第二章---输送设备课件

第二讲输送设备学习目标掌握掌握离心泵的工作原理，离心泵的工作点离心泵的工作原理，离心泵的工作点与流量调节，离心泵的汽蚀现象与流量调节，离心泵的汽蚀现象熟悉熟悉离心泵的类型、操作与注意事项离心泵的类型、操作与注意事项了解离心式通风机、鼓风机、压缩机和真了解离心式通风机、鼓风机、压缩机和真空泵的结构和特点，带式输送机、链式输空泵的结构和特点，带式输送机、链式输送机和螺旋式输送机的结构和特点送机和螺旋式输送机的结构和特点第二章第二章 输送设备输送设备输送设备输送设备按工作原理按工作原理不同一般分为连续式输不同一般分为连续式输送机械和间歇式输送机械。送机械和间歇式输送机械。按输送物料种类按输送物料种类不同分为流体输送设备和固体输送设备。不同分为流体输送设备和固体输送设备。输送液体的设备称为输送液体的设备称为泵泵；输送气体的设备根；输送气体的设备根据被输送气体所产生压强的大小分为通风机、据被输送气体所产生压强的大小分为通风机、鼓风机、压缩机和真空泵等。鼓风机、压缩机和真空泵等。流体输送设备的流体输送设备的特点特点：有利于生产过程：有利于生产过程的连续化和自动化，又有利于保证药品的连续化和自动化，又有利于保证药品的卫生。的卫生。固体输送设备有：固体输送设备有：带式输送机、链式输带式输送机、链式输送机、斗式提升机、螺旋式输送机、振送机、斗式提升机、螺旋式输送机、振动输送机及气力输送系统等。动输送机及气力输送系统等。第一节第一节 液体输送设备液体输送设备向液体提供能量的装置称为液体输送向液体提供能量的装置称为液体输送设备或泵。设备或泵。液体输送设备液体输送设备按工作原理不同按工作原理不同分为分为离离心泵、往返泵和旋转泵等。心泵、往返泵和旋转泵等。一、离心泵一、离心泵离心泵是药品生产中一种最常用最典型离心泵是药品生产中一种最常用最典型的液体输送设备，具有结构简单紧凑、的液体输送设备，具有结构简单紧凑、使用方便、运转可靠、使用范围广等使用方便、运转可靠、使用范围广等特特点点。（一）离心泵的工作原理（一）离心泵的工作原理离心泵启动前离心泵启动前，必须用被输送液体灌满吸入管路、，必须用被输送液体灌满吸入管路、叶轮和泵壳，这种操作称为叶轮和泵壳，这种操作称为灌泵灌泵。液体由旋转叶轮中心向外缘运动时在叶轮中心形液体由旋转叶轮中心向外缘运动时在叶轮中心形成了低压区，在吸入侧液面压强与泵吸入口及叶成了低压区，在吸入侧液面压强与泵吸入口及叶轮中心低压区之间的压差作用下，轮中心低压区之间的压差作用下，液体被吸入叶液体被吸入叶轮。轮。离心泵是一种没有自吸能力的液体输送设备离心泵是一种没有自吸能力的液体输送设备。在。在泵启动前，若吸入管路、叶轮和泵壳内没有完全泵启动前，若吸入管路、叶轮和泵壳内没有完全充满液体而存在部分空气，则由于空气的密度远充满液体而存在部分空气，则由于空气的密度远小于液体的密度，叶轮旋转对其产生的离心力很小于液体的密度，叶轮旋转对其产生的离心力很小，叶轮中心处形成的低压不足以造成吸入液体小，叶轮中心处形成的低压不足以造成吸入液体所需的真空度。此时启动离心泵也不能输送液体，所需的真空度。此时启动离心泵也不能输送液体，此现象为此现象为气缚现象气缚现象。因此。因此离心泵启动前必须灌泵。离心泵启动前必须灌泵。底阀底阀是一种单向阀，其作用是防止启动前灌是一种单向阀，其作用是防止启动前灌入的液体从泵内排出。入的液体从泵内排出。出口阀出口阀主要供启动、停车及调节流量时使用。主要供启动、停车及调节流量时使用。若将泵的吸入口装于吸入侧设备中的液位之若将泵的吸入口装于吸入侧设备中的液位之下，液体就会自动流入泵中，启动前就下，液体就会自动流入泵中，启动前就不需不需灌泵灌泵了。了。（二）离心泵的主要部件（二）离心泵的主要部件叶轮、泵壳和轴封装置叶轮、泵壳和轴封装置是离心泵的三个主要零部是离心泵的三个主要零部件。件。1.1.叶轮叶轮叶轮是离心泵的叶轮是离心泵的核心部件核心部件。叶轮的作用是将原动机的机械能传递给液体，叶轮的作用是将原动机的机械能传递给液体，使液体的静压能和动能均有所提高。使液体的静压能和动能均有所提高。按结构不同，叶轮有闭式、半闭式和开式三种按结构不同，叶轮有闭式、半闭式和开式三种类型。类型。闭式叶轮的叶片两侧均设有盖板，因而效率较高，闭式叶轮的叶片两侧均设有盖板，因而效率较高，适用于输送不含固体颗粒的清洁液体，缺点是结适用于输送不含固体颗粒的清洁液体，缺点是结构比较复杂。构比较复杂。2.2.泵壳泵壳蜗壳不仅作为汇集和导出液体的通道，而蜗壳不仅作为汇集和导出液体的通道，而且又是一个能量转换装置。且又是一个能量转换装置。对较大的离心泵，为减小叶轮甩出的高速对较大的离心泵，为减小叶轮甩出的高速液体与泵壳之间的碰撞而产生过大的阻力液体与泵壳之间的碰撞而产生过大的阻力损失，可在叶轮与泵壳间安装一个导轮。损失，可在叶轮与泵壳间安装一个导轮。3.3.轴封装置轴封装置常用的轴封装置有常用的轴封装置有填料密封和机械密封填料密封和机械密封两种。两种。填料密封填料密封的优点是结构简单、成本较低，但密封的优点是结构简单、成本较低，但密封效率较低、使用寿命较短、磨损轴并会使轴发热效率较低、使用寿命较短、磨损轴并会使轴发热而出现抱轴现象，因此而出现抱轴现象，因此需要定期调解压紧盖，以需要定期调解压紧盖，以保证密封效果。保证密封效果。机械密封的优点是密封性好，装置紧凑，使用寿机械密封的优点是密封性好，装置紧凑，使用寿命长，轴不受摩擦，功率消耗低。缺点是结构复命长，轴不受摩擦，功率消耗低。缺点是结构复杂，制造要求高。杂，制造要求高。（三）离心泵的主要性能参数和特征曲线（三）离心泵的主要性能参数和特征曲线1.1.离心泵的主要性能参数离心泵的主要性能参数流量（流量（Q)Q)扬程扬程(H)(H):指离心泵能够向单位重量（指离心泵能够向单位重量（1N)1N)的液的液体提供的有效机械能，又称为体提供的有效机械能，又称为压头压头，单位是，单位是m m效率（效率（）功率（功率（N)N)2.2.离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线u离心泵的压头、功率、效率与流量之间的关离心泵的压头、功率、效率与流量之间的关系曲线，称为系曲线，称为离心泵的特征曲线。离心泵的特征曲线。H-QH-Q曲线：曲线：较平坦的较平坦的H-QH-Q曲线适用于扬程变化曲线适用于扬程变化不大而要求流量变动范围较大的场合；较陡不大而要求流量变动范围较大的场合；较陡的的H-QH-Q曲线适用于要求扬程变化范围大而流量曲线适用于要求扬程变化范围大而流量变动较小的场合。变动较小的场合。N-QN-Q曲线：曲线：离心泵在启动时，应将出口阀关闭，离心泵在启动时，应将出口阀关闭，即在流量为零的情况下启动，其目的是为了降即在流量为零的情况下启动，其目的是为了降低启动功率，以免电动机因超载而受损。低启动功率，以免电动机因超载而受损。-Q-Q曲线：曲线：选用离心泵时，应使泵尽量在设计选用离心泵时，应使泵尽量在设计点附近的流量和压头下工作，这样最为经济。点附近的流量和压头下工作，这样最为经济。离心泵铭牌上标出的性能参数就是指该泵在最离心泵铭牌上标出的性能参数就是指该泵在最高效率点下运行时的性能参数。高效率点下运行时的性能参数。（四）特征曲线的影响因素（四）特征曲线的影响因素1.1.液体密度液体密度离心泵的流量、扬程、效率均与液体的密度无离心泵的流量、扬程、效率均与液体的密度无关，泵的轴功率与液体的密度有关关，泵的轴功率与液体的密度有关2.2.液体黏度液体黏度当被输送液体的黏度大于常温下清水的黏度时，当被输送液体的黏度大于常温下清水的黏度时，液体在泵体内的能量损失将增大，此时泵的流液体在泵体内的能量损失将增大，此时泵的流量、扬程将减小，效率下降而轴功率增大。量、扬程将减小，效率下降而轴功率增大。3.3.液体浓度液体浓度反映在黏度和密度上反映在黏度和密度上4.4.转速转速5.5.叶轮直径叶轮直径（五）离心泵的汽蚀现象和安装高度（五）离心泵的汽蚀现象和安装高度1.1.离心泵的汽蚀现象离心泵的汽蚀现象当被吸液体上方的压强一定时，叶轮中心当被吸液体上方的压强一定时，叶轮中心附近低压区的压强愈低，则吸上高度愈高。附近低压区的压强愈低，则吸上高度愈高。当低压区的最低压强等于或小于输送温度当低压区的最低压强等于或小于输送温度下液体的饱和蒸气压时，会出现下液体的饱和蒸气压时，会出现汽蚀现象汽蚀现象。汽蚀的危害汽蚀的危害传递至叶轮及泵壳的冲击波可使泵体产传递至叶轮及泵壳的冲击波可使泵体产生振动和噪声生振动和噪声液体中微量的溶解氧可对金属产生化学液体中微量的溶解氧可对金属产生化学腐蚀腐蚀严重时泵甚至完全不能输出液体。严重时泵甚至完全不能输出液体。2.2.离心泵的安装高度离心泵的安装高度叶轮中心附近低压区的压强越低，离心泵允许安叶轮中心附近低压区的压强越低，离心泵允许安装高度就越大装高度就越大。但若泵吸入口处液体的压强等于。但若泵吸入口处液体的压强等于或低于操作温度下液体的饱和蒸气压，即会产生或低于操作温度下液体的饱和蒸气压，即会产生汽蚀现象。为保证离心泵能正常工作，避免汽蚀汽蚀现象。为保证离心泵能正常工作，避免汽蚀现象的发生，泵吸入口处的压强不能过低，这样现象的发生，泵吸入口处的压强不能过低，这样泵的安装高度就不能太高。泵的安装高度就不能太高。离心泵的安装高度可离心泵的安装高度可根据汽蚀余量来计算。根据汽蚀余量来计算。（六）离心泵的工作点（六）离心泵的工作点液体输送系统由泵和管路系统组成。液体输送系统由泵和管路系统组成。1.管路特征曲线管路特征曲线管路特征曲线的形状取决于管路系统的布管路特征曲线的形状取决于管路系统的布局和操作条件，而与泵的性能无关。局和操作条件，而与泵的性能无关。2.离心泵的工作点离心泵的工作点（七）离心泵的流量调节（七）离心泵的流量调节1.改变管路特征曲线改变管路特征曲线2.改变泵的转速改变泵的转速3.切割叶轮外径切割叶轮外径（八）离心泵的种类与选型（八）离心泵的种类与选型1.1.离心泵的种类离心泵的种类按被输送液体的性质不同，离心泵可分为水按被输送液体的性质不同，离心泵可分为水泵、耐腐蚀泵、油泵和杂质泵等；按叶轮吸泵、耐腐蚀泵、油泵和杂质泵等；按叶轮吸入液体方式不同，可分为单吸泵和双吸泵；入液体方式不同，可分为单吸泵和双吸泵；按叶轮数目不同可分为单级泵和多级泵。按叶轮数目不同可分为单级泵和多级泵。水泵：广泛用于工业生产、城市给排水水泵：广泛用于工业生产、城市给排水和农业排灌。和农业排灌。杂质泵：用来输送含固体颗粒的悬浮液杂质泵：用来输送含固体颗粒的悬浮液及黏度较大的浆液等。及黏度较大的浆液等。2.2.离心泵的选用离心泵的选用根据被输送液体的性质和操作条件，确定根据被输送液体的性质和操作条件，确定泵的类型。泵的类型。确定输送系统的流量和扬程确定输送系统的流量和扬程确定泵的型号确定泵的型号核算泵的轴功率核算泵的轴功率（九）离心泵的操作与注意事项（九）离心泵的操作与注意事项1.1.启动前准备启动前准备2.2.启动与运行启动与运行全开进口阀，关闭出口阀全开进口阀，关闭出口阀3.3.停车停车逐渐关闭出口阀，切断电源逐渐关闭出口阀，切断电源二、其他类型泵二、其他类型泵如往复泵、旋转泵等，其中旋转泵又包括齿轮泵、如往复泵、旋转泵等，其中旋转泵又包括齿轮泵、螺杆泵和漩涡泵等。螺杆泵和漩涡泵等。（一）往复泵（一）往复泵1.1.结构结构往复泵主要由泵缸、活塞、活塞杆、单向吸往复泵主要由泵缸、活塞、活塞杆、单向吸入阀和排出阀组成。入阀和排出阀组成。2.2.往复泵的工作原理往复泵的工作原理往复泵是依靠安装在泵体内的活塞作往复运往复泵是依靠安装在泵体内的活塞作往复运动，依次开启吸入阀和排出阀，从而实现液动，依次开启吸入阀和排出阀，从而实现液体的吸入和排出。体的吸入和排出。3.3.分类分类根据活塞往复一次时泵缸排液次根据活塞往复一次时泵缸排液次数的不同，往复泵分为数的不同，往复泵分为单动泵、单动泵、双动泵和三联泵双动泵和三联泵。冲程冲程：单动泵单动泵活塞在泵缸内左右活塞在泵缸内左右两端点间运动的距离。两端点间运动的距离。4.4.往复泵的工作点往复泵的工作点5.5.往复泵的流量调节往复泵的流量调节旁路调节旁路调节改变转速和活塞行程改变转速和活塞行程（二）旋转泵（二）旋转泵 旋转泵形式很多，如齿轮泵、罗茨泵和螺旋转泵形式很多，如齿轮泵、罗茨泵和螺杆泵等。杆泵等。1.齿轮泵齿轮泵常用于黏稠液体的输送，但不能输常用于黏稠液体的输送，但不能输送含固体颗粒的悬浮液。送含固体颗粒的悬浮液。2.罗茨泵罗茨泵由于结构简单，便于拆洗，且可产由于结构简单，便于拆洗，且可产生中等压头，因而常用于黏稠物料的输送。生中等压头，因而常用于黏稠物料的输送。齿轮泵齿轮泵罗茨泵罗茨泵螺杆泵螺杆泵旋涡泵旋涡泵3.3.螺杆泵螺杆泵具有压头大、效率高、流量均匀、噪声低具有压头大、效率高、流量均匀、噪声低等特点，常用于高压黏稠性液体的输送。等特点，常用于高压黏稠性液体的输送。4.4.旋涡泵旋涡泵旋涡泵是一种旋涡泵是一种特殊类型的离心泵特殊类型的离心泵，主要由泵壳、，主要由泵壳、叶轮、引液道、间壁等组成。叶轮、引液道、间壁等组成。旋涡泵通过旁路来调节流量。旋涡泵通过旁路来调节流量。旋涡泵构造简单、制造方便，扬程高，常用于小旋涡泵构造简单、制造方便，扬程高，常用于小流量高扬程或低黏度液体的输送。流量高扬程或低黏度液体的输送。第二节第二节 气体输送设备气体输送设备按终压和压缩比的大小，气体输送设备按终压和压缩比的大小，气体输送设备可分为四类：通风机、鼓风机、压缩机、可分为四类：通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。真空泵。气体输送设备还可按其结构与工作原理气体输送设备还可按其结构与工作原理分为离心式、往复式、旋转式和流体作分为离心式、往复式、旋转式和流体作用式等，其中以离心式和往复式最为常用式等，其中以离心式和往复式最为常用。用。一、离心式通风机一、离心式通风机离心式通风机主要由蜗壳形机壳、叶轮和机座组离心式通风机主要由蜗壳形机壳、叶轮和机座组成。成。中、低压离心式通风机常用于车间的通风中、低压离心式通风机常用于车间的通风换气，高压离心式通风机常用于气体的输换气，高压离心式通风机常用于气体的输送。送。二、鼓风机二、鼓风机常见的鼓风机有离心式鼓风机和罗茨鼓风机。常见的鼓风机有离心式鼓风机和罗茨鼓风机。三、压缩机三、压缩机（一）离心式压缩机（一）离心式压缩机离心式压缩机具有体积小，重量轻、运行平稳、离心式压缩机具有体积小，重量轻、运行平稳、维修方便、无润滑油污染等优点。维修方便、无润滑油污染等优点。（二）液环式压缩机（二）液环式压缩机（三）往复式压缩机（三）往复式压缩机往复式压缩机主要由气罐、活塞、吸入阀和排出往复式压缩机主要由气罐、活塞、吸入阀和排出阀阀组成组成。往复式压缩机的压缩循环包括吸气、压缩、排气往复式压缩机的压缩循环包括吸气、压缩、排气和膨胀和膨胀四个过程四个过程。四、真空泵四、真空泵从设备或系统中抽出气体的设备称为从设备或系统中抽出气体的设备称为真空泵。真空泵。（一）水环式真空泵（一）水环式真空泵水环式真空泵是一种湿式真空泵。水环式真空泵是一种湿式真空泵。此类真空泵的此类真空泵的优点优点是结构简单、紧凑，易是结构简单、紧凑，易于制造和维修。适用于抽吸有液体的气体于制造和维修。适用于抽吸有液体的气体以及腐蚀性和爆炸性气体。以及腐蚀性和爆炸性气体。（二）旋片式真空泵（二）旋片式真空泵（三）喷射泵（三）喷射泵喷射泵是利用流体流动时动能与静压能之喷射泵是利用流体流动时动能与静压能之间的相互转换来吸入和排出流体的，它间的相互转换来吸入和排出流体的，它既既能输送液体，又能输送气体。能输送液体，又能输送气体。喷射泵的优点是结构简单、紧凑，喷射泵的优点是结构简单、紧凑，没有活动部分。没有活动部分。缺点是蒸气消耗量大效率很低，故缺点是蒸气消耗量大效率很低，故一般只作真空泵使用，而不作输送一般只作真空泵使用，而不作输送设备用。设备用。第三节第三节 固体输送设备固体输送设备固体输送设备可分为连续式和间歇式两大类。固体输送设备可分为连续式和间歇式两大类。间歇式输送设备的工作过程具有周期性，且间歇式输送设备的工作过程具有周期性，且装卸物料时停止输送，输送物料时也不装卸。装卸物料时停止输送，输送物料时也不装卸。间歇式输送设备一般包括起重设备和运输设间歇式输送设备一般包括起重设备和运输设备两大类。备两大类。一、带式输送机一、带式输送机带式输送设备是带式输送设备是药品生产中应用最药品生产中应用最广泛的连续式输送广泛的连续式输送设备。设备。在带式输送机中，输送带既是承放物料的承载件，在带式输送机中，输送带既是承放物料的承载件，又是传递牵引力的牵引件，它是带式输送机中成又是传递牵引力的牵引件，它是带式输送机中成本最高，也是最易磨损的部件。本最高，也是最易磨损的部件。按起作用不同，滚筒分为驱动、改向和紧张滚筒按起作用不同，滚筒分为驱动、改向和紧张滚筒等。驱动滚筒是传递动力的主要部件，输送带借等。驱动滚筒是传递动力的主要部件，输送带借助与滚筒之间的摩擦力而运行。助与滚筒之间的摩擦力而运行。网纹带，也不适合于倾角过大的场合。网纹带，也不适合于倾角过大的场合。二、链式输送机二、链式输送机链式输送机特点：输送链式输送机特点：输送能力大、运行平稳可靠、能力大、运行平稳可靠、适用范围广。除黏度特别适用范围广。除黏度特别大的物料外，绝大多数固大的物料外，绝大多数固态物料以及成件物品都可态物料以及成件物品都可用它来输送。用它来输送。三、斗式提升机三、斗式提升机斗式提升机的工作过程包斗式提升机的工作过程包括装料、提升和装卸三个过括装料、提升和装卸三个过程。程。斗式提升机的卸料方式有离心式、混斗式提升机的卸料方式有离心式、混合式和重力式三种。合式和重力式三种。斗式提升机斗式提升机缺点缺点：不能水平输送，必：不能水平输送，必须均匀供料，过载能力较差。须均匀供料，过载能力较差。四、螺旋式输送机四、螺旋式输送机螺旋式输送机是利用螺旋螺旋式输送机是利用螺旋叶片的旋转来输送物料的设叶片的旋转来输送物料的设备，它主要由料槽、进出料备，它主要由料槽、进出料口、旋转叶片、轴承和驱动口、旋转叶片、轴承和驱动装置等组成。装置等组成。五、气力输送装置五、气力输送装置气力输送装置是一种借助于具有一定能量的气力输送装置是一种借助于具有一定能量的气流，将粉粒状物料从一处输送至另一处的气流，将粉粒状物料从一处输送至另一处的连续输送装置。连续输送装置。（一）气力输送原理（一）气力输送原理（二）气力输送系统（二）气力输送系统吸送式气力输送系统吸送式气力输送系统压送式气力输送系统压送式气力输送系统混合式气力输送系统混合式气力输送系统