泵與壓縮機考點..

1、一離心泵1. 離心泵的工作原理？種類？用途？ P12 P8（1）工作原理：動力機通過泵軸帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，充滿葉片間流道中的液體隨葉輪旋轉(zhuǎn)；液 體在離心力的作用下，以較大的速度和較高的壓力，沿著葉片間的流道從中心向外緣運動； 泵殼收集從葉輪中高速流出的液體并導(dǎo)向至擴散管， 經(jīng)排出管排出。 液體不斷被排出， 在葉 輪中心形成真空， 吸入池中的液體在壓差的作用下， 源源不斷地被吸入進葉輪中心； 泵形成 連續(xù)的吸入和排出過程，不斷地排出高壓力的液體。多級離心泵每一級的工作原理同單級離心泵原理。但級與級之間的液體靠導(dǎo)葉導(dǎo)向， 即前一級葉輪出口的液體經(jīng)導(dǎo)葉引導(dǎo)到后一級葉輪的入口處。（2）種類：按泵軸的布置方

2、式：臥式泵（泵軸水平布置）、立式泵（泵軸豎直布置） 、斜式泵按吸入方式：單吸式泵（葉輪從一個方向吸入液體） 、雙吸式泵 （葉輪從兩個方 向吸入液體）按葉輪級數(shù)分： 單級泵（泵軸上只安裝一個葉輪） 、多級泵 （泵軸上安裝兩個或 兩個以上葉輪）按用途分：清水泵、污水泵、油泵、酸泵、堿泵、砂泵、雜質(zhì)泵、耐腐蝕泵等 按泵體形式分：渦殼式泵、透平式泵按殼體剖分方式分：中開式泵、分段式泵 按比轉(zhuǎn)數(shù)分：低比轉(zhuǎn)數(shù)泵、中比轉(zhuǎn)數(shù)泵、高比轉(zhuǎn)數(shù)泵（3）用途：離心泵是最典型的將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的壓力能的葉片式水力機械。 離心泵在海洋石油生產(chǎn)中主要用于原油輸送、 井底注水、 油井抽油、 污水處理、 生活供水。開排泵：將開

3、式排放罐收集的液體打到閉式排放罐中。 閉排泵：將存于閉式排放罐內(nèi)的含油液體打進工藝流程。 熱介質(zhì)循環(huán)泵：將貯存罐內(nèi)的可重復(fù)使用的熱介質(zhì)油，泵入到膨脹罐內(nèi),不能使用的打入甲板上的排放罐。淡水泵：將貯存在淡水罐內(nèi)的淡水輸至各個用戶。 海水提升泵：將海水提升至平臺，為公用系統(tǒng)供應(yīng)雜用水。 原油外輸泵：將含水原油增壓后通過海底管線輸往陸上終端。 油污泵：將生產(chǎn)污水增壓后送入核桃殼過濾器。 反沖洗泵：將凈水緩沖罐中的水送入反沖洗水緩沖罐中。 反沖洗水返回泵：將反沖洗水緩沖罐中的水打回生產(chǎn)污水處理系統(tǒng)。 注水泵：向井底注水。2. 離心泵的三種葉輪結(jié)構(gòu)及用途、三種形式的葉片出口角。 P53-54 P17（1

4、）閉式葉輪：由前蓋板、后蓋板、葉片及輪轂組成。 閉式葉輪一般用于清水泵，適用于高揚程，輸送潔凈的液體。半開式葉輪：由后蓋板、葉片及輪轂組成； 半開式葉輪一般用于輸送含有固相顆粒的液體。開式葉輪：由葉片及輪轂組成； 開式葉輪一般用于含有輸送固相顆粒較多如漿狀或糊狀的液體。（2）后彎式葉片一一葉片向旋轉(zhuǎn)方向后方彎曲，即葉片出口安裝角3 2kv 90;徑向式葉片一一葉片出口沿半徑方向，即葉片出口安裝角3 2k = 90 ;前彎式葉片一一葉片向旋轉(zhuǎn)方向前方彎曲，即葉片出口安裝角3 2k 90。離心泵葉輪的葉片實際上全都采用后彎式，即3 2kv 90的結(jié)構(gòu)，一般 3 2k=1535，很少到 503. 離

5、心泵的軸向力產(chǎn)生的原因、方向、消除或減小軸向力的措施。P59P60-62（1）原因及方向：因葉輪前后兩側(cè)壓力不同，p1 3 1A ,在葉片3的工作面上產(chǎn)生氣流 分離。由于工作面是壓向氣流的，葉輪旋轉(zhuǎn)后在工作面上的氣流分離不易擴大，影響不大。 但進入葉道 I 的氣流，卻沖向葉片 1 的工作面，使進入葉道 I 的氣流相對速度 3 1 的方向角 3 13 1A ，氣體沖向葉片的非工作面，在葉片的工作面上形成氣流分離現(xiàn)象。由于工作面 壓向氣流， 對氣流不斷做功， 所以這種氣流分離現(xiàn)象不會擴大， 而且氣流容易充滿整個葉道。 當流量增加到某一最大值時， 葉道內(nèi)最小截面處的氣流速度將達到音速， 則流量再也不

6、能增 加了。 這時葉輪對氣體做的功已全部用來克服流動損失， 氣體壓力得不到提高。 這種狀況就 稱為“堵塞工況” 。特性曲線的右端點對應(yīng)的流量為壓縮機堵塞工況流量P123-12513. 離心壓縮機中能量損失、產(chǎn)生損失的原因？（1 ）沖擊損失：當流量偏離設(shè)計工況點時，其葉輪和葉片擴壓器的進氣沖角i= 3 1A- 3 1工0，于是氣流 對葉片產(chǎn)生沖擊造成沖擊損失。尤為嚴重的是在葉片附近還產(chǎn)生較大的擴張角，造成分離損失，導(dǎo)致能量損失顯著增加。應(yīng)當引起注意的是，用戶在調(diào)節(jié)離心壓縮機運行工況時，流量小于設(shè)計值時相當于i0 ,如圖(b)所示，在葉片非工作面前緣發(fā)生分離，并向葉輪出口逐漸擴大，造成很大的分離損

7、失。而流量大于設(shè)計流量，相當于i0,如圖(c)所示，在葉片工作面前緣發(fā)生分離，但它不明顯擴散。此外，在任何流量下，由于邊界層逐漸增厚和軸向旋渦造成的滑移影響，葉片出口工作面附近總有某些分離區(qū)。(2)分離損失：由流體力學(xué)可知，當粘性流體沿固體壁面流動時，緊挨壁面很薄的一層為邊界層，如圖所示。在邊界層中，沿其厚度 3方向流體速度急劇變化，嚴重地影響流動中能量損失大小。 此外，在擴壓流道中還常常會發(fā)生邊界層增厚，進而邊界層與流道壁面脫離，甚至在接近壁面的邊界層中產(chǎn)生反向流動的旋渦，引起很大的能量損失。 這種現(xiàn)象稱為邊界層分離，由其產(chǎn)生的能量損失稱為分離損失。從以上分析可知，粘性流體在壓力降落區(qū)內(nèi)流動

8、(加速流動時)，不會出現(xiàn)邊界層分離。在壓力升高的減速擴壓區(qū)內(nèi)流動才有可能出現(xiàn)分離，形成旋渦。擴壓程度越大，分離點越提前出現(xiàn)，也就是越容易發(fā)生分離。在離心壓縮機中，有很多減速擴壓的流道，就可能出現(xiàn)邊 界層分離，產(chǎn)生旋渦，引起很大的能量損失一一分離損失。同時，因邊界層增厚及分離，使 主氣流的實際通流截面減小， 達不到原設(shè)計的擴壓目的， 影響了級中氣體的流動。 為了減少 分離損失，如壓縮機級中擴壓形通道，常常限制其擴張角的大小。(3 )輪阻損失Hdf:離心壓縮機與離心泵一樣，在葉輪旋轉(zhuǎn)時輪蓋、 輪盤的外側(cè)及葉輪外緣要與周圍的氣體發(fā)生摩擦，而產(chǎn)生輪阻損失。(4)內(nèi)漏氣損失Hl:指輪蓋處的漏氣損失。輪蓋

9、處一般都采用迷宮型密封，而且齒數(shù)不多，一般35個。一般來說，輪蓋密封直徑越大，密封間隙越大，密封齒數(shù)越少，就會導(dǎo)致漏氣量越大，反之 則漏氣損失系數(shù)就越小，級的通過流量就越大。14.離心壓縮機的相關(guān)計算。P114-122(1)理想氣體可逆壓縮過程計算公式:壓縮過程類型過程方程等溫壓縮T =定值絕熱壓縮pvk=定值多變壓縮pvm=定值壓縮終態(tài)溫 度壓縮功 / vdpw=Ws = aw In -P2-Pi= RgTJ n 匹PiRg (T2 -Ti)T2 _Tim-4 Pi丿Wpolmm 1丄 Rg (T2-Ti)Rg-氣體常數(shù)(2)實際氣體可逆壓縮過程計算公式:壓縮過程類型等溫壓縮絕熱壓縮多變壓縮

10、過程方程T =定值pvkv=定值pvmv=定值壓縮終態(tài)溫度T2 =Ti=閏Ti 1 Pi 丿kv 二kvmv -JT2P2 r Tii Pi 丿壓縮功w= / vdp一1 .k,丄1個1 g丿-%=zRT聽12 1E IRg-氣體常數(shù)z-壓縮因子(3 )歐拉方程Ht 二 u2c2 - u1c1(4)總能頭和功率HtotHdf Hi=(10時，稱為正旋繞；若產(chǎn)生與葉輪轉(zhuǎn)向相反的旋繞，即c1u0, HT將減小， 壓縮機特性曲線下移；負旋繞時clu0， HT將增大，特性曲線上移。所以，如果要使壓縮機流量減小，就可用正旋繞來調(diào)節(jié)。同時，轉(zhuǎn)動進口導(dǎo)葉后，葉輪人口處存在沖角，增大了 沖擊損失，故效率有所下

11、降，但與進口節(jié)流相比，能量損失要小些。（5 ）采用可轉(zhuǎn)動的擴壓器葉片調(diào)節(jié)16.離心壓縮機的故障診斷。故障類型引起故障的可能原因消除故障的方法油溫超過65 C 油進口調(diào)節(jié)閥孔口小，油量不足 油膜間隙太小 油中混有水 油進口溫度咼 小半軸襯中分面存油溝太小 巴氏合金有澆鑄缺陷 加大調(diào)節(jié)閥孔徑，調(diào)節(jié)溢流閥 刮大間隙或開槽 更換潤滑油 調(diào)節(jié)冷卻水溫 適量刮大 重新澆鑄軸襯振動 驅(qū)動機與壓縮機不同心 轉(zhuǎn)子平衡破壞 軸襯壓蓋不緊 潤滑油溫過低 轉(zhuǎn)子和氣封發(fā)生碰撞 負荷急劇變化或處于飛動工況 機殼內(nèi)有雜物 地腳螺栓松動 重新校正聯(lián)軸器 清洗后重新平衡 刮被套中分面，壓緊壓蓋 用蒸汽加熱，提高潤滑油溫度 調(diào)整

12、轉(zhuǎn)子和隔板的同心度 緩慢調(diào)整負荷，避免飛動工況 打開清渣孔，取出雜物 擰緊螺栓油壓急劇 下降或無 油壓 油管道控制裝置安裝不正確 油泵矢輪出現(xiàn)間隙 油管道破壞或泄漏 沒過濾網(wǎng)堵塞 油位低于最低油位 油吸入管道漏氣 油壓指示儀表失靈或?qū)Ч馨l(fā)生故 障 檢杳止回閥和安全閥 維修或更換油泵矢輪 維修或更換管道 清洗過濾網(wǎng) 加油至合適油位 維修或更換吸入管道 換壓力表或維修管道經(jīng)冷卻后 油溫仍咼 冷卻器內(nèi)有積垢 冷卻器內(nèi)積有空氣 潤滑油變質(zhì) 閥門堵塞 冷卻水時不足 冷卻壓力不夠 管道故障使冷卻水中斷 清洗冷卻器 從底座放油孔抽出空氣 更換潤滑油 維修或更換閥門 開大冷水閥門 調(diào)整冷水壓力 檢杳并排除故障

13、油泵振 動、發(fā)熱 或噪音 油泵和電機不同心 矢輪因間隙不而發(fā)生碰撞 泵安裝不當 調(diào)整同心度 檢查后刮研間隙 重新安裝其他故障 氣管腐蝕破裂 法蘭連接不好或墊片失靈 閥門阻塞或損壞 差壓閥失靈 氣管道有雜物 檢查并更換管道 重新安裝法蘭或更換墊片 維修或更換閥門 維修或更換差壓閥 清洗氣管道17. 雙螺桿、三螺桿壓縮的結(jié)構(gòu)特征。P264雙螺桿式壓縮機，主要由陰、陽螺桿、氣缸、軸承、密封組件等組成。陰螺桿、陽螺桿 在字形氣缸中平行地配置，并按一定傳動比反向旋轉(zhuǎn)而又相互嚙合。通常，在節(jié)圓外 具有凸齒的螺桿稱為陽螺桿；在節(jié)圓內(nèi)具有凹齒的螺桿稱為陰螺桿。一般陽螺桿與發(fā)動機相連，并由此輸入動力，由陽螺桿或

14、相互嚙合或經(jīng)過同步齒輪帶動陰螺桿轉(zhuǎn)動。陰、陽螺桿共軛齒形的相互填塞，在殼體與兩端蓋間形成齒間容積對，殼體上呈對角線布置有吸、排氣孔口。1）轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子實際上是加工在軸上向外凸或向內(nèi)凹的螺旋齒。兩者相互嚙合，形成齒 間容積對。轉(zhuǎn)子的兩端用軸承支承在壓縮機殼體上。2）定子：定子實際上是就是包圍著螺桿的外殼。它和螺桿形成密閉腔室。3）其它件：包括軸承、端蓋、密封件等。18. 干式（無油）和濕式（噴油）螺桿壓縮機的區(qū)別、冷卻方式。P266（1）區(qū)別：螺桿壓縮機分為干式和濕式兩種。干式指工作腔中不噴液，壓縮氣體不會被污染。濕式指工作腔中噴入潤滑油或其他液體以冷卻被壓縮氣體，改善密封，并可潤滑陰、陽轉(zhuǎn)子，實

15、現(xiàn)自身傳動。（2 ）冷卻方式1）風(fēng)冷式：空氣在風(fēng)扇的牽引下帶走機器產(chǎn)生的熱量并通過后冷卻器排到機殼外，同時由 冷卻器帶走壓縮空氣和冷卻油本身的熱量。2）水冷式：殼管式水冷卻器裝在壓縮機支架上，冷卻水進入冷卻器帶走油傳導(dǎo)來的熱量， 同時另一冷卻器對壓縮空氣進行冷卻。19. 螺桿式壓縮機的特性曲線。（1）壓力比一排氣量一轉(zhuǎn)速關(guān)系P268過坐標原點引出的一條直線表示理論排氣量Qi與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系，它與壓力比無關(guān)。該直線說明理論排氣量正比于轉(zhuǎn)速。直線下面的4條曲線表示在不同壓力比時實際排氣量與轉(zhuǎn)速的關(guān)系。在某一轉(zhuǎn)速下，理論排氣量Qi與實際排氣量 Q0之間的差值 Q,表示因氣體泄漏和吸 氣壓力損失引起的排量損失。轉(zhuǎn)速較低時，相對泄漏量增大，使實際排氣量Q0急劇下降。增加轉(zhuǎn)速后，相對泄漏量減少，實際排氣量曲線 Q0逐漸接近理論排氣量曲線 Qi。進一步增加轉(zhuǎn)速，由于吸氣壓力損失的增加抵消了相對泄漏量的減少，實際排氣量Q0與轉(zhuǎn)速幾乎成直線關(guān)系，并和理論排氣量曲線Qi近乎平行。(2)效率、壓力比關(guān)系P268-269隨著壓力比的增加， 泄漏量增加，因此容積效率略有下降，該圖還說明，在某一壓力比 下絕熱效率取得最大值。n V隨相對間隙的減小而增加，隨圓周速度U1的增加而增加，而且在低的圓周速度時影響尤為顯著。(3 )綜合關(guān)系