化工707罗茨鼓风机动画_罗茨风机

化工707罗茨鼓风机动画：19种泵的工作原理，看图就懂！

　　来源：化工707、煤化工114论坛

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　　泵是输送流体或使流体增压的机械，主要用来输送水、油、矿浆、酸碱液、乳化液、悬乳液、气混合物和液态金属等，是矿业、化工和冶金等行业常见的输送设备，下面为大家整理了19种泵（齿轮泵、离心泵、螺杆泵、往复泵、活塞泵、液压柱塞泵、泥浆泵、气动隔膜泵、轴流管道泵、自吸泵、旋涡泵、水环式真空泵、罗茨真空泵、旋片式真空泵、气气增压泵、气液增压泵、蒸汽喷射泵）的动态工作原理和特点，以期对大家在泵的选型和使用方面有一定的帮助。

　　01

　　齿轮泵

　　工作原理

　　齿轮泵的两齿轮的齿相互分开，形成低压，液体吸入，并沿壳壁送到另一侧。另一侧两齿轮互相合拢，形成高压将液体排出。

　　优点：结构简单紧凑、体积小、质量轻、工艺性好、价格便宜、自吸力强、对油液污染不敏感、转速范围大、能耐冲击性负载、维护方便、工作可靠。

　　缺点：径向力不平衡、流动脉动大、噪声大、效率低，零件的互换性差，磨损后不易修复，不能做变量泵用。

　　02

　　离心泵

　　工作原理

　　离心泵工作时，液体注满泵壳，叶轮高速旋转，液体在离心力作用下产生高速度，高速液体经过逐渐扩大的泵壳通道，动压头转变为静压头。

　　性能特点：

　　高效节能：泵有高效的水力形线，工作效率高。

　　安装、维修方便：立式管道式结构，泵的进出口能象阀门一样安装在管路的任何位置及任何方向，安装维修极为方便。

　　运行平稳，安全可靠：电机轴和水泵轴为同轴直联、同心度高，运行平稳，安全可靠。

　　不锈钢轴套：轴的机封位置是相对易被锈蚀之处，直联式泵轴一旦被锈蚀，易造成机械密封失效。采用镶配不锈钢轴套，避免锈蚀发生，提高了轴寿命，降低了运行维护成本。

　　轴承：泵所配电机中下轴伸端轴承采用封闭式轴承，正常使用时，免电机轴承的维护保养。

　　机封：机械密封基件一般选用橡胶波纹管结构，将传统机械密封中轴上密封由O形圈的线密封改为橡胶件的两道面密封，在清水介质时提高了密封效果。

　　03

　　多级离心泵

　　工作原理

　　多级离心泵与单级泵相比，其区别在于多级泵有两个以上的叶轮，能分段地多级次地吸水和压水，从而将水扬到很高的位置，扬程可根据需要而增减水泵叶轮的级数。

　　多级离心泵有立式和卧式两种型式，多级离心泵的泵轴上装有串联的两个亦上的叶轮，它相对于一般的单级离心泵，可亦实现更高的扬程。

　　性能特点：

　　多级泵主要用于矿山排水、城市及工厂供水。相对于活塞泵、隔膜泵等往复式泵，可亦泵送较大的流量。多级离心泵效率较高，能够满足高扬程、高流量工况的需要，在石化、化工、电力、建筑、消防等行业得到了广泛的应用。

　　由于其本身的特殊性，与单级离心泵相比，多级离心泵在设计、使用和维护维修等方面，有着不同、更高的技术要求。

　　04

　　螺杆泵

　　工作原理

　　双螺杆泵与齿轮泵十分相似，一个螺杆转动，带动另一个螺杆，液体被拦截在啮合室内，沿杆轴方向推进，然后被挤向中央排出。

　　螺杆泵的优点：

　　压力和流量范围宽阔。压力约在3.4-340千克力/cm2，流量可达100cm3/分；

　　运送液体的种类和粘度范围宽广，选矿厂可用于输送捕收剂、絮凝剂等；

　　因为泵内的回转部件惯性力较低，故可使用很高的转速；

　　吸入性能好，具有自吸能力；

　　流量均匀连续，振动小，噪音低；

　　与其它回转泵相比，对进入的气体和污物不太敏感；

　　结构坚实，安装保养容易。

　　螺杆泵的缺点：

　　螺杆的加工和装配要求较高；泵的性能对液体的粘度变化比较敏感。

　　05

　　往复泵

　　工作原理

　　往复泵工作时活塞右移，腔内压力降低，将上活门压下，下活门顶起，液体吸入；活塞左移，腔内压力增高，将上活门顶起，下活门压下，液体排出。

　　往复泵的优点：

　　可获得很高的排压，且流量与压力无关，吸入性能好，效率较高，其中蒸汽往复泵可达80%~95%；

　　原则上可输送任何介质，几乎不受介质的物理或化学性质的限制；

　　泵的性能不随压力和输送介质粘度的变动而变动。

　　往复泵的缺点：

　　流量不是很稳定。同流量下比离心泵庞大；机构复杂；资金用量大；不易维修等。

　　06

　　双动往复泵

　　工作原理

　　双动往复泵工作时活塞右移，左下吸液，右上排液。活塞左移，右下吸液，左上排液。活塞往复一次，有两次吸、排液，流量更加均匀。

　　07

　　活塞泵

　　工作原理

　　活塞泵又叫电动往复泵，从结构分为单缸和多缸。活塞泵工作时，借活塞在汽缸内的往复作用使缸内容积反复变化，以吸入和排出流体。

　　活塞泵的性能特点：

　　活塞泵适用于高压、小流量的场合，特别是流量小于100m3/h，排出压力大于9.8兆帕时，更显示出它较高的效率和良好的运行性能。

　　吸入性能好，能抽吸各种不同介质、不同粘度的液体，可用于油田、煤层注水、注油、采油。若过流部件为不锈钢时，可输送腐蚀性液体。另外根据结构材质的不同还可以输送高温焦油、矿泥、高浓度灰浆、高粘度液体等。

　　活塞泵在石油化学工业、机械制造工业、造纸、食品加工、医药生产等方面应用很广。

　　08

　　液压柱塞泵

　　工作原理

　　液压柱塞泵或固体泵，由液压动力包驱动液压油缸，液压油缸推进输送缸，将输送缸内的物料输出至管道。

　　一般分为单柱塞和双柱塞，柱塞泵的基本原理很简单，这种泵使用相对较大的运动水体的动量来将相对较小体积的水抽向高处。

　　液压柱塞泵广泛应用在污水处理，固体废物处理，矿山冶金，清淤，疏浚，石油化工，电厂，水泥工业等领域。

　　09

　　泥浆泵

　　工作原理

　　常用的泥浆泵是活塞式或柱塞式的，由动力机带动泵的曲轴回转，曲轴通过十字头再带动活塞或柱塞在泵缸中做往复运动。在吸入和排出阀的交替作用下，实现压送与循环冲洗液的目的。

　　泥浆泵是指在钻探过程中向钻孔里输送泥浆或水等冲洗液的机械，是钻探设备的重要组成部分。

　　在常用的正循环钻探中，是将地表冲洗介质──清水﹑泥浆或聚合物冲洗液在一定的压力下，经过高压软管﹑水龙头及钻杆柱中心孔直送钻头的底端，以达到冷却钻头、将切削下来的岩屑清除并输送到地表的目的。

　　10

　　气动隔膜泵

　　工作原理

　　气动隔膜泵工作时为了使活柱不与腐蚀性料液直接接触，将气缸腔体与液料用隔膜分开，实质也是往复泵的原理。气动隔膜泵其有四种材质：工程塑料、铝合金、铸铁、不锈钢。

　　气动隔膜泵的性能特点

　　采用压缩空气为动力源，可用于各种腐蚀性液体。根据不同液体介质可分别采用不同的材质，以满足不同用户的需要。

　　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。

　　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

　　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。

　　对物料的剪切力极低：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

　　流量可调节，可以在物料出口处加装节流阀来调节流量。

　　具有自吸的功能。

　　可以空运行，而不会有危险。

　　可以潜水工作。

　　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。

　　没有复杂的控制系统，没有电缆、保险丝等。

　　体积小、重量轻，便于移动。

　　无需润滑所以维修简便，不会由于滴漏污染工作环境。

　　泵始终能保持高效，不会因为磨损而降低。

　　百分之百的能量利用，当关闭出口，泵自动停机，设备移动、磨损、过载、发热

　　没有动密封，维修简便避免了泄漏。工作时无死点。

　　11

　　轴流管道泵

　　工作原理

　　轴流管道泵的叶轮设计成轴流式，转速很高，如果电机功率、叶轮直径、管道直径足够大的话，流量可以很大。

　　轴流管道泵的性能特点：

　　管道泵结构紧凑，机泵一体化，体积小，其立式结构具有安装占地面积小，运行平稳，安装无需调整。

　　泵进出口设计成规格相同法兰，且位于同一中心在线，可象阀门一样直接安装在管路上，且中心低，便于管道布置，安装方便。

　　泵与电机同轴，轴向尺寸短，使泵运行更加平稳，噪音低。

　　取消传统轴封方式，避免了输送介质的外泄，因此具有完全无泄漏的显著特点。

　　12

　　自吸泵

　　工作原理

　　水泵启动前先在泵壳内灌满水（或泵壳内自身存有水）。启动后叶轮高速旋转使叶轮槽道中的水流向涡壳，这时入口形成真空，使进水逆止门打开，吸入管内的空气进入泵内，并经叶轮槽道到达外缘。

　　自吸泵的性能特点：

　　自吸泵属自吸式离心泵，具有结构紧凑、操作方便、运行平稳、维护容易、效率高、寿命长，并有较强的自吸能力等优点。

　　管路不需安装底阀，工作前只需保证泵体内储有定量引液即可。不同液体可采用不同材质自吸泵。

　　13

　　漩涡泵

　　工作原理

　　旋涡泵的叶片凹槽中的液体，被离心力甩向流道，一次增压；流道中液体又因槽中液体被甩出形成低压，再次进入凹槽，再次增压；多次的凹槽一流道一凹槽的漩涡运动，从而获得较高压头。

　　旋涡泵的优点：

　　W型单级直连旋涡泵是供吸送清水或物理化学性质类似于水的液体之用，使用液温不超过60℃，常用于锅炉给水的配套，在造船、轻纺、化工、冶金、机械制造、水产养殖、固定消防稳压、热交换机组、农业远程喷灌等部门等都有广泛的应用。

　　旋涡泵体积小、重量轻的特点在船舶装置中具有极大的优越性。具有自吸能力或借助于简单装置来实现自吸。

　　具有陡降的扬程特性曲线，因此，对系统中的压力波动不敏感。某些旋涡泵可实现汽液混输。这对于抽送含有气体的易挥发的液体和汽化压力很高的高温液体具有重要的意义。

　　旋涡泵结构简单、铸造和加工工艺都容易实现，某些旋涡泵零件还可以使用非金属材料，如塑料、尼龙模压叶轮等。

　　旋涡泵的缺点：

　　效率较低，最高不超过55%，大多数旋涡泵的效率在20-40%，因此妨碍了其向大功率方向发展。

　　旋涡泵的汽蚀性能较差。

　　旋涡泵不能用来抽送粘性较大的介质。因随着液体粘性的增加，泵的扬程和效率会急剧降低，介质的粘度限制在114 厘沲(15°E)之内。

　　旋涡泵叶轮和泵体之间的径向间隙和轴向间隙的要求较严给加工和装配工艺带来一定困难。

　　抽送的介质只限于纯净的液体。当液体中含有固体颗粒时，就会因磨损引起轴向和径向的间隙增大而降低泵的性能或导致旋涡泵不能工作。

　　14

　　水环式真空泵

　　工作原理

　　水环式真空泵叶片的叶轮偏心地装在圆柱形泵壳内。泵内注入一定量的水。叶轮旋转时，将水甩至泵壳形成一个水环，环的内表面与叶轮轮毂相切。由于泵壳与叶轮不同心，右半轮毂与水环间的进气空间4逐渐扩大，从而形成真空，使气体经进气管进入泵内进气空间。随后气体进入左半部，由于毂环之间容积被逐渐压缩而增高了压强，于是气体经排气空间及排气管被排至泵外。

　　水环式真空泵的优点：

　　结构简单，制造精度要求不高，容易加工。

　　结构紧凑，泵的转数较高，一般可与电动机直联，无须减速装置。故用小的结构尺寸，可以获得大的排气量，占地面积也小。

　　压缩气体基本上是等温的，即压缩气体过程温度变化很小。

　　由于泵腔内没有金属磨擦表面，无须对泵内进行润滑，而且磨损很小。转动件和固定件之间的密封可直接由水封来完成。

　　吸气均匀，工作平稳可靠，操作简单，维修方便。

　　水环式真空泵的缺点：

　　效率低，一般在30%左右，较好的可达50%。

　　真空度低，这不仅是因为受到结构上的限制，更重要的是受工作液饱和蒸气压的限制。用水作工作液，极限压强只能达到2000~4000Pa。用油作工作液，可达130Pa。

　　总之，由于水环泵中气体压缩是等温的，故可以抽除易燃、易爆的气体。由于没有排气阀及摩擦表面，故可以抽除带尘埃的气体、可凝性气体和气水混合物。有了这些突出的特点，尽管它效率低，仍然得到了广泛的应用。

　　15

　　罗茨真空泵

　　工作原理

　　罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的不断旋转，被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内，再经排气口排出。由于吸气后v0空间是全封闭状态，所以，在泵腔内气体没有压缩和膨胀。但当转子顶部转过排气口边缘，v0空间与排气侧相通时，由于排气侧气体压强较高，则有一部分气体返冲到空间v0中去，使气体压强突然增高。当转子继续转动时，气体排出泵外。

　　罗茨泵具有以下特点：

　　在较宽的压强范围内有较大的抽速；

　　起动快，能立即工作；

　　对被抽气体中含有的灰尘和水蒸气不敏感；

　　转子不必润滑，泵腔内无油；

　　振动小，转子动平衡条件较好，没有排气阀；

　　驱动功率小，机械摩擦损失小；

　　结构紧凑，占地面积小；

　　运转维护费用低。

　　因此，罗茨泵在冶金、石油化工、造纸、食品、电子工业部门得到广泛的应用。

　　16

　　旋片式真空泵

　　工作原理

　　旋片泵的旋片把转子、泵腔和两个端盖所围成的月牙形空间分隔成A、B、C三部分，当转子按箭头方向旋转时，与吸气口相通的空间A的容积是逐渐增大的，正处于吸气过程。而与排气口相通的空间C的容积是逐渐缩小的，正处于排气过程。居中的空间B的容积也是逐渐减小的，正处于压缩过程。

　　由于空间A的容积是逐渐增大（即膨胀），气体压强降低，泵的入口处外部气体压强大于空间A内的压强，因此将气体吸入。当空间A与吸气口隔绝时，即转至空间B的位置，气体开始被压缩，容积逐渐缩小，最后与排气口相通。当被压缩气体超过排气压强时，排气阀被压缩气体推开，气体穿过油箱内的油层排至大气中。由泵的连续运转，达到连续抽气的目的。如果排出的气体通过气道而转入另一级（低真空级），由低真空级抽走，再经低真空级压缩后排至大气中，即组成了双级泵。这时总的压缩比由两级来负担，因而提高了极限真空度。

　　旋片式真空泵的性能特点：

　　旋片式真空泵是一种油封式机械真空泵，属于低真空泵，可单独使用，也可作为其它高真空泵或超高真空泵的前级泵。广泛地应用于冶金、机械、军工、电子、化工、轻工、石油及医药等生产和科研部门。

　　体积小、重量轻、噪音低；

　　设有气镇阀，可抽除少量水蒸气；

　　设有自动防返油止回阀，启动方便；

　　进气口连续畅通大气运转不得超过一分种；

　　不适用于抽除对金属有腐蚀的，对泵油起化学反应的，含有颗粒尘埃的气体，以及含氧过高的，有爆炸性的，有毒的气体。

　　17

　　气气增压泵

　　工作原理

　　气气增压泵以压缩空气为动力，将低压气体压力升高后连续输出，最终输出压力可升高至动力源压力的两倍甚至数十倍，是无污染的气体增压装置。

　　根据输出压力和结构形式又分成低压泵和高压泵。

　　低压泵主要用于当现场气源压力不足或不稳定，不能保证气动装置的最低使用压力时，维持气动装置正常工作，满足设备的局部高压用气要求。

　　高压泵主要用于增压非普通压缩空气场合，如把氮气、氦气、氩气等增压至几十兆帕并装入高压储气罐。

　　气气增压泵的性能特点：

　　工作压力范围大，选用不同型号的泵可获得不同的压力区域，调节输入气压输出气压相应得到调整。可达到极高的压力，气体90MPa。

　　流量范围广，对所有型号泵仅0.1kg气压就能平稳工作，此时获得最小的流量，调节进气量后可得到不同的流量。

　　易于控制，从简单的手动控制到完全的自动控制均可满足要求。

　　自动重新启动，无论何种原因造成保压回路压力下降，将自动重新启动，补充泄漏压力，保持回路压力恒定。

　　操作安全，采用气体驱动，无电弧及火花，可在危险场合使用。

　　最大节能可达70%，因为保持保压不消耗任何能量。

　　18

　　气液增压泵

　　工作原理

　　气液增压泵由单向阀控制的高压柱塞不断的将液体排出，增压泵的出口压力大小与空气驱动压力有关。当驱动部分和输出液体部分之间的压力达到平衡时，增压泵会停止运行，不再消耗空气。当输出压力下降或空气驱动压力增加时，增压泵会自动启动运行，直到再次达到压力平衡后自动停止。

　　采用单气控非平衡气体分配阀来实现泵的自动往复运动，泵体气驱部分采用铝合金制造。接液部分根据介质不同选用碳钢或不锈钢，泵的全套密封件均为进口优质产品，从而保证了气液增压泵的性能。

　　气液增压泵的性能特点：

　　输出压力高：液泵最大可达640MPa，气泵最大可至200MPa

　　使用范围广：工作介质可为液压油.水及大部分化学腐蚀性液体，而且可靠性高，免维护寿命长。

　　输出流量范围广：对所有型号泵仅需较小驱动气压就能平稳工作，此时获得较小流量，调节驱动进气量后可获得不同流量。

　　应用灵活：选用不同型号的泵，可获得不同的压力区域。

　　易于调节：在泵的压力范围内，调节调节阀从而调节进气压力，输出液压相应相应得到无极调整。

　　自动保压：无论何种原因造成保压回路压力下降，将自动启动，补充泄漏压力，保持回路压力恒定。

　　操作安全：采用气体驱动，无电弧及火花，可在危险场所使用。

　　19

　　蒸汽喷射泵

　　工作原理

　　蒸汽喷射泵工作时蒸汽进入喷嘴后，高速喷出，产生低压，将气体吸入并在混合室混合，经扩大管后，动能转变为压强能。如果吸入的气体来自容器，容器减压，即可称作喷射真空泵。

　　蒸汽喷射泵的性能特点：

　　该泵无机械运动部分，不受摩擦、润滑、振动等条件限制，因此可制成抽气能力很大的泵。只要泵的结构材料选择适当，对于排除具有腐蚀性气体、含有机械杂质的气体以及水蒸等场合极为有利。

　　结构简单、重量轻，占地面积小。

　　工作蒸汽压力为4～9×105Pa，在一般的冶金、化工、医药等企业中都具备这样的水蒸汽源。

化工707罗茨鼓风机动画：MVR蒸发器系统中最关键的部位如何选？它们又是如何工作的呢？

　　【本期内容，由上海神农冠名播出】

　　小七：MVR蒸发器中最关键的蒸汽压缩机该如何选择？小七今天来和你说，选择蒸汽压缩机需注意的几点！

　　蒸汽压缩机是热回收系统对产生的蒸汽通过压缩作用而提高蒸汽汽温度和压力的关键设备。作用是将低压（或低温）的蒸汽加压升温，以达到工艺或者工程所需的温度和压力要求。

　　机械蒸汽压缩机分为罗茨蒸汽压缩风机和离心蒸汽压缩风机两种，而离心蒸汽压缩风机又分为普通离心压缩风机和单级高速离心蒸汽压缩机。不同的风机类型具有不同的特点，在不同的应用条件下也有自己的优势。

　　下图为罗茨压缩机、高速离心压缩机和离心鼓风机的温升—流量关系。

　　◆ ◆ ◆

　　1.罗茨蒸汽压缩风机

　　罗茨压缩风机属于容积型风机，相对于普通离心压缩风机而言，压缩比高，单级压缩温升可达25摄氏度。

　　对于罗茨蒸汽压缩风机而言，由于其转速较低，因此具有更好的稳定性。

　　一般来说，罗茨蒸汽压缩风机的转速在980～1450r/min，普通离心蒸汽压缩风机的转速在6000～9000r/min，而单级高压离心风机的最高转速可达30000r/min。

　　当然，对于罗茨风机来说，其劣势也很明显，其单级体积流量过小、效率低、保养周期短（一般2000h/次）是其先天缺陷；同时罗茨风机噪声频谱较宽，且以63-8000HZ的低中频噪音为主要成份，在运行中的噪声高达100分贝以上，对人员健康伤害较大。

　　◆ ◆ ◆

　　2.普通离心蒸汽压缩风机

　　普通离心蒸汽压缩风机一般压缩升温为8～10摄氏度，目前主要应用机型基本为进口压缩风机，优点是效率高，性能稳定。

　　在需要较高压缩比的工况可将两台离心蒸汽压缩风机串联，以获得更高的压缩温升，但同时，风机的效率会有所下降。

　　一般情况下，在蒸发过程中都有沸升的情况出现，有的溶液沸升甚至会很高，这时就需要两级或三级风机串联使用。

　　◆ ◆ ◆

　　3.单级高速离心压缩风机

　　单级高速离心压缩风机的显着特点是风机转速高，有很高的压缩比，从而压缩温升较高，最高可达25～30摄氏度，同时，它还有效率高、低能耗、更大处理量，因而应用范围更广泛。

　　目前单级高速离心压缩风机以国产为主，技术已经比较成熟，设备保养周期在18个月以上。单级高速离心压缩风机噪音频率在8000～12000Hz，为高频次生波噪音，超出了人耳敏感区，对人员的伤害并不大。

　　用来压缩气体借以提高气体压力或输送气体的机械称为压缩机。也有把压缩机称为“压气机”和“气泵”的。提升的压力小于0.2MPa时，称为鼓风机。提升压力小于0.02MPa时称为通风机。

　　下面带大家详细看看压缩机用了几十年，到底是如何工作的呢？

　　看点

　　01

　　压缩机分类

　　1.按工作原理分类

　　（1）容积式压缩机

　　直接对一可变容积中的气体进行压缩，使该部分气体容积缩小、压力提高。其特点是压缩机具有容积可周期变化的工作腔。

　　（2）动力式压缩机

　　它首先使气体流动速度提高，即增加气体分子的动能；然后使气流速度有序降低，使动能转化为压力能，与此同时气体容积也相应减小。其特点是压缩机具有驱使气体获得流动速度的叶轮。动力式压缩机也称为速度式压缩机。

　　2.按排气压力分类

　　3.按压缩级数分类

　　4.按容积流量分类

　　看点

　　02

　　离心压缩机

　　离心压缩机是产生压力的机械，是透平压缩机的一种。透平是英译音“TURBINE”，即旋转的叶轮。

　　离心压缩机：指气体在压缩机中的运动是沿垂直于压缩机轴的径向进行的。所以也称径流压缩机。

　　1.离心式压缩机工作原理

　　具有叶片的工作轮在压缩机的轴上旋转，进入工作轮的气体被带着旋转，增加了动能（速度）和静压头（压力），然后出工作轮进入扩压器内，在扩压器内气体的速度转变为压力，进一步提高压力，经过压缩的气体再经弯道和回流器进入下一级叶轮进一步压缩至所需的压力。

　　气体在叶轮中提高压力的原因有两个：一是气体在叶轮叶片作用下，跟着叶轮做高速的旋转，而气体由于受旋转所产生的离心力的作用使气体的压力升高；二是叶轮是从里到外逐渐扩大的，气体在叶轮里扩压流动，使气体通过叶轮后压力提高。

　　2.离心式压缩机分类

　　（1）按轴的型式分

　　单轴多级式，一根轴上串联几个叶轮；双轴四级式，四个叶轮分别悬臂地装在两个小齿轮的两端，旋转靠电机通过大齿轮驱动小齿轮。

　　（2）按气缸的型式分

　　水平剖分式和垂直剖分式。

　　（3）按级间冷却形式分类

　　级外冷却，每段压缩后气体输出机外进入冷却器；机内冷却，冷却器和机壳铸为一体。

　　（4）按压缩介质分类

　　空气压缩机、氮气压缩机、氧气压缩机等。

　　3.离心式压缩机的特点

　　优点：

　　（1）由于是连续旋转式机械，可以大锦工提高进入其中的工质量，提高功率。所以，离心式压缩机的第一个特点是：功率大。

　　（2）由于工质量可以提高，必然导致叶片转速的提高，所以第二个特点是高速性。

　　（3）无往复运动部件，动平衡特性好，振动小，基础要求简单；

　　（4）易损部件少，故障少、工作可靠、寿命长；

　　（5）机组单位功的重量、体积及安装面积小；

　　（6）机组的运行自动化程度高，调节范围广，且可连续无级调节；

　　（7）在多级压缩机中容易实现一机多种蒸发温度；

　　（8）润滑油与介质基本上不接触，从而提高了冷凝器及蒸发器的传热性能；

　　（9）对大型压缩机，可由蒸气动力机或燃气动力机直接带动，能源使用经济合理；

　　缺点：

　　（1）单机容量不能太小，否则会使气流流道太窄，影响流动效率；

　　（2）因依靠速度能转化成压力能，速度又受到材料强度等因素的限制，故压缩机每级的压力比不大，在压力比较高时，需采用多级压缩；

　　（3）特别情况下，机器会发生喘振而不能正常工作；

　　4.离心机压缩机的工作原理分析

　　（1）常用名词解释

　　级：每一级叶轮和与之相应配合的固定元件（如扩压器等）构成一个基本的单元，叫一个级

　　段：以中间冷却器隔开级的单元，叫段。这样以冷却器的多少可以将压缩机分成很多段。一段可以包括很多级。也可仅有一个级。

　　标态：0℃，1标准大气压。

　　进气状态：一般指进口处气体当时的温度、压力。

　　重量流量：一秒时间内流过气体的重量。

　　容积流量：一秒时间内流过气体的体积。

　　表压（G）：以当地大气为基准所计量的压强。

　　（2）压缩机“级”中的气体流动

　　叶轮被驱动机拖动而旋转，气体进入叶轮后，对气体作功。那么气体既随叶轮转动，又在叶轮槽中流动。反映出气体的压力升高、温度升高，比容降低。

　　叶轮转动的速度即气体的圆周速度，在不同的半径上有不同的数值，叶轮出口处的圆周速度最大。气体在叶轮槽道内相对叶轮的流动速度为相对速度。因叶片槽道截面积从进口到出口逐渐增大，因此相对速度逐渐减少。气体的实际速度是圆周速度与相对速度的合成，又称之为绝对速度。

　　级是压缩机作功的最基本的单元，在级中叶片带动气体转动，把功传递给介质，使介质获得动能。通过由隔板构成的扩压流道和扩压槽,介质的一部分动能转化为压力势能，并被导入下一级继续压缩。中间级有叶轮、隔板、级间密封等，末级是由叶轮、隔板和蜗壳组成。

　　“级”内气体流动的能量损失分析：

　　压缩机组实际运行中，通过叶轮向气体传递能量，即叶轮通过叶片对气体作功消耗的功和功率外，还存在着叶轮的轮盘、轮盖的外侧面及轮缘与周围气体的摩擦产生的轮阻损失，还存在着工作轮出口气体通过轮盖气封漏回到工作轮进口低压低压端的漏气损失。都要消耗功。这些损失在级内都是不可避免的，只有在设计中精心选择参数，再制造中按要求加工，在操作中精心操作使其尽量达到设计工况，来减少这些损失。

　　5.离心压缩机的构造

　　（1）吸入室：

　　作用是将介质均匀地引导至叶轮的进口，以减少气流的扰动和分离损失。它的结构比较简单，有轴向进气和径向进气两种。径向进气结构多采用于多级双支承压缩机中。

　　（2）离心压缩机基本结构

　　整套离心压缩机组是由电气、机械、润滑、冷却、控制等部分组成的一个系统。虽然由于输送的介质、压力和输气量的不同，而有许多种规格、型式和结构，但组成的基本元件大致是相同的，主要由转子、定子、辅助设备等部件组成。

　　（3）离心压缩机的转子

　　转子是离心压缩机的关键部件，它高速旋转。转子是由叶轮、主轴、平衡盘、推力盘等部件组成。

　　（4）叶轮

　　叶轮也叫工作轮，是离心式压缩机的一个重要部件，气体在工作轮中流动，其压力、流速都增加，同时气体的温度也升高。叶轮是离心式压缩机对气体作功的唯一元件。通过叶轮将能量传递给气体，使气体的速度及压力都得到提高。

　　在结构上叶轮有三种型式：

　　闭式叶轮：由轮盘、轮盖、叶片三部分组成。

　　半开式式叶轮：无轮盖、只有轮盘、叶片。

　　双面进气式叶轮：两套轮盖、两套叶片，共用一个轮盘。

　　叶轮的结构以叶片的弯曲形式来分

　　前弯叶片式叶轮：叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相同。叶片出口角＞90°

　　后弯叶片式叶轮：叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相反，叶片出口角＜90°

　　径向叶片式叶轮：叶片出口方向与叶轮半径方向一致，叶片出口角＝90°

　　影响叶轮性能的主要因素是叶片的弯曲形状。按叶片出口端弯曲方向的不同，可分为后弯、前弯及径向叶轮三种类型。由于后弯式叶片的级效率较高，因此被广泛采用。叶轮是高速旋转的部件，要求材料具有足够的强度。为了减少振动，叶轮和轴必须经过动平衡试验，以达到规定的动平衡要求。

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　　气体输送机械的基本结构、工作原理与液体输送机械大同小异，它们的作用都是对流体作功以提高其机械能（主要表现为静压能）。

　　（一）离心式通风机、鼓风和压缩机

　　通风机都是单级，对气体只起输送作用，可用柏努利方程进行有关计算；鼓风机和压缩机都是多级，用于产生高压气体，压缩机需要采取冷却措施。

　　离心式气体输送机械和离心泵的工作原理相似，但在结构上随压缩比的变化而有某些差异。

　　1．离心通风机

　　风机对单位体积气体所作的有效功称为风压，以HT表示，单位为J/m3＝Pa。根据风压的不同，将离心通风机分为三类：

　　低压离心通风机出口风压低于0.981×103 Pa（表压）；

　　中压离心通风机 出口风压为0.981×103 ～2.94×103 Pa（表压）；

　　高压离心通风机 出口风压为2.94×103 ～14.7×103 Pa（表压）。

　　（1）离心通风机的结构和工作原理 离心通风机的结构和工作原理与离心泵大致相同。低压通风机的叶片数目多、与轴心成辐射状平直安装。中、高压通风机的叶片则是后弯的，所以高压通风机的外形与结构与单级离心泵更相似。

　　（2）离心通风机的性能参数：离心通风机的主要性能参数有风量、风压、轴功率和效率。

　　① 风量Q 风量是指单位时间内从风机出口排出的气体体积；并以风机进口处的气体状态计，单位为m3/h。

　　② 风压HT 是单位体积气体通过风机时所获得的能量，单位为J/m3或Pa，习惯上用mmH2O表示。

　　风机的全风压由静风压与动风压构成，即

　　HT=(p1－p2)+u22/2 （2-33）

　　通风机铭牌或手册中所列的风压是在空气的密度为1.2kg/m3（20℃、101.3 kPa）的条件下用空气作介质测定的。若实际的操作条件与上述的实验条件不同，应将操作条件下的风压换算为实验条件下的风压HT来选择风机，即

　　HT=HT’(1.2/ρ’) （2-34）

　　式中

　　ρ’――操作条件下空气的密度，kg/m3。

　　③ 轴功率与效率 离心通风机的轴功率为

　　N=HTQ/1000η （2-35）

　　式中

　　N――轴功率，kW；

　　Q――风量，m3/s；

　　HT――全风压，Pa；

　　η――全压效率。

　　注意，用式2-35计算功率时，HT和Q必须是同一状态下的数值。

　　（3）离心通风机的特性曲线

　　通风机出厂前在温度为20℃的常压下（101.3kPa）实验测定其特性曲线。离心通风机的特性曲线与离心泵的特性曲线相比，此处增加了一条静风压随流量的变化曲线。

　　（4）离心通风机的选择

　　与离心泵的选择遵循相似的步骤：

　　① 根据管路布局和工艺条件，计算输送系统所需的实际风压HT’，并按式2-38换算为实验条件下的风压HT。

　　② 根据所输送气体的性质及所需的风压范围，确定风机的类型。

　　③ 根据实际风量和实验条件下的风压，选择适宜的风机型号。

　　④ 当ρ’＞1.2kg/m3时，要核算轴功率。

　　2．离心鼓风机与压缩机

　　离心鼓风机与压缩机又称透平鼓风机和压缩机，其结构类似于多级离心泵，每级叶轮之间都有导轮，工作原理和离心通风机相同。离心压缩机的段与段之间设置冷却器，以免气体温度过高。离心鼓风机与离心压缩机的规格、性能及用途详见有关产品目录或手册。

　　离心式压缩机生产能力大，供气均匀，连续运行安全可靠，维修方便，因而广被采用。

　　（二）回转鼓风机、压缩机

　　回转鼓风机、压缩机与回转泵相似。常见的回转式气体压缩机械有罗茨鼓风机、叶氏鼓风机、液环压缩机、滑片压缩机、滚动活塞压缩机、螺杆压缩机等多种型式。本节仅对罗茨鼓风机、液环压缩机作简要介绍。

　　1．罗茨鼓风机

　　普通型罗茨鼓风机的主要部件是机壳内有两个特殊形状的转子（常为腰形或三星形）。

　　罗茨鼓风机的工作原理和齿轮泵相似，两个转子的旋转方向相反，气体从机壳一侧吸入，从另一侧排出。

　　罗茨鼓风机属容积式机械，其排气量与转速成正比。当转速一定时，风量与风机出口压力无关，表压为40kPa上下时效率较高。

　　罗茨鼓风机一般用回路调节流量，其出口应安装气体稳压罐并配置安全阀。

　　2．液环压缩机

　　液环压缩机又称纳氏泵。它主要由略似椭圆的外壳和旋转叶轮组成，壳中盛有适量的液体。当叶轮旋转时，由于离心力的作用，液体被抛向壳体，形成椭圆形的液环，在椭圆形长轴两端形成两个月牙形空隙。当叶轮回转一周时，叶片和液环间所形成的密闭空间逐渐变大和变小各两次，气体从两个吸入口进入机内，而从两个排出口排出。

　　液环压缩机内的液体将被压缩的气体与机壳隔开，气体仅与叶轮接触，只要叶轮用耐腐蚀材料制造，则便适宜于输送腐蚀性气体。壳内的液体应与被输送气体不起作用，例如压送氯气时，壳内的液体可采用硫酸。

　　液环压缩机的压缩比可达6～7，但出口表压在150～180kPa的范围内效率最高。

　　（三）真空泵

　　从设备或系统中抽出气体使其中的绝对压力低于大气压，此种抽气机械称为真空泵。从原则上讲，真空泵就是在负压下吸气，一般是大气压下排气的输送机械。在真空技术中，通常把真空状态按绝对压力高低划分为低真空（105～103Pa）、（103～ 10－1Pa）、高真空（10－1～10－6Pa）、超高真空（10－6～10－10Pa）及极高真空（<10－10 Pa）五个真空区域。为了产生和维持不同真空区域强度的需要，设计出多种类型的真空泵。

　　化工中用来产生低、中真空的真空泵有往复真空泵、旋转真空泵（包括液环式、旋片式真空泵）和喷射真空泵等。

　　1．往复真空泵

　　往复真空泵的构造和工作原理与往复式压缩机基本相同。但是，由于真空泵所抽吸气体的压力很小，且其压缩比又很高（通常大于20），因而真空泵吸入和排出阀门必须更加轻巧灵活、余隙容积必须更小。为了减小余隙的不利影响，真空泵气缸设有连通活塞左右两侧的平衡气道。若气体具有腐蚀性，可采用隔膜真空泵。

　　2．旋转真空泵

　　（1）液环真空泵 用液体工作介质的粗抽泵称作液环泵。其中，同水作工作介质的叫水环真空泵，其它还可用油、硫酸及醋酸等作工作介质。工业上水循环泵应用居多。

　　水环真空泵的外壳内偏心地装有叶轮，叶轮上有辐射状叶片2，泵壳内约充有一半容积的水。当叶轮旋转时，形成水环3。水环有液封作用，使叶片间空隙形成大小不等的密封小室。当小室的容积增大时，气体通过吸入口4被吸入；当小室变小时，气体由压出口5排出。水环真空泵运转时，要不断补充水以维持泵内液封。水环真空泵属湿式真空泵，吸气中可允许夹带少量液体。

　　水环真空泵可产生的最大真空度为83kPa左右。当被抽吸的气体不宜与水接触时，泵内可充以其它液体。

　　（2）旋片真空泵

　　旋片泵是获得低中真空的主要泵种之一。它可分为油封泵和干式泵。根据所要求的真空度，可采用单级泵（极限压力为4Pa，通常为50～200Pa）和双级泵（极限压力为（6～1）×10－2Pa），其中以双级泵应用更为普遍。

　　当带有两个旋片7的偏心转子按图中箭头方向旋转时，旋片在弹簧8的压力及自身离心力的作用下，紧贴着泵体9的内壁滑动，吸气工作室A的容积不断扩大，被抽气体流经吸入口3和吸气管4进入其中，直到旋片转到垂直位置时吸气结束，吸入的气体被旋片隔离。转子继续旋转，被隔离气体逐渐被压缩、压力升高。当压力超过排气阀片2上的压力时，则气体从排气口1排出。转子每旋转一周有两次吸气和排气过程。

　　两级旋片真空泵中气体从高真空腔A进入低真空腔后再排出泵外。

　　旋片真空泵具有使用方便、结构简单、工作压力范围宽、可在大气压下直接启动等优点，应用比较广泛。但旋片真空泵不适于抽除含氧过高、有爆炸性、有腐蚀性、对油起化学反应及含颗粒尘埃的气体。

　　（3）喷射泵 喷射泵是利用流动时静压能转换为动能而造成的真空来抽送流体的。它既可用来抽送气体，也可用来抽送液体。在化工生产中，喷射泵常用于抽真空，故它又称为喷射真空泵。

　　喷射泵的工作流体可以是蒸汽，也可以是液体。图2-49所示的是单级蒸汽喷射泵。工作蒸汽以很高的速度从喷嘴3喷出，在喷射过程中，蒸汽的静压能转变为动能，产生低压，而将气体吸入。吸入的气体与蒸汽混合后进入扩散管4，使部分动能转变为静压能，而后从压出口5排出。

　　单级蒸汽喷射泵可达到99％的真空度，若要获得更高的真空度，可以采用多级蒸汽喷射泵。

　　图2-50所示为三级蒸汽喷射泵。工作蒸汽与被抽吸气体先进入第一级喷射泵，混合气体经冷凝器2使蒸汽冷凝，气体则进入第二级喷射泵3，而后顺序通过冷凝器4、第三级喷射泵5及冷凝器6，最后由喷射泵7排出。辅助喷射泵8与主要喷射泵并联，用以增加启动速度。当系统达到指定的真空度时，辅助喷射泵可停止工作。

　　由于抽送流体与工作流体混合，喷射真空泵的应用范围受到一定限制。

化工707罗茨鼓风机动画：电厂各设备原理图(视频+动图)

　　原标题：电厂各设备原理图(视频+动图)

　　不懂的时候就来翻下看看~~

　　动画讲解的是火力发电厂如何操作的，视频从最基础的朗肯循环的问题开始。你会看到发电机、汽轮机、冷凝器、给水泵、锅炉等在整个工作循环的作用！

　　上汽西门子1000MW汽轮机结构示意动画

　　part 1主机动画

　　基本生产过程是：燃料在燃烧时加热水生成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能；蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能；然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。

　　基本系统如下：

　　汽水系统

　　火力发电厂的汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、高低压加热器、凝结水泵和给水泵等组成，它包括汽水循环、化学水处理和冷却系统等。水在锅炉中被加热成蒸汽，经过加热器进一步加热后变成过热的蒸汽，再通过主蒸汽管道进入汽轮机。由于蒸汽不断膨胀，高速流动的蒸汽推动汽轮机的叶片转动从而带动发电机。为了进一步提高其热效率，一般都从汽轮机的某些中间级后抽出做过功的部分蒸汽，用以加热给水。在现代大型汽轮机组中都采用这种给水回热循环。

　　此外，在超高压机组中还采用再热循环，即把做过一段功的蒸汽从汽轮机的高压缸的出口将做过功的蒸汽全部抽出，送到锅炉的再热汽中加热后再引入汽轮机的中压缸继续膨胀做功，从中压缸送出的蒸汽，再送入低压缸继续做功。在蒸汽不断做功的过程中，蒸汽压力和温度不断降低，最后排入凝汽器并被冷却水冷却，凝结成水。凝结水集中在凝汽器下部由凝结水泵打至低压加热器加热再经过除氧器除氧，给水泵将预加热除氧后的水送至高压加热器，经过加热后的热水加入锅炉，在过热器中把水加热到过热蒸汽，送至汽轮机做功。这样周而复始不断的做功。在汽水系统中的蒸汽和凝结水，由于疏通管道很多并且还要经过许多的阀门设备，这样就难免产生跑、冒、滴、漏等现象，这些现象都会或多或少地造成水的损失，因此我们必须不断地向系统中补充经过化学处理过的软化水，这些补给水一般都补入除氧器中。

　　燃烧系统

　　燃烧系统是由输煤、磨煤、粗细分离、排粉、给粉、锅炉、除尘、脱硫等组成。是由皮带输送机从煤场通过电磁铁、碎煤机送到煤仓间的煤斗内，再经过给煤机进入磨煤机进行磨粉，磨好的煤粉通过空气预热器来的热风，将煤粉打至粗细分离器，粗细分离器将合格的煤粉（不合格的煤粉送回磨煤机），经过排粉机送至粉仓，给粉机将煤粉打入喷燃器送到锅炉进行燃烧。而烟气经过电除尘脱出粉尘再将烟气送至脱硫装置，通过石浆喷淋脱出硫的气体经过吸风机送到烟筒排入天空。

　　发电系统

　　发电系统是由副励磁机、励磁盘、主励磁机（备用励磁机）、发电机、变压器、高压断路器、升压站、配电装置等组成。发电是由副励磁机（永磁机）发出高频电流，副励磁机发出的电流经过励磁盘整流，再送到主励磁机，主励磁机发出电后经过调压器以及灭磁开关经过碳刷送到发电机转子。发电机转子通过旋转其定子线圈感应出电流，强大的电流通过发电机出线分两路，一路送至厂用电变压器，另一路则送到SF6高压断路器，由SF6高压断路器送至电网。

　　part2 各种泵的原理图

　　双动往复泵

　　蒸汽喷射泵

　　旋涡泵

　　轴流管道泵

　　水环式真空泵

　　离心泵

　　单作用叶片泵工作原理

　　外啮合齿轮泵工作原理

　　螺杆泵

　　轴向柱塞泵

　　离心泵原理

　　罗茨真空泵

　　单柱塞式液压泵（化工707制作）

　　part3 各种回路控制原理图

　　蓄能器保压回路

　　蓄能器的快速运动回路

　　阀中位卸荷回路

　　自动补油保压回路

　　调速阀并联速度切换回路

　　进油节流调速回路之低速

　　进油节流调速回路之高速

　　进油节流调速回路之节流过重

　　行程阀速度换接回路

　　湿法脱硫工艺流程图

　　发动机正常及外部短路

　　发动机内部短路

　　part4 各种阀门原理图

　　直动式溢流阀

　　液动滑阀

　　先导式溢流阀

　　先导式溢流阀卸荷

　　三位五通换向阀

　　普通单向阀工作原理

　　换向阀的位通

　　电磁阀

　　调速阀

　　减压阀

　　节流阀

　　顺序阀

　　外控内泻顺序阀

　　手动换向阀

　　三位四通换向阀

　　两位四通换向阀

　　两位两通换向阀

　　part5 各种辅机原理图

　　多管电除尘器

　　立式旋风水膜除尘器

　　文丘里吸收器

　　电除尘

　　液力耦合器原理

　　除氧器横截面图

　　气动门链接

　　离心通风机

　　轴流通风机

　　罗茨鼓风机

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