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1、第二章 输送机械与设备,第二节 液体物料输送机械,一、液力输送原理与分类,（一）液力输送原理 即利用泵、真空吸料装置等将液体物料作一定距离的输送及一定高度的提升。,（二）泵的分类,1、叶轮式泵 2、往复式泵 3、旋转式泵,1、叶轮式泵,凡是依靠高速旋转的叶轮对被输送液体做功的机械，均属于此种类型的泵。如各种形式的离心泵、轴流泵、旋涡泵等。,2、往复式泵,利用泵体内往复运动的活塞或柱塞的推挤对液体做功的机械。这种类型的泵有活塞泵、柱塞泵和隔膜泵。,3、旋转式泵,依靠旋转的转子的推挤对液体做功的机械。这种类型的泵有齿轮泵、罗茨泵、螺杆泵、滑片泵等。,后两类泵又有其原理上的同一性，即均以动件的强制推
2、挤作用（容积变化）达到输送液体的目的，又统称为正位移式泵或容积式泵。,二、离心泵,(一)离心泵的工作原理 液体在叶轮离心力的作用下，从叶轮中心被抛向叶轮外周，以很高的速度(15-20m/s)流入泵壳，并在壳内减速，然后从排出口进入管路。叶轮中心处形成真空,在液面压力与泵内压力的压差作用下，液体经吸入管进入泵内，填补了被排出液体的位置。只要叶轮的转动不停，离心泵便不断地吸入和排出液体。,泵壳,动画,吸水过程,离心泵的工作原理如图2-13(1)(2)所示。,泵轴3上装有叶轮1，叶轮上有若干弯曲的叶片，泵轴受外力作用，带动叶轮在泵壳2内旋转。液体由入口4沿轴向垂直进入叶轮中央，并在叶片之间通过而进入
3、泵壳，最后从泵的液体出口5沿切线排出。,气缚现象,离心泵启动后，不能输送液体，这种现象称为气缚。 气缚现象是怎么产生的？如何解决？,解决方法,使泵内充满液体，在吸入管底部安装带吸滤网的底阀,底阀为止逆阀,滤网为了防止固体物质进入泵内损坏叶轮的叶片而保证泵的正常操作。离心泵的出口后面可装设调节流量的阀门。,气缚及原理,(二)离心泵的基本构成,图2-13(3) 单级单吸离心泵结构图,典型离心泵的结构如图2-13(3)、2-14所示。离心泵主要由泵体、泵盖、轴、叶轮、轴承、密封部件和支座等构成。由原动机带动固定在轴上的叶轮旋转，使叶轮中的液体获得能量.整台泵和电机安装在一个底座上。,图2-14 IS
4、型单级单吸离心泵结构图 1-泵体 2-叶轮螺母 3-止动垫片 4-密封环 5-叶轮 6-泵盖 7-轴套 8-填料环 9-填料 10-填料压盖 11-轴承悬架12-轴,动画,（三）离心泵的分类,1、按液体吸入叶轮的方法分类 单吸式：液体从叶轮一侧吸入 双吸式：叶轮两侧都有吸入口，液体从两面进入叶轮，因此在同样条件下比单吸式泵流量增加1倍，转子承受的轴向推力基本平衡，泵体为水平中分式。,2、按叶轮级数分类,单级泵：同一根轴上只有一个叶轮。 多级泵：同一根轴上串装两个以上叶轮的泵，叶轮数多可使液体获得足够的能量以达到较高的压头。,多级泵动画,(四)离心泵的主要部件,离心泵最主要的部件： 1、叶轮 2
5、、泵壳 3、轴封装置。,1、叶轮,(1)叶轮的作用 叶轮是离心泵的关键部件，它是由若干弯曲的叶片组成。叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体，提高液体的动能和静压能。,(2)叶片的形状 根据叶轮上叶片的几何形式，可将叶片分为后弯、径向和前弯叶片三种，由于后弯叶片可获得较多的静压能，所以被广泛采用。,(3)叶轮的分类 按机械结构分：四种，如图2-15所示。,图2-15 离心泵的叶轮 （1）闭式 （2）半闭式 （3）开式 （4）双吸 1-叶片 2-前盖板 3-后盖板,闭式：在叶片的两侧带有前后盖板的叶轮(1图) 半闭式：在吸入口侧无盖板的叶轮(2图) 开式：在叶片两侧无前后盖板的叶轮(3图) 双
6、吸式：由叶轮两侧吸入液料(4图) 由于闭式叶轮宜用于输送清洁的液体，泵的效率较高，一般离心泵多采用闭式叶轮。,按吸液方式不同分类 分为单吸式和双吸式两种。 双吸式叶轮不仅具有较大的吸液能力，而且可以基本上消除轴向推力。,2泵壳,泵壳的形状：泵体的外壳多制成蜗壳形，它包围叶轮,在叶轮四周展开成一个截面积逐渐扩大的蜗壳形通道（见图2-13）。,泵壳的作用： 汇集液体，即从叶轮外周甩出的液体，再沿泵壳中通道流过，排出泵体； 转能装置，因壳内叶轮旋转方向与蜗壳流道逐渐扩大的方向一致,减少了流动能量损失,并且可以使部分动能转变为静压能。,叶轮在泵壳内顺蜗壳形通道逐渐扩大的方向旋转。由于通道逐渐扩大，以高
7、速从叶轮四周抛出的液体便逐渐降低流速，减少了能量损失，并使部分动能有效地转化为静压能。,动画,总结：泵壳不仅是一个汇集由叶轮抛出液体的部件，而且本身又是一个能量转换装置。,3、轴封装置,泵轴旋转而泵壳不动，泵轴与泵壳之间的密封称为轴封，其作用是防止高压液体从泵壳内沿间隙漏出，或外界空气漏入泵内。轴封装置保证离心泵正常、高效运转，常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种。,三、往复泵的原理与结构,1、结构 往复泵是一种容积式泵，如图所示。其结构主要有活塞杆1、活塞2、泵缸3、吸入阀4和排出阀5。泵缸内活塞与阀门间的空间称为工作室。,往复泵的结构,2、工作原理,传动机械带动活塞在活塞缸内移动而将液体
8、物料吸入和排出。即活塞往复运动将液体交替地吸入并排出缸体，从而实现输送液体的目的。,单作用泵,双作用泵,四、转子泵的原理与结构,（一）齿轮泵 齿轮泵属于回转式容积泵，如图2-11、图2-12所示。 齿轮泵是靠一对转动啮合的齿轮完成泵送工作的。随着啮合齿轮的不断旋转，工作容积交替扩张和缩小，从而完成吸入和压出液体的输送任务。,动画,按齿轮的啮合方式可分为内啮合式泵与外啮合式泵。 齿轮泵产生的压头高，常用来输送粘度较大而不合杂质的液体，如糖浆、油类等。,图2-11 外啮合齿轮泵示意图,图2-12 内啮合齿轮泵示意图,（二）滑片泵,结构如图2-23所示。主要工作部件是一个带有径向槽而偏心装置在泵壳中
9、的转子。,图2-23 滑板泵工作示意图 1-转子 2-泵壳 3-滑板,在转子的径向槽中装有沿槽自由滑动的滑片,滑片靠转动的离心力(也有靠弹簧和导向滚柱)而伸出,压在泵壳两侧的内壳面上，并在其上滑动。,当转子转动时，两相邻滑片与内壳壁间所围成的空间容积是变化的。当吸液侧空间逐渐由小变大时吸入液体，当转子到密封凸座之后，空间便由大变小而将液体诽入排液室。,工作原理图,（三）罗茨泵,1、工作原理 罗茨泵的工作原理见图2-21，这种泵是在两平行轴上装有一对“8”字形断面的转子,两转子以等角速度作方向相反的旋转运动。 当转子旋转时，液体从进液口进到由转子与泵壳和端盖构成的空间中。被抽入的液体和反冲回来的液体一起驱压到排液口处而被排走。,图2-21 罗茨泵工作原理,图2-22 罗茨泵结构 1-齿轮箱 2-左侧箱 3-泵体 4-从动转子 5-主动转子,动画,（四）螺杆泵,螺杆泵有单螺杆泵和双螺杆泵。 具体内容自习,单螺杆泵,双螺杆泵,问题,说明离心泵的工作原理，叶轮的类型。 什么是气缚现象？如何解决？ 说明转子泵的工作原理。,