K
6
四、往复泵的流量 1.理论流量:活塞的有效工作面在单位 时间内所扫过的容积。
Qt =60 K AeS n m3/h
17
p
dr
p
第二节
sr
泵的正常工作条件
一、泵的正常吸入条件
(1)泵必须能造成足够低的吸入压力, 其值由吸入条件所决定。
hd
p
dr
Z
d
v
d
H
Z
Z
p
d
p
s
p
sr
2 vs ρg Zs hs 2g
psZຫໍສະໝຸດ sp hs
sr
v
s
(2)泵吸口处的真空度不得大于 泵的允许吸上真空度。泵内最 低吸入压力必须大于所输送液 体在其温度下所对应的饱和压 力 (以吸入过程不发生汽蚀为 条件)
结论:阀的阻力主要取决于阀的比载荷 ,比 载荷越大,阀的阻力越大,阀的最大升程 h
就越小。
35
(3)关闭时应无撞击声。 吸排阀工作无声的条件: r/min.
hmax·n ≰ 600 ~ 650
n — 泵的转速,
hmax — 阀的最大升程,mm;
限制或减少hmax可限制阀的上升速度,也就保证了 阀的无声工作。
表1-1 各种往复泵的理论脉动率σQ
作用数
λ= 0 λ= 0.2
1
3.14 3.20
2
1.57 1.60
3
0.14 0.25
025 往复泵
驱动端的机座或曲轴箱轴通常是高强度钢的铸件,打开上盖可以接 触泵曲轴、轴承、齿轮、连杆和衬垫等内件,从而不用打开泵端就 可以进行维修。密封(填料)可以防止曲轴箱的泄漏。
往复泵
第5页,共73页
往复泵描述
往复泵按照缸的数量和组合方式进行分类,即缸内为活塞还是柱塞; 液缸是单作用还是双作用;以及驱动机形式——蒸汽、燃气、电机 或发动机。每一个形式的组合数量几乎无穷无尽。我们讨论的形式 限于油田上最为常用的往复泵。
详述之前,先定义常用于描述往复泵的一些术语,这对后续论述的 理解是很有帮助的。
往复泵
第25页,共73页
往复泵描述-活塞杆密封
第二类填料是自密封型,正确安装后通常无须压盖进行调整。最常 见的实例是V 形环,它安装在泵活塞杆上,泵内压将V 型环压紧到 活塞杆上,从而防止泄漏。该类填料的安装要保证其在泵内压作用 下能自由挠曲。如果压挤程度过大,泵会泄漏。
往复泵
第26页,共73页
同样的活塞杆运动会引起液体端活塞内端压力降低,压力降低到足 以克服吸入阀阻力,打开阀门,使液体进入液缸,并充填活塞后液 缸空间。与此同时,液体端活塞被推到外端,将液体排到排出腔。
往复泵
第9页,共73页
往复泵描述-活塞泵-流体驱动活塞泵
在活塞反方向运动过程中,外端排出阀关闭,内端吸入阀关闭,内 端排出阀打开,外端吸入阀打开。这是双作用液缸,因为泵在活塞 外冲程和内冲程过程中均泵送液体。
当动力活塞到达向右冲程末端时,滑阀杆向左移动并将滑阀移动到 左侧,从而打开活塞左侧的排出通道和活塞右侧动力流体通道,动 力流体从排出通道流出,高压动力流体从右侧进入缸并推动活塞向 左移动。
往复泵
第二节往复泵往复泵是利用活塞的往复运动,将能量传递给液体,以完成液体输送任务。
往复泵输送液体的流量只与活塞的位移有关,而与管路情况无关,但往复泵的压头只与管路情况有关。
这种特性称为正位移特性,具有这种特性的泵称为正位移泵。
2-2-1 往复泵的构造及操作原理往复泵装置如图2-16所示。
主要部件有泵缸1、活塞2、活塞杆3、吸入阀4和排出阀5。
图2-16 往复泵装置简图1―泵缸;2―活塞;3―活塞杆;4―吸入阀;5-排出阀活塞由曲柄连杆机构带动作往复运动,在活塞周期性的往复运动的过程中泵缸内的容积和压强,周期性地变化,交替地打开和关闭吸入阀和排出阀,达到输送液体的目的。
活塞往复一次只吸液和排液一次称为单动泵。
活塞的往复运动由等速旋转的曲柄转换而来,速度变化服从正弦曲线,所以在一个周期内排液量也必然经历同样的变化,如图2-17(a)所示。
为了改变单动泵流量的不均匀性,可采用双动泵。
其工作原理如图2-18所示,在活塞两侧都装有吸入阀和排出阀,活塞往复一次,吸液和排液各两次,使活塞每个行程均有吸液和排液,其双动泵的流量曲线如图2-17(b)所示。
图2-17 往复泵的流量曲线图2-18 双动往复泵(a)单动泵(b)双动泵2-2-2 往复泵的流量调节往复泵的理论流量是由活塞所扫过的体积决定的,而与管路特性无关。
而往复泵提供的压头则只决定于管路情况。
往复泵的工作点也是管路特性曲线和泵的特性曲线的交点,如图2-19所示。
实际上,往复泵的流量随压头升高而略微减小,这是由于容积损失造成的。
离心泵可用出口阀门来调节流量,但对往复泵此法却不能采用。
因为往复泵属于正位移泵,其流量与管路特性无关,安装调节阀非但不能改变流量,而且还会造成危险,一旦出口阀门完全关闭,泵缸内的压强将急剧上升,导致机件破损或电机烧毁。
往复泵的流量调节方法如下。
图2-19 往复泵的工作点图2-20往复泵旁路调节流量示意图1―旁路阀;2―安全阀(1)旁路调节旁路调节如图2-20所示。
第二章往复泵
曲轴为整体锻造,由三个滚子轴承支承,
阀箱 滑油泵 安全阀 泵体轴封 试验
用40号机油。滑油压力应保持0.08—0.12MPa, 泵出口的安全阀16安装在阀箱上,用以限制 则经十字头9与活塞杆相连。 复 上层是排出室,与排出管相通;中层通泵缸 油温不应超过70°C。 泵的最大排出压力。调整安全阀弹簧张力即 泵 上下空间,通过泵阀(共8个)与吸入室和排出 泵缸、缸盖、安全阀阀体、阀箱等受 可改变其开启压力。其开启压力应为泵额定 C 室相通。下层是吸入室,与吸入管相通,吸 压零件在工厂应进行水压试验,试验 排出压力的1.1—1.15倍。当泵排出管路阀门 D 排阀皆为盘阀。 压力为前述安全阀排放压力的1.5倍。 全闭时,安全阀的排放压力(全流压力)一般应 W 不大于额定排出压力加0.25MPa。安全阀在 25 试验时间不少于5min,且无渗漏现 泵出厂时即经试验合格并加以铅封。 -
四、填料函与填料
填料函的构造由内 套、填料和压盖组成。 填料一般用浸油棉 纱、麻丝或石棉等材 料制成,叫软填料。
压盖螺栓 压盖 填料(盘根) 活塞杆 活塞杆 填料(盘根)
作用: 填料函与填料的作用是防止泵缸中液体沿活塞杆孔处漏出,或外部 空气从杆孔处漏入,以保证泵的正常吸、排工作。 更换: 1)更换填料时,新填料的宽度应按活塞杆与填料函的径向间隙选取, 稍宽可适当锤扁;2)长度应根据活塞杆直径周长截取填料,切口最好成 45°;3)填料要逐圈安装,相邻填料的切口要错开;4)填料圈数不要随 意增减;5)填料装满后其松紧可借压盖螺帽进行调整;6)上螺帽时要 注意用力平均,防止单边用力,使压盖倾斜,碰到活塞杆;7)填料的 松紧以填料箱不发热,并能有少许液体渗出以满足活塞杆的润滑和冷却 为宜(约每分钟60滴)。
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2
第二章
第一节 概述
一、分类
往复泵是一种容积式泵,它是靠活塞或柱塞的往复运动, 使工作容积发生变化而实现吸排液体的泵。
活塞式
柱塞式
往复泵的分类
3
第二章
第一节 概述
活塞式往复泵
往复泵工作原理仿真演示
单作用泵
差动作用泵
活塞式
双作用泵
多作用泵
4
第二章
第一节 概述
5
第二章
第一节 概述
柱塞式往复泵 柱塞式往复泵(简称柱塞泵)是液压系统的一个重要装 置,柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节 方便等优点,被广泛应用于高压和流量需要调节的场合。
24
第二章
思考与练习
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
简述单缸双作用往复泵的结构和工作原理。 简述空气室的结构和工作原理。 简述何为排量不均匀度。 活塞式往复泵的主要部件是哪些?各自的功用是什么? 活塞式往复泵的泄漏部位在何处?对其工作性能有何影响? 简述定量泵与变量泵的在排量和用途方面的主要区别。 什么是变量机构?其主要用途有哪些? 简述轴向柱塞泵变量机构的工作原理。 绘制轴向柱塞泵的主要部件结构图,说明其工作原理。
图2-6 CS型手摇往复泵
16
第二章
第二节 活塞式往复 电动往复泵 泵
图2-7 2DSL型电动往复泵
1-电机;2 -联轴器 ;3-油管;4-减速齿轮箱;5-曲轴;6-螺塞;7-油管;8-油管; 9-缸套;10-安全阀;11-滑油箱;12-活塞;13-缸体;14-弹簧;15-定位弹簧圈; 16-十字头;17-油管;18-曲柄连杆机构;19-十字头销;20-滑油泵;21-锁紧螺帽; 22-油盘;23-排出阀;24-吸入阀;25-固定螺栓;26-排出阀;27-吸入阀
1-阀座;2-阀;3-弹簧;4-导杆;5-升程限位器
14
第二章
第二节 活塞式往复 泵
对泵阀的要求
①关闭严密
④泵阀 阻力小
②关闭平 稳无声
③启闭及时
15
第二章
三、实例 CS型手摇往复 泵
第二节 活塞式往复 泵
l-右吸入阀;2-右排出阀;3中隔板;4-阀座;5-左排出阀; 6-排出空间;7-上盖;8-压力 表接头;9-左吸入阀;10-吸入 空间;11-活塞本体;12-轴承 块;13-活塞杆;14-螺栓;15放水螺塞;16-端盖;17-活塞 杆; 18-吸入口;19-缸套; 20-连杆;21-缸体;22-端盖; 23- 填料压盖;24-曲臂轴; 25-手柄
径向 柱塞泵
轴向 柱塞式
一节 概述
7
第二章
第一节 概述
二、工作原理
当活塞由原动机驱动从左止 点往右止点运动时,泵缸容积增 大,排出阀关闭,吸入阀打开而 吸入液体直至活塞到达右止点, 当活塞向左回行时,泵缸容积减 小,压力升高,迫使吸入阀关闭 和排出阀打开而排出液体,直到 活塞到左止点。因此,只要活塞 不断地作往复运动,液体就不断 地被吸入和排出,从而实现液体 的连续输送。
20
第二章
第三节 柱塞式往复 泵
21
第二章
第三节 柱塞式往复 泵
22
第二章
第三节 柱塞式往复 泵
轴向柱塞泵拆装练习演示
柱塞泵(传动轴组件装配演示) 柱塞泵主要部件及名称 柱塞泵拆装模拟练习 伺服机构工作原理
23
第二章
第四节 往复泵的拆装及检测
一、胶木胀圈搭口间隙的测量
胶木胀圈的搭口间隙是指将胶木胀圈装在水缸内时,其搭口 的宽度。 由于活塞在缸套内作往复运动,缸套内壁和胀圈外圆会产生 磨损,使缸套内径增大,胀圈外径减小,胀圈向外张开,使胀圈 的搭口间隙增大,导致泄漏量增大。 二、胶木胀圈径向间隙的测量 胶木胀圈的径向间隙是指胀圈内径与活塞胀圈槽底部之间的 间隙。 胀圈外圆磨损,使其径向厚度减小,导致胀圈内壁与活塞的 胀圈槽底面间隙增大。
25
图2-2 往复泵工作原理图
1-吸入滤器;2-吸入管;3-吸入阀; 4-泵缸;5-活塞;6-活塞杆;7-阀箱; 8-排出阀;9-排出管
8
第二章
第一节 概述
活塞式往复泵工作演示
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第二章
第一节 概述
三、流量
往复泵的理论流量即活塞的有效工作面在单位时间内 所扫过的容积。
Qt =60KASn
m3/h
式中:K——泵的作用数; S——活塞行程,m; n——泵的转速,r/min; A——活塞平均有效工作面积,m2。
10
第二章
第一节 概述
四、特点
有较强的自吸能力。
额定排出压力主要取决于原动机的功率、泵本身的强度 和密封的性能,而与泵流量大小无关。
理论流量与工作压力无关,只取决于转速、泵缸尺寸和 作用数。 流量不均匀,存在惯性影响。 转速不宜太快。
11
第二章
第二节 活塞式往复 泵
一、空气室
作用原理 活塞式往复泵 的空气室就是内部 充有一定数量空气 的密闭容器。装在 泵吸入口的称为吸 入空气室,装于排 出口的称为排出空 气室。
第 二 章 知 识 树
往复泵
1
第二章 往复泵
知识目标 1.掌握往复泵的基本结构和工作原理。 2.了解泵阀、空气室的结构和工作原理。 3.掌握柱塞泵的基本结构和工作原理。 4.了解柱塞泵的变量方式、原理及控制方法。 5.熟悉往复泵和柱塞泵典型实例。
能力目标 1.能进行往复泵拆装、检查及维护。 2.能进行柱塞泵拆装、检查及维护。 3.能对泵的常见故障进行分析、诊断和排除。
变量方法
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第二章
三、实例
第三节 柱塞式往复 泵
图2-10 CY型斜盘式轴向柱塞泵结构
1-传动轴;2-泵体;3-配油盘;4-缸体;5-外套;6-定心弹簧;7-内套;8-回程盘; 9-拉杆;10-伺服滑阀;11-伺服滑阀套;12-差动活塞;13-刻度盘;14-拨叉;15-销; 16-斜盘;17-变量机构壳体;18-止回阀;19-滑阀;20-柱塞
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第二章
第三节 柱塞式往复 泵
一、径向柱塞泵
吸入过程
排出过程
变量方法
图2-8 径向柱塞泵工作原理
1-柱塞;2-定子;3-缸体; 4-衬套;5-配油轴
18
第二章
第三节 柱塞式往复 泵
二、轴向柱塞泵
吸入过程
排出过程
图2-9 斜盘式轴向柱塞泵工作原理
1-传动轴;2-配油盘;3-缸体;4-柱塞;5-斜盘; 6-配油阀口;7、8-吸排油口;9-泵壳
图2-3 往复泵空气室工作示意图
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第二章
第二节 活塞式往复 泵
空气室的安装 空气室安装时应尽量靠近泵的排出(或吸入)口,以 缩短泵和空气室之间仍作不稳定流动的液段长度。
图2-4 空气室安装实例
13
第二章
二、泵阀 结构类型
第二节 活塞式往复 泵
常用的泵阀型式有盘阀、环阀、锥阀、球阀等。
图2-5 往复泵泵阀的结构类型