第一章 泵第一节 泵的类型和主要性能参数 泵是一种输送液体的机器。泵在生产、生活、科学研究、试验各个领域用途非常广泛，种类繁多，为了更好的了解、使用、管理、维护好各类机泵。化工生产过程中液体输送种类很多，其腐蚀性、黏性、易燃易爆性、毒性各不相同，温度、压力、流量等差别很大，有的还带有颗粒，为了适应这些工况，专业厂家设计和制定了不同形式和结构的泵，可按以下方式分类。1.动力式泵：泵连续地将能量传递给被送液体 ,使其速度(动能) 和压力能 (位能) 均增大(主要是速度增大), 然后再将其速度降低,使大部分动能转换为压力能,被送液体以升高后的压力实现输送。2.容积式泵 ：泵在周期性的改变泵腔容积的过程中,以作用和位移的周期性变化将能量传递给被送液体,使其压力直接升高到所需的压力值后实现输送。1.水泵输送的液体为水,如:供水泵、排水泵、灌溉泵、消防泵、污水泵等。2.工业泵输送各种工业生产所需的液体物料(也包括工艺用水),如:化学工业用泵、石油工业用泵、热电站用泵、矿山用泵、建筑用泵、船舶用泵、航空用泵、航天用泵、核工业用泵、食品工业用泵、造纸工业用泵等。
（一）流量：单位时间由泵排出的液体量,可用体积或质量计量。 以体积计量时,常用单位:m3/h,L/h,m3/s,L/s,以质量计量时,常用单位为: t/h, kg/h, kg/s。 按照生产工艺的需要和对制造厂的要求,化工用泵的流量有以下几种表示方法。1.正常操作流量：在化工生产正常操作工况下,达到其规模产量时,所需要的流量。2.最大需要流量和最小需要流量：当化工生产工况发生变化时,所需的泵流量的最大值和最小值。3.泵的额定流量：由泵制造厂确定并保证达到的流量。此流量应等于或大于正常操作流量,并充分考虑最大、最小流量而确定。一般情况下,泵的额定流量大于正常操作流量,甚至等于最大需要流量。4.最大允许流量：制造厂根据泵的性能,在结构强度和驱动机功率允许范围内而确定的泵流量的最大值。此流量值一般应大于最大需要流量。5.最小允许流量：制造厂根据泵的性能,在保证泵能连续、稳定的排出液体, 且泵的温度、振动和噪声均在允许范围内而确定的泵流量的最小值。此流量值一般应小于最小需要流量。标牌上标明的流量是该泵在设计点时的流量，在此流量时泵的效率最高。 排出压力是指被送液体经过泵后,所具有的总压力能(单位:MPa)。它是泵能否完成输送液体任务的重要标志,对于化工用泵其排出压力可能影响到化工生产能否正常进行。因此,化工用泵的排出压力是根据化工工艺的需要确定的。 根据化工生产工艺的需要和对制造厂的要求,排出压力主要有以下几种表示方法。1.正常操作压力：化工生产在正常工况下操作时,所需的泵排出压力。2.最大需要排出压力：化工生产工况发生变化时,可能出现的工况所需的泵排出压力。3.额定排出压力：制造厂规定的、并保证达到的排出压力。额定排出压力应等于或大于正常操作压力。对于叶片式泵应为最大流量时的排出压力。4.最大允许排出压力：制造厂根据泵的性能、结构强度、原动机功率等确定的泵的最大允许排出压力值。最大允许排出压力值应大于或等于最大需要排出压力，但应低于泵承压件的最大允许工作压力。 是指单位体积的液体经由泵得到的有效能量(单位 MPa),是被送液体经过泵后获得的能量增加量。此能量增加量与泵吸入压力之和,为泵的排出压力。泵吸入压力为被送液体的状态所决定,因此，压力差是泵能否达到要求的排出压力,完成输送液体的主要因素。压力差Dp表示为:式中 Δp—泵的压力差,MPa;p1 —泵的吸入压力,MPa;p2 —泵的排出压力,MPa。 根据化工工艺需要和对制造厂的要求,对泵的扬程提出以下要求。1.正常操作扬程：化工生产正常工况下,泵的排出压力和吸入压力所确定的泵扬程。2.最大需要扬程：化工生产工况发生变化,可能需要的最大排出压力(吸入压力未变)时泵的扬程。化工用叶片泵的扬程应为化工生产中需要的最大流量下的扬程。3.额定扬程：是额定叶轮直径、额定转速、额定吸入和排出压力下叶片泵的扬程。是由泵制造厂确定并保证达到的扬程,且此扬程值应等于或大于正常操作扬程。一般取其值等于最大需要扬程。4.关闭扬程：叶片泵流量为零时的扬程。为叶片泵的最大极限扬程,一般以此扬程下的排出压力确定泵体等承压件的最大允许工作压力。泵的压力差(扬程)是泵的关键特性参数,泵制造厂应随泵提供以泵流量为自变量的流量-压差(扬程)曲线。 指进入泵的被送液体的压力,在化工生产中是由化工生产工况决定的。泵吸入压力值必须大于被送液体在泵送温度下的饱和蒸气压,低于饱和蒸气压力泵将产生汽蚀。 对于叶片式泵,因其压力差(扬程)决定于泵的叶轮直径和转速,当吸入压力变化时,叶片泵的排出压力随之发生变化。因此叶片泵的吸入压力不能超过其最大允许吸入压力值,以避免泵的排出压力超过允许最大排出压力,而引起泵超压损坏。 对于容积泵,由于其排出压力决定于泵排出端系统的压力,当泵吸入压力变化时,容积式泵的压力差随之变化,所需功率也随之变化,因此,容积式泵的吸入压力不能太低,以避免因泵压力差过大而超载。 泵的铭牌上都标有泵的额定吸入压力值,以控制泵的吸入压力。 为防止泵发生汽蚀,在其吸入液体具有的能量(压力)值的基础上,再增加的附加能量(压力)值。称此附加能量为汽蚀余量。 在化工生产装置中,多采用增加泵吸入端液体的标高,即利用液柱的静压力作为附加能量(压力),单位以米液柱计。在实际应用中有必需汽蚀余量NPSHA和有效汽蚀余量NPSHR。 是指被输送液体的温度。化工生产中液体物料的温度,低温可达负200℃,高温可达500℃。因此,介质温度对化工用泵的影响较一般泵类更为突出,是化工用泵的重要参数之一。 化工用泵的质量流量与体积流量的换算,压差与扬程的换算,泵制造厂都以常温清水进行性能试验的结果。 泵输送实际物料时,泵的性能换算、汽蚀余量的计算等,必然要涉及介质的密度、黏度、饱和蒸气压等物性参数，这些参数均随温度变化而变化,只有以准确的温度下的数值进行计算,才能得到正确的结果。 化工用泵的泵体等承压零部件,应根据压力和温度确定其材料和压力试验的压力值。 被送液体的腐蚀性也与温度有关,必须按泵在操作温度下的腐蚀性确定泵的材料。 泵的结构、安装方式都因温度而异,对高温和低温下使用的泵,都应从结构和安装方式等方面减少和消除温度应力及温度变化(泵运行和停车)对安装精度的影响。 泵轴封的结构、选材、是否需要轴封辅助装置等也需考虑泵的温度而确定。 系为泵的主轴(叶轮轴、转子轴、曲轴)的转速(以每分钟的转数r/min表示)。 泵的额定转速是泵在额定的尺寸(如叶片泵叶轮直径、往复泵柱塞直径等)下,达到额定流量和额定压差(扬程)的转速。在应用固定转速的原动机(如电机)直接驱动叶片泵时,泵的额定转速与原动机额定转速相同。当以可调转速的原动机驱动时,必须保证泵在 额定转速下,达到额定流量和额定扬程,并要能在其额定转速的105% 的转速下长期连续运行,此转速称最大连续转速。可调转速原动机应具有超速自动停车机构,自动停车的转速为泵额定转速120%,因此,要求泵能在其额定转速 120% 的转速下短期正常运行。在化工生产中采用可调转速的原动机驱动叶片泵,便于通过改变泵的转速来变更泵的工况,以适应化工生产工况的变化。但泵的运行性能必须满足上述的要求。容积式泵的转速较低(往复泵的转速,一般小于200r/min,转子泵的转速,小于 1500r/min), 因此,一般应用固定转速的原动机。经过减速器减速后,达到泵的工作转速,亦可用调速器(如液力变短器等)或变频调速等方法改变泵的转速,以适应化工生产工况的需要。1.输出功率是指泵达到要求的流量和压差时,在单位时间内对被送液体所作的有效功。2.输入功率是指泵传动轴所接受的来自原动机的功率,其数值等于原动机的输出功率,且大于泵输出功率。3.额定输入功率：在额定条件(额定流量、额定压差 )下,泵正常运行时泵轴所接受的功率。泵以此功率值确定原动机的功率。 化工用泵的原动机功率必须具有一定的功率富裕量,其数值因泵型、泵额定功率数值和原动机类型而异。 当叶片泵以电机驱动时,电机功率富裕量为10%-25%; 当以蒸汽轮机驱动时,蒸汽轮机的功率富裕量为10% 。 往复式泵以电机驱动时,电机功率富裕量为10%-100%。当泵的额定功率较小时应有较大的原动机功率富裕量。 标牌上标出的功率是指泵达到流量Q及杨程H时，泵从电机获得的轴功率。第二节 离心泵一、工作原理：离心泵由叶轮、蜗室、吸入室、压出室、轴和轴封等组成 。1—吸入室；2—叶轮；3—轴；4—轴封；5—蜗室；6—压出室被送液体经吸入室进入泵内,并充满泵腔,原动机驱动轴带动叶轮旋转,叶轮的叶片带动被送液体与叶轮一起旋转,在离心力的作用下,被送液体由叶轮中心向叶轮边缘流动,其速度(动能)逐渐增大,在流出叶轮的瞬间其速度最大,然后进入蜗室,被送液体速度逐步降低,将大部分动能转换为压力能,再经压出管进一步降低速度,被送液体的压力继续升高,达到需要的压力后将液体压入泵的排出管路。当液体由叶轮中心流向叶轮边缘后,叶轮中心呈现低压状态,泵外的液体在泵外与叶轮中心部分的压差作用下进入泵内,再由叶轮中心流向液轮边缘。如此叶轮连续旋转,泵连续地吸入和压出被送液体,完成对液体输送。只有在泵腔内充满液体时,液体从叶轮中心流向边缘后,在叶轮中心部分才能形成低压区,泵才正常 和连续地输送液体。为此离心泵启动前,必须将泵内充满液体,排净空气，称作灌泵。泵轴中心线为水平方向,且只有一只叶轮、叶轮只有一个吸入口的离心泵。图2为用单级单吸离心泵的标准结构,其特点为如下。1—支撑；2—泵轴；3—托架；4—轴封；5—泵盖；6—叶轮；7—泵壳（1）泵的吸入口法兰和排出口法兰的中心,均在通过泵轴中心线的铅垂面内,与传统的排出口位于泵壳切向的结构相比,可消除因泵送温度的影响引起排出管路变形,而作用在泵壳上的力矩,保持泵运行中仍有良好的对中、有利于延长泵的运行周期。（2）泵体固定在基础上,并采用后开门结构,检修时轴承箱(托架)叶轮及轴封等一起向后抽出,不必拆开吸入和排出管路,可减少维修的工作量。（3）采用带中间套筒的联轴器,中间接轴的长度略大于抽出带有叶轮的轴承箱(托架)所需的距离、检修时不必拆移电机,便于检修后的安装和对中。 卧式单级单吸离心泵在化工生产装置中应用的数量最多,一般用于化工生产的进料泵、回流泵、循环泵和产品泵等。卧式单级双吸离心泵的泵轴中心线为水平方向,且仅有一只叶轮,叶轮有两个吸入口,分别在叶轮的两端面上(见图3), 泵运行时两个吸入口同时吸入液体,可增大叶轮吸入口的面积、减小被送液体进入叶轮时流速,有利于防止发生汽蚀,因而多用于大流量离心泵,其流量可达每小时几万立方米。在化工生产中常用作回流泵、塔底泵及冷却塔水泵等。卧式单级双吸离心泵的叶轮较大,故多用简支支承 , 泵壳多为轴向剖分式。泵轴中心线为水平方向,轴上装有数个相同的叶轮,泵的扬程为各叶轮的扬程与叶轮个数的乘积。多级离心泵多用于高排压的工况,其排出压力可达几十 MPa也用于小流量、高扬程的工况,可提高效率。卧式多级离心泵主要有:分段式多级泵(见图4)、水平剖分式多级泵(见图5)和筒式多级离心泵(见图6) 等三种类型。在化工生产中主要用于锅炉和废热锅炉给水泵,高压液氨输送泵, 高压甲铵泵和铜氨液泵等。立式离心泵的泵轴中心线为竖直方向,根据扬程不同采用不同的级数,化工用立式离心泵一般从单级到二十余级(见图7、图8)。立式离心泵的吸入口在下端,排出口在上端,适用输送低沸点的液体和过冷气体。当输送过程中可能有部分液体汽化时,气体将集中于泵的上部,便于排出,不会影响泵的性能和正常运行; 泵的吸入口在泵的下端,在化工装置中一般位于地坑中,故可得到较大的NPSHA值,有利于防止汽蚀。化工生产中,立式离心泵主要用于输送液氨、液态烃(甲烷、乙烷、乙烯、丙烯等),以及液氧、液氮等物料的产品泵、给料泵、塔底泵和回流泵等。1—叶轮子；2—扩压器；3—回流器 1—电动机；2—轴承箱；3—底板；4—轴；5—排出管；6— 中间管；7—泵体；8—叶轮；9—吸入室1—中间接轴；2—轴承；3—轴承；4—泵盖；5—叶轮自吸式离心泵第一次启动前需要进行灌泵,以后再次启动时不需再灌泵,能够利用停泵后留在泵的液体的循环,逐步排出泵内和吸入管路中的气体,达到 正常输液。自吸泵的吸入口高于叶轮中心线,且有较 大的吸入室,可留存以后再启动时用于灌满泵腔的液体;在泵的排出管设有气液分离室排出气体,并使液体回流到泵吸入室内循环使用。自吸泵分为内混式(气、液在叶轮入口处混合后进入叶轮)和外混式(气、液在叶轮的出口处混合)两种形式。外混式(见图10) 结构简单,应用较多,但其自吸时间较长。设计较好的自吸式离心泵的自吸时间仅需几十秒钟。在化工生产中,自吸式离心泵主要用于输送高温、有毒、强腐蚀性等液体。1—气液分离室；2—填料箱；3—轴承；4—皮带轮；5—叶轮；6—泵体；7--泵轴；8--轴承箱；9—水封环（a）闭式；（b）前半开式；（c）后半开式；（d）开式1—叶轮；2—后盖板；3—轮毂；4—前盖板；5—叶轮密封环；6—加强筋由叶片与前、后盖板组成。闭式叶轮的效率较高,制造难度较大,在离心泵中应用最多。适于输送清水,溶液等黏度较小的不含颗粒的清洁液体。一般有两种结构其一为前半开式,由后盖板与叶片组成,此结构叶轮效率较低,为提高效率需配用可调间隙的密封环(见图16);另一种为后半开式,由前盖板与叶片组成,由于可应用与闭式叶轮相同的密封环,效率与闭式叶轮基本相同,且叶片除输送液体外,还具有(背叶片或副叶轮的)密封作用。半开式叶轮适于输送含有固体颗粒、纤维等悬浮物的液体。半开式叶轮制造难度较小,成本较低,且适应性强,近年来在化工用离心泵中应用逐渐增多,并用于输送清水和近似清水的液体。只有叶片及叶片加强筋,无前后盖板的叶轮（开式叶轮叶片数较少2-5片 )。叶轮效率低,应用较少,主要用于输送黏度较高的液体,以及浆状液体。离心泵叶轮的叶片一般为后弯式叶片。叶片有圆 柱形和扭曲形两种,应用扭曲叶片可减少叶片的负荷,并可改善离心泵的吸入性能,提高抗汽蚀能力,但制造难度较大,造价较高。化工用离心泵要求叶轮为铸造或全焊缝焊接的整体叶轮。焊接叶轮是近年发展起来的,多用于铸造性能差的金属材料(如铁及其合金)制造的化工用特种离心泵。焊接叶轮的几何精度和表面光洁度均优于铸造叶轮,有利于提高离心泵的效率。焊接叶轮结构示意如12 所示。离心泵的蜗室分为螺旋形蜗室和环形蜗室两种(见图13)。一般均采用螺旋形蜗室,当泵的流量较小时可采用环形蜗室。当离心泵的扬程较大时,采用双螺旋形蜗室,可平衡叶轮的径向力,减小叶轮的偏摆和泵的振动,有利于提高离心泵的运行周期。导叶是多级离心泵或轴流泵常用的一种扩压器和回流器的组合件,主要有径向、轴向、扭曲式和流道式等几种形式。径向导叶(见图14)多用于多级离心泵,是一个两端面均有叶片(一般为 5〜10片)的环形体,叶片内、外径较大端为扩压叶片, 内、外径较小端为回流叶片。多级离心泵前面一级叶轮的出口,对准扩压叶片的入口,而回流叶片的出口对准下一级叶轮的入口。叶轮出口排出的液体进入扩压叶片,将液体流速降低,动能转换为压力能之后,液体进入回流叶片,以较小的阻力改变液体的流动方向,将液体送至下一级叶轮的入口。（a）螺旋形蜗室；（b）双螺旋形蜗室；（c）环形蜗室泵壳(或称壳体)是泵形成包容和输送液体的泵外壳的总称。一般离心泵由吸入液体部分,叶轮运转空间和压出液体等三个大部分构成。吸入液体部分是泵吸入口至叶轮入口部分,由吸入接管和吸入室组成。吸入室有柱形吸入室,直锥形吸入室、环形吸入室和单螺旋形吸入室。压出液体部分由蜗室与压出管或导叶构成。蜗室分有螺旋形蜗室、环形蜗室和双螺形蜗室。为了将叶轮装入叶轮运转空间,泵壳需制成剖分式,常用有轴向剖分和径向剖分两种。当流量较小,排出压力较高,泵送温度较高和易挥发液体时,应采用径向剖分式泵壳。对于化工流程泵,当泵送温度大于等于100℃,密度小于0.7g/cm3的易燃或有毒的液体时,必须采用径向剖分的泵体。卧式离心泵的安装支承面一般在泵壳的下部,当泵送温度大于等于175℃ 时,为防止泵体受热膨胀而影响泵的对中,应采用支承面通过泵中心线的中心线支承。密封环(又称口环) 装于离心泵叶轮入口的外缘及泵壳内壁与叶轮入口对应的位置,两环之间有一定的间隙量,既可使叶轮能正常旋转又可限制泵内的液体由高压区( 压出室)向低压区(吸入室)回流; 提高泵的容积效率 (见图15)。密封环有固定的和可拆装的两种结构,后者便于在磨损后更换新密封环。密封环材料为铸铁、青铜或表面喷涂硬质合金等减磨或耐磨材料制成。1—泵壳；2—泵壳密封环；3—叶轮；4—叶轮密封环离心式化工泵的密封环应采用可更换的密封环,且密封环应采用压配合加锁定销、或螺栓、或采用法兰、螺钉等方法固定,也可采用三点或三点以上的焊接固定。密封环的材料应采用铸铁青铜、淬硬铬钢、硬质合金等。铸铁、青铜、淬硬铬钢等低咬合性材料的密封环, 其最小运转间隙见表2 。叶轮密封直径≥150mm时,其最小间隙为0.43+0.025mm, 且直径每增大25mm, 间隙值增大0.025mm; 对咬合性较大或温度高于260℃时,上述直径间隙应再增加0.125mm 。为提高半开式叶轮的效率,在半开式叶轮与泵壳吸入侧壳壁之间装设可调节间隙密封环,使密封环间隙可以在泵外调节,还可根据不同的物料和工况选用不同的间隙值。半开式叶轮密封环如图16所示, 一般采用软质材料(较叶轮质软)制造,以免叶片磨损影响泵的性能。当密封环磨损后,可用调节机构调节其间隙,达到良好的运行状态。适用于输送含有固体悬浮物的液体,输送清水等液体也有较高的效率,且价格较低,在化工用离心泵中应用逐渐增多(如美国 ANSI 标准就采用半开式叶轮) 。泵轴是传递扭矩、带动叶轮旋转的部件。离心泵的叶轮以链和锁紧螺母固定在轴上,多级离心泵各叶轮之间以轴套定位。泵轴与装于轴上的叶轮、轴套、平衡及密封元件等所构成泵的旋转部件,称作泵转子。单级单吸离心泵等小型离心泵转子采用悬臂支承;大型离心泵多采用简支支承。离心泵轴一般采用刚性轴,离心式化工流程泵泵轴的第一阶临界转数至少比其工作转数高20%;当以汽轮机等可调转速原动机驱动时,第一阶临界转速应高出最大连续转速20% 。1—锁紧螺母；2—调节螺栓；3—密封环；4—泵壳；5—叶轮离心化工流程泵轴只有在不可能设计成刚性轴,并取得用户同意才能采用挠性轴。当采用挠性轴时,第一阶临界转速应不超过泵最低工作转速的1/2.7; 第二阶临界转速应不小于1.2倍最大连续转速。化工用离心泵泵轴安装轴封的部位应装有可更换的轴套,轴套与轴之间以垫片或 'O' 形圈进行密封。根据离心泵的工作原理, 离心泵工作时, 被送液体随着叶轮旋转并从叶轮的中心部位流向叶轮的边缘,因此离心泵叶轮中任意一点i的液体的绝对速度等于其圆周速度U和相对速度ω的向量和。被送液体经过离心泵叶轮,从叶轮获得的能量首先是使速度(动能)增大,再转换为压力能的增加量 (扬程)。表征离心泵扬程与液体在泵内速度变化之间关系的方程,即为离心泵基本方程,亦称欧拉方程。① 几何相似两台泵对应部位的尺寸比值相等 ,叶片数、对应角角度相等。② 运动相似两台泵对应点的液体速度方向相同、大小比值相等(即速度三角形相似)。③ 动力相似两台泵对应点的液体作用力(包括惯性力、黏性力等)的比值相等。两台相似的泵,当近似地认为它们的容积效率、水力效率、机械效率相等时,以下列各式表示其相似关系,称作相似定律。相似定律主要用于离心泵相似设计。 比转速是包含流量、扬程、转速等参数在内的几何相似泵的综合判别数。 叶片式泵的比转速不同时, 其叶轮形状及泵的性能亦不相同。 离心泵的效率η为其输出功率 ( 水力功率 ) P ou 和输入功率Pin (轴功率)之比,以百分数表示为离心泵的效率和离心泵的比转速有关,还和泵的流量、结构型式有关。离心泵运行时,如泵的某区域液体的压力低于当时温度下的液体汽化压力,液体会开始汽化产生汽泡;也可使溶于液体中的气体析出,形成汽泡。当汽泡随液体运动到泵的高压区后,气体又开始凝结,使汽泡破灭。汽泡破灭的速度极快,周围的液体以极高的速度冲向汽泡破灭前所给有的空间,即产生强烈的水力冲击,引起泵流道表面损伤,甚至穿透。称这种现象为汽蚀。离心泵的汽蚀主要是被送液体进入叶轮时的压力降低,导致液体的压力低于当时温度的液体气化压力 而产生的,使泵不能正常工作,长期运行后叶轮将产生蜂窝状损伤或穿透。离心泵产生汽蚀时,流量、扬 程、效率将明显降低,同时伴有噪声增大和泵的剧烈振动。离心泵产生汽蚀的原因是其吸入压力低于泵送温度下液体的汽化压力。引起离心泵吸入压力过低的因素有如下。当离心泵制成后,其必需的汽蚀余量NPSHR是已经确定不能改变的,离心泵在运行中是否发生汽蚀则取决于有效的汽蚀余量 NPSHA。原则上说,当NPSHA＞NPSHR时,泵就能正常运行,否则泵不应运行。泵在泵装置中 , 其安装高度是固定的,但泵从泵装置得到的有效汽蚀余量NPSHA值将随泵的流量增大而降低;而由泵本身确定必需的汽蚀余量NPSHR值,也是随泵的流量增大而增大。因此,必须根据泵运行时可能需要的最大流量,确定 NPSHA的数值,以保证泵在其流量变化范围内运行不会发生汽蚀。同时,离心泵运行时,应注意泵的流量不能超出规定的流量范围,以免因泵发生汽蚀而引起泵损坏。离心泵的汽蚀比转数 C 与泵的尺寸、流量及转速有关,汽蚀比转数可作为离心泵汽蚀相似的准则;也可作为离心泵抗汽蚀性能的一种判别方法。在相同 的流量下,C值越大,泵的抗汽蚀性能越好。（1）降低液体进入叶轮的流速,可适当加大叶轮吸入口的直径,或采用双吸叶轮或降低泵的工作转速。（3）保证泵在泵装置中的NPSHA＞NPSHR＋0.5m, 如采取降低泵的安装高度或增加泵的灌注头等方法。（4）控制被送液体的温度,使其不高于规定的温度值。离心泵特性曲线表示离心泵各特性参数[包括流量Q、扬程 H、效率h、输入功率(轴功率)inP及必需的汽蚀余量NPSHR等]之间的关系。特性曲线由泵性能试验得到,一般是以常温清水进行试验,并换算到泵额定转速下的参数值,绘制成泵特性曲线。在应用离心泵时,如果使用条件(主要是被送液体的性质)不同,应对泵的特性参数进行换算。根据离心泵的特性曲线可选用满足需要的离心泵。如离心泵的流量—扬程 (Q-H)曲线,一般分为平坦形、陡降形和驼峰形三种。当需要在比较稳定的压力进行反应,而生产的产量可变化时,应选用具有平坦形Q-H曲线的离心泵,因为它在流量发生变化时,扬程(当吸入压力一定时,即为排出压力)的变化较小;当输送的液体中含有固体颗粒等物质时,因容易堵塞管路、引起泵排出压增高,为达到化工产品的产量,要求泵的流量变化很小,应选用具有陡降形特性曲线的离心泵,因为当流量变化很小时,扬程(排出压力)升高的较多,可依靠此压力打通堵塞的管路。驼峰形特性曲线为不稳定特性曲线,在相同的扬程下可能出现两种不同的流量值,使泵运行不稳定,选用此类离心泵时,其工作点应避开不稳定区,在化工生产中最好不要选用此类离心泵。当被送液体的黏度增大时,水力摩擦损失也随之增大,Q-H曲线下移,即泵的流量和扬程均下降,但泵的关死扬程几乎不变,同时泵的圆盘摩擦损失增加，泵的输入功率增大,泵效率急剧下降。泵制造厂一般只提供泵输送清水时的性能曲线,当被输送液体的运动黏度值大于2×10-5m2/s时,即需对泵进行性能修正,换算为输送清水时性能进行泵的设计和试验。（1）压力、流量平稳，出力能满足正常生产需要或达到铭牌能力的90%以上；（2）润滑、冷却系统畅通，油杯、轴承箱、液面管等齐全好用；润滑油（脂）选用符合规定；轴承温度符合设计要求；（5）填料密封泄露：轻质油不超过20滴/min,重质油不超过5 滴/min.主要机件材质的选用，转子径向、轴向跳动量和各部安装配合，磨损极限，均应符合相应的规程规定。（1）压力表应定期校验，齐全准确；控制及自起动联锁系统灵敏可靠；安全护罩、对轮螺丝、锁片等齐全好用；（3）基础、泵座坚固完整，地脚螺栓及各部连接螺栓应满扣、齐整、紧固；（4）进出口阀及润滑、冷却管线安装合理，横平竖直，不堵不漏；逆止阀灵活好用；（1）室内所有设备台台完好，各项运行参数在允许范围以内，主体完整，附件齐全，不见脏、乱、缺、锈、漏；（2）室内设备、管线、阀门、电气线路、表盘、表记等安装合理、横平竖直，成行成线。（1）认真执行岗位责任制及设备维护保养制等规章制度；（2）设备润滑做到“五定”和“三级过滤”，润滑容器完整清洁；（3）维修工具、安全设施、消防器具等齐备完整，灵活好用，摆放整齐。（1）室内设备安装规整，铭牌、编号、流向箭头齐全清晰正确；（2）室内四壁、顶棚、地面、仪表盘前后清洁整齐，门窗玻璃明亮无缺；（3）沟见底，轴见光，设备间本色，室内物品放置有序。运行记录、交接班日志、各种规章制度齐全，记录准确，字体规整，无涂改，保管妥善。第三节 往复泵往复泵为容积式泵中的一种,由泵缸、缸内的往复运动件、单向阀(吸液和排液)、往复密封以及传动机构等组成(见图17) 。1—往复运动件（活塞）；2—泵缸；3—排出管；4—排出阀；5—工作室；6—吸入阀；7—吸入管；8—容器 其往复运动件为圆盘(或圆柱)形的活塞,以活塞环(涨圈)与液缸内壁贴合构成密闭的工作腔,以活塞在缸内的位移,周期性地改变泵工作腔的容积, 完成输送液体。1—吸入阀；2—排出阀；3—密封；4—活塞；5—活塞杆；6—柱塞；7—隔膜这类活塞泵适用于中、低压工况, 最高排出压力小于等于7.OMPa, 主要用于小型锅炉给水,矿山排水,化工、石油化工及炼油生产输送化工物料和石油及石油制品,可输送运动黏度小于等于850mm2/s的液体或物理化学性质接近清水的其他液体。蒸汽(包括气压、液压)往复活塞泵具有较好的防爆性能,常用于化工、石油化工及炼油生产中输送丙烷、丁烷、汽油(<200℃)和热油(<400℃)等易燃、易爆、易挥发的液体,不宜输送腐蚀性液体。 根据泵的工作原理 , 每一工作循环可分为:液缸内压力降低-→吸入液体一→液缸内压力升高一→排 出液体等四个过程。往复泵的压力差(排出压力)不能通过改变泵本身的参数(活塞柱塞和隔膜的直径,往复运动的行程和往复运动次数)而得到改变。但对于一台实际的往复泵,其最大允许排出压力只受其结构强度和原动机功率的制约。往复泵的流量要通过改变泵本身的参数得到改变(包括活塞、柱塞和隔膜直径,往复行程和往复次数等)。在往复泵的设计和制造中是以改变往复泵的参数而得到多种流量规格的往复泵,其中较为方便和应用最多的方法是选定适合的活塞、柱塞或隔膜直径与其往复运动的行程,应用不同的往复次数,达到多种流量规格。化工生产中应用的往复泵,其流量调节范围是根据化工生产的需要确定的。一般所需的最大流量流量调节范围的上限100%,所需的最小流量为下限,并以最小流量与最大流量之比确定下限的百分比值。近年,往复泵的流量调节趋向应用变频电机,通过变频调速改变往复泵的往复次数调节流量,其调节方便,并提高了泵机组的效率,降低能耗。(一) 类型 往复泵主要有立式结构和卧式结构两种。
1—泵头；2—组合阀；3—泵缸架；4—填料函；5—动力端
图19所示为最常应用的卧式柱塞式往复泵。卧式往复泵的柱塞或活塞水平布置,操作和维修均比较方便;泵的重心较低,运行平稳;但由于柱塞或活塞的自重,泵缸套、密封件(填函、活塞环)和导向件容易产生偏磨:往复运动件的惯性力为水平方向,需要较大的基础;泵的占地面积较大。图20所示为立式柱塞式往复泵,立式泵的占地面积较小,柱塞(活塞)在铅垂方向作往复运动,泵的缸套、密封件、导向件不会因柱塞(活塞)自重而产生偏磨:往复惯性力为铅垂方向,需要的基础较小;泵的重心较高容易产生振动;泵的高度较大,操作维修不便。多缸往复泵, 每一个柱塞(活塞)对应一个单独的液缸，称作分体式液缸(见图21)。将多缸往复泵的各液缸合于一体,为整体式液缸(见图22)。
往复泵液缸的结构直接影响着液缸的强度和耐疲劳性能,主要是合理地安排吸、排液阀的位置。 自动阀依靠阀两侧的液体的压力差开启,依靠阀弹簧力或开闭运动元件的自重关闭。 自动阀有平板阀[见图23(b)], 适于排压较低和清洁的介质；环形阀,适于低排压、大流量和清洁的介质;锥形阀[见图23(c)],道用高排压大流量,可用于输送含有颗粒物的液体及黏度较高的液体;球形阀[见图23(d)],适于小流量,可用于输送含有颗粒和悬浮物的液体。
平板阀、环形阀和锥形阀是依靠弹簧力关闭、球形阀可依靠自重关闭。自动阀有吸排液阀体的组合阀,吸、排液阀可以用相同的阀型,也可以用不相同的阀型,通常吸液阀多用环形平板阀置于组合的阀的外圈,排出阀多用锥形阀,置于组合阀的中间强制阀有两种: 一种是仅在阀关闭时,依靠气压作用强制关闭;另一种是依靠气压或机械控制机构,依据柱塞(活塞)往复运动的位置强制开启和关闭吸、排液阀,强制阀主要用于输送高黏度介质。（1）压力、流量平稳，出力能满足正常生产需要或达到铭牌能力的90%以上；（2）注油器齐全好用，接头不漏油，单向阀不倒汽，注油点畅通，油杯好用，润滑油选用符合规定；① 石棉类填料：轻质油不超过30滴/min ,重质油不超过15滴/min ;② 塑料类填料：轻质油不超过20滴/min,重质油不超过10滴/min ;主要机件材质的选用，以及拉杆、活塞环等安装配合，磨损极限及阀组严密性，均应符合规程规定。（2）主体完整，稳钉、摆轴销子、放水阀门等齐全好用；（3）基础、泵座坚固完整，地脚螺栓及各部件连接螺栓应满扣、齐整、紧固；（4）进出口阀及润滑、冷却管线安装合理，横平竖直，不堵不漏；第四节 转子泵转子泵是旋转工作的容积式泵, 由转子、泵壳( 定子)、泵轴、轴封等组成。转子泵完成输液可应用一个、两个或多个转子,当需用两个或两个以上转子时,转子之间需保持共扼关系,还需保持密封隔断泵腔的吸排液区(管); 当转子同时又是传动元件时,转子形状应选用符合传动关系的型线。常见的转子泵有:齿轮泵、旋转活塞泵、罗茨泵,螺杆泵、滑片泵、挠性叶片泵、挠性套泵和挠性管泵等, 如图24所示。（a）齿轮泵;(b)内啮合齿轮泵；（c）旋转或塞泵；（d）罗茨泵；（e）三螺杆泵；（f）双螺杆泵；（g）单螺杆泵；（h）滑片泵；（i）挠性套泵；（j）挠性（软）管泵转子泵以其转子上具有一定几何形状凹槽与定子( 泵壳) 内壁构成一个或数个工作腔。工作时, 转子与定子( 泵壳) 作相对转动, 转子每转一转,转子上的各工作腔完成一次输液过程。在每个输液过程中,转子上的每一个工作腔,都必须有下述三个基本动作。1.工作腔与定子(泵壳)上的吸入管口连通,与排液管口隔断,且随转子的转动,工作腔与吸入管 口连通部位的容积逐渐增大,将被送液体吸入工作腔内。2.该工作腔与吸入管口隔断,与排出管口也隔断,将被送液体密闭在工作腔内,随转子的继续旋转,在密闭状态下被送向泵的排出管口。3.转子继续旋转,该工作腔与泵的排出管口连通,与吸入管口隔断,且随转子的转动,工作腔与排出管口连通部位的容积逐渐减小,将被送液体挤至泵的排出管路中去。② 排出压力比较高,但较往复泵低。排出压力仅决定于排出管路特性,与转子的尺寸和转速无关。③ 转速与介质的黏度有关,介质黏度愈高,转速愈低。⑤ 旋转工作的转速较低,无冲击和惯性力(水平或垂直方向),运行平稳。⑥ 结构简单、紧凑,无吸排液阀,易损件较少,泵本身操作和维护简便。⑦ 有时需用大速比的减速机传动、或用无级变速器调速,增加了转子泵机组的复杂性,泵机组的总效率较低。转子泵在化工生产中多用于输送黏度较大和含有固体颗粒和悬浮物的液体,也可输送一般液体。因其结构不同,适用范围也不同。齿轮泵、三螺杆泵、滑片泵等适合输送润滑性较好,不含颗粒的清洁、黏液体; 旋转活塞泵、罗茨泵、单螺杆泵适于输送高黏度液体; 挠性叶片泵,软管泵等适合输送腐蚀性液体; 软管泵、单螺杆泵可输送含有固体颗粒和浆状的液体等等。旋转活塞泵属容积式泵,一般由两个转子、同步齿轮、定子( 泵壳)以及泵轴、轴封等组成。转子有单叶转子和双叶转子(也有三叶转子,但很少应用)。单叶和双叶转子的形状和输液过程如图25所示,单叶转子旋转活塞泵的两转子叶片的工作相位相差180; 双叶转子旋转活塞泵的两转子叶片的工作相位相差90°,两个转子在同步齿轮传动下做反向转动, 两转子的吸、排液交替进行, 由于用同步齿轮传动,两个转子之间仅需保持共轭关系。其共轭线为外摆线。图25旋转活塞泵的转子形状及输液过程（a）单叶转子；(b)双叶转子1—转子；2—定子（泵壳）螺杆泵由相互啮合的螺杆和泵体内包容螺杆的泵套组成。由它们形成隔绝吸入腔和排出腔的密封线和相互隔离的密封腔, 当螺杆转动时,密封线由吸入腔一端向排出腔一端作轴向移动,从而不断把输送液体推向排出腔。当主动螺杆转动时, 由一对同步齿轮带动从动螺杆一起转动, 由吸入腔一端的螺杆啮合空间逐渐增大,压力降低,液体在压差作用下进入啮合空间,并随着螺杆的旋转,液体就在一个个密封腔内连续地沿轴向移动,直到把输送液体推向排出腔。螺杆泵按螺杆根数分为单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵和五螺杆泵。表3为各种螺杆泵的特点和应用范围。螺杆泵的流量和压力稳定,噪声和振动小,有自吸能力,但螺杆加工较困难。泵有单吸式和双吸式两种结构,但单螺杆泵仅有单吸式。表3各种螺杆泵的特点和应用范围 | | | | | | | | | | 泵体内衬套常用橡胶制作，螺杆与衬套形成的工作容积大在，密封性能较好 | | | | | | | | | | | | 泵体内衬套（或泵体）之间接触，相互间的间隙很小，密封性好、 | | | | | | 触、螺杆与螺杆相互接触，存有一定的间隙，密封性较差 | |
齿轮泵由齿轮、泵体和轴封等组成。外啮合齿轮泵和内啮合齿轮的组成和工作原理分别如图26、图27所示。
图26外啃合齿轮泵的组成和工作原理 图27内啮合齿轮泵的组成和工作原理1—吸入腔；2—压出腔。1—吸入腔；2—主动齿轮；3—月形件；5—压出腔齿轮泵的结构简单,工作可靠,操作和维护方便,在流量较小的工况下可以有较高的排出压力,但其流量和排出压力均有脉动,且运行噪声较大。齿轮泵适用于输送有润滑性、不含颗粒和纤维的清洁液体。多用于输送润滑油、液压油、燃料油等油品,在化工生产中也多用于压缩机、泵等机组的润滑油和密封油泵,也用于输送有润滑性、黏度适合,不含颗粒的化工物料。齿轮泵的适用范围为流量0.003～3800m3/h，压力32MPa，工作温度50~400℃罗茨泵由转子、泵壳、同步齿轮和轴封等组成(见图28) 。转子的外缘形状为一种独特的圆滑形状,对此独特的形状称作“Roots”,中文译作“罗茨”。罗茨泵这种圆滑形转子的轮廓曲线,使得罗茨泵的两个转子在工作时,其外缘表面始终保持相互接触(实际上是一种动配合),但此接触并不能进行传动,因而还需以同步齿轮进行两个转子间的传动,并保持两个转子的工作相位。罗茨泵两转子外缘表面相接触和两转子长端的外缘与泵壳内壁的接触(实际上也是一种动配合)构成线密封, 以这些线密封形成一个或数个泵的工作腔。当转子转一转的过程中,每个工作腔都存在:与吸入室相连通、与排出室隔断;与吸入室和排出室均隔断:与排出室相连通,与吸入室隔断的三个基本状态,从而将液体吸入工作腔内,在密闭状态将液体由吸入端送向排出端,再将液体推至泵的输出管路中去,完成输送液体(见图2-1-64) 。（1）罗茨泵两个转子的接触(配合)点的位置,随转子的转动呈周期性地变化。（2）罗茨泵属容积式泵,其流量和排出压力为相互独立的参数。（3）罗茨泵没有吸、排液单向阀,其输液性能不会受阀的影响,性能稳定,且具有良好的吸入性能。流量0.06～600m3/h；排出压力≤3.OMPa；工作温度 -40～200℃；适用于化工、石油、建筑、采矿、轻工、食品及日用化工等行业。 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 主动与从动齿轮平行度超差，主动齿轮轴与电机轴同轴度超差 | |
第五节 计量泵计量泵是可以调节流量、并可对流量进行精确计量的泵类。计量泵多为容积式泵, 因为在理论上容积式泵的流量与排出压力的变化(扬程)无关,易于计量。常用的计量泵往复式计量泵由输液,流量调节和计量,传动和驱动等部分组成(见图29) 。1—吸液阀；2—排液阀；3—柱塞；4—填料函；5—摇杆；6—行程调节及计量器；7—连杆；8—电机；9—偏心轮；10—蜗轮蜗杆减速机Ⅰ—输液部分；Ⅱ—流量调节和计量部分；Ⅲ—传动驱动部分填料密封；5—排污回收腔；6—填料压盖；7—辅助密封；8往复式计量泵的输液部分亦称泵头,按泵头的形式, 往复式计量可分为柱塞式、隔膜式、隔罩式、隔套式和波纹管式等。柱塞式计量泵由柱塞、泵缸、填函和吸排阀等组成(见图30)。以柱塞的往复运动进行输液,通过改变柱塞往复运动的行程或往复运动的次数进行流量调节。泵工作时,柱塞与液体接触,柱塞与泵缸之间以填函进行密封。柱塞式计量泵主要用于输送不含颗粒的液体,并需根据被送液体的性质(主要是腐蚀性)选择柱塞和泵缸等过流零部件的材料。柱塞和泵缸等过流零部件的材质一般为金属材料，主要有:不锈钢、耐腐蚀合金和有色金属等。 柱塞式计量泵的流量为O.001～1.8，105Ｌ/ｈ; 最大排出压力350MPa;操作温度-200～800℃；流量调节范围10%～100%；流量调节精度0.5%～1%。
1—单向阀；2—填料底环；3—柱（活）塞；（a）吸液状态；（b）排液状态4—填料密封；5—排污回收腔；6—填料压盖；1—吸液阀2—膜片；3—输液腔；4—排液阀；7—辅助密封；8—排污回收孔。实线——排液状态；虚线——吸液状态隔膜式计量泵由泵缸、膜片(隔膜)、吸排液阀等零部件组成(32)。以膜片将被送液体封闭在泵缸中,依靠膜片的变形改变泵缸的容积,并直接将能量传递给被送液体进行输液。通过改变膜片的变形量或膜片的变形次数调节流量。隔膜计量泵无需轴封,没有外泄漏,适于输送有毒有害易燃易爆、含有颗粒、强腐蚀性和贵重的液体物料。依据隔膜产生变形的方式,分为机械隔膜计量泵和液压隔膜计量泵。吸、排液阀是往复式计量泵完成输送液体必不可少的部件,也是影响其计量精度的关键部件之一。因此, 往复式计量泵对吸、排阀的性能比一般往复泵有更高的要求。主要要求吸、排液阀开启和关闭及时,特别要尽量减小关闭滞后,以及提高阀关闭后的密封性,保证在阀关闭后不泄漏。往复式计量泵的吸、排液阀, 一般为随泵工作腔内压力变化而开启和关闭的自动阀,由阀座、阀芯升程限制器和弹簧等组成。按阀芯的形状分为球形阀、板式阀和菌状阀等,各种阀的特点如下。为了防止和减小阀的漏损,提高计量精度,常串联使用两个(二重阀)或三个(三重阀)吸、排液阀。小流量和高排出压力的计量泵均需使用二重或三重阀。往复式柱塞计量泵和液压隔膜计量泵的液压缸 ,均需应用往复动密封。往复式计量泵系由往复泵发展而成,故同样存在流量脉动和因流量脉动引起的压力脉动。消除流量脉动的常用方法有以下两种。 由于计量泵的流量较小,一般很少采用多缸(三联或五联)泵,利用其柱(活)塞运动相位不同,由各缸瞬时排液量叠加的方法降低流量脉动。目前,主要采用在吸、排口设置缓冲缸,以缓冲缸内气体的压缩和膨胀作用,储存和放出部分液体来降低流量(或压力)脉动。目前,计量泵专业制造都配套制造计量泵专用的气体作用的缓冲缸,一般可消除流量脉动 90%～ 95% 。1—步进电机；2—减速机构；3，4—凸轮；5，6—柱塞；7—泵头；8—柱塞密封箱；9—泵壳平流泵是一种以凸轮机构传动的双缸计量泵,以凸轮的轮廓线型保证柱(活)塞在相当长的行程内呈匀速运动(保持瞬时排液量恒定),仅在排液开始和终了时的很短的行程内作等加速和等减速运动,通过两个凸轮转动相位的合理配合,在一个缸排液终了阶段,另一个缸刚好为排液开始阶段,两缸柱(活)塞的加速段和减速段的运动相叠加,从而获得无脉动的流量(见图33) 。旋转式计量泵系由转子泵发展而成。由转子泵、减速器和可调节转速的原动机组成。与往复式计量泵相比较;旋转式计量泵有如下的特点。1.转子泵是连续地吸入和排出液体,故旋转式计量泵的流量平稳,几乎没有流量脉动。2.转子泵不需用吸、排液的单向阀,故旋转式计量的吸入和排出的压力损失较小,具有较好的吸入性能。5.转子泵以转子的转动传递能量输送液体,不需要将原动机的旋转运动转换为往复运动的机构,故旋转式计量泵的结构简单、零件少。6.没有吸排液单向阀,泵的易损件较少、运行可靠性提高,运行周期较长。7.旋转式计量泵以改变驱动机转速调节流量,易于自动控制。除上述的特点外,由于转子泵运行中转子的线型和尺寸都已经不能改变,因此,旋转式计量泵是采用改变转子转速的方法调节流量。所以 , 旋转式计量泵转子每一转的排液量是表示其规格和输液能力,也是确定泵运行参数(如转速等)的重要参量。旋转式计量泵流量无脉动的特点,非常适合化学反应、分析测定混合配比、涂布涂层和纺丝成型等工艺过程的要求。且近年来,调频电机等新型、可调速的原动机技术的突破和产品的发展,又促进了旋转式计量泵的发展,并获得广泛地应用。旋转式计量泵将有广阔的发展前景。目前常用的旋转式计量泵有齿轮计量泵和软管计量泵等。齿轮式计量泵由齿轮泵、减速器,可调速的原动机以及调速和计量系统等组成。齿轮计量泵所用的齿轮泵结构与一般齿轮泵基本相同,由主动齿轮、从动齿轮轴、轴承、轴封和泵体等组成(见图2-1-83) 。但由于齿轮式计量泵是以改变其工作转速进行流量调节和计量,因此,对齿轮泵的性能较一般齿轮泵有更高要求,主要有如下要求。1.齿轮泵每一转的排液量要更为精确和稳定,有更好的重复性。2.齿轮泵的运行应平稳,因齿轮啮合问题引起的流量(同时引起的压力)波动要降至最低,甚至达到没有波动。第六节 真空泵真空是指特定空间,如容器或系统中,气体压力低于大气压时的物理状态,用绝对压力表示的单位为 帕(Pa)。 真空泵是用来获得真空的机器,其种类很多,现分类如下。（1）抽除式 真空泵抽吸系统中的气体,并将气体分子排至系统之外。（2）捕集式 真空泵捕、集系统中的气体分子 , 直接吸附在泵工作壁面上而不排出系统。（1）机械式这类真空泵类似于压缩机,属于容积型的有往复式与回转式结构,还有属于动力式的涡轮分子泵并都属于抽除式真空泵。（2）喷射式有喷射泵与扩散泵两种形式,还有将两者组合在一起的增压泵,也都属于抽除式真空泵。（3）吸着式依靠物理或化学方法使气体分子吸着在泵壁表面,并都属于捕集式真空泵。机械式真空泵的种类很多,且属于输送气体的机械,其动力性能、结构强度等均与压缩机有许多类似之处 。往复真空泵是最古老的结构形式,其结构坚固、运行可靠、对水分不敏感, 极限压力为(1～2.6)kPa, 抽速范围为(50～600)L/S,主要用于大型粗真空系统, 如真空干燥、真空过滤、真空浓缩、真空蒸馏、真空结晶以及其他气体抽除等。往复真空泵不适于抽除含尘或腐蚀性气体, 除非经过特殊处理。一般气缸都有油润滑,所以有可能污染系统的设备。往复真空泵由气缸、活塞组成的工作腔部分与由曲轴、连杆、十字头、活塞杆等传动部分构成。控制气体吸进与排出气缸的阀门有自动阀与强制阀两种。油封回转式真空泵可直接用作抽气,也可作为其他主泵的前级泵,极限压力为6 ×油封回转式真空泵主要有旋片式、定片式、滑阀式等三种结构型式,其特点是: 用油使泵体与排气系统隔开, 可防止排出气体向泵内回窜(故称为油封式); 泵内必须设置油分离装置,以分离排气时带走的润滑油;一般情况下仍难以将油蒸汽彻底清除,所以对真空系统和周围环境会造成油污染。液环式真空泵在化工生产中经常使用,是利用叶轮旋转时形成液环与叶片间容积周期性变化而抽吸气体。液环式真空泵也称纳氏泵, 因为大多数场合用水作为工作液体,故常称为水环式真空泵。其结构简单、工作可靠,可抽吸含固体微粒、水分,或易燃、易爆的气体,根据气体性质采用合适的工作液体,也可用于抽吸腐蚀性气体。当用水为工作液体时,不会污染环境与真空系统。单级极限压力为104pa, 双级可达103pa, 最大抽速达 500L/S 。其缺点是液力损失大、效率低,水力效率约为50%～70%,此外,工作过程中需经常补充工作腔内的液体。罗茨真空泵，两个8字形的转子以相同反方向旋转，气体自入口被带至出口。罗茨真空泵的抽速范围为(30～3)×104L/s,一级极限压力约为1～10Pa且在1～102pa压力范围内具有较大的稳定抽速故又称为快速真空泵；罗茨真空泵常作为喷射泵与油扩散泵的前级泵起增压作用,故又称为机械增压泵。罗茨真空泵转子叶型间隙:小型为0.1～0.2mm，大型为0.2～0.4mm, 因此对气体中含有尘埃、纤维、水分等不敏感,但不适宜抽吸有腐蚀性或易燃、易爆气体。罗茨泵工作腔内无摩擦零件,无需油进行润滑,不会出现油污染。当压力比高时,其排气温度可能很高,因此需用水进行冷却,冷却水管设在泵的排气口。喷射类真空泵的工作原理是利用压力流体为动力,在其通过喷嘴后产生高速运动,并在喷嘴周围产生负压,由此抽吸系统中的气体并引射至排出口(见图34) 。喷射类真空泵有:喷射泵、扩散泵、扩散-喷射泵(又称增压泵)三种型式。喷射泵的特点是起动快、工作压力范围宽、抽气量大、可抽吸含尘、易燃易爆气体,除水泵外无运动零部件,工作可靠,但水的耗量很大。作为泵引射用的动力有:水蒸气、油蒸汽、空气和水等,其中以水蒸气居多,其次是空气,少数情况用水,用油作为单独喷射泵极少应用。第七节 泵装置1．输液系统包括吸液管路、吸入阀、排出阀、止回阀和排液管路等。对于离心泵等叶片泵以吸上方式输液时，还需配用灌泵的管口或管路、灌泵阀和底阀(止回阀)等。2．动力和传动系统 包括原动机(一般为电动机或汽轮机)、变速器(增速器或减速器)。当泵需要以改变泵速进行调节时，还需配用调速器，以及供电、供汽系统。3．控制和调节系统 包括流量、压力、转速等参数的调节管线、阀门、机构和显示仪表等。4．密封系统 主要为轴封的冲洗液、润滑液、冷却液、平衡液、密封液等液体的注入和循环的管路、贮液罐和泵等。5．润滑系统 为泵轴承供给润滑油的油杯、油泵、管路、过滤器、冷却器、液位计等。6．仪表和自控系统包括泵的流量、压力、温度、转速、功率等运行参数的显示和自动控制的仪表、仪器和执行机构等，及其供电、供气系统。7．安全保护系统 包括超压、超温、超速、过电流以及流量过小高速泵油压系统压力低等显示、报警和联锁停车等保护。 泵装置的组成应根据泵的品种、规格和输液工艺等的要求，参照有关标准规范确定。例如，离心泵以吸上方式吸液时，需配用回止阀；灌入方式吸液时，可以不用回止阀；一般离心泵润滑油供给可配用普通油杯，而离心式化工流程泵，按有关标准规定必须配用恒液位油杯。对于大型多级离心泵一般需用由强制润滑系统提供润滑油等。欢迎加入化工设备圈
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