化工行业泵类和压缩机类设备基本知识及原理培训讲义

泵类设备基本知识及原理培训讲义

1.理论培训部分：

工作原理：在启动泵之前，泵内应灌满液体，此过程为灌泵，工作时做功元件——叶轮中的液体跟着叶轮旋转，产生离心惯性力，在此离心惯性力作用下液体自叶轮甩出，提高了压力和速度，液经过泵的导轮、压液室和扩压管，进一步提高压力后，从泵的排液口流到泵外管路中。与此同时，由于轮内液体被抛出，在叶轮中间的吸液口造成了低压，于吸入液面的压力形成压力差，于是液体不断被吸入，并以一定的压力排出。

主要部件：泵壳、叶轮、密封环、轴和轴承、轴封。

主要性能参数：流量Q、扬程H、转速n、功率P、效率n。

分类：1）按吸入方式分：单吸泵（液体从一侧流入叶轮，存在轴向力）、双吸泵（液体从两侧流入叶轮，不存在轴向力，泵的流量几乎比单吸泵增加一倍）

2）按级数分：单级泵（泵轴上只有一个叶轮）、多级泵（同一根轴上装两个或多个叶轮，液体依次流过每级叶轮，级数越多，扬程越高）

3）按泵轴方位分：卧式泵（轴水平放置）、立式泵（轴垂直于水平面）

4）按泵壳形式分：分段式泵（壳体按与轴垂直的平面剖分，节段于节段之间用长螺栓联接）、中开式泵（壳体在通过轴心线的平面

上剖分）、蜗壳泵（装有螺旋形压水室的泵）、透平式泵（装有导叶式压水室的泵）

5）特殊结构泵：潜水泵、液下泵、管道泵、屏蔽泵、磁力泵、自吸式泵、高速泵等等。

1. 1 屏蔽泵

电屏蔽泵也是离心泵的一种，其叶轮工作原理与通用离心泵一样。电屏蔽泵把电机和泵融为一体，利用屏蔽套把转子和定子隔开，叶轮装在转子轴上，转子在被输送介质中运转，其动力是定子通过电磁场传给它的。

同磁力泵一样，其泵内组件是靠输送的介质来润滑，所以一定不能无液体转动，并且液体必须洁净无颗粒。

1. 2 螺杆泵

螺杆泵内的转子就是螺杆。转子和定子衬套间形成几个互不相通的密封空腔，由于转子的转动，密封空腔沿着轴向由泵的吸入端向排除端方向运动，介质在空腔内连续由吸入端输向排出端。螺杆泵分为单、双、三螺杆泵。往复泵的流量与压头无关，与泵缸尺寸、活塞冲程及往复次数有关。

1. 3隔膜泵

隔膜泵也算是一种往复泵。在隔膜驱动装置的作用下，隔膜做往复运动，是泵腔的容积呈周计量泵。

计量泵又称比例泵，其装置特点是通过改变柱塞的冲程大小来调节流量，当要求精确输送流量恒定的液体时，可以方便而准确地借助

调节偏心轮的偏心距离，改变柱塞的冲程来实现。有时，还可通过一台电机带动几台计量泵的方法将几种液体按比例输送或混合。期性变化，从而输送液体。一般流量较小。

1. 4齿轮泵

目前石油化工中常用的外啮合齿轮泵的结构泵壳内有两个齿轮，其中一个为主动轮，它由电机带动旋转；另一个为从动轮，它是靠与主动轮的相啮合而转动。两齿轮将泵壳内分成互不相通的吸入室和排出室。当齿轮旋转时，吸入室内两轮的齿互相拨开，形成低压而将液体吸入；然后液体分两路封闭于齿穴和壳体之间随齿轮向排出室旋转，在排出室两齿轮的齿互相合拢，形成高压而将液体排出。此种泵的流量和压头有些波动，且有噪声和振动。近年来己逐步采用内啮合式的齿轮泵，其较外啮合齿轮泵工作平稳，但制造较复杂。

齿轮泵的流量小而扬程高，适用于黏稠液体乃至膏状物料的输送，但不能输送含有固体粒子的悬浮液。

2.课堂互动部分：

分组讨论：（1）根据所学内容，讨论我公司残液2工序碱液输送泵的密封点有那些？

3.课后作业：

案例分析：一台离心泵的流量不足，只有正常运转的60%-70%，经排查得知：进出口阀门均全开，管道密封点无泄漏，泵前过滤器正常，无气蚀现象，请问，这台机泵故障的原因是什么？（答案：电机反转）

压缩机类设备基本知识及原理

1 往复式压缩机

往复式压缩机属于容积式压缩机，是使一定容积的气体顺序地吸入和排出封闭空间提高静压力的压缩机。曲轴带动连杆，连杆带动活塞，活塞做上下运动。活塞运动使气缸内的容积发生变化，当活塞向下运动的时候，汽缸容积增大，进气阀打开，排气阀关闭，空气被吸进来，完成进气过程；当活塞向上运动的时候，气缸容积减小，出气阀打开，进气阀关闭，完成压缩过程。通常活塞上有活塞环来密封气缸和活塞之间的间隙，气缸内有润滑油润滑活塞环。靠一个或几个作往复运动的活塞来改变压缩腔内部容积的容积式压缩机。目前往复式压缩机主要是活塞式空压机,化工工艺压缩机，石油，天然气压缩机，为主，而活塞式空压机现在主要向中压及高压方向发展，这个是螺杆机，离心机目前无法达到的一个高度。

2 螺杆式压缩机

螺杆压缩机由一对平行、互相啮合的阴、阳螺杆构成，是回转压缩机中应用最广泛的一种。分单螺杆和双螺杆两种，通常说的螺杆压缩机指的是双螺杆压缩机。螺杆压缩机有可有干式和湿式两种，所谓干式即工作腔中不喷液，压缩气体不会被污染，湿式是指工作腔中喷入润滑油或其它液体借以冷却被压缩气体，改善密封，并可润滑阴、阳转

子和轴承，实现自身传动，再通过高精度的过滤器将压缩空气中的油或其它液体杂质除去以得到较高品质的压缩气体。干式一般用于对气体质量要求极高的场合且气量要求不大，干式螺杆结构复杂，难维护，噪音高，造价高；湿式应用最为广泛，结构简单，易于维护，稳定可靠，在空气动力工程中常用。

3 隔膜压缩机

靠隔膜在气缸中作往复运动来压缩和输送气体的往复压缩机。隔膜沿周边由两限制板夹紧并组成气缸，隔膜由机械或液压驱动在气缸内往复运动，从而实现对气体的压缩和输送。采用橡胶或塑料制的隔膜且由机械驱动的压缩机，只适用于排气量为数立方米每小时和排气压力为1.2兆帕左右的场合,一般制成为单级或两级的。

隔膜式压缩机[1]是一种特殊结构的容积式压缩机，具有压缩比大、密封性好、压缩气体不受润滑油和其它固体杂质所污染的特点。因此适于压缩高纯度、稀有贵重、易燃易爆、有毒有害、具有腐蚀性以及高压等气体。

采用金属隔膜并由液力驱动的压缩机比较常见,其排气量可达100米3/小时，多级压缩的排气压力可超过 100兆帕，适用于各种气体的输送和加压，也可用作无油润滑压缩机之后的增压压缩机。金属隔膜的厚度一般取0.3～0.5毫米。隔膜的寿命取决于选用的材料及其表面粗糙度。由于液压驱动的运动质量较大，液压部分的活塞平均速度只能取2米／秒,因而机器的转速通常在300～