动设备

动设备讲义制作：陈刚前言化工机械通常可分为动设备和静设备两大类：动设备是指主要作用部件为运动的机械，如各种过滤机、破碎机、离心分离机、旋转窑、搅拌机、旋转干燥机以及流体输送机械（各种压缩机、风机、电机、泵）等。静设备是指主要作用部件是静止的或者只有很少运动的机械，如各种容器、塔器、反应器、换热器、干燥器、蒸发器、电解槽、结晶设备、传质设备、吸附设备、普通分离设备以及离子交换设备等。化工设备狭义指的是静设备，塔罐槽釜等。•1、泵•2、搅拌器•3、风机•4、过滤机•5、压缩机动设备离心泵离心泵的基本结构：吸入室、叶轮、泵壳、泵轴、轴封箱和密封环。工作原理•离心泵启动前必须向泵内和吸入管路内注满液体，工作时电动机通过泵轴带动叶轮高速旋转，此时，叶轮的叶片迫使液体转动，从而产生离心力，在离心力的作用下，液体被甩向叶轮外缘，并聚集在泵壳内的流道内，液体在叶轮种获得能量，其压能和动能都有增加依靠这种能量将液体沿流道经排出管路输送道高位储液池或直接输送道需要的地方。当叶轮将液体甩向外缘的同时，叶轮中心形成真空，因而液体在外界压力的作用下，不断的从叶轮中心流入，再由叶轮外缘排出，从而达到输送液体的目的。•流量、扬程、转速、功率和效率：•1)流量是指泵在单位时间内所排出的液体量。通常是指体积流量，用符号Q来表示，单位是m3/h或m3/s!•2)扬程是指单位质量的液体通过泵所获得的有效能量，通常用H表示，单位是米•3)转速是指泵轴每秒的转速，用符号n表示，单位r/min4)功率和效率。功率是指单位时间内泵所消耗的功，可分为有效功率和轴功率两种，符号分别为Ne和N,单位瓦或者千瓦。效率是指有效功率和轴功率的比值。符号为η离心泵的性能参数作•1），经常注意压力表，真空表和电流表是否正常，发现异常现象应查明原因，及时消除。2)经常观察润滑油标，使油量保持在规定范围内，定期检查润滑油质量，发现有变换，应立即更换。3)经常观察润滑油、油封、及冷却水的供应情况，应保持油封压力比泵入口处压力大0.5至1公斤.4)经常检查离心泵和电机地脚螺栓的紧固情况，泵体和轴承的温度，及泵运行时的声音等，如有问题及时处理。•5)对结构复杂和自动化程度较高的离心泵必须按照有关规定的操作规程进行启动、维护和停车，不得随意改变操作方法。泵运行时注意事项泵的气蚀现象•气蚀是离心泵特有的一种现象。当叶轮入口附近液体的静压强等于或低于输送温度下液体饱和蒸气压时，液体将在此部分气化，产生气泡。喊气泡的液体进入叶轮高压区后，气泡就急剧凝结或破裂，产生局部真空，于是周围液体会以极大速度冲向气泡所占据的空间，相互碰撞，使它的动能立刻转化为压强能，在瞬间造成巨大的冲击力，特别是工作叶轮，使叶片的表面成为蜂窝装或者海绵装，这种现象称为气蚀。气蚀造成的危害•①离心泵的性能下降。泵的流量、压头和效率均降低。若生成大量气泡，则可能出现气缚现象，迫使离心泵停止工作。②产生噪声和振动，影响泵的正常工作环境。③泵壳和叶轮的材料遭受损坏，降低了泵的使用寿命。离心泵常见的故障及原因1)排液量不足或不排液：原因：①因灌液不足而泵内存有空气②吸入管路漏气③叶轮或吸入管堵塞④泵安装过高⑤扬程超过规定⑥泵转动方向不对或转数太低⑦叶轮或密封严重损坏2)电流超标：原因：①转数太高②流量与扬程超过规定③泵轴弯曲、轴承磨损④叶轮与泵壳摩擦⑤扬程超过规定⑥填料压得过紧,•3)振动原因：•①气蚀②叶轮平衡不好③泵轴弯曲、轴承磨损④叶轮损坏或局部堵塞⑤泵内进异物⑥基础螺钉松动•4)噪音和振动原因：①润滑不好②轴承损坏或轴瓦太紧③轴弯曲或轴中心不对称④轴向推力过大轴流泵•1、轴流泵的工作原理轴流泵与离心泵的工作原理不同，它主要是利用叶轮的高速旋转所产生的推力提液体。轴流泵叶片旋转时对输送液体所产生的升力，可把液体从下方推到上方。轴流泵的叶片一般浸没在被吸液体的液面中。由于叶轮高速旋转，在叶片产生的升力作用下，连续不断的将液体向上推压，使液体沿出水管流出。叶轮不断的旋转，液体也就被连续压送到高处•2、轴流泵的一般特点(1)水在轴流泵的流经方向是沿叶轮的轴相吸入、轴相流出，因此称轴流泵。(2)扬程低(1～13米)、流量大、效益高，适于平原、湖区、河网区排灌。(3)起动前不需灌水，操作简单。隔膜计量泵•在驱动机构作用下实现往复运动，完成吸入-排出过程•（1）利用隔膜之前后动作使隔膜与泵头间变化造成球阀上下移动形成真空吸附与推挤现象达到液体输送之目的。①当膜片往后拉时，出口球阀掉下与球座紧紧密合，入口球隔膜泵膜片后拉时与泵头间产生真空而往上浮起，液体跟着被吸上来。②当膜片往前推时，入口球阀与球座气密，使液体不会通过，而出口因膜片往前推挤使球阀开启，液体吐出•故障通常有一下几种情况：•①球座与球阀无法气密②入口、出口异物阻排污泵③膜片破损故若液体输送异常，朝这方面处理，应该都可解决，而造成上述情况之因素为何，不胜枚举，端视当时之配管、配件及操作情形才可判定.气动隔膜泵•工作原理：•以压缩空气为动力，是一种由膜片往复变形造成容积变化的容积泵，其工作原理近似于柱塞泵。特点•（1）泵不会过热：压缩空气作动力，在排气时是一个膨胀吸热的过程，气动泵工作时温度是降低的，无有害气体排出。（2）不会产生电火花：气动隔膜泵不用电力作动力，接地后又防止了静电火花。（3）可以通过含颗粒液体：因为容积式工作且进口为球阀，所以不容易被堵。（4）对物料的剪切力极地：工作时是怎么吸进怎么吐出，所以对物料的搅动最小，适用于不稳定物质的输送。（5）流量可调节，可以在物料出口处理加装节流阀来调节流量。（6）具有自吸的功能。•（7）可以空运性，而不会有危险。（8）可以潜水工作。（9）可以输送的流体极为广泛，从低粘度的到高粘度的，从腐蚀性得到粘稠的。（10）没有复杂的控制系统，没有电缆、保险丝等。（11）体积小、重量轻，便于移动。（12）无需润滑所以维修简便，不会由于滴漏污染工作环境。（13）泵始终能保持高效，不会因为磨损而降低。（14）百分之百的能量利用，当关闭出口，泵自动停机，设置移动、磨损、过载、发热。（15）没有动密封，维修简便避免了泄露。工作时无死点。风机•轴流风机：•轴流式风机叶片的工作方式与飞机的机翼类似。但是，后者是将升力向上作用于机翼上并支撑飞机的重量，而轴流式风机则固定位置并使空气移动。轴流式风机的横截面一般为翼剖面。叶片可以固定位置，也可以围绕其纵轴旋转。叶片与气流的角度或者叶片间距可以不可调或可调。改变叶片角度或间距是轴流式风机的主要优势之一。小叶片间距角度产生较低的流量，而增加间距则可产生较高的流量。先进的轴流式风机能够在风机运转时改变叶片间距（这与直升机旋翼颇为相似），从而相应地改变流量。这称为动叶可调(VP)轴流式风机。•轴流风机又叫局部通风机，是工矿企业常用的一种风机，安不同于一般的风机它的电机和风叶都在一个圆筒里，外形就是一个筒形，用于局部通风，安装方便，通风换气效果明显，安全，可以接风筒把风送到指定的区域．•离心风机•离心风机的工作原理与透平压缩机基本相同，只是由于气体流速较低，压力变化不大，一般不需要考虑气体比容的变化，即把气体作为不可压缩流体处理。离心风机是根据动能转换为势能的原理,利用高速旋转的叶轮将气体加速,然后减速、改变流向，使动能转换成势能（压力）。•在单级离心风机中，气体从轴向进入叶轮，气体流经叶轮时改变成径向，然后进入扩压器。在扩压器中，气体改变了流动方向造成减速，这种减速作用将动能转换成压力能。压力增高主要发生在叶轮中，其次发生在扩压过程。•在多级离心风机中，用回流器使气流进入下一叶轮，产生更高压力。离心风机实质是一种变流量恒压装置.当转速一定时,离心风机的压力-流量理论曲线应是一条直线.由于内部损失,实际特性曲线是弯曲的.离心风机中所产生的压力受到进气温度或密度变化的较大影响.对一个给定的进气量,最高进气温度(空气密度最低)时产生的压力最低.对于一条给定的压力与流量特性曲线,就有一条功率与流量特性曲线.当鼓风机以恒速运行时,对于一个给定的流量,所需的功率随进气温度的降低而升高罗茨风机•罗茨风机的工作原理•罗茨风机为容积式风机，输送的风量与转数成比例，三叶型叶轮每转动一次由2个叶轮进行3次吸、排气。与二叶型相比，气体脉动性小，振动也小，噪声低。风机2根轴上的叶轮与椭圆形壳体内孔面，叶轮端面和风机前后端盖之间及风机叶轮之间者始终保持微小的间隙，在同步齿轮的带动下风从风机进风口沿壳体内壁输送到排出的一侧。风机内腔不需要润滑油，结构简单，运转平稳，性能稳定，适应多种用途，已运用于广泛的领域。•罗茨风机的特性•由于采用了三叶转子结构形式及合理的壳体内进出风口处的结构，所以风机振动小，噪声低。叶轮和轴为整体结构且叶轮无磨损，风机性能持久不变，可以长期连续运转。风机容积利用率大，容积效率高，且结构紧凑，安装方式灵活多变。轴承的选用较为合理，各轴承的使用寿命均匀，从而延长了风机的寿命！风机油封选用进口氟橡胶材料，耐高温，耐磨，使用寿命长。