流體輸送機(jī)械教材

普通流體輸送機(jī)械簡介結(jié)束語新型流體輸送機(jī)械概述目錄一、概述1、化工生產(chǎn)中為什么要流體輸送機(jī)械？連續(xù)流動的各種物料或產(chǎn)品由低處送至高處

由低壓送至高壓設(shè)備克服管道阻力……流體輸送機(jī)械——為輸送流體而提供能量的機(jī)械按工作原理分：動力式（葉輪式）：離心式，軸流式；容積式（正位移式）：往復(fù)式，旋轉(zhuǎn)式；其它類型：噴射式，流體作用式等。氣體的輸送和壓縮，主要用鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)。液體的輸送，主要用離心泵、漩渦泵、往復(fù)泵。固體的輸送，可采用流態(tài)化的方法2、為什么要用不同結(jié)構(gòu)和特性的輸送機(jī)械化工廠中輸送的流體種類繁多：（1）流體種類有強(qiáng)腐蝕性的、高粘度的、含有固體懸浮物的、易揮發(fā)的、易燃易爆的以及有毒的等等；（2）溫度和壓強(qiáng)又有高低之分；（3）不同生產(chǎn)過程所需提供的流量和壓頭又各異。

內(nèi)容1內(nèi)容2內(nèi)容3內(nèi)容4流體輸送機(jī)械離心泵二、普通流體輸送機(jī)械簡介往復(fù)式泵其他液體泵氣體輸送機(jī)械主要有葉輪，泵體，泵軸和軸承這四部分。葉輪內(nèi)的液體受到葉片的推動而與葉片共同旋轉(zhuǎn)。由旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力﹐使液體由中心向外運(yùn)動﹐并獲得動能增量。結(jié)構(gòu)簡單、流量大而且均勻、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，在化工生產(chǎn)中的使用最為廣泛。離心泵基本結(jié)構(gòu)：活塞（或柱塞）活塞桿沖程S：活塞移動距離泵缸活門聯(lián)動裝置

原理：

單動往復(fù)泵

雙動往復(fù)泵往復(fù)泵計(jì)量泵適用于小流量、固定流量或比例的液體輸送。隔膜泵腐蝕性液體或含有懸浮物的液體。齒輪泵螺桿泵可用于輸送帶顆粒的懸浮液，適于在高壓下輸送粘稠性液體。其他液體泵壓頭較高而流量較小，適用于輸送粘稠液體以至膏狀物料，不能輸送懸浮液。氣體輸送機(jī)械氣體輸送產(chǎn)生高壓氣體產(chǎn)生真空用途：特點(diǎn)：可壓縮，V，T有變化，VS大約是u=15～25m/s通氣機(jī)：終壓不大于15kPa,p2/p1=1～1.15鼓風(fēng)機(jī)：終壓不15-300kPa，p2/p1<4壓縮機(jī)：終壓在300kPa以上，p2/p1>4真空泵：終壓為大氣壓，壓縮比范圍大。

磁力泵三、新型流體輸送機(jī)械（MagneticPump）噴射泵（JetPump）

直線共軛內(nèi)嚙合齒輪泵（Straightconjugateinternalgearpump）渦輪分子泵TurbomolecularpumpPARTONE背景結(jié)構(gòu)原理特點(diǎn)發(fā)展前景磁力泵1、背景隨著工業(yè)的飛速發(fā)展,能源的過度利用及環(huán)境的污染問題越來越被人們所重視。1990年美國頒布的空氣潔凈法令(TheUSCleanAirAct)把密封泵列為最大的環(huán)境污染源之一。同時,這個時期永磁材料與磁力傳動技術(shù)等高新科技得到發(fā)展,在這兩個大背景下，磁力泵作為一種新興流體輸送機(jī)械出現(xiàn)。2、結(jié)構(gòu)及工作原理（1）磁力傳動的結(jié)構(gòu)形式磁性傳動有兩種結(jié)構(gòu)形式:圓筒形磁力聯(lián)軸器和圓盤形磁力聯(lián)軸器（圖1）。圓筒形磁力聯(lián)軸器由于磁鋼利用率高，在相同參數(shù)下，單位磁體積能夠獲得較大的傳動力矩，因而得到廣泛應(yīng)用。圓盤形磁聯(lián)軸器，兩磁鋼間會產(chǎn)生較大的軸向力，在設(shè)計(jì)時必須采用平衡軸向力措施和加厚隔離套，否則會使隔離套變形以致?lián)p壞。由于這些原因，盡管圓盤形聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單、容易制造,但應(yīng)用較少。（2）傳動原理原動機(jī)帶動外磁鋼轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),由于磁場的作用內(nèi)磁鋼轉(zhuǎn)子則同步旋轉(zhuǎn),葉輪和內(nèi)磁鋼轉(zhuǎn)子同軸一起旋轉(zhuǎn)來輸送液體。2、結(jié)構(gòu)及工作原理3、特點(diǎn)（1）優(yōu)點(diǎn)☆

將軸傳遞動力的動密封轉(zhuǎn)化為靜密封,實(shí)現(xiàn)動力的無接觸傳遞和輸送介質(zhì)的零泄漏☆

可避免振動傳遞,實(shí)現(xiàn)工作機(jī)械的平穩(wěn)運(yùn)行☆

與剛性聯(lián)軸器相比,安裝、拆卸、調(diào)試、維修均較方便（2）缺點(diǎn)☆永磁體磁場的存在干擾周圍的環(huán)境☆磁力聯(lián)軸器在起動過程中易產(chǎn)生滯后現(xiàn)象☆與接觸式密封裝置相比較,傳動效率相對降低4、發(fā)展前景磁力自吸泵使用方便，工作可靠，便于遠(yuǎn)程集中控制，實(shí)行自動化操作的優(yōu)點(diǎn)，未來磁力自吸泵的應(yīng)用領(lǐng)域會越來越廣泛。結(jié)構(gòu)原理特點(diǎn)發(fā)展前景

PARTTWO噴射泵背景1.背景

噴射泵是一種用來傳遞能量、質(zhì)量的流體機(jī)械設(shè)備。在噴射泵中兩股不同壓力的流體相互混合,發(fā)生能量交換后形成一種居中壓力的混合流體。噴射泵提高引射流體的壓力而不直接消耗機(jī)械能,并且由于它自身具有的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)如工作可靠、沒有轉(zhuǎn)動部件、安裝維護(hù)方便等受人們的青睞而被廣泛的應(yīng)用到了工程實(shí)際的各個領(lǐng)域中。2.結(jié)構(gòu)原理（1）結(jié)構(gòu)

噴射泵是利用紊動擴(kuò)散作用進(jìn)行傳質(zhì)傳能的流體機(jī)械和混合反應(yīng)設(shè)備。在噴射泵中兩股不同壓力的流體相互混合,發(fā)生能量交換后形成一種居中壓力的混合流體。噴射泵的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,主要由噴嘴、喉管、擴(kuò)散管和吸入室組成"噴射泵結(jié)構(gòu)示意圖（2）原理

一定壓力的流體通過噴嘴高速射出,此時,工作流體的壓力能轉(zhuǎn)化為動能,把噴嘴附近的空氣帶走,導(dǎo)致在吸入室內(nèi)形成真空,吸入低壓流體,兩股不同壓力的流體,在混合室內(nèi)產(chǎn)生能量、動量和質(zhì)量的交換,工作流體的速度及壓力均減少,引射流體速度增加,在混合室出口處兩股流體的流速漸趨均勻，工作流體攜帶引射流體進(jìn)入擴(kuò)散室后,兩股流體一邊繼續(xù)進(jìn)行能量交換,一邊逐漸壓縮,將動能轉(zhuǎn)換為壓力能,并將混合流體增壓后排出噴射泵。2.結(jié)構(gòu)原理結(jié)構(gòu)簡單,加工容易,工作可靠,安裝維護(hù)方便,密封性好；（1）優(yōu)點(diǎn)OneTwoThree3、特點(diǎn)利用噴射泵的噴射增壓性能可以有效的避免水泵汽蝕,并提高水泵的自吸能力；3.適用于高溫、高壓、高真空領(lǐng)域。噴射器中的兩股流體在混合時有較大的能量損失,因此,引射效率比較低由于蒸汽噴射泵理論研究和實(shí)驗(yàn)研究的局限性，無法對泵內(nèi)復(fù)雜的流場做出詳細(xì)的描述，不能再現(xiàn)泵內(nèi)實(shí)際的流動狀況，在預(yù)測和評估其工作性能方面存在明顯的不足123、特點(diǎn)

4、發(fā)展前景隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，通過編程，憑借計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算能力和可視化的優(yōu)點(diǎn)來幫助解決、分析工程實(shí)際問題成為噴射泵一個重要發(fā)展方向。噴射泵是一種十分簡單的新型泵，使用壽命長，維修方便；適用于石油化工等行業(yè)的小流量、高揚(yáng)程介質(zhì)的輸送，是一種具有發(fā)展前途的新型工業(yè)管道用泵。結(jié)構(gòu)原理特點(diǎn)發(fā)展前景

PARTTHREE直線共軛內(nèi)嚙合齒輪泵背景1.背景進(jìn)入二十一世紀(jì),工業(yè)發(fā)展水平突飛猛進(jìn),液壓傳動已逐漸取代了傳統(tǒng)的機(jī)械。齒輪泵是液壓傳動系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的液壓動力元件,根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵兩大類。齒輪泵在實(shí)際生產(chǎn)中運(yùn)用程度很高,是液壓系統(tǒng)的核心零部件具有。自身擁有體積小,重量輕,使用可靠性高,使用壽命較長,制造難度低,維修方便,價格便宜等優(yōu)點(diǎn)。其單級泵的輸出壓力可達(dá)20Mpa,工作時噪音最小可達(dá)到53dB,在液壓行業(yè)被稱為安靜泵（QuietPump）.2.結(jié)構(gòu)原理(1）結(jié)構(gòu)直線共軛內(nèi)嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)如下圖所示，主要由外齒輪、內(nèi)齒圈、前泵蓋、泵體和傳動軸等零部件組成。該泵的月牙板與泵體為一體，外齒輪和內(nèi)齒圈在泵體內(nèi)偏心安裝，且外齒輪為主動輪.(2）原理如圖所示，靠外齒輪與內(nèi)齒圈作內(nèi)嚙合運(yùn)動進(jìn)行工作，其中月牙板和外殼側(cè)壁及齒輪嚙合點(diǎn)沿齒寬方向的接觸線將吸油腔和排油腔隔開。當(dāng)電動機(jī)驅(qū)動軸使外齒輪繞圓心按圖示方向轉(zhuǎn)動時，帶動內(nèi)齒圈繞它的中心作同方向轉(zhuǎn)動，這時在吸油區(qū)附近的封閉容積變大而形成吸油，在排油區(qū)附近的封閉容積變小而產(chǎn)生排油，若齒輪連續(xù)轉(zhuǎn)動，油泵便連續(xù)、周期性地進(jìn)行吸、排油。2.結(jié)構(gòu)原理2.結(jié)構(gòu)原理3、特點(diǎn)直線共輒內(nèi)嚙合齒輪粟具有輸出壓力高、結(jié)構(gòu)簡單、壓力脈動和噪音小的突出優(yōu)點(diǎn),可以應(yīng)用于在各式機(jī)械液壓設(shè)備。這種齒輪泵有一對特殊的直線共輾內(nèi)嚙合齒輪副,外齒輪的齒廓是簡單容易加工的直線,內(nèi)齒圈的齒廓是與外齒輪的齒廓共輒的曲線,曲率小,接觸強(qiáng)度高;而且不存在根切,彎曲強(qiáng)度也很高。4、

發(fā)展前景目前，很多企業(yè)和學(xué)者對直線共軛內(nèi)嚙合齒輪泵進(jìn)行了研究和優(yōu)化設(shè)計(jì)，主要集中在以下幾個方面：（1）直線共軛內(nèi)嚙合齒輪的加工方法研究；（2）齒輪接觸強(qiáng)度和齒圈強(qiáng)度的分析與研究；（3）直線共軛內(nèi)嚙合齒輪泵齒廓曲線與嚙合線方程的推導(dǎo)研究；（4）直線共軛內(nèi)嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)及參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究；（5）直線共軛內(nèi)嚙合齒輪泵流量特性的分析。

結(jié)構(gòu)原理特點(diǎn)發(fā)展前景

PARTFOUR渦輪分子泵背景1.背景

分子泵自1912年誕生以來,至今已快近一個世紀(jì)了。它在初期進(jìn)展較緩慢,在1970年以前，分子泵的應(yīng)用還僅限于核物理、電真空、表面科學(xué)等領(lǐng)域。但近20年來由于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的興起和薄膜工業(yè)的發(fā)展,分子泵才被人們所重視,并得到了興旺和發(fā)達(dá),現(xiàn)代的分子泵已發(fā)展到實(shí)用和普及的階段。渦輪分子泵是一種高速旋轉(zhuǎn)的精密動量傳輸式真空泵,是獲得高真空(HV)和超高真空(UHV)的關(guān)鍵設(shè)備之一，近年來關(guān)于渦輪分子泵的研究變得十分熱門。2.結(jié)構(gòu)原理（1）結(jié)構(gòu)渦輪分子泵是由泵殼、渦輪葉列組件和電動機(jī)(包括電源)組成的。渦輪葉列組件是由多級的動片和定片相間排列組成的。根據(jù)葉片不同的幾何形狀,又把葉列分成高、中、低真空三個區(qū)段。通常葉列的第一級和最末級都是動片,兩動片之間均為定片，結(jié)構(gòu)如圖2.2所示"。（2）原理渦輪分子泵(turbo-molecularpump，TMP，以下簡稱分子泵)依靠高速運(yùn)動的渦輪表面“拖動”氣體分子作定向運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)氣體抽出，獲得清潔高真空和超高真空。2.結(jié)構(gòu)原理氣體輸送能力強(qiáng)。大多數(shù)渦輪分子泵對于輸送輕氣體（如氫、氦）的能力很強(qiáng)在許多應(yīng)用中，渦輪分子泵可不用高真空閥門或粗真空閥，使用方便3、特點(diǎn)清潔，無油蒸汽返流循環(huán)的時間短高壓力下性能良好適于超高真空應(yīng)用對顆粒物或沉積物敏感泵會出現(xiàn)振動和噪音問題暴露大氣易引起事故（2）缺點(diǎn)設(shè)備費(fèi)用高由于結(jié)構(gòu)上的原因,渦輪分子泵也有其致命的缺點(diǎn):造價很高而且易損壞,在損壞前征兆不明顯,不易預(yù)測。如何提高渦輪分子泵的使用壽命,成為企業(yè)致力解決的重要問題之一。目前渦輪分子泵的研究方向主要是整體轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)。4、發(fā)展前景四、結(jié)束語現(xiàn)階段的總結(jié)：

☆現(xiàn)階段的各種流體輸送機(jī)械都或多或少