流体输送与控制机械__泵

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,流体输送与控制机械-泵与阀门,泵与阀门根底知识培训手册,培训者简介,培训人：xxx,课程大纲,流体输送机械 泵,流体控制机械 阀门,培训对象,1.进口维修工,2.前处理维修工,3.产处理操作工,课程目标,1,3,4,学会平安操作,掌握设备的根本结构和工作原理,能够分析和排除简单的故障,防止操作失误带来的产品质量风险,2,课堂要求,1,课堂要求,3,2,上课期间请将 调到震动,学员必须遵守课堂纪律,课堂期间不允许人员随意走动,积极思考问题，及时记录培训内容,流体输送机械 泵,第一节 泵的概述和通用根底知识,一、泵的概述,二、泵的分类,三、不同类型泵的描述,四、泵的通用根底知识,第二节 离心式奶泵,一、概 述,二、离心泵的工作原理和结构,三、离心泵的特性,四、离心泵的工作特点,五、离心泵的密封装置,六、离心泵安装本卷须知,七、使用离心泵的本卷须知,八、离心泵的选用,九、离心泵的操作机故障排除,十、了解离心泵的延伸,第三节 自 吸 泵,一、概 述,二、WS+自吸泵的工作原理,三、APV自吸泵的演变,四、Afal-laval液环式自吸泵工作原理,第四节 三柱塞式往复泵,一、概 述,一体积泵的工作原理：,二、均质机泵体的结构,1泵体结构刨试图,三、三柱塞均质机泵的工作原理,第五节 螺杆泵,一、结 构,二、 原 理,三、技术特征,第六节 齿 轮 泵,一、概 述,二、外啮合齿轮泵,三、内啮合齿轮泵,四、转子泵的输送脉冲,五、转子泵的输送物料量的脉冲,六、几种转子泵的比较,第七节 其它正位移泵,一、计量泵,二、隔膜泵,第一节 泵的概述和通用根底知识,泵的概念解释：,在生产过程中要将流体从一处送至他处，无论是提高其位置或是使其压力升高，或只需克服沿途管路的阻力，都可以向流体提供机械能的方法来实现。流体从输送机械获得机械能后，其直接表现为静压头的增大。新增的静压头在输送的过程中在转化成其他的压头如动压头、位压头、静压头或消耗于克服流体的阻力，所以，流体输送就是向流体做功以提高机械能的装置。显然，流体输送又需要外来的动力驱动。那么，输送液体的机械就称为泵。,乳品加工企业对泵的要求,乳品厂的牛乳输送也靠泵来完成，这种卫生泵不同于普通水泵，对其有以下的要求：,1对便于拆卸的结构，泵体内无死角，便于清理。,2有防止空气吸入的措施。以免形成大量的泡沫影响下一工序的操作。,3与牛乳接触的局部能耐腐蚀，对牛乳无不良影响,一、,泵的概述,二、泵的分类,根据泵的原理对泵可分为三大类如下表所示：,泵,叶片泵,体积泵,正位移泵,其他类泵,离心泵,自吸泵,轴流泵,真空泵,往复泵,转子泵,活塞泵,柱塞泵,齿轮泵,螺杆泵,隔膜泵,液体动力泵,电磁泵,旋涡泵,蠕动泵,三、泵的概述,1.叶片泵 利用工作的叶轮输送液体，乳品厂最为常用的泵为离心泵。,2.体积泵 又称正位移泵，它是利用工作室体积的周期变化变化输送液体。乳品厂最为常用见的是三柱塞往复泵均质机、螺杆泵、齿轮泵。,3.其它类型泵 包括液体动力作用泵、电磁泵等。流体动力作用泵是利用另一种工作流体的能量来输送液体，如喷射泵、水锤泵等。而电磁泵那么是利用磁力来输送流体。,4.泵属于通用机械，限于篇幅对其原理及一般规律不做全面介绍。在这里，我们结合乳品厂的实际，重点介绍：,1叶片泵中的离心泵、自吸泵；,2体积泵中的三柱塞往复泵、转子泵的螺杆泵和齿轮泵；,3以及泵的维护、管理要点；,四、泵的通用根底知识,1.泵的作用：,内能, 静压头,W,泵做功,W,泵做功,增加液体的动能和势能,用Z表示,用u,2,/2g表示,用p/,g表示,图 1,泵的通用根底知识,2.能量来自于 电机电能,图 2,泵的通用根底知识选学,3.关于泵的能量转换方式,3.1简单介绍流体能量变化的衡算方程：柏努利方程,上图1是说明流体能量转化的示意图，流体能量的增加是由外力克服阻力W阻力工所做的功W泵做功，这里的外力工就是泵的机械能转化成以下能量：,位压头：即势能用Z表示位压头即流体被泵提高的高度所具有的的能量,动压头：即动能用u2/2g表示动压头即流体被泵加速后所具有的动能,静压头：即内能用P/g静压头即流体被泵增加内压能,那么流体的总能量即总压头=位压头+动压头+静压头，这里的总压头就是流体当前所具有的总能量,根据能量守恒定律即合外力所做的功=能量变化,那么柏努利方程也是关于流体能量守恒的定律，那么他的机械能衡算式是 Z+ u2/2g +P/g=W泵做功 W阻力工,先来认识一下泵,注：泵的不同取决于泵头的组装形式和泵传输流体方式。即取决于泵的工作原理，以下泵是乳品企业常见的使用的泵体,叶片泵,体积泵,正位移泵,柱塞泵,均质泵,离心泵,转子泵,螺杆泵,转子泵,齿轮泵,自吸泵,液环泵,第二节 离心式奶泵,一、概 述,离心泵是叶片泵的典型代表,利用奶泵的目的是提高运行时的压头，以到达输送和喷雾等目的。,离心泵是乳品厂中应用最广的一种输液设备。离心泵的结构简单，流量也易于调节，并适于输送有腐蚀性、含悬浮物等食品生产中性质的特殊液体，这样为乳品生产企业来输送物料或进行CIP清洗提供了保证。比方常高温使用的M2、M4、M5、M10等均属于离心泵,二、离心泵的工作原理和结构,工作原理：,1开动前离心泵内要先灌满所输送的液体。开动后，叶轮旋转，产生离心力。液体因而从叶轮中心被抛向叶轮外周，压力增高；并以很高的速度1525m/s流入泵壳，在泵内减速，是大局部动能转化为压力能，然后从排出口进入管路。,2叶轮内的液体被排出管路后，叶轮的中心又形成真空。泵的吸入管路一端与叶轮中心处相通，在液面常为大气压与泵内压力负压的压差作用下，液体便经吸入管路进入泵腔，填补了被排出液体的位置。只要叶轮不停的旋转，离心泵就不断地吸入和排出液体。由此可见离心泵之所以能输送液体，主要是依靠高速旋转的叶轮所产生的离心力，因此故名离心泵,1、离心泵工作原理,离心泵工作原理续,3离心泵开动前，如果泵体内和吸入管路没有充满液体，它便没有抽吸液体的能力，这是因为空气的密度比液体小得多，叶轮旋转所产生的离心力缺乏以造成吸上液体所需要的真空度。像这种因泵壳内存在气体而导致吸不上液体的现象，称为“气缚。如果泵的入口高于吸入液体的液面，为了防止气缚现象的发生，通常将泵的入口处装个止逆阀，防止泵内的液体在停机后倒流变空，如果吸入液体的液面高于离心泵吸入端口，那么不需要安装止逆阀门,4离心泵开机前一定要断定泵体内有液体，防止空转，否那么将会对离心泵的轴封造成巨大的磨损，甚至损坏；自冷式的机械密封一定要检查冷却水的流量以及在生产时是否开启。,离心泵工作原理示意图,半开式叶轮,主要构件：旋转的叶轮和固定的泵壳,工作原理：,高速旋转的叶轮带动液体产生离心力而输送液体,串联使用会增加出口压力,并联使用会增加管道流量,泵的其它妙用：,Z,S,允许,泵的安装高度：“ZS允许是泵的,最高安装高度，如果高于此安装,高度，那么会发生“汽蚀现象,2、离心泵的根本结构,以下图为离心泵结构图，根本由泵壳、叶轮、机械密封动环和静环、电动机等组成,离心泵的泵体最根本的核心部件为叶轮与泵壳,离心泵,泵体,全貌,电机 动环 底盖 密封圈 静环 叶轮 泵壳,拆卸工具,离心泵的叶轮,离心泵的叶轮是离心泵的核心部件，普通的离心泵的叶轮如下图，分为闭式、开式与半开式三种。液体从中心进入后，经过这些通道流向叶轮的周边。箭头方向为叶轮的转动方向,半开式,闭式,开式,图1-1,图1-2,图1-3,离心泵的叶轮续,离心泵的叶轮没有前后盖板轮叶完全外露，称为开式图1-1；有些只有后盖板称为半开式图1-2 ；有前后盖板的叶轮称为闭式叶轮图1-3,叶轮一般有假设干叶片，叶片可以是前弯，也可以是后弯，小型的卫生泵甚至只有一片通过轴心的平直叶片如图1-4所示,离心泵的种类主要根据翼轮不同而区分：,1开式多翼式、单片式，他们用于输送浆料，适用于粘性大或有固体颗粒的悬浮物的液体时，不易堵塞，但液体在叶片间运动时易发生倒流，故效率也降低。,2闭式具有较高的扬程与流量，效率亦较高，但不适于输送粘度较大或有固体颗粒的悬浮物的液体,具有封闭式离心泵的结构示意图,图1-4,具有封闭式离心泵的结构示意图,离心泵的泵壳,离心泵的泵壳就是泵体的外壳，它包围旋转的叶轮，并设有与叶轮垂直的液体入口和切线出口。泵壳在叶轮四周形成一个截面积逐渐扩大的蜗牛壳型通道，故称为蜗壳。叶轮和壳内旋转的方向是顺着蜗壳型通道内逐渐扩大的方向即按叶轮旋转的方向来说叶片是向后弯的，愈近出口，壳内所接受的液体量愈大，所以通道的截面积必须逐渐增大。更为重要的是以高速从叶轮四周抛出的液体在在通道内逐渐降低速度，使一大局部动能便转变为静压能，既提高了流体的出口压力，又减少了液体因流速过大而引起的泵体内不得能量损耗。所以，泵壳即作为泵的外壳聚集液体，它本身也是一个能量转换器。,离心泵的泵壳,离心泵的泵壳有些泵壳内在叶轮的外周还装一个带固定的带叶片的环，称为导轮，导轮上的叶片导叶的弯曲方向与叶轮上叶片弯曲方向相反，其弯曲角度恰好与液体从叶轮的流出方向相适应，引导液体在泵壳的通道内平缓的改变流动方向，使能量损失最小，使流体从动压头转化成静压头的效率最高。以下图即为离心泵的泵腔的几种形式,导叶轮,三、离心泵的特性,离心泵的特性：泵的流量、扬程和功率与泵的结构有关，可根据使用说明书中的性能曲线图而加以选用。同一台泵，如泵的转速与泵送液体的重度均不变，仅叶轮直径改变，那么其流量、扬程和功率的变化，有其一定的性能变化曲线。如以下图2-1，该图说明同一流量下叶轮越大那么扬程越大，如果是相同扬程那么叶轮越大那么流量越大，但所需功率也越大,液体进入泵的吸入口是依靠液体,被轮叶甩出产生的离心力而形成,一定的负压，在大气压力的作用,下使液体进入。故泵在开机前，,泵腔必须充满液体，或使被泵送,液体或高于泵的吸入口，泵才能,正常启动。离心泵都有最大吸入,高度，如果液面与泵吸入口的距,离低于泵的最大吸入口，那么泵不,能正常工作,四、离心泵的工作特点,离心泵的特点：,出口不怕堵,出口压力不易过高,容易清洗,怕空气、怕空转,不能自注,适合黏度相对低、不含气体的产品,五、离心泵的密封装置,用于输送牛乳的离心泵的转轴与泵体间密封装置是很得要的，良好的密封结构，要防止液体的泄漏和空气的渗入，又要有适当的润滑性和耐磨性，对食品生产，还要符合卫生要求。目前最常用的是,石墨,和,金属陶瓷端面,密封结构。,1- 叶轮 2- 主轴 3- 键 4- 弹簧 5- 不锈钢挡环 6- 泵体,7- 螺钉 8- 垫片 9- 压紧环 10- 柱头螺钉 11- 不透性石墨动环,12- 氯丁橡胶圈 静环,机械密封的材料,轴封材料,通常使用的材料组合是石墨作动密封圈，不锈钢作静密封圈。比较好的配合是硅合金与石墨组合，对于具有腐蚀性的液体，建议使用外表非常硬的密封圈，这种情况下，通常使用硅质合金与硅质合金配合,单端机械密封,冲洗式双端机械密封,冷却水,UHT中M2、M4,的密封均为冲洗式密封,UHT中M5、M10,的密封均为冲洗式密封,单端机械密封,单端密封的优点：,维修简单，方便,使用于卫生场合,泄露容易探测,动环,碳化硅静环,双端机械密封,一般应用于：, 当泵送灭菌产品必须防止二次污染时，造成一个蒸汽屏障。, 水洗式轴封用于泵送粘性液体或结晶产品，如糖液。, 水冷式轴封，当物料可能沉积在轴的密封上时，由于密封外表的高温可能引起燃烧如巴氏杀菌系统里的增压泵。, 水屏障，当泵进口压力非常低时，从产品中排除空气，如从真空罐中吸入产品,冲洗介质,t,产品,密封,机械密封的安装,离心泵来讲机械密封的安装,，是维修人员对泵维修的主要维护行为。下面介绍一下机械密封的安装过程及注意现象：,1.松开泵卡环或泵壳连接的螺母，卸下外泵壳，将叶轮前端的螺母逆是针方向拧下，拆下叶轮然后用平口改锥从连接体端面的两工艺槽起出内泵体，即可拆下机械密封。如果发现密封圈老化、失去弹性；机械密封动环、静环磨损严重，应及时更换。,2.安装机械密封时，首先应清洗、擦拭干净相关各件，然后在轴上抹上食品级的润滑脂，有利于装配动静环向浮动补偿。,3.安装动环时，抹上少许润滑油脂，然后放到转动套上，注意动环外径两缺口应与转动套内的两凸台相对应。,4.安装静环时，将静环和O型圈抹上少许润滑脂，一并装入泵壳的至口内，用手指和木棍压紧，切不可撞击，以免损伤静环与动环摩擦面。,5.机械密封装配好后，即可按拆卸的相反顺序安装各部件。,6.组装完成后，一定要检查叶轮转动是否灵活，是否有刮擦现象。,六、离心泵安装本卷须知,1.管道不宜过长，尽量将少弯头，连接处要十分紧密，防止空气进入而产生空气气蚀现象。,2.管道应单独设立支架，不要把全部质量压在泵上。,3.液体进入泵的吸入口系依靠液体被叶轮甩出产生离心力而形成的真空度，由于大气压力的作用而被液体压入的，故泵开动前，叶轮中必须充满液体或使被泵送到液面高于泵的吸入口才能正常启动。,4.经常检查离心泵的密封装置是否有磨损，以防止液体的泄漏和空气的渗入。液体如有泄漏不仅会引超牛奶的损失，而且更严重的是如泄露到电动机里面，那么会引起其绝缘性破坏而烧损。,5.与泵连接的电机应定期检查，维修和保养,七、使用离心泵的本卷须知,粘度对泵的影响。物料的粘度增大，物料在流动中所造成的摩擦损失也随着增大，使用同一个离心奶泵送水、牛乳、稀奶油酸牛乳时泵的主要特性是不同的，如流量、压头均有变化。,“汽蚀现象。从离心泵的工作原理可知，在物料进口侧会形成局部真空，而使液体不断的流入泵体。当离心泵所输送的液体具有较高的温度r如80，由于泵的入口处的负压较大，可导致物料中的水的局部汽化现象。在离心泵运转过程中，所出现的这种现象称为“汽蚀现象。汽蚀现象可以通过泵中的异常声音来判断,影响离心泵输送的其它因素,-,流速,- 被泵送的产品,- 粘度,- 密度,-,温度,- 系统压力,- 泵的材质,八、离心泵的选用,选用离心泵时，现根据所输送的液体及操作条件确定所用的类型水泵、油泵、奶泵，然后根据所要求的流量与压头确定所需要的型号。为此，应查阅泵产品目录或样本，其中载有各种型号泵的性能表或特性曲线，可以从中找出一个型号，其中流量与压头与所要求者相适应。,假设生产流量Q会有变动，那么一般应以较大的流量为准，压头H应以输送系统在此最大流量下的压头为准。假设是没有一个型号H和Q与所要求的刚好相符，那么在临近型号中选用H和Q都稍大的一个。假设是有几个型号都能满足要求，那么除了考虑哪一个型号H和Q比较接近所需要的数值外，还要考虑那一个型号的效率在此条件下比较大。为了保证操作条件得到满足并具备一定的潜力，所选用泵可以稍大一些。但假设选的过大，它的工作点里最高效率点较远，局部压头损失与调节阀，在设备费和设备操作费两个反方面造成不必要的损失,九、离心泵的操作机故障排除,一离心泵的操作：,1.检查电机与离心泵叶轮的旋转方向是否一致。,2.检查泵的转动局部是否转动灵活，有无摩擦及卡死现象。,3.检查个局部紧固螺栓是否拧紧。,4.启动前故泵时注意将泵及吸入管路内空气排净。,5.检查冲洗式密封的冷却水是否翻开。,6.对于离心泵，启动前要关闭出口阀门及压力旋塞。,7.停止时应最后关闭机械密封的冷却水,二离心泵常见故障及排除方法,离心泵的故障通常是由于产品质量有问题，造型及安装不正确，操作不当，或因为长期运转后零件磨损引起的，发现故障后及时排除，否那么会造成事故。现将离心泵经常发生的故障及排除方法列于表6-1，供参考,离心泵的操作及故障排除,离心泵的常见故障及排除方法表,故障现象,产品原因,排除方法,启动后不出料,1启动前泵内水量不足,2吸入管或仪表漏气,3出口堵塞,4吸水管浸没深度不够,5电源线接法不对、电机反转,6机械密封损坏,停车重新灌注,检查不严处消除漏气,检查和清洗,降低吸入管，使其管口吸入深度大于0.5-1m,调整电源接线,修理或更换,运转过程中输水量减少,1转速降低,2叶轮阻尼,3密封环磨损,4吸入空气,5排出管路阻力加大,检查电压是否低,检查和清洗叶轮,检查清洗叶轮的同时更换,检查吸入管路是否有漏气处,检查所有阀门及管路中可能堵塞之处,泵有泄漏,1各处密封圈老化,2.石墨的动静环磨损严重,更换密封圈,更换石墨动静环,轴功率过大,（电机过热）,1泵轴弯曲，轴承磨损严重,2叶轮与密封环泵体摩擦,3填料压的过紧,4泵内吸入泥沙及杂物,5流量多大超出适用范围,6电机缺相,矫直泵轴或更换,调整间隙使其自由转动,调整填料压盖,拆卸清洗,适当调整出口阀门开度,检查电源及电源线连接,震动大、声音不正常,1叶轮磨损或阻尼造成叶轮不平衡,2叶轮弯曲泵内旋转部件有摩擦处,3两联轴器不同心,4泵内发生汽蚀现象,5地脚螺栓松动,清洗叶轮并进行平衡校正,矫直更换轴，检查摩擦原因并消除,找正同心度,降低洗液高度，消除汽蚀原因,拧紧,轴承过热,1轴承损坏,2轴承安装不正确或间隙不适当,3轴承润滑不良（泵轴不好或油量不足）,4泵轴弯曲或联轴器没找正,更换,检查并修理,更换润滑油,矫直或更换泵轴找正联轴器,十、了解离心泵的延伸,第三节 自 吸 泵,乳品企业使用自吸泵属于叶片式泵的一种,主要应用于CIP回流，彻底解决气液混合导致泵失效或损坏。目前主要使用的的是Alfa-laval MRLiquid ring pump阿法拉伐液环式自吸泵；APV WS+系列式自吸泵,Alfa-laval MRLiquid ring pump,阿法拉伐液环式自吸泵,APV WS+系列式自吸泵,一、概 述,二、WS+自吸泵的工作原理,APV自吸泵的演变,WS+自吸泵的缺点,WS+自吸泵的强大优势,WS+自吸泵旁通管的作用,三、Afal-laval液环式自吸泵工作原理,A:,叶轮,B.,凹槽最深处.,C.,凹槽使端.,D.,进口.,E.,凹槽末端.,F.,出口.,Afal-laval液环式自吸泵应用,液环式自吸泵的应用,泵可用于泵送含有大量的空气或其它气体的产品，而离心泵不能用于这些产品。这种泵的叶轮和泵壳之间间隙很小，所以液环泵不适宜泵送悬浮液。其通常的应用是做为CIP 回流泵输送在罐的清洗后的清洗液，因为清洗液中通常含有大量的空气反响后的泡末,能自吸,不怕气体,价格高,多用于CIP,Afal-laval液环式自吸泵工作特点,第五节 三柱塞式往复泵,体积泵的工作原理：,体积泵又称正位移泵，这种类型的泵以正向排液的原理工作。分为两种主要类型，旋转式泵和往复式泵，而每种泵又包括许多型号。正位移泵的原理是每一转或每一往复运动，一定数量的液体被泵送，不考虑压差,当泵送粘度较低的液体时，就可能出现打滑，随着压力的增加渗漏也一定会发生，这样每一转或每一冲程流量就会减少，渗漏随着粘度的增加而减少,容积效应增加，泵送效率提高,体积泵的流量控制:,体积泵的流量通常通过调速来控制。对于往复泵也可以通过调节冲程来控制流量。当泵送高粘度的产品时，必须特别注意管网尺寸，泵必须安放在离进料罐较近的位置，管的尺寸必须较大，否那么，会由于压降大，泵会处于气蚀状态。出口的情况类似，如果管又长又细，出口的压力将非常高，不利于泵送,一、概 述,三柱塞往复泵的典型代表_均质机泵体,三柱塞往复泵是体积泵的一种,，体积泵之所以称为正位移泵或计量泵，即每次输送的流量是稳定的、恒定的，只要启动就要排出一定体积的流量，流量的调节是靠均质机的主传动电机的输出频率大小控制的。,目前乳品厂中采用最典型的均质泵就是我们常见的,均质机泵体,。下面将介绍三柱塞往复泵的典型代表,均质机的泵体，,接下来的内容主要介绍料液的传输原理。,二、均质机的结构,我们常见均质机结构：,驱动结构、曲轴箱、泵体、液压装置、冷却水系统,Drive end,驱动结构,Crank house,曲轴箱,Wet end,泵体,Cooling system,冷却系统,Hydraulic system,液压系统,Main components,主要结构,Piston,seals,Pump block,泵体结构刨试图,均质机,泵体结构及均质装置,产品入口,产品的均质压力,产品的中间压力,产品出口,液压油,具有单向阀的泵体,具有单向阀的泵体,阀体墙,在阀体上不能有空洞,阀体的材质具有抗腐蚀性,单向阀,较大的流通面积,平滑的外表设计，保证较大,流量和较小的压力降,质量较轻，保证了较短的,操作时间,较大的入口面积，为平滑,的进入减小了磨损,清洗时无死角,盖子,活塞套,阀体密封,容易被移走，迅速使用阀各局部,的能力,完全的工作不低于十分钟,活塞可以从泵套内别离,密封两个端面是对称的,三、均质机的吸入冲程,产品吸入原理,箭,头,表,示,单,向,阀,运,动,方,向,图3-1,四、均质机排出冲程,产品排出原理,箭,头,表,示,单,向,阀,运,动,方,向,图3-2,五、均质机泵头的工作原理,工作原理：,通过电机的转动，带动传动装置内的曲轴将电机的圆周运动转换成活塞的往复的直线运动，当柱塞背离阀体向外运动时，入料口处的单向阀蘑菇头翻开、出料口的单向阀蘑菇头关闭如图3-1，料液被吸入；反之，当柱塞向着阀体方向运动时，入料口的单向阀蘑菇头关闭，出料口的单向阀蘑菇头翻开，于是将料液排向均质单元,第六节 螺杆泵,螺杆泵属于体积泵中的转子泵一种，它是在泵类中出现较晚的回转体积式泵，是利用一根或数根螺杆的相互啮合空间的体积变化来输送液体的。,螺杆泵分为单螺杆泵、双螺杆泵和多螺杆泵等几种。按螺杆轴向安装位置，还可以分为卧式和立式两种。目前乳品工厂多是单螺杆卧式泵，用于向喷雾枯燥塔离心盘内输送浓乃以及炼乳的输送，如发酵乳的输送。,螺杆泵是另一种正位移泵，它借螺杆在螺腔内的回转使流体产生轴向运动。由电动机、联轴器、空心轴、绕轴、螺杆、泵座和泵体等零部件组成。图6-1所示,其中制造壳体的材料为硬橡胶，螺杆材料为不锈钢。,图6-1,图6-1,一、结 构,结 构续,这种泵主要适合在较高压力下输送各种粘稠性食品，如果酱、乳制品发酵型酸奶、纸浆软膏等半流体浆状物料，也能输送颗粒状固形物的悬浮液体含果粒的发酵性酸奶固形物含量最高可达10%15%。,二、 原 理,这种啮合式的密闭式泵，有双螺旋线的螺套作定子，由单螺旋线的螺杆作转子，使料液有螺杆与橡皮螺套形的不断改变大小的空间封液室，通过靠挤压作用使料液吸入并向另一端压出。,泵内的转子是呈圆形断面的螺杆，用不锈钢加工制成。常用的直径有29mm及40mm等。偏心距为3-6mm，螺距为50100mm好呢、，定子通常是泵体内具有双头螺纹的橡皮衬套，其内径比螺杆直径小于1mm，这样可保证输送料液时其密封作用，螺杆的螺距为橡皮套内螺纹螺距的一半。,螺杆在橡皮套做行星运动，螺杆通过平行销联轴节或偏心销联轴器与电机连接来传动的。螺杆与橡皮衬套相配合形成一个个不相通的封闭腔。当螺杆转动时，封闭腔沿轴向由吸入端向排出端方向运动，封闭端在排出端消失，同时在吸入端形成新的封闭腔。螺杆做行星运动使封闭端不断形成，向前运动以至消失即将液体向前推进，从而产生抽送液体的作用。其原理如图6-2所示,封闭腔,进料口,出料口,偏心轴,传动轴,传动带轴轴承,原 理续,当螺杆泵一定时 ，可改变流速来改变流量；一般用调速装置来调速，合理的转素7501500r/min，转速过高会引起螺杆与橡皮套的剧烈摩擦二发热，损坏橡皮套，转速过低会影响生产能力。螺杆泵的吸入压头越高，接近84kpa。排出压力与螺杆长度有关，一般螺杆的每个螺距可产生0.2MPa的压力，如果有3个螺距，那么排出压力可达0.6MPa。,单螺杆泵均匀连续地输出液体，具有容积泵的优点，脉动小，运转平稳，无振动和噪音，自吸性能和排除能力较好，是以输送高粘度料液。结构简单，但螺杆的螺旋面加工工艺较复杂。,三、技术特征,宁波食品设备制造总厂生产的一种螺杆泵技术特性如下：,主要技术参数,螺杆直径d=29mm；,螺杆螺距x1=50mm；,螺杆长度L=100mm；,螺腔导程x2=100mm；,偏 心 距x3=3mm；,流量0.471.57m3/h；,最大扬程大于0.15MPa；,最大吸程约为85kpa；,调速范围n=2401000r/min;,电动机功率p=2.2kw；,进出口接管尺寸40mm1.5mm,四、操作本卷须知,为了保证螺杆泵不能空转，开泵前需灌满液体，否那么因螺杆在橡皮衬套内干磨发热会使橡皮套变为浆糊状，是泵不能正常运转。,无级变速手轮的调节必须在电机启动情况下进行。,物料流动方向：,a、面对电动机出轴，假设逆时针旋转，那么靠近电动机的接口为出料口，另一端为进料 口，这时可在真空状态下抽取物料。,b、面对电动机出轴，假设顺时针旋转，那么靠近电动机的接口为进料口，另一端为出料口,泵内滚动机轴承应定期加油，假设发现不正常现象，应及时停机检查,橡胶衬套必须定期检查，假设发现损坏现象，必须及时更换。,泵必须经常清洗,第七节 齿轮泵,齿轮泵属于体积正位移式转子泵。它是靠齿轮啮合空间的体积变化输送液体的，如润滑油、然料油等。齿轮泵的种类较多，按齿轮啮合方式可分为外啮合齿轮和内啮合齿轮泵；按齿轮泵泵的齿形可分为正齿轮泵、斜齿轮泵、人字齿轮泵等。我们乳品厂TBA/19型灌装机双氧水填充泵就是正齿轮泵。,一、外啮合齿轮泵,1.外啮合齿轮泵结构,是应用最广泛的一种齿轮泵，其结构如图7-1所示。它是由主动齿轮、从动齿轮、泵壳泵盖、平安阀等组成。两齿轮轴分别装在泵壳两端的轴承内，主动轮伸出泵壳，可由电机直接带动旋转。齿轮与泵盖的端面间隙及齿轮与泵壳的径向间隙均很小。泵壳、泵盖和齿轮构成的密封空间就是齿轮泵的工作室。,外啮合齿轮结构简单、造价低、工作可靠，因此应用范围广,进料,出料,主动轮,从动轮,泵壳,旋转方向,图7-1,泵盖,2.外啮合齿轮泵的工作原理,工作原理：齿轮泵工作时，主动齿轮由电动机带动旋转，与主动齿轮相啮合的从动轮也跟着旋转。当吸入室的啮合齿逐渐分开时，吸入室的体积增大，压力降低，便将吸入管的液体逐渐吸入泵内，吸入的液体分两路在齿轮槽内被齿轮推送到排出室。由于排出室一侧的齿轮不断啮合，使排出体积缩小，将液体压送到排出管中。主动齿轮和从动齿轮不断旋转，泵就能连续吸入和排出液体，图7-2所示一个泵送工作周期。为了防止排出管路堵塞而发生事故，在泵壳上装有平安阀。当排出空间压力超出允许值时，平安阀自动翻开，于是高压液体又可返回吸入室。,一个泵送的工作周期,图7-2,二、内啮合齿轮泵,内啮合齿轮泵是由一对相互啮合的内齿轮和外齿轮，和其间的月形件、泵壳、等构成如图7-2所示。月形件的作用是将吸入室和排出室隔开。但主动内齿轮旋转时，在齿轮脱开啮合的地方形成局部真空，液体被吸入泵内充满吸入室各室间。在轮齿进入啮合的地方，存于齿间的液体挤压而送进排出管。,内啮合齿轮泵与外啮合齿轮泵比较，结构紧凑、体积小、吸入性能好。但齿形复杂不易加工。,内啮合齿轮泵在上海化工机械厂生产的连续式冰淇淋凝冻机内用于送料和乳化，被称为星月泵,齿轮泵使用于输送粘度较大的液体，流量均匀、脉动小、工作可靠；吸入性能好；体积小、质量小、制造本钱低。但齿轮泵效率低、振动及噪音大，易磨损，不易输送含有杂质的悬浮液,为了提高齿轮泵的效率，减少液体的漏损和倒流，要求齿轮与泵盖的端面间隙很小。通常径向间隙0.100.15mm，端面间隙为0.040.10mm。,一般齿轮泵的性能范围：0.75500L/h，压力为0.720MPa,转速为12004000r/min。近年来，齿轮泵向高速向高压方向开展,图7-2 内啮合齿轮泵,1-吸入室 2-主动齿轮 3-从动齿轮 4-月形齿 5-排出室,三、转子泵的输送脉冲,我们市场上常见的转子型齿轮泵有两种。,Alfa Laval：sx series,WAUKESHA,UNIVERSAL Series,DW 型转子泵,AA,四、转子泵的输送脉冲,比较一下转子泵的输出脉冲,无脉冲转子转子式,有脉冲转子活塞式,五、几种转子泵的比较,第八节 其它正位移泵,计量泵又名比例泵是往复泵的一种。,在乳制品加工厂，计量泵使用的较少，但在污水处理厂进行污水处理过程中，向污水添加药品时要求泵给的液体量要十分准确又要便于调整，有时又要求两种或两种以上的液体按严格的流量比例进入，于是利用往复泵的流量固定这个特点，开展出了计量泵。他们多数是小流量的。,图8-1所示的是计量泵的一种形式。它是一个柱塞泵有转速稳定的电机通过偏心轮来带动。偏心轮的偏心程度可以来调整，于是活塞的冲程也跟着改变。在单位时间内活塞往复次数不变的情况下，流量与冲程成正比，所以它是通过冲程的变化而使流量成比例的变化的。,假设用一个电动机同时带动两个或更多的计量泵，便达不不但可到达每股流体的流量固定，并能到达各股流体流量比例也固定。,一、计量泵,图8-1,1、可以调整的偏心装置 2、吸入口 3、排出口,二、隔膜泵,隔膜泵属于往复泵一种。,隔膜泵专用于输送腐蚀性液体酸、碱液或含有悬浮物液体。它的特点是用弹性薄膜橡胶、皮革或塑料制成将泵分隔成不联通的两局部，如图8-2所示，被输送的液体位于隔膜一侧，活塞位于另一侧，彼此不相接触，活塞防止了被腐蚀或被磨损。活塞的往复运动通过介质油或水传递到隔膜上，隔膜即作往复运动，使另一侧的被输送液体经球星活门吸入或排出，泵内与腐蚀性液体或悬浮物接触的唯一活动部件是活门，它易于设计成不受液体所损害。,隔膜泵通过隔膜的往复运动来吸、排液体，故也属于往复泵一类，隔膜可以用活柱或活塞带动，也可以用压缩空气来带动,气动式隔膜泵主视图,输送酸、碱液体,气动式隔膜泵侧视图,输送酸、碱液体,图8-2,第二章 流体控制机械阀门,阀门,是用以控制流体流量、压力和流向的装置，被控制的流体可以是液体、气体、气液混合体或固液混合体。所以说,阀门,用来控制管道内介质流动的,具有可动机构的机械产品的总称,。,阀门的概念,阀门的根本结构及性能描述,阀门,通常由阀体、阀盖、阀座、启闭件、驱动机构、密封件和紧固件等组成。,阀门的控制功能是依靠驱动机构或流体驱使启闭件升降、滑移、旋摆或回转运动以改变流道面积的大小来实现的。,阀门的分类,截断阀、调节阀、止回阀、分流阀、平安阀、多用阀,第一节 截 断 阀,截止阀 英文名Globe valve,stop valve 启闭件(阀头由阀杆带动，沿阀座密封面轴线作升降运动的阀门。截止阀是截断阀门的的典型代表。,ARC遥控式截止阀,A,-,A,启动件阀头,活塞阀杆,常闭式驱动器,通用截止阀：,二、球 阀,球阀 英文名Ball valve 启闭件球体绕垂直于通路的轴线旋转的阀门。,球阀的工作原理,：,气动头将一个活,塞轴向运动转化,为启动件球体,的90旋转，,来使球体中心孔,与管道导通或闭,合。,三、蝶 阀,蝶阀 英文名Butterfly valve 启闭件蝶板绕固定轴旋转的阀门。,1-半面阀体 2-阀门芯片 3-轴套 4-阀片轴套 5阀片密封 6螺母、螺栓,四、角座阀,气动式角座阀 电控式气动角座阀,第二节 调节阀,调节阀,又名,控制阀,，通过接受调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变流体流量。调节阀一般由执行机构和阀门组成。如果按其所配执行机构使用的动力，调节阀可以分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀三种，即以压缩空气为动力源的气动调节阀，以电为动力源的电动调节阀，以液体介质(如油等)压力为动力的电液动调节阀，另外，按其功能和特性分，还有,水力控制阀,、电磁阀、电子式、智能式、现场总线型调节阀等。,气动调节阀：超高温V74、V78属于气动式恒压调节阀，它们一般用来调节系统的物料压力，到达保证系统恒定内压目的。,IP调节阀：电动调节阀的一种如超高温V97、V44、V32，TBA/19灌装机的液位调节阀Y107等等。电动调节阀一般用来调节系统物料流量。,气动调节阀,CPM1-2,CPM1-D60,CPM恒压调节阀的应用,CPM1-2及 CPM1-D60型阀门,典型应用于：别离器，热交,换器，等设备的后部，以及,作为溢流阀门使用。,C-全套空气压力调节阀,D-空气节流阀，用于对CPM？型阀门调节速度进行调解,工作原理,CPM1-2及 CPM1-D60型阀门均通过压缩空气进行遥控操作，该款型阀门的操作不需要依赖,输送产品管线的任何传感器，而仅仅需要一只用于压缩,空气的压力调节阀,门和产品输送管线,上的一直压力表,IP调节阀,IP调节阀的应用,在乳制品企业，IP调节阀门因其精确的调节功能，而广泛地得以应用，最终实现系统内流体的压力、流量、温度、液位可量化的得到自动控制。,IP调节阀的工作原理,IP调节阀是由电控装置和阀体构成，电控装置可接受可编程序控制器的信号来对阀门进行控制，并且将反响信号发至PLC(可编程序控制器)系统以,显示阀门在某一时间处于某一位置的状态。,超高温V44阀,第三节、止回阀,止回阀英文名Check valve,Non-return valve 启闭件阀瓣借介质作用力，自动阻止介质逆流的阀门。又称逆止阀、单向阀、逆流阀、和背压阀。,卫生级止回阀,1-阀体 2-焊接体 3-阀芯 4-导向盘 5-卡具,6-密封垫 8-O型圈 9弹簧,LCK-2型卫生止逆阀结构图,第四节 分流阀,SMP-SC卫生型防混分流阀,B,种流体,A,种流体,图4-2,阀头工作原理知识图,阀座液体流向图,蒸汽疏水阀 英文名Automatic steam trap Trap,浮球式蒸汽疏水阀的结构,浮球蒸汽疏水器,浮球疏水器剖解图,浮球蒸汽疏水器,蒸汽汽锁的产生,图4-7,浮球蒸汽疏水器,工作原理如图4-7所示,工作原理：水比气重，它总是积在阀的下部，当水积存到一定的量 ,在水的浮力作用下浮球浮起，由浮球的联动机构将阀门翻开，冷凝水排出。当汽水别离器关闭时，不应有蒸汽外漏。,浮球式蒸汽疏水阀的应用,过程介质,在换热器,第五节 减压阀,减压阀工作原理,英文名 Pressur,e reducing valve,通过启闭件的节流，,将压力降低，并利,用本身介质能量，,使阀后的压力自动,满足预定要求的阀,门。图5-1为超高温蒸汽管线的减压阀门，该阀门即为直接作用式减压阀,直接作用是减压阀,