化工707羅茨鼓風(fēng)機(jī)動畫：19種泵的工作原理，看圖就懂！

　　來源：化工707、煤化工114論壇

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　　泵是輸送流體或使流體增壓的機(jī)械，主要用來輸送水、油、礦漿、酸堿液、乳化液、懸乳液、氣混合物和液態(tài)金屬等，是礦業(yè)、化工和冶金等行業(yè)常見的輸送設(shè)備，下面為大家整理了19種泵（齒輪泵、離心泵、螺桿泵、往復(fù)泵、活塞泵、液壓柱塞泵、泥漿泵、氣動隔膜泵、軸流管道泵、自吸泵、旋渦泵、水環(huán)式真空泵、羅茨真空泵、旋片式真空泵、氣氣增壓泵、氣液增壓泵、蒸汽噴射泵）的動態(tài)工作原理和特點，以期對大家在泵的選型和使用方面有一定的幫助。

　　01

　　齒輪泵

　　工作原理

　　齒輪泵的兩齒輪的齒相互分開，形成低壓，液體吸入，并沿殼壁送到另一側(cè)。另一側(cè)兩齒輪互相合攏，形成高壓將液體排出。

　　優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單緊湊、體積小、質(zhì)量輕、工藝性好、價格便宜、自吸力強(qiáng)、對油液污染不敏感、轉(zhuǎn)速范圍大、能耐沖擊性負(fù)載、維護(hù)方便、工作可靠。

　　缺點：徑向力不平衡、流動脈動大、噪聲大、效率低，零件的互換性差，磨損后不易修復(fù)，不能做變量泵用。

　　02

　　離心泵

　　工作原理

　　離心泵工作時，液體注滿泵殼，葉輪高速旋轉(zhuǎn)，液體在離心力作用下產(chǎn)生高速度，高速液體經(jīng)過逐漸擴(kuò)大的泵殼通道，動壓頭轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓頭。

　　性能特點：

　　高效節(jié)能：泵有高效的水力形線，工作效率高。

　　安裝、維修方便：立式管道式結(jié)構(gòu)，泵的進(jìn)出口能象閥門一樣安裝在管路的任何位置及任何方向，安裝維修極為方便。

　　運行平穩(wěn)，安全可靠：電機(jī)軸和水泵軸為同軸直聯(lián)、同心度高，運行平穩(wěn)，安全可靠。

　　不銹鋼軸套：軸的機(jī)封位置是相對易被銹蝕之處，直聯(lián)式泵軸一旦被銹蝕，易造成機(jī)械密封失效。采用鑲配不銹鋼軸套，避免銹蝕發(fā)生，提高了軸壽命，降低了運行維護(hù)成本。

　　軸承：泵所配電機(jī)中下軸伸端軸承采用封閉式軸承，正常使用時，免電機(jī)軸承的維護(hù)保養(yǎng)。

　　機(jī)封：機(jī)械密封基件一般選用橡膠波紋管結(jié)構(gòu)，將傳統(tǒng)機(jī)械密封中軸上密封由O形圈的線密封改為橡膠件的兩道面密封，在清水介質(zhì)時提高了密封效果。

　　03

　　多級離心泵

　　工作原理

　　多級離心泵與單級泵相比，其區(qū)別在于多級泵有兩個以上的葉輪，能分段地多級次地吸水和壓水，從而將水揚到很高的位置，揚程可根據(jù)需要而增減水泵葉輪的級數(shù)。

　　多級離心泵有立式和臥式兩種型式，多級離心泵的泵軸上裝有串聯(lián)的兩個亦上的葉輪，它相對于一般的單級離心泵，可亦實現(xiàn)更高的揚程。

　　性能特點：

　　多級泵主要用于礦山排水、城市及工廠供水。相對于活塞泵、隔膜泵等往復(fù)式泵，可亦泵送較大的流量。多級離心泵效率較高，能夠滿足高揚程、高流量工況的需要，在石化、化工、電力、建筑、消防等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。

　　由于其本身的特殊性，與單級離心泵相比，多級離心泵在設(shè)計、使用和維護(hù)維修等方面，有著不同、更高的技術(shù)要求。

　　04

　　螺桿泵

　　工作原理

　　雙螺桿泵與齒輪泵十分相似，一個螺桿轉(zhuǎn)動，帶動另一個螺桿，液體被攔截在嚙合室內(nèi)，沿桿軸方向推進(jìn)，然后被擠向中央排出。

　　螺桿泵的優(yōu)點：

　　壓力和流量范圍寬闊。壓力約在3.4-340千克力/cm2，流量可達(dá)100cm3/分；

　　運送液體的種類和粘度范圍寬廣，選礦廠可用于輸送捕收劑、絮凝劑等；

　　因為泵內(nèi)的回轉(zhuǎn)部件慣性力較低，故可使用很高的轉(zhuǎn)速；

　　吸入性能好，具有自吸能力；

　　流量均勻連續(xù)，振動小，噪音低；

　　與其它回轉(zhuǎn)泵相比，對進(jìn)入的氣體和污物不太敏感；

　　結(jié)構(gòu)堅實，安裝保養(yǎng)容易。

　　螺桿泵的缺點：

　　螺桿的加工和裝配要求較高；泵的性能對液體的粘度變化比較敏感。

　　05

　　往復(fù)泵

　　工作原理

　　往復(fù)泵工作時活塞右移，腔內(nèi)壓力降低，將上活門壓下，下活門頂起，液體吸入；活塞左移，腔內(nèi)壓力增高，將上活門頂起，下活門壓下，液體排出。

　　往復(fù)泵的優(yōu)點：

　　可獲得很高的排壓，且流量與壓力無關(guān)，吸入性能好，效率較高，其中蒸汽往復(fù)泵可達(dá)80%~95%；

　　原則上可輸送任何介質(zhì)，幾乎不受介質(zhì)的物理或化學(xué)性質(zhì)的限制；

　　泵的性能不隨壓力和輸送介質(zhì)粘度的變動而變動。

　　往復(fù)泵的缺點：

　　流量不是很穩(wěn)定。同流量下比離心泵龐大；機(jī)構(gòu)復(fù)雜；資金用量大；不易維修等。

　　06

　　雙動往復(fù)泵

　　工作原理

　　雙動往復(fù)泵工作時活塞右移，左下吸液，右上排液。活塞左移，右下吸液，左上排液。活塞往復(fù)一次，有兩次吸、排液，流量更加均勻。

　　07

　　活塞泵

　　工作原理

　　活塞泵又叫電動往復(fù)泵，從結(jié)構(gòu)分為單缸和多缸?；钊霉ぷ鲿r，借活塞在汽缸內(nèi)的往復(fù)作用使缸內(nèi)容積反復(fù)變化，以吸入和排出流體。

　　活塞泵的性能特點：

　　活塞泵適用于高壓、小流量的場合，特別是流量小于100m3/h，排出壓力大于9.8兆帕?xí)r，更顯示出它較高的效率和良好的運行性能。

　　吸入性能好，能抽吸各種不同介質(zhì)、不同粘度的液體，可用于油田、煤層注水、注油、采油。若過流部件為不銹鋼時，可輸送腐蝕性液體。另外根據(jù)結(jié)構(gòu)材質(zhì)的不同還可以輸送高溫焦油、礦泥、高濃度灰漿、高粘度液體等。

　　活塞泵在石油化學(xué)工業(yè)、機(jī)械制造工業(yè)、造紙、食品加工、醫(yī)藥生產(chǎn)等方面應(yīng)用很廣。

　　08

　　液壓柱塞泵

　　工作原理

　　液壓柱塞泵或固體泵，由液壓動力包驅(qū)動液壓油缸，液壓油缸推進(jìn)輸送缸，將輸送缸內(nèi)的物料輸出至管道。

　　一般分為單柱塞和雙柱塞，柱塞泵的基本原理很簡單，這種泵使用相對較大的運動水體的動量來將相對較小體積的水抽向高處。

　　液壓柱塞泵廣泛應(yīng)用在污水處理，固體廢物處理，礦山冶金，清淤，疏浚，石油化工，電廠，水泥工業(yè)等領(lǐng)域。

　　09

　　泥漿泵

　　工作原理

　　常用的泥漿泵是活塞式或柱塞式的，由動力機(jī)帶動泵的曲軸回轉(zhuǎn)，曲軸通過十字頭再帶動活塞或柱塞在泵缸中做往復(fù)運動。在吸入和排出閥的交替作用下，實現(xiàn)壓送與循環(huán)沖洗液的目的。

　　泥漿泵是指在鉆探過程中向鉆孔里輸送泥漿或水等沖洗液的機(jī)械，是鉆探設(shè)備的重要組成部分。

　　在常用的正循環(huán)鉆探中，是將地表沖洗介質(zhì)──清水﹑泥漿或聚合物沖洗液在一定的壓力下，經(jīng)過高壓軟管﹑水龍頭及鉆桿柱中心孔直送鉆頭的底端，以達(dá)到冷卻鉆頭、將切削下來的巖屑清除并輸送到地表的目的。

　　10

　　氣動隔膜泵

　　工作原理

　　氣動隔膜泵工作時為了使活柱不與腐蝕性料液直接接觸，將氣缸腔體與液料用隔膜分開，實質(zhì)也是往復(fù)泵的原理。氣動隔膜泵其有四種材質(zhì)：工程塑料、鋁合金、鑄鐵、不銹鋼。

　　氣動隔膜泵的性能特點

　　采用壓縮空氣為動力源，可用于各種腐蝕性液體。根據(jù)不同液體介質(zhì)可分別采用不同的材質(zhì)，以滿足不同用戶的需要。

　　泵不會過熱：壓縮空氣作動力，在排氣時是一個膨脹吸熱的過程，氣動泵工作時溫度是降低的，無有害氣體排出。

　　不會產(chǎn)生電火花：氣動隔膜泵不用電力作動力，接地后又防止了靜電火花

　　可以通過含顆粒液體：因為容積式工作且進(jìn)口為球閥，所以不容易被堵。

　　對物料的剪切力極低：工作時是怎么吸進(jìn)怎么吐出，所以對物料的攪動最小，適用于不穩(wěn)定物質(zhì)的輸送

　　流量可調(diào)節(jié)，可以在物料出口處加裝節(jié)流閥來調(diào)節(jié)流量。

　　具有自吸的功能。

　　可以空運行，而不會有危險。

　　可以潛水工作。

　　可以輸送的流體極為廣泛，從低粘度的到高粘度的，從腐蝕性得到粘稠的。

　　沒有復(fù)雜的控制系統(tǒng)，沒有電纜、保險絲等。

　　體積小、重量輕，便于移動。

　　無需潤滑所以維修簡便，不會由于滴漏污染工作環(huán)境。

　　泵始終能保持高效，不會因為磨損而降低。

　　百分之百的能量利用，當(dāng)關(guān)閉出口，泵自動停機(jī)，設(shè)備移動、磨損、過載、發(fā)熱

　　沒有動密封，維修簡便避免了泄漏。工作時無死點。

　　11

　　軸流管道泵

　　工作原理

　　軸流管道泵的葉輪設(shè)計成軸流式，轉(zhuǎn)速很高，如果電機(jī)功率、葉輪直徑、管道直徑足夠大的話，流量可以很大。

　　軸流管道泵的性能特點：

　　管道泵結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)泵一體化，體積小，其立式結(jié)構(gòu)具有安裝占地面積小，運行平穩(wěn)，安裝無需調(diào)整。

　　泵進(jìn)出口設(shè)計成規(guī)格相同法蘭，且位于同一中心在線，可象閥門一樣直接安裝在管路上，且中心低，便于管道布置，安裝方便。

　　泵與電機(jī)同軸，軸向尺寸短，使泵運行更加平穩(wěn)，噪音低。

　　取消傳統(tǒng)軸封方式，避免了輸送介質(zhì)的外泄，因此具有完全無泄漏的顯著特點。

　　12

　　自吸泵

　　工作原理

　　水泵啟動前先在泵殼內(nèi)灌滿水（或泵殼內(nèi)自身存有水）。啟動后葉輪高速旋轉(zhuǎn)使葉輪槽道中的水流向渦殼，這時入口形成真空，使進(jìn)水逆止門打開，吸入管內(nèi)的空氣進(jìn)入泵內(nèi)，并經(jīng)葉輪槽道到達(dá)外緣。

　　自吸泵的性能特點：

　　自吸泵屬自吸式離心泵，具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、運行平穩(wěn)、維護(hù)容易、效率高、壽命長，并有較強(qiáng)的自吸能力等優(yōu)點。

　　管路不需安裝底閥，工作前只需保證泵體內(nèi)儲有定量引液即可。不同液體可采用不同材質(zhì)自吸泵。

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　　漩渦泵

　　工作原理

　　旋渦泵的葉片凹槽中的液體，被離心力甩向流道，一次增壓；流道中液體又因槽中液體被甩出形成低壓，再次進(jìn)入凹槽，再次增壓；多次的凹槽一流道一凹槽的漩渦運動，從而獲得較高壓頭。

　　旋渦泵的優(yōu)點：

　　W型單級直連旋渦泵是供吸送清水或物理化學(xué)性質(zhì)類似于水的液體之用，使用液溫不超過60℃，常用于鍋爐給水的配套，在造船、輕紡、化工、冶金、機(jī)械制造、水產(chǎn)養(yǎng)殖、固定消防穩(wěn)壓、熱交換機(jī)組、農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)程噴灌等部門等都有廣泛的應(yīng)用。

　　旋渦泵體積小、重量輕的特點在船舶裝置中具有極大的優(yōu)越性。具有自吸能力或借助于簡單裝置來實現(xiàn)自吸。

　　具有陡降的揚程特性曲線，因此，對系統(tǒng)中的壓力波動不敏感。某些旋渦泵可實現(xiàn)汽液混輸。這對于抽送含有氣體的易揮發(fā)的液體和汽化壓力很高的高溫液體具有重要的意義。

　　旋渦泵結(jié)構(gòu)簡單、鑄造和加工工藝都容易實現(xiàn)，某些旋渦泵零件還可以使用非金屬材料，如塑料、尼龍模壓葉輪等。

　　旋渦泵的缺點：

　　效率較低，最高不超過55%，大多數(shù)旋渦泵的效率在20-40%，因此妨礙了其向大功率方向發(fā)展。

　　旋渦泵的汽蝕性能較差。

　　旋渦泵不能用來抽送粘性較大的介質(zhì)。因隨著液體粘性的增加，泵的揚程和效率會急劇降低，介質(zhì)的粘度限制在114 厘沲(15°E)之內(nèi)。

　　旋渦泵葉輪和泵體之間的徑向間隙和軸向間隙的要求較嚴(yán)給加工和裝配工藝帶來一定困難。

　　抽送的介質(zhì)只限于純凈的液體。當(dāng)液體中含有固體顆粒時，就會因磨損引起軸向和徑向的間隙增大而降低泵的性能或?qū)е滦郎u泵不能工作。

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　　水環(huán)式真空泵

　　工作原理

　　水環(huán)式真空泵葉片的葉輪偏心地裝在圓柱形泵殼內(nèi)。泵內(nèi)注入一定量的水。葉輪旋轉(zhuǎn)時，將水甩至泵殼形成一個水環(huán)，環(huán)的內(nèi)表面與葉輪輪轂相切。由于泵殼與葉輪不同心，右半輪轂與水環(huán)間的進(jìn)氣空間4逐漸擴(kuò)大，從而形成真空，使氣體經(jīng)進(jìn)氣管進(jìn)入泵內(nèi)進(jìn)氣空間。隨后氣體進(jìn)入左半部，由于轂環(huán)之間容積被逐漸壓縮而增高了壓強(qiáng)，于是氣體經(jīng)排氣空間及排氣管被排至泵外。

　　水環(huán)式真空泵的優(yōu)點：

　　結(jié)構(gòu)簡單，制造精度要求不高，容易加工。

　　結(jié)構(gòu)緊湊，泵的轉(zhuǎn)數(shù)較高，一般可與電動機(jī)直聯(lián)，無須減速裝置。故用小的結(jié)構(gòu)尺寸，可以獲得大的排氣量，占地面積也小。

　　壓縮氣體基本上是等溫的，即壓縮氣體過程溫度變化很小。

　　由于泵腔內(nèi)沒有金屬磨擦表面，無須對泵內(nèi)進(jìn)行潤滑，而且磨損很小。轉(zhuǎn)動件和固定件之間的密封可直接由水封來完成。

　　吸氣均勻，工作平穩(wěn)可靠，操作簡單，維修方便。

　　水環(huán)式真空泵的缺點：

　　效率低，一般在30%左右，較好的可達(dá)50%。

　　真空度低，這不僅是因為受到結(jié)構(gòu)上的限制，更重要的是受工作液飽和蒸氣壓的限制。用水作工作液，極限壓強(qiáng)只能達(dá)到2000~4000Pa。用油作工作液，可達(dá)130Pa。

　　總之，由于水環(huán)泵中氣體壓縮是等溫的，故可以抽除易燃、易爆的氣體。由于沒有排氣閥及摩擦表面，故可以抽除帶塵埃的氣體、可凝性氣體和氣水混合物。有了這些突出的特點，盡管它效率低，仍然得到了廣泛的應(yīng)用。

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　　羅茨真空泵

　　工作原理

　　羅茨泵的工作原理與羅茨鼓風(fēng)機(jī)相似。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，被抽氣體從進(jìn)氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間v0內(nèi)，再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后v0空間是全封閉狀態(tài)，所以，在泵腔內(nèi)氣體沒有壓縮和膨脹。但當(dāng)轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過排氣口邊緣，v0空間與排氣側(cè)相通時，由于排氣側(cè)氣體壓強(qiáng)較高，則有一部分氣體返沖到空間v0中去，使氣體壓強(qiáng)突然增高。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，氣體排出泵外。

　　羅茨泵具有以下特點：

　　在較寬的壓強(qiáng)范圍內(nèi)有較大的抽速；

　　起動快，能立即工作；

　　對被抽氣體中含有的灰塵和水蒸氣不敏感；

　　轉(zhuǎn)子不必潤滑，泵腔內(nèi)無油；

　　振動小，轉(zhuǎn)子動平衡條件較好，沒有排氣閥；

　　驅(qū)動功率小，機(jī)械摩擦損失??；

　　結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積??；

　　運轉(zhuǎn)維護(hù)費用低。

　　因此，羅茨泵在冶金、石油化工、造紙、食品、電子工業(yè)部門得到廣泛的應(yīng)用。

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　　旋片式真空泵

　　工作原理

　　旋片泵的旋片把轉(zhuǎn)子、泵腔和兩個端蓋所圍成的月牙形空間分隔成A、B、C三部分，當(dāng)轉(zhuǎn)子按箭頭方向旋轉(zhuǎn)時，與吸氣口相通的空間A的容積是逐漸增大的，正處于吸氣過程。而與排氣口相通的空間C的容積是逐漸縮小的，正處于排氣過程。居中的空間B的容積也是逐漸減小的，正處于壓縮過程。

　　由于空間A的容積是逐漸增大（即膨脹），氣體壓強(qiáng)降低，泵的入口處外部氣體壓強(qiáng)大于空間A內(nèi)的壓強(qiáng)，因此將氣體吸入。當(dāng)空間A與吸氣口隔絕時，即轉(zhuǎn)至空間B的位置，氣體開始被壓縮，容積逐漸縮小，最后與排氣口相通。當(dāng)被壓縮氣體超過排氣壓強(qiáng)時，排氣閥被壓縮氣體推開，氣體穿過油箱內(nèi)的油層排至大氣中。由泵的連續(xù)運轉(zhuǎn)，達(dá)到連續(xù)抽氣的目的。如果排出的氣體通過氣道而轉(zhuǎn)入另一級（低真空級），由低真空級抽走，再經(jīng)低真空級壓縮后排至大氣中，即組成了雙級泵。這時總的壓縮比由兩級來負(fù)擔(dān)，因而提高了極限真空度。

　　旋片式真空泵的性能特點：

　　旋片式真空泵是一種油封式機(jī)械真空泵，屬于低真空泵，可單獨使用，也可作為其它高真空泵或超高真空泵的前級泵。廣泛地應(yīng)用于冶金、機(jī)械、軍工、電子、化工、輕工、石油及醫(yī)藥等生產(chǎn)和科研部門。

　　體積小、重量輕、噪音低；

　　設(shè)有氣鎮(zhèn)閥，可抽除少量水蒸氣；

　　設(shè)有自動防返油止回閥，啟動方便；

　　進(jìn)氣口連續(xù)暢通大氣運轉(zhuǎn)不得超過一分種；

　　不適用于抽除對金屬有腐蝕的，對泵油起化學(xué)反應(yīng)的，含有顆粒塵埃的氣體，以及含氧過高的，有爆炸性的，有毒的氣體。

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　　氣氣增壓泵

　　工作原理

　　氣氣增壓泵以壓縮空氣為動力，將低壓氣體壓力升高后連續(xù)輸出，最終輸出壓力可升高至動力源壓力的兩倍甚至數(shù)十倍，是無污染的氣體增壓裝置。

　　根據(jù)輸出壓力和結(jié)構(gòu)形式又分成低壓泵和高壓泵。

　　低壓泵主要用于當(dāng)現(xiàn)場氣源壓力不足或不穩(wěn)定，不能保證氣動裝置的最低使用壓力時，維持氣動裝置正常工作，滿足設(shè)備的局部高壓用氣要求。

　　高壓泵主要用于增壓非普通壓縮空氣場合，如把氮氣、氦氣、氬氣等增壓至幾十兆帕并裝入高壓儲氣罐。

　　氣氣增壓泵的性能特點：

　　工作壓力范圍大，選用不同型號的泵可獲得不同的壓力區(qū)域，調(diào)節(jié)輸入氣壓輸出氣壓相應(yīng)得到調(diào)整?？蛇_(dá)到極高的壓力，氣體90MPa。

　　流量范圍廣，對所有型號泵僅0.1kg氣壓就能平穩(wěn)工作，此時獲得最小的流量，調(diào)節(jié)進(jìn)氣量后可得到不同的流量。

　　易于控制，從簡單的手動控制到完全的自動控制均可滿足要求。

　　自動重新啟動，無論何種原因造成保壓回路壓力下降，將自動重新啟動，補(bǔ)充泄漏壓力，保持回路壓力恒定。

　　操作安全，采用氣體驅(qū)動，無電弧及火花，可在危險場合使用。

　　最大節(jié)能可達(dá)70%，因為保持保壓不消耗任何能量。

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　　氣液增壓泵

　　工作原理

　　氣液增壓泵由單向閥控制的高壓柱塞不斷的將液體排出，增壓泵的出口壓力大小與空氣驅(qū)動壓力有關(guān)。當(dāng)驅(qū)動部分和輸出液體部分之間的壓力達(dá)到平衡時，增壓泵會停止運行，不再消耗空氣。當(dāng)輸出壓力下降或空氣驅(qū)動壓力增加時，增壓泵會自動啟動運行，直到再次達(dá)到壓力平衡后自動停止。

　　采用單氣控非平衡氣體分配閥來實現(xiàn)泵的自動往復(fù)運動，泵體氣驅(qū)部分采用鋁合金制造。接液部分根據(jù)介質(zhì)不同選用碳鋼或不銹鋼，泵的全套密封件均為進(jìn)口優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，從而保證了氣液增壓泵的性能。

　　氣液增壓泵的性能特點：

　　輸出壓力高：液泵最大可達(dá)640MPa，氣泵最大可至200MPa

　　使用范圍廣：工作介質(zhì)可為液壓油.水及大部分化學(xué)腐蝕性液體，而且可靠性高，免維護(hù)壽命長。

　　輸出流量范圍廣：對所有型號泵僅需較小驅(qū)動氣壓就能平穩(wěn)工作，此時獲得較小流量，調(diào)節(jié)驅(qū)動進(jìn)氣量后可獲得不同流量。

　　應(yīng)用靈活：選用不同型號的泵，可獲得不同的壓力區(qū)域。

　　易于調(diào)節(jié)：在泵的壓力范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥從而調(diào)節(jié)進(jìn)氣壓力，輸出液壓相應(yīng)相應(yīng)得到無極調(diào)整。

　　自動保壓：無論何種原因造成保壓回路壓力下降，將自動啟動，補(bǔ)充泄漏壓力，保持回路壓力恒定。

　　操作安全：采用氣體驅(qū)動，無電弧及火花，可在危險場所使用。

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　　蒸汽噴射泵

　　工作原理

　　蒸汽噴射泵工作時蒸汽進(jìn)入噴嘴后，高速噴出，產(chǎn)生低壓，將氣體吸入并在混合室混合，經(jīng)擴(kuò)大管后，動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴簭?qiáng)能。如果吸入的氣體來自容器，容器減壓，即可稱作噴射真空泵。

　　蒸汽噴射泵的性能特點：

　　該泵無機(jī)械運動部分，不受摩擦、潤滑、振動等條件限制，因此可制成抽氣能力很大的泵。只要泵的結(jié)構(gòu)材料選擇適當(dāng)，對于排除具有腐蝕性氣體、含有機(jī)械雜質(zhì)的氣體以及水蒸等場合極為有利。

　　結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，占地面積小。

　　工作蒸汽壓力為4～9×105Pa，在一般的冶金、化工、醫(yī)藥等企業(yè)中都具備這樣的水蒸汽源。

化工707羅茨鼓風(fēng)機(jī)動畫：MVR蒸發(fā)器系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部位如何選？它們又是如何工作的呢？

　　【本期內(nèi)容，由上海神農(nóng)冠名播出】

　　小七：MVR蒸發(fā)器中最關(guān)鍵的蒸汽壓縮機(jī)該如何選擇？小七今天來和你說，選擇蒸汽壓縮機(jī)需注意的幾點！

　　蒸汽壓縮機(jī)是熱回收系統(tǒng)對產(chǎn)生的蒸汽通過壓縮作用而提高蒸汽汽溫度和壓力的關(guān)鍵設(shè)備。作用是將低壓（或低溫）的蒸汽加壓升溫，以達(dá)到工藝或者工程所需的溫度和壓力要求。

　　機(jī)械蒸汽壓縮機(jī)分為羅茨蒸汽壓縮風(fēng)機(jī)和離心蒸汽壓縮風(fēng)機(jī)兩種，而離心蒸汽壓縮風(fēng)機(jī)又分為普通離心壓縮風(fēng)機(jī)和單級高速離心蒸汽壓縮機(jī)。不同的風(fēng)機(jī)類型具有不同的特點，在不同的應(yīng)用條件下也有自己的優(yōu)勢。

　　下圖為羅茨壓縮機(jī)、高速離心壓縮機(jī)和離心鼓風(fēng)機(jī)的溫升—流量關(guān)系。

　　◆ ◆ ◆

　　1.羅茨蒸汽壓縮風(fēng)機(jī)

　　羅茨壓縮風(fēng)機(jī)屬于容積型風(fēng)機(jī)，相對于普通離心壓縮風(fēng)機(jī)而言，壓縮比高，單級壓縮溫升可達(dá)25攝氏度。

　　對于羅茨蒸汽壓縮風(fēng)機(jī)而言，由于其轉(zhuǎn)速較低，因此具有更好的穩(wěn)定性。

　　一般來說，羅茨蒸汽壓縮風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在980～1450r/min，普通離心蒸汽壓縮風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在6000～9000r/min，而單級高壓離心風(fēng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速可達(dá)30000r/min。

　　當(dāng)然，對于羅茨風(fēng)機(jī)來說，其劣勢也很明顯，其單級體積流量過小、效率低、保養(yǎng)周期短（一般2000h/次）是其先天缺陷；同時羅茨風(fēng)機(jī)噪聲頻譜較寬，且以63-8000HZ的低中頻噪音為主要成份，在運行中的噪聲高達(dá)100分貝以上，對人員健康傷害較大。

　　◆ ◆ ◆

　　2.普通離心蒸汽壓縮風(fēng)機(jī)

　　普通離心蒸汽壓縮風(fēng)機(jī)一般壓縮升溫為8～10攝氏度，目前主要應(yīng)用機(jī)型基本為進(jìn)口壓縮風(fēng)機(jī)，優(yōu)點是效率高，性能穩(wěn)定。

　　在需要較高壓縮比的工況可將兩臺離心蒸汽壓縮風(fēng)機(jī)串聯(lián)，以獲得更高的壓縮溫升，但同時，風(fēng)機(jī)的效率會有所下降。

　　一般情況下，在蒸發(fā)過程中都有沸升的情況出現(xiàn)，有的溶液沸升甚至?xí)芨?，這時就需要兩級或三級風(fēng)機(jī)串聯(lián)使用。

　　◆ ◆ ◆

　　3.單級高速離心壓縮風(fēng)機(jī)

　　單級高速離心壓縮風(fēng)機(jī)的顯著特點是風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，有很高的壓縮比，從而壓縮溫升較高，最高可達(dá)25～30攝氏度，同時，它還有效率高、低能耗、更大處理量，因而應(yīng)用范圍更廣泛。

　　目前單級高速離心壓縮風(fēng)機(jī)以國產(chǎn)為主，技術(shù)已經(jīng)比較成熟，設(shè)備保養(yǎng)周期在18個月以上。單級高速離心壓縮風(fēng)機(jī)噪音頻率在8000～12000Hz，為高頻次生波噪音，超出了人耳敏感區(qū)，對人員的傷害并不大。

　　用來壓縮氣體借以提高氣體壓力或輸送氣體的機(jī)械稱為壓縮機(jī)。也有把壓縮機(jī)稱為“壓氣機(jī)”和“氣泵”的。提升的壓力小于0.2MPa時，稱為鼓風(fēng)機(jī)。提升壓力小于0.02MPa時稱為通風(fēng)機(jī)。

　　下面帶大家詳細(xì)看看壓縮機(jī)用了幾十年，到底是如何工作的呢？

　　看點

　　01

　　壓縮機(jī)分類

　　1.按工作原理分類

　　（1）容積式壓縮機(jī)

　　直接對一可變?nèi)莘e中的氣體進(jìn)行壓縮，使該部分氣體容積縮小、壓力提高。其特點是壓縮機(jī)具有容積可周期變化的工作腔。

　?。?）動力式壓縮機(jī)

　　它首先使氣體流動速度提高，即增加氣體分子的動能；然后使氣流速度有序降低，使動能轉(zhuǎn)化為壓力能，與此同時氣體容積也相應(yīng)減小。其特點是壓縮機(jī)具有驅(qū)使氣體獲得流動速度的葉輪。動力式壓縮機(jī)也稱為速度式壓縮機(jī)。

　　2.按排氣壓力分類

　　3.按壓縮級數(shù)分類

　　4.按容積流量分類

　　看點

　　02

　　離心壓縮機(jī)

　　離心壓縮機(jī)是產(chǎn)生壓力的機(jī)械，是透平壓縮機(jī)的一種。透平是英譯音“TURBINE”，即旋轉(zhuǎn)的葉輪。

　　離心壓縮機(jī)：指氣體在壓縮機(jī)中的運動是沿垂直于壓縮機(jī)軸的徑向進(jìn)行的。所以也稱徑流壓縮機(jī)。

　　1.離心式壓縮機(jī)工作原理

　　具有葉片的工作輪在壓縮機(jī)的軸上旋轉(zhuǎn)，進(jìn)入工作輪的氣體被帶著旋轉(zhuǎn)，增加了動能（速度）和靜壓頭（壓力），然后出工作輪進(jìn)入擴(kuò)壓器內(nèi)，在擴(kuò)壓器內(nèi)氣體的速度轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫?，進(jìn)一步提高壓力，經(jīng)過壓縮的氣體再經(jīng)彎道和回流器進(jìn)入下一級葉輪進(jìn)一步壓縮至所需的壓力。

　　氣體在葉輪中提高壓力的原因有兩個：一是氣體在葉輪葉片作用下，跟著葉輪做高速的旋轉(zhuǎn)，而氣體由于受旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力的作用使氣體的壓力升高；二是葉輪是從里到外逐漸擴(kuò)大的，氣體在葉輪里擴(kuò)壓流動，使氣體通過葉輪后壓力提高。

　　2.離心式壓縮機(jī)分類

　?。?）按軸的型式分

　　單軸多級式，一根軸上串聯(lián)幾個葉輪；雙軸四級式，四個葉輪分別懸臂地裝在兩個小齒輪的兩端，旋轉(zhuǎn)靠電機(jī)通過大齒輪驅(qū)動小齒輪。

　?。?）按氣缸的型式分

　　水平剖分式和垂直剖分式。

　?。?）按級間冷卻形式分類

　　級外冷卻，每段壓縮后氣體輸出機(jī)外進(jìn)入冷卻器；機(jī)內(nèi)冷卻，冷卻器和機(jī)殼鑄為一體。

　　（4）按壓縮介質(zhì)分類

　　空氣壓縮機(jī)、氮氣壓縮機(jī)、氧氣壓縮機(jī)等。

　　3.離心式壓縮機(jī)的特點

　　優(yōu)點：

　　（1）由于是連續(xù)旋轉(zhuǎn)式機(jī)械，可以大錦工提高進(jìn)入其中的工質(zhì)量，提高功率。所以，離心式壓縮機(jī)的第一個特點是：功率大。

　?。?）由于工質(zhì)量可以提高，必然導(dǎo)致葉片轉(zhuǎn)速的提高，所以第二個特點是高速性。

　?。?）無往復(fù)運動部件，動平衡特性好，振動小，基礎(chǔ)要求簡單；

　　（4）易損部件少，故障少、工作可靠、壽命長；

　?。?）機(jī)組單位功的重量、體積及安裝面積??；

　?。?）機(jī)組的運行自動化程度高，調(diào)節(jié)范圍廣，且可連續(xù)無級調(diào)節(jié)；

　?。?）在多級壓縮機(jī)中容易實現(xiàn)一機(jī)多種蒸發(fā)溫度；

　?。?）潤滑油與介質(zhì)基本上不接觸，從而提高了冷凝器及蒸發(fā)器的傳熱性能；

　?。?）對大型壓縮機(jī)，可由蒸氣動力機(jī)或燃?xì)鈩恿C(jī)直接帶動，能源使用經(jīng)濟(jì)合理；

　　缺點：

　?。?）單機(jī)容量不能太小，否則會使氣流流道太窄，影響流動效率；

　?。?）因依靠速度能轉(zhuǎn)化成壓力能，速度又受到材料強(qiáng)度等因素的限制，故壓縮機(jī)每級的壓力比不大，在壓力比較高時，需采用多級壓縮；

　　（3）特別情況下，機(jī)器會發(fā)生喘振而不能正常工作；

　　4.離心機(jī)壓縮機(jī)的工作原理分析

　?。?）常用名詞解釋

　　級：每一級葉輪和與之相應(yīng)配合的固定元件（如擴(kuò)壓器等）構(gòu)成一個基本的單元，叫一個級

　　段：以中間冷卻器隔開級的單元，叫段。這樣以冷卻器的多少可以將壓縮機(jī)分成很多段。一段可以包括很多級。也可僅有一個級。

　　標(biāo)態(tài)：0℃，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。

　　進(jìn)氣狀態(tài)：一般指進(jìn)口處氣體當(dāng)時的溫度、壓力。

　　重量流量：一秒時間內(nèi)流過氣體的重量。

　　容積流量：一秒時間內(nèi)流過氣體的體積。

　　表壓（G）：以當(dāng)?shù)卮髿鉃榛鶞?zhǔn)所計量的壓強(qiáng)。

　?。?）壓縮機(jī)“級”中的氣體流動

　　葉輪被驅(qū)動機(jī)拖動而旋轉(zhuǎn)，氣體進(jìn)入葉輪后，對氣體作功。那么氣體既隨葉輪轉(zhuǎn)動，又在葉輪槽中流動。反映出氣體的壓力升高、溫度升高，比容降低。

　　葉輪轉(zhuǎn)動的速度即氣體的圓周速度，在不同的半徑上有不同的數(shù)值，葉輪出口處的圓周速度最大。氣體在葉輪槽道內(nèi)相對葉輪的流動速度為相對速度。因葉片槽道截面積從進(jìn)口到出口逐漸增大，因此相對速度逐漸減少。氣體的實際速度是圓周速度與相對速度的合成，又稱之為絕對速度。

　　級是壓縮機(jī)作功的最基本的單元，在級中葉片帶動氣體轉(zhuǎn)動，把功傳遞給介質(zhì)，使介質(zhì)獲得動能。通過由隔板構(gòu)成的擴(kuò)壓流道和擴(kuò)壓槽,介質(zhì)的一部分動能轉(zhuǎn)化為壓力勢能，并被導(dǎo)入下一級繼續(xù)壓縮。中間級有葉輪、隔板、級間密封等，末級是由葉輪、隔板和蝸殼組成。

　　“級”內(nèi)氣體流動的能量損失分析：

　　壓縮機(jī)組實際運行中，通過葉輪向氣體傳遞能量，即葉輪通過葉片對氣體作功消耗的功和功率外，還存在著葉輪的輪盤、輪蓋的外側(cè)面及輪緣與周圍氣體的摩擦產(chǎn)生的輪阻損失，還存在著工作輪出口氣體通過輪蓋氣封漏回到工作輪進(jìn)口低壓低壓端的漏氣損失。都要消耗功。這些損失在級內(nèi)都是不可避免的，只有在設(shè)計中精心選擇參數(shù)，再制造中按要求加工，在操作中精心操作使其盡量達(dá)到設(shè)計工況，來減少這些損失。

　　5.離心壓縮機(jī)的構(gòu)造

　?。?）吸入室：

　　作用是將介質(zhì)均勻地引導(dǎo)至葉輪的進(jìn)口，以減少氣流的擾動和分離損失。它的結(jié)構(gòu)比較簡單，有軸向進(jìn)氣和徑向進(jìn)氣兩種。徑向進(jìn)氣結(jié)構(gòu)多采用于多級雙支承壓縮機(jī)中。

　?。?）離心壓縮機(jī)基本結(jié)構(gòu)

　　整套離心壓縮機(jī)組是由電氣、機(jī)械、潤滑、冷卻、控制等部分組成的一個系統(tǒng)。雖然由于輸送的介質(zhì)、壓力和輸氣量的不同，而有許多種規(guī)格、型式和結(jié)構(gòu)，但組成的基本元件大致是相同的，主要由轉(zhuǎn)子、定子、輔助設(shè)備等部件組成。

　?。?）離心壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子

　　轉(zhuǎn)子是離心壓縮機(jī)的關(guān)鍵部件，它高速旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子是由葉輪、主軸、平衡盤、推力盤等部件組成。

　?。?）葉輪

　　葉輪也叫工作輪，是離心式壓縮機(jī)的一個重要部件，氣體在工作輪中流動，其壓力、流速都增加，同時氣體的溫度也升高。葉輪是離心式壓縮機(jī)對氣體作功的唯一元件。通過葉輪將能量傳遞給氣體，使氣體的速度及壓力都得到提高。

　　在結(jié)構(gòu)上葉輪有三種型式：

　　閉式葉輪：由輪盤、輪蓋、葉片三部分組成。

　　半開式式葉輪：無輪蓋、只有輪盤、葉片。

　　雙面進(jìn)氣式葉輪：兩套輪蓋、兩套葉片，共用一個輪盤。

　　葉輪的結(jié)構(gòu)以葉片的彎曲形式來分

　　前彎葉片式葉輪：葉片彎曲方向與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相同。葉片出口角＞90°

　　后彎葉片式葉輪：葉片彎曲方向與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相反，葉片出口角＜90°

　　徑向葉片式葉輪：葉片出口方向與葉輪半徑方向一致，葉片出口角＝90°

　　影響葉輪性能的主要因素是葉片的彎曲形狀。按葉片出口端彎曲方向的不同，可分為后彎、前彎及徑向葉輪三種類型。由于后彎式葉片的級效率較高，因此被廣泛采用。葉輪是高速旋轉(zhuǎn)的部件，要求材料具有足夠的強(qiáng)度。為了減少振動，葉輪和軸必須經(jīng)過動平衡試驗，以達(dá)到規(guī)定的動平衡要求。

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　　氣體輸送機(jī)械的基本結(jié)構(gòu)、工作原理與液體輸送機(jī)械大同小異，它們的作用都是對流體作功以提高其機(jī)械能（主要表現(xiàn)為靜壓能）。

　?。ㄒ唬╇x心式通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)和壓縮機(jī)

　　通風(fēng)機(jī)都是單級，對氣體只起輸送作用，可用柏努利方程進(jìn)行有關(guān)計算；鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)都是多級，用于產(chǎn)生高壓氣體，壓縮機(jī)需要采取冷卻措施。

　　離心式氣體輸送機(jī)械和離心泵的工作原理相似，但在結(jié)構(gòu)上隨壓縮比的變化而有某些差異。

　　1．離心通風(fēng)機(jī)

　　風(fēng)機(jī)對單位體積氣體所作的有效功稱為風(fēng)壓，以HT表示，單位為J/m3＝Pa。根據(jù)風(fēng)壓的不同，將離心通風(fēng)機(jī)分為三類：

　　低壓離心通風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓低于0.981×103 Pa（表壓）；

　　中壓離心通風(fēng)機(jī) 出口風(fēng)壓為0.981×103 ～2.94×103 Pa（表壓）；

　　高壓離心通風(fēng)機(jī) 出口風(fēng)壓為2.94×103 ～14.7×103 Pa（表壓）。

　?。?）離心通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理 離心通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理與離心泵大致相同。低壓通風(fēng)機(jī)的葉片數(shù)目多、與軸心成輻射狀平直安裝。中、高壓通風(fēng)機(jī)的葉片則是后彎的，所以高壓通風(fēng)機(jī)的外形與結(jié)構(gòu)與單級離心泵更相似。

　?。?）離心通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)：離心通風(fēng)機(jī)的主要性能參數(shù)有風(fēng)量、風(fēng)壓、軸功率和效率。

　　① 風(fēng)量Q 風(fēng)量是指單位時間內(nèi)從風(fēng)機(jī)出口排出的氣體體積；并以風(fēng)機(jī)進(jìn)口處的氣體狀態(tài)計，單位為m3/h。

　?、?風(fēng)壓HT 是單位體積氣體通過風(fēng)機(jī)時所獲得的能量，單位為J/m3或Pa，習(xí)慣上用mmH2O表示。

　　風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓由靜風(fēng)壓與動風(fēng)壓構(gòu)成，即

　　HT=(p1－p2)+u22/2 （2-33）

　　通風(fēng)機(jī)銘牌或手冊中所列的風(fēng)壓是在空氣的密度為1.2kg/m3（20℃、101.3 kPa）的條件下用空氣作介質(zhì)測定的。若實際的操作條件與上述的實驗條件不同，應(yīng)將操作條件下的風(fēng)壓換算為實驗條件下的風(fēng)壓HT來選擇風(fēng)機(jī)，即

　　HT=HT’(1.2/ρ’) （2-34）

　　式中

　　ρ’――操作條件下空氣的密度，kg/m3。

　?、?軸功率與效率 離心通風(fēng)機(jī)的軸功率為

　　N=HTQ/1000η （2-35）

　　式中

　　N――軸功率，kW；

　　Q――風(fēng)量，m3/s；

　　HT――全風(fēng)壓，Pa；

　　η――全壓效率。

　　注意，用式2-35計算功率時，HT和Q必須是同一狀態(tài)下的數(shù)值。

　?。?）離心通風(fēng)機(jī)的特性曲線

　　通風(fēng)機(jī)出廠前在溫度為20℃的常壓下（101.3kPa）實驗測定其特性曲線。離心通風(fēng)機(jī)的特性曲線與離心泵的特性曲線相比，此處增加了一條靜風(fēng)壓隨流量的變化曲線。

　?。?）離心通風(fēng)機(jī)的選擇

　　與離心泵的選擇遵循相似的步驟：

　　① 根據(jù)管路布局和工藝條件，計算輸送系統(tǒng)所需的實際風(fēng)壓HT’，并按式2-38換算為實驗條件下的風(fēng)壓HT。

　?、?根據(jù)所輸送氣體的性質(zhì)及所需的風(fēng)壓范圍，確定風(fēng)機(jī)的類型。

　?、?根據(jù)實際風(fēng)量和實驗條件下的風(fēng)壓，選擇適宜的風(fēng)機(jī)型號。

　?、?當(dāng)ρ’＞1.2kg/m3時，要核算軸功率。

　　2．離心鼓風(fēng)機(jī)與壓縮機(jī)

　　離心鼓風(fēng)機(jī)與壓縮機(jī)又稱透平鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)，其結(jié)構(gòu)類似于多級離心泵，每級葉輪之間都有導(dǎo)輪，工作原理和離心通風(fēng)機(jī)相同。離心壓縮機(jī)的段與段之間設(shè)置冷卻器，以免氣體溫度過高。離心鼓風(fēng)機(jī)與離心壓縮機(jī)的規(guī)格、性能及用途詳見有關(guān)產(chǎn)品目錄或手冊。

　　離心式壓縮機(jī)生產(chǎn)能力大，供氣均勻，連續(xù)運行安全可靠，維修方便，因而廣被采用。

　　（二）回轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)

　　回轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)與回轉(zhuǎn)泵相似。常見的回轉(zhuǎn)式氣體壓縮機(jī)械有羅茨鼓風(fēng)機(jī)、葉氏鼓風(fēng)機(jī)、液環(huán)壓縮機(jī)、滑片壓縮機(jī)、滾動活塞壓縮機(jī)、螺桿壓縮機(jī)等多種型式。本節(jié)僅對羅茨鼓風(fēng)機(jī)、液環(huán)壓縮機(jī)作簡要介紹。

　　1．羅茨鼓風(fēng)機(jī)

　　普通型羅茨鼓風(fēng)機(jī)的主要部件是機(jī)殼內(nèi)有兩個特殊形狀的轉(zhuǎn)子（常為腰形或三星形）。

　　羅茨鼓風(fēng)機(jī)的工作原理和齒輪泵相似，兩個轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相反，氣體從機(jī)殼一側(cè)吸入，從另一側(cè)排出。

　　羅茨鼓風(fēng)機(jī)屬容積式機(jī)械，其排氣量與轉(zhuǎn)速成正比。當(dāng)轉(zhuǎn)速一定時，風(fēng)量與風(fēng)機(jī)出口壓力無關(guān)，表壓為40kPa上下時效率較高。

　　羅茨鼓風(fēng)機(jī)一般用回路調(diào)節(jié)流量，其出口應(yīng)安裝氣體穩(wěn)壓罐并配置安全閥。

　　2．液環(huán)壓縮機(jī)

　　液環(huán)壓縮機(jī)又稱納氏泵。它主要由略似橢圓的外殼和旋轉(zhuǎn)葉輪組成，殼中盛有適量的液體。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時，由于離心力的作用，液體被拋向殼體，形成橢圓形的液環(huán)，在橢圓形長軸兩端形成兩個月牙形空隙。當(dāng)葉輪回轉(zhuǎn)一周時，葉片和液環(huán)間所形成的密閉空間逐漸變大和變小各兩次，氣體從兩個吸入口進(jìn)入機(jī)內(nèi)，而從兩個排出口排出。

　　液環(huán)壓縮機(jī)內(nèi)的液體將被壓縮的氣體與機(jī)殼隔開，氣體僅與葉輪接觸，只要葉輪用耐腐蝕材料制造，則便適宜于輸送腐蝕性氣體。殼內(nèi)的液體應(yīng)與被輸送氣體不起作用，例如壓送氯氣時，殼內(nèi)的液體可采用硫酸。

　　液環(huán)壓縮機(jī)的壓縮比可達(dá)6～7，但出口表壓在150～180kPa的范圍內(nèi)效率最高。

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　　從設(shè)備或系統(tǒng)中抽出氣體使其中的絕對壓力低于大氣壓，此種抽氣機(jī)械稱為真空泵。從原則上講，真空泵就是在負(fù)壓下吸氣，一般是大氣壓下排氣的輸送機(jī)械。在真空技術(shù)中，通常把真空狀態(tài)按絕對壓力高低劃分為低真空（105～103Pa）、（103～ 10－1Pa）、高真空（10－1～10－6Pa）、超高真空（10－6～10－10Pa）及極高真空（<10－10 Pa）五個真空區(qū)域。為了產(chǎn)生和維持不同真空區(qū)域強(qiáng)度的需要，設(shè)計出多種類型的真空泵。

　　化工中用來產(chǎn)生低、中真空的真空泵有往復(fù)真空泵、旋轉(zhuǎn)真空泵（包括液環(huán)式、旋片式真空泵）和噴射真空泵等。

　　1．往復(fù)真空泵

　　往復(fù)真空泵的構(gòu)造和工作原理與往復(fù)式壓縮機(jī)基本相同。但是，由于真空泵所抽吸氣體的壓力很小，且其壓縮比又很高（通常大于20），因而真空泵吸入和排出閥門必須更加輕巧靈活、余隙容積必須更小。為了減小余隙的不利影響，真空泵氣缸設(shè)有連通活塞左右兩側(cè)的平衡氣道。若氣體具有腐蝕性，可采用隔膜真空泵。

　　2．旋轉(zhuǎn)真空泵

　?。?）液環(huán)真空泵 用液體工作介質(zhì)的粗抽泵稱作液環(huán)泵。其中，同水作工作介質(zhì)的叫水環(huán)真空泵，其它還可用油、硫酸及醋酸等作工作介質(zhì)。工業(yè)上水循環(huán)泵應(yīng)用居多。

　　水環(huán)真空泵的外殼內(nèi)偏心地裝有葉輪，葉輪上有輻射狀葉片2，泵殼內(nèi)約充有一半容積的水。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時，形成水環(huán)3。水環(huán)有液封作用，使葉片間空隙形成大小不等的密封小室。當(dāng)小室的容積增大時，氣體通過吸入口4被吸入；當(dāng)小室變小時，氣體由壓出口5排出。水環(huán)真空泵運轉(zhuǎn)時，要不斷補(bǔ)充水以維持泵內(nèi)液封。水環(huán)真空泵屬濕式真空泵，吸氣中可允許夾帶少量液體。

　　水環(huán)真空泵可產(chǎn)生的最大真空度為83kPa左右。當(dāng)被抽吸的氣體不宜與水接觸時，泵內(nèi)可充以其它液體。

　?。?）旋片真空泵

　　旋片泵是獲得低中真空的主要泵種之一。它可分為油封泵和干式泵。根據(jù)所要求的真空度，可采用單級泵（極限壓力為4Pa，通常為50～200Pa）和雙級泵（極限壓力為（6～1）×10－2Pa），其中以雙級泵應(yīng)用更為普遍。

　　當(dāng)帶有兩個旋片7的偏心轉(zhuǎn)子按圖中箭頭方向旋轉(zhuǎn)時，旋片在彈簧8的壓力及自身離心力的作用下，緊貼著泵體9的內(nèi)壁滑動，吸氣工作室A的容積不斷擴(kuò)大，被抽氣體流經(jīng)吸入口3和吸氣管4進(jìn)入其中，直到旋片轉(zhuǎn)到垂直位置時吸氣結(jié)束，吸入的氣體被旋片隔離。轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，被隔離氣體逐漸被壓縮、壓力升高。當(dāng)壓力超過排氣閥片2上的壓力時，則氣體從排氣口1排出。轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周有兩次吸氣和排氣過程。

　　兩級旋片真空泵中氣體從高真空腔A進(jìn)入低真空腔后再排出泵外。

　　旋片真空泵具有使用方便、結(jié)構(gòu)簡單、工作壓力范圍寬、可在大氣壓下直接啟動等優(yōu)點，應(yīng)用比較廣泛。但旋片真空泵不適于抽除含氧過高、有爆炸性、有腐蝕性、對油起化學(xué)反應(yīng)及含顆粒塵埃的氣體。

　?。?）噴射泵 噴射泵是利用流動時靜壓能轉(zhuǎn)換為動能而造成的真空來抽送流體的。它既可用來抽送氣體，也可用來抽送液體。在化工生產(chǎn)中，噴射泵常用于抽真空，故它又稱為噴射真空泵。

　　噴射泵的工作流體可以是蒸汽，也可以是液體。圖2-49所示的是單級蒸汽噴射泵。工作蒸汽以很高的速度從噴嘴3噴出，在噴射過程中，蒸汽的靜壓能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?，產(chǎn)生低壓，而將氣體吸入。吸入的氣體與蒸汽混合后進(jìn)入擴(kuò)散管4，使部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，而后從壓出口5排出。

　　單級蒸汽噴射泵可達(dá)到99％的真空度，若要獲得更高的真空度，可以采用多級蒸汽噴射泵。

　　圖2-50所示為三級蒸汽噴射泵。工作蒸汽與被抽吸氣體先進(jìn)入第一級噴射泵，混合氣體經(jīng)冷凝器2使蒸汽冷凝，氣體則進(jìn)入第二級噴射泵3，而后順序通過冷凝器4、第三級噴射泵5及冷凝器6，最后由噴射泵7排出。輔助噴射泵8與主要噴射泵并聯(lián)，用以增加啟動速度。當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到指定的真空度時，輔助噴射泵可停止工作。

　　由于抽送流體與工作流體混合，噴射真空泵的應(yīng)用范圍受到一定限制。

化工707羅茨鼓風(fēng)機(jī)動畫：電廠各設(shè)備原理圖(視頻+動圖)

　　原標(biāo)題：電廠各設(shè)備原理圖(視頻+動圖)

　　不懂的時候就來翻下看看~~

　　動畫講解的是火力發(fā)電廠如何操作的，視頻從最基礎(chǔ)的朗肯循環(huán)的問題開始。你會看到發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)、冷凝器、給水泵、鍋爐等在整個工作循環(huán)的作用！

　　上汽西門子1000MW汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)示意動畫

　　part 1主機(jī)動畫

　　基本生產(chǎn)過程是：燃料在燃燒時加熱水生成蒸汽，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能；蒸汽壓力推動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能；然后汽輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。

　　基本系統(tǒng)如下：

　　汽水系統(tǒng)

　　火力發(fā)電廠的汽水系統(tǒng)是由鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器、高低壓加熱器、凝結(jié)水泵和給水泵等組成，它包括汽水循環(huán)、化學(xué)水處理和冷卻系統(tǒng)等。水在鍋爐中被加熱成蒸汽，經(jīng)過加熱器進(jìn)一步加熱后變成過熱的蒸汽，再通過主蒸汽管道進(jìn)入汽輪機(jī)。由于蒸汽不斷膨脹，高速流動的蒸汽推動汽輪機(jī)的葉片轉(zhuǎn)動從而帶動發(fā)電機(jī)。為了進(jìn)一步提高其熱效率，一般都從汽輪機(jī)的某些中間級后抽出做過功的部分蒸汽，用以加熱給水。在現(xiàn)代大型汽輪機(jī)組中都采用這種給水回?zé)嵫h(huán)。

　　此外，在超高壓機(jī)組中還采用再熱循環(huán)，即把做過一段功的蒸汽從汽輪機(jī)的高壓缸的出口將做過功的蒸汽全部抽出，送到鍋爐的再熱汽中加熱后再引入汽輪機(jī)的中壓缸繼續(xù)膨脹做功，從中壓缸送出的蒸汽，再送入低壓缸繼續(xù)做功。在蒸汽不斷做功的過程中，蒸汽壓力和溫度不斷降低，最后排入凝汽器并被冷卻水冷卻，凝結(jié)成水。凝結(jié)水集中在凝汽器下部由凝結(jié)水泵打至低壓加熱器加熱再經(jīng)過除氧器除氧，給水泵將預(yù)加熱除氧后的水送至高壓加熱器，經(jīng)過加熱后的熱水加入鍋爐，在過熱器中把水加熱到過熱蒸汽，送至汽輪機(jī)做功。這樣周而復(fù)始不斷的做功。在汽水系統(tǒng)中的蒸汽和凝結(jié)水，由于疏通管道很多并且還要經(jīng)過許多的閥門設(shè)備，這樣就難免產(chǎn)生跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象都會或多或少地造成水的損失，因此我們必須不斷地向系統(tǒng)中補(bǔ)充經(jīng)過化學(xué)處理過的軟化水，這些補(bǔ)給水一般都補(bǔ)入除氧器中。

　　燃燒系統(tǒng)

　　燃燒系統(tǒng)是由輸煤、磨煤、粗細(xì)分離、排粉、給粉、鍋爐、除塵、脫硫等組成。是由皮帶輸送機(jī)從煤場通過電磁鐵、碎煤機(jī)送到煤倉間的煤斗內(nèi)，再經(jīng)過給煤機(jī)進(jìn)入磨煤機(jī)進(jìn)行磨粉，磨好的煤粉通過空氣預(yù)熱器來的熱風(fēng)，將煤粉打至粗細(xì)分離器，粗細(xì)分離器將合格的煤粉（不合格的煤粉送回磨煤機(jī)），經(jīng)過排粉機(jī)送至粉倉，給粉機(jī)將煤粉打入噴燃器送到鍋爐進(jìn)行燃燒。而煙氣經(jīng)過電除塵脫出粉塵再將煙氣送至脫硫裝置，通過石漿噴淋脫出硫的氣體經(jīng)過吸風(fēng)機(jī)送到煙筒排入天空。

　　發(fā)電系統(tǒng)

　　發(fā)電系統(tǒng)是由副勵磁機(jī)、勵磁盤、主勵磁機(jī)（備用勵磁機(jī)）、發(fā)電機(jī)、變壓器、高壓斷路器、升壓站、配電裝置等組成。發(fā)電是由副勵磁機(jī)（永磁機(jī)）發(fā)出高頻電流，副勵磁機(jī)發(fā)出的電流經(jīng)過勵磁盤整流，再送到主勵磁機(jī)，主勵磁機(jī)發(fā)出電后經(jīng)過調(diào)壓器以及滅磁開關(guān)經(jīng)過碳刷送到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子通過旋轉(zhuǎn)其定子線圈感應(yīng)出電流，強(qiáng)大的電流通過發(fā)電機(jī)出線分兩路，一路送至廠用電變壓器，另一路則送到SF6高壓斷路器，由SF6高壓斷路器送至電網(wǎng)。

　　part2 各種泵的原理圖

　　雙動往復(fù)泵

　　蒸汽噴射泵

　　旋渦泵

　　軸流管道泵

　　水環(huán)式真空泵

　　離心泵

　　單作用葉片泵工作原理

　　外嚙合齒輪泵工作原理

　　螺桿泵

　　軸向柱塞泵

　　離心泵原理

　　羅茨真空泵

　　單柱塞式液壓泵（化工707制作）

　　part3 各種回路控制原理圖

　　蓄能器保壓回路

　　蓄能器的快速運動回路

　　閥中位卸荷回路

　　自動補(bǔ)油保壓回路

　　調(diào)速閥并聯(lián)速度切換回路

　　進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路之低速

　　進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路之高速

　　進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路之節(jié)流過重

　　行程閥速度換接回路

　　濕法脫硫工藝流程圖

　　發(fā)動機(jī)正常及外部短路

　　發(fā)動機(jī)內(nèi)部短路

　　part4 各種閥門原理圖

　　直動式溢流閥

　　液動滑閥

　　先導(dǎo)式溢流閥

　　先導(dǎo)式溢流閥卸荷

　　三位五通換向閥

　　普通單向閥工作原理

　　換向閥的位通

　　電磁閥

　　調(diào)速閥

　　減壓閥

　　節(jié)流閥

　　順序閥

　　外控內(nèi)瀉順序閥

　　手動換向閥

　　三位四通換向閥

　　兩位四通換向閥

　　兩位兩通換向閥

　　part5 各種輔機(jī)原理圖

　　多管電除塵器

　　立式旋風(fēng)水膜除塵器

　　文丘里吸收器

　　電除塵

　　液力耦合器原理

　　除氧器橫截面圖

　　氣動門鏈接

　　離心通風(fēng)機(jī)

　　軸流通風(fēng)機(jī)

　　羅茨鼓風(fēng)機(jī)

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