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往复泵的工作原理上课讲义

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往复式泵 ppt课件

往复式泵 ppt课件

ZnVh
60

Zns (2Ap
60
Ad )
差动泵的流量？
PPT课件
9
2、理论瞬时流量
单作用泵
qVt

Apup

Apr (s in

sin 2)
2
双作用泵
qVt


Apr
(sin



2
sin

(Ap Ad )r (sin
2 ) sin
2
2 )
12
5、实际流量和流量系数
实际流量低于理论流量的原因：
泄漏
阀的开闭滞后
气体
余隙容积，水的可压缩性
流量系数 容积效率
V V
V
q qi

q
q q
充满系数
V
qi qth
q q q PPT课th件
q qth
13
二、排出压力和扬程
1、排出压力
p2 g

p2 g
3、指示功率Pi（液体从活塞获得的功率）
Pi

gqi Hi
1000
4、容积效率V
5、水力效率 h
h

H Hi

H
H
h
6、指示效率i
i
Pe Pi

gqH gqth Hi
Vh
7、机械效率m
m

Pi P
8、总效率
Pe P
Pe Pi
Pi P
VPPTh课m件
5、根据活塞(柱塞)每分钟往复次数n分类
a）低速泵 n≤80 min-1； b）中速泵；80 min1≤n≤250 min-1；c）高速泵250 min-1≤n≤550 min-1； d）超高速泵 n≥550 min-1

往复泵PPT学习课件PPT课件

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ρg Av
阀的阻力为（p2-p1)/ρg 主要取决比载荷，
即：
1）阀重量
2）阀弹簧弹力
3）阀的盘面积
第22页/共31页
第三节 往复泵的空气室和泵阀
二、往复泵的泵阀
3. 泵阀的运动规律
根据连续流动方程和孔口出流公式：
q v
Av C v
α
lv
hCv
m3
S
p p
C H ζ 2 2 1 ζ 2g
v
ρ
v
第7页/共31页
第一节 往复泵的工作原理和特点
2.瞬时流量：任一时刻泵的理论流量。
q Av m3 / s
瞬时流量q等于工作面积为A m2的活塞以速度 v排
送的液体量。 电动往复泵是通过曲柄连杆机构将电动机的回
转运动转换为活塞的往复运动，活塞速度 是v周期
性地变化的，故其瞬时流量也将周期性地变化。
v rω sin β
第8页/共31页
第一节 往复泵的工作原理和特点
3. 脉动率σ Q
泵供液的不均匀程度可用脉动率来表示：
σ q q q
/
Q
ax, min, m分别为表示最大、最小和平均理论流量。
各种往复泵σQ 的理论值后表1—1所列，它与曲柄连杆长度比且关。
第20页/共31页
第三节 往复泵的空气室和泵阀
二、往复泵的泵阀
1. 泵阀的种类
第21页/共31页
第三节 往复泵的空气室和泵阀
二、往复泵的泵阀
2. 泵阀阻力 根据泵阀开启瞬间受力的平衡关系：
p p
G 2 A G R j ρg
1 1 ρg
v
vs
s
vs • g
v

第一部分：往复泵工作原理基础理论

第一部分：往复泵工作原理基础理论

p
ρ
p
1
ζ 2g H v
Cv、lv、Av为阀隙的流速、周长、过流面积 α为断面收缩系数 ζ为流速系数 μ为流量系数
第四节 往复泵的空气室和泵阀
二、往复泵的泵阀 3. 泵阀的运动规律 阀的升程h公式
h
q α l c
v f v

q
μ lv
v
v
2g
H
v
Ⅰ、仅考虑泵缸流量时的泵阀升程，正弦曲线； Ⅱ、阀下容积的瞬时变化时的修正量，余弦曲线； Ⅲ、Ⅰ+Ⅱ Ⅳ、实际泵阀升程曲线 结论： ①泵缸尺寸一定，曲柄转速越高，则qv越 大，hmax越大； ②阀隙的周长lv、比载荷Hv越大，则 hmax越小； ③流量系数μ大的阀，则阀的升程h小; ④阀的最大升程hmax越大，则关闭滞后 角越大。
2

v rω sin β
第二节 往复泵的工作原理和特点
3. 脉动率σ Q
泵供液的不均匀程度可用脉动率来表示：
σ
Q

q
max
q
min
/ q
m
式中 qmax, qmin, qm 分别为表示最大、最小和平均理论流量。
各种往复泵 σ Q 的理论值后表1—1所列，它与曲柄连杆长度比且关。
λ r / l 0.25
q Av
m /s
3
v rω sin β
1、空气室的作用原理 往复泵的空气室是一个充有空气的容器，装设在泵的吸入口或排 出口附近，分别称为吸入空气室和排出空气室。
第四节 往复泵的空气室和泵阀
当往复泵的瞬时流量q大于平均流量qm时，排出管流动阻力较大， 泵的排出压力pd较高，空气室内气体被压缩，泵缸所排液体一部分 （超出按平均流量供应的部分），进入空气室储存；当瞬时流量q小于 平均流量qm时，排出管流动阻力较小，排出压力pd较低，空气室内的 气体膨胀，一部分液体中从空气室流向排出管，从而使排出管路中的流 量接近均匀。

《泵工作原理培训》课件

《泵工作原理培训》课件
P管＝BQ2。
《泵工作原理培训》
66
《泵工作原理培训》
67
1.3.2往复泵的功率
《泵工作原理培训》
68
N为泵的实际工作效果，因此称为泵的
《泵工作原理培训》
18
双作用式泵如图
1－2所示，液缸 被活塞分为两个工作 室，无活塞杆的为前 工作室，有活塞杆的 为后工作室，每个室 都有吸入和排出阀。
双作用泵，活塞 往复运动一次，其液 缸完成吸入过程和排 出过程各二次。
《泵工作原理培训》
19
《泵工作原理培训》
20
3.按液缸的布置方案及其相互位置分： 有卧式泵、立式泵4为曲柄滑块机构传动的往复泵运动简 图，它将泵主轴的等速旋转运动(角速度ω)转变 为活塞的往复直线运动。
《泵工作原理培训》
36
Xrco ＋ sL 2(rsi） n2
Xrco＋ sL1－r（ ） 2si2n
L
因为：r/L≤0.2, sinφ≤1，
所以：（r/L）2×sin2φ很小，舍去。
排量，代表符号为Q，单位为l/s 或m3／s。
《泵工作原理培训》
25
2.泵的压力：
泵的压力通常指泵排出口处液体的压力，
代表符号为P，单位为MPa。
3.泵的功率和效率:
单位时间内动力机传到往复泵主轴上的
能量，称为泵的输入功率。以N主表示。
《泵工作原理培训》
26
而单位时间内液体通过泵后所获得的能 量称为泵的有效功率，或输出功率，以N 表示。
第一章 往复泵
1.1概 述
泵是一种输送液体的机械，它把原动机
的机械能或其它能源传递给液体，借以增
加液体能量。
根据结构特征和作用不同，泵可分为三

泵与压缩机-往复泵_图文

泵与压缩机-往复泵_图文

1）泵的理论瞬时流量
曲柄转角α从左止点开始算起，即在左止 点时α =00，逆时针旋转方向量度。活塞位移 x也以左止点为起点， α =00 ， x ＝0。
（1）活塞位移
其中：
活塞位移
（2）活塞运动速度 其中：
其中：
活塞运动速度
（3）活塞运动加速度 其中：
活塞运动加速度
（4）单作用泵的理论瞬时排量
4.实际流量 实际上，往复泵所排出液体的体积要比
理论上计算的体积小。往复泵在单位时间内 所排出液体量称为实际流量，用Q表示。
a—流量系数， a小于1。
实际流量和理论流量差别的原因有： 1)由于吸人阀和排出阀开闭迟缓所引起。 2)阀、活塞和液缸体、活塞杆和填料箱等
有关地方的不严密引起的泄漏。 3)在吸入管路中的压力降低时，从吸入液
水力部分。动力部分又称动力端，主要由曲柄 、连杆、十字头等组成。水力部分又称液力端 ，主要由泵头、缸套、活塞，活塞杆、吸入阀 、排出阀及密封盘根等组成。
2.往复泵的工作过程
活塞从最左端往右运动，工作腔容积增大
，压强降低，吸入阀打开，排出阀关闭，液体 从吸入管流入缸内，开始吸入过程，直到活塞 运动到最右端为止。活塞从最右端往左运动， 工作腔容积减小，压强上升，吸入阀关闭，排 出阀打开，液体从缸内流入排出管，开始排出 和密封 不严的影响，造成液体泄漏，实际排液量为 ：
一般往复泵的流量系数a ＝0.85～0.98。
§4.1.4往复泵的压强和扬程
1.排出压强p2 往复泵的排出压强是指泵出口处的压强换
算到基准面上的值，用p2表示，单位为Pa。 往复泵的基准面，对卧式泵是指包括液缸中心 线的水平面，对立式泵是指包括活塞(柱塞)行 程中点的水平面，

往复泵

往复泵

调速调节：即改变电机转速。目前多及变频装置 进行电机调速来实现。
柱塞泵的使用及维护
柱塞泵运行中常见故障及原因： 1、烧轴瓦、曲轴 一般发生在寒冷季节，由于机油温度低、粘度大， 没有进行充分的盘泵和跑温磨合，致使轴瓦与曲轴 的工作面没进入足量的机油，导致磨擦过热。使曲 轴与轴瓦的工作面烧坏或烧结在一起。 预防措施：1）、在冬季应及时更换合适的机油， 2）、做好预热工作。可以空运柱塞泵， 进行跑温 工作。
柱塞泵的使用及维护 2、运转中的维护 往复泵在运转过程中禁止关闭排出阀，由于液体几乎 是不可压缩的，因此在启动或运转中如果关闭排出阀， 会使泵或管路憋坏，还可能使电机烧坏。
在运转过程中应当用“看声音、看仪表、摸电机温度”
的办法随时掌握工作情况。同时要保证各部位润滑良好。
柱塞泵的使用及维护
2、运转中的维护
柱塞泵主要由动力端和液力端两大
部分构成，并附有皮带、止回阀、安全 阀、稳压器、润滑系统等构成。
动力端：由曲轴、连杆、十字头、
浮动套、机座构成。 液力端：由泵头、密封函、柱塞、
进液阀和出节
往复泵的零部件
曲轴
第六节
往复泵的零部件
连杆及卡子
练习题
往复泵是一种容积泵，是通过活塞的往复运动向液体提 供能量。往复泵具有自吸能力. 往复泵的流量系数λ一般为————？ 5ZB-12/42的含义是什么? 某泵型号为5ZB-12/42,冲程为150㎜,采用φ38柱塞，每 分钟往复3次，问理论排量为多少？ ————表示泵在单位时间内输送出去的液体从泵中获 得的有效能力。 某注水泵的进口压力为0.5MPa，出口压力为30MPa， 每小时排量为10方，试问其有效功率为多少？ 泵内损失有_____,______,_______. 柱塞泵的泵效比离心泵高_____,排量较小,因理论扬程 ____,故在憋压下易发生事故. 流量与排出压力_____. 柱塞泵主要由_____和_______两大部分构成.

2-3 往复泵

西北大学化工原理课件
第三节
其他化工用泵
2.3.1 往复泵 1. 结构和工作原理 主要部件：泵缸；活塞；活塞杆；吸入阀；排出阀 工作原理：动画演示 说明： ①活塞往复运动，直接以静压能形式向液体供能 ②单动泵，供液不连续；双动泵，连续 ③为耐高压，活塞和连杆用柱塞代替
西北大学化工原理课件
西北大学化工原理课件
2.往复泵的主要性能
1. 理论平均流量 单动 qV ,theo Ap S nr 双动 qV ,theo (2 Ap Apr ) S nr 2. 实际平均流量 qv=容积效率理论平均流量 qv ~与压头无关 3. 扬程
qv V qv理
4 功率及效率
图2-17 往复泵H-Q特性曲线
西北大学化工原理课件
5. 往复泵的压头 挤压供液，H任意高，与qv无关。 H 取决于材料强度，密封，电机负载等因素，最终 取决于管路特性。 6. 特性曲线 qv仅~泵，与管路(和H）无关 H仅~管路，与泵(和qv)无关 ———正位移特性 高阻高压！ 因此往复泵开泵前必须全开出口阀！
西北大学化工原理课件
适于高压头、小流量的操作要求。可用来输送 粘稠液体及膏状物，不宜输送固体悬浮液。
西北大学化工原理课件
2. 螺杆泵
外观结构
动画演示
西北大学化工原理课件
1) 工作原理 旋转泵的一种 单螺杆 螺纹在旋转时有推进作用 双螺杆 三螺杆 动画
动画演示
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2) 流量调节
转速或旁路调节 3) 应用场合 高压头、小流量。用于输送高粘液体以至膏状 物，可输送固体悬浮液。
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2.3.3 漩涡泵
1) 工作原理 由引水道与叶轮(开 凹槽的圆盘)组成。 叶轮旋转时对凹槽内液体做功，在引水道和凹槽 间往反多次做功。属于一种特殊类型离心泵。

往复泵等其他类型泵课件

❖ 为了改善往复 泵的排液情况， 可采用双动泵 或三联泵。
•双动泵即活塞两侧都装有吸入阀和排出 阀，使吸液、排液同时进行。
三联泵
三台单动泵的组 合，排液周期相 差1/3。
（二）往复泵的类型
❖ 化工生产中还有包括活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、计 量泵等等。
❖ 其中计量泵和隔膜泵是两种特殊的往复泵。 ❖ 计量泵是一种可以通过调节冲程大小来精确输送一
齿轮泵的特点和应用
❖ ①齿轮泵也属于容积式泵，具有正位移特性， 其流量小而较均匀，扬程高，流量比往复泵 均匀；
❖ ②齿轮泵采用与往复泵相似的方法调节；由 于齿轮啮合间容积变化不均匀，流量也是非 常不均匀的，产生的流量与压力是脉冲式的。 齿数越少，流量脉动率越大，这既会引起系 统的压力脉动，产生振动和噪声，又会影响 传动的平稳性。
❖ 即无论在什么扬程下 工作，只要往复一次， 泵就排出一定体积的 液体。
❖ 由于密封不严造成泄 漏、阀启闭不及时， 并随着扬程的增高， 液体漏损量加大等原 因，实际流量要比理 论值小。
❖ 2．压头（扬程） ❖ 往复泵的压头与泵的几何尺寸及流量均无关系。
❖ 只要泵的机械强度和原动机械的功率允许，系统需 要多大的压头，往复泵就能提供多大的压头。
❖ 3．功率与效率 ❖ 计算与离心泵相同。
❖ 但效率比离心泵高，通常在0.72～0.93之间，蒸汽 往复泵的效率可达到0.83～0.88。
❖ 往复泵不需灌泵（有自吸能力），但安装高度也有 限制（同离心泵）
（四）流量调节
❖ 同离心泵一样，往复泵的工作点也是由泵的 特性曲线及管路的特性曲线决定的。
❖ 但由于往复泵的正位移特性
❖ ③齿轮泵流量均匀，尺寸小而轻便，结构简 单紧凑，坚固耐用，维护保养方便，扬程高 而流量小，适用于输送黏稠液体以至膏状物， 如润滑油、燃烧油，可作润滑油泵、燃油泵、 输油泵和液压传动装置中的液压泵。

往复式泵专题教育课件


zd
pd g
2g
qd max A2
2
pmin g
zd
pd g
2g
qd min A2
2
所以
p
pmax
pmin
2A22
(qd2max
q2 d min
)
K
q( 2
p d max
q2 d min
)
流量不均匀系数：
q1
qd
max qth qth
q2
qth
qd min qth
一般q1＝q2 ＝ q
p
4kq
q2
q th
令 pm≈p1m+p2m（静压与摩擦阻力）
Vm
pm As 4p2m q
V0
pm p0
Vm
pm2 As 4p2m p0q
V=k0V0
3、剩余液量系数 旳拟定
V 1
As As
t2
t1
qth
qd
dt
qd旳变化规律未知，可近似取qd＝qth
4、结构尺寸旳拟定（略）
（二）吸入空气室旳计算
H
h
6、指示效率i
i
Pe Pi
gqH gqth Hi
Vh
7、机械效率m
m
Pi P
8、总效率
Pe P
Pe Pi
Pi P
Vhm
四、吸入性能
活塞表面压力旳限制 1、不稳定流动伯努利方程
作用于微元流束旳力旳平衡条件
z1
p1l g
c12l 2g
z2
p2l g
c22l 2g
1
g
cds t
第一节 往复式泵旳作用原理及应用

第5章 往复泵


• 活塞速度: u=x’ (φ=ωt)
sin 2 u r sin 2 2 2 1 sin

活塞加速度: a=u’=x”
2 4 cos 2 sin a r 2 cos 2 2 3 ( 1 sin )
确定有效压头的简便计算方法：
• 吸入池和排出池一般很大，u1≈0, u4≈0, 并且当pk＝pa时，上式变为 • H=Z+∑h • 钻井泵情况下，吸入池与排出池共用，因 此pk＝pa，u1＝u4≈0，Z=0,因此有 • H=∑h • 即泵供给液体的能量全部用于克服管路中 的阻力。
有效压头的计算公式
2.工作原理
①吸入：曲柄逆时针运转至0º →十字头右移→活 塞右移→液缸形成真空度→液体顶开吸入阀 →进入液缸，直至右死点； ②排出：曲柄自0º 继续运转至180 º →十字头左移 →活塞左移→液体受挤压顶开排出阀，关闭 吸入阀→液体进入排出管。
• 曲柄连续运转，每转一周活塞往复运动一 次，单作用泵完成一次吸入和排出过程。 • 冲程长度S－活塞在缸内移动的距离；曲柄 半径r；S＝2r。 • (p182)
忽略λ2项，对计算精度的影响<1％，且 容易记忆，故有：
2 x r 1 cos sin 2 u r sin sin 2 2 a r 2 cos cos 2
• 定性分析时，不考虑λ影响，则有 • x≈r(1 ± cosφ) • u≈±rωsinφ • a≈±rω2cosφ
• 在截面1－1及4－4处， 其能量平衡方程式为
• 压能 动能 势能 管路损失
2 pa u12 pk u4 H Z h g 2 g g 2g
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往复泵由动力端与液力端组成。动力端包括皮带轮、传动轴、 齿轮、连杆、十字头和装有曲柄(或偏心轮)的主轴等；液力端 包括工作缸、活（柱）塞、拉杆和铸造的阀箱、吸入阀、排出 阀，每个阀都有阀座、阀体及可换的胶皮。另外在阀箱的排出 部分装有空气包和安全阀。
一、往复泵的结构原理
2、往复泵的工作原理
曲柄逆时针旋转（0º~180º），活塞自左向右移动，工作缸内形成负压 ，则贮槽内液体经吸入阀进入泵缸内。曲柄继续旋转（180º~360º）， 活塞自右向左移动，缸内液体受挤压，压力增大，由排出阀排出。 活 塞往复一次，各吸入和排出一次液体，曲柄连续旋转，不断形成吸入 和排出过程。液体源源不断地排出。活塞由一端移至另一端，称为一 个冲程。
〖新课导入〗
离心泵在化工企业中得到广泛应用。然而在石油矿 场上常需要在高压下输送高黏度、高密度或者高含砂 量的液体，而对流量要求不大。在这些条件下离心泵 的效率较低，而且极易磨损，必须使用另外一种设备 来代替离心泵工作——往复泵。
一、往复泵的结构原理
往复泵依靠活塞、柱塞或隔膜在泵缸内往复运动使缸内工作容 积交替增大和缩小来输送液体或使之增压的容积式泵。 1、往复泵的结构
柱塞自左向右移动，工作缸内形成负压，则贮槽内液体经 吸入阀进入泵缸内。柱塞自右向左移动，缸内液体受挤压，压 力增大，由排出阀排出。
〖作业〗
1、往复泵的由哪些部分组成。 2、往
往复泵按往复元件不同分为活塞泵、柱塞泵和隔膜泵3种类型。 “1_1_9_1往复活塞泵结构”所示为活塞泵。柱塞泵和隔膜泵 的结构及工作原理如下：
柱塞自左向右移动，工作缸内形成负压，则贮槽内液体经吸入 阀进入泵缸内。柱塞自右向左移动，缸内液体受挤压，压力增 大，由排出阀排出。
三、往复泵的分类
二、往复泵的性能要点
⑴效率高而且高效区宽。 ⑵泵的压力取决于管路的特性，理论上能达到很高压力，压力 变化几乎不影响流量，因而能提供恒定的流量。 ⑶有良好的自吸性能。往复泵在活塞挤向缸头时，比较容易把 空气挤出，可以保持较大真空度。容易吸入流体。自吸能力比 离心泵要大些。 ⑷流量和压力有较大的脉动，但平均流量恒定。采用双作用泵 和多缸泵还可显著地改善流量的不均匀性。 ⑸速度低，尺寸大，结构较离心泵复杂，需要有专门的泵阀， 制造成本和安装费用都较高。 ⑹对液体的污染度不是很敏感。可输送液、气混合物，特殊设 计的还能输送泥浆、混凝土等。