四、離心泵安全運(yùn)行分析

　　(一)? 離心泵的工作點(diǎn)

　　如前所述，離心泵的流量與壓頭之間存在一定的關(guān)系，這由特性曲線決定，而對(duì)于給定的管路其輸送任務(wù)(流量)與完成任務(wù)所需要的壓頭之間也存在一定的關(guān)系，這可由柏努利方程決定，這種關(guān)系也稱為管路特性。顯然，當(dāng)泵安裝在指定管路時(shí)，流量與壓頭之間的關(guān)系既要滿足這兩個(gè)方程，在性能曲線圖上，應(yīng)為泵的特性曲線和管路特性曲線的交點(diǎn)。這個(gè)交點(diǎn)稱為離心泵在指定管路上的工作點(diǎn)，顯然，交點(diǎn)只有一個(gè)，也就是說(shuō)，泵只能在工作點(diǎn)下工作。

　　(二)? 離心泵的安全調(diào)節(jié)

　　當(dāng)工作點(diǎn)的流量及壓頭與輸送任務(wù)的要求不一致時(shí)，或生產(chǎn)任務(wù)改變時(shí)，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)的實(shí)質(zhì)就是改變離心泵的工作點(diǎn)。主要方法有以下幾點(diǎn)。

　　(1)改變閥門(mén)開(kāi)度? 主要是改變泵出口閥門(mén)的開(kāi)度。因?yàn)榧词刮牍苈飞嫌虚y門(mén)，也不能進(jìn)行調(diào)節(jié)，在工作中，吸人管路上的閥門(mén)應(yīng)保持全開(kāi)，否則易引起汽蝕現(xiàn)象。

　　由于用閥門(mén)調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單方便，因此工業(yè)生產(chǎn)中主要采用此方法。

　　(2)改變轉(zhuǎn)速? 通過(guò)前面對(duì)離心泵性能的分析可知，當(dāng)轉(zhuǎn)速改變時(shí)，離心泵的性能也會(huì)跟著改變，工作點(diǎn)也隨之改變。

　　由于改變轉(zhuǎn)速需要變速裝置，使設(shè)備投入增加，故生產(chǎn)中很少采用。

　　(3)改變?nèi)~輪直徑? 通過(guò)車削的辦法改變?nèi)~輪的直徑，來(lái)改變泵的性能，從而達(dá)到改變工作點(diǎn)的目的。

　　由于車削葉輪不方便，需要車床，而且一旦車削便不能復(fù)原，因此工業(yè)上很少采用。

　　五? 其他類型的泵

　　(一)? 往復(fù)泵

　　往復(fù)泵是一種容積式泵，是一種通過(guò)容積的改變來(lái)對(duì)液體做功的機(jī)械。。是通過(guò)活塞或柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)對(duì)液體做功的機(jī)械的總稱，包括活塞、柱塞泵、隔膜泵、計(jì)量泵等。

　　結(jié)構(gòu)與工作原理：往復(fù)泵的主要構(gòu)件有泵缸、活塞(或柱塞)、活塞桿及若干個(gè)單向閥等。如圖6—?所示，泵缸、活塞及閥門(mén)間的空間稱為工作室。當(dāng)活塞從左向右移動(dòng)時(shí)，工作室容積增加，而壓力下降，吸入閥在內(nèi)外壓差的作用下打開(kāi)，液體吸人泵內(nèi)，而排出閥則因內(nèi)外壓力的作用而緊緊關(guān)閉，當(dāng)活塞從右向左移動(dòng)時(shí)，工作室容積減小而壓力增加，排出閥在內(nèi)外壓差的作用下打開(kāi)，液體被排到泵外，而吸人閥則因內(nèi)外壓力的作用而緊緊關(guān)閉，如此周而復(fù)始，實(shí)現(xiàn)泵的吸液與排液。

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　　活塞在泵內(nèi)左右移動(dòng)的端點(diǎn)叫“死點(diǎn)”，兩“死點(diǎn)”間的距離為活塞從左向右運(yùn)動(dòng)的最大距離，稱為沖程。在活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)周期里，如果泵只吸液一次，排液一次，稱為單動(dòng)往復(fù)泵，如果各兩次，稱為雙動(dòng)往復(fù)泵，人們還設(shè)計(jì)了三聯(lián)泵，三聯(lián)泵的實(shí)質(zhì)是三臺(tái)單動(dòng)泵的組合，只是排液周期相差了三分之一。

　　(二)? 旋渦泵

　　旋渦泵也是依靠離心力對(duì)液體做功的泵，但其殼體是圓形而不是蝸牛形，因此易于加工，葉片很多，而且是徑向的，吸人口與排出口在同側(cè)并由陋舌隔開(kāi)，如圖6—8所示。工作時(shí)，液體在葉片間反復(fù)運(yùn)動(dòng)，多次接受原動(dòng)機(jī)械的能量，因此能形成比離心泵更大的壓頭。不但流量小，而且由于在葉片間的反復(fù)運(yùn)動(dòng)，造成大量能量損失，效率低，約在15％一40％。因此，旋渦泵適用于輸送流量小而壓頭高的液體，例如送精鎦塔頂?shù)幕亓饕骸Ｆ湫阅芮€除功率—流量線與離心泵相反外，其他與離心泵相似，所以旋渦泵也采用旁路調(diào)節(jié)。

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　　(三)? 旋轉(zhuǎn)泵

　　旋轉(zhuǎn)泵是依靠轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)造成工作室容積改變來(lái)對(duì)液體做功的機(jī)械。具有正位移特性。其特點(diǎn)是流量不隨揚(yáng)程而變，有自吸力，不需灌泵，采用旁路調(diào)節(jié)器，流量小，比往復(fù)泵均勻，揚(yáng)程高，但受轉(zhuǎn)動(dòng)部件嚴(yán)密性限制，揚(yáng)程不如往復(fù)泵，常用的旋轉(zhuǎn)泵有齒輪泵和螺桿泵兩種。見(jiàn)圖6—9和圖6—10。

　　齒輪泵通過(guò)兩個(gè)相互嚙合的齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)液體做功的，一個(gè)為主動(dòng)輪，一個(gè)為從動(dòng)輪。齒輪將泵殼與齒輪間的空隙分為兩個(gè)工作室，其中一個(gè)因?yàn)辇X輪的打開(kāi)而呈負(fù)壓與吸入管相連，完成吸液，另一個(gè)則因?yàn)辇X輪嚙合而呈正壓與排出口相連，完成排液。近年來(lái)，內(nèi)嚙合形式正逐漸替代外嚙合形式。因?yàn)槠涔ぷ鞲椒€(wěn)，但制造復(fù)雜。

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　　齒輪泵的流量小，揚(yáng)程高，流量比往復(fù)泵均勻。適用于輸送高黏度及膏狀液體。例如潤(rùn)滑油，但不宜輸送含有固體雜質(zhì)的懸浮液。

　　螺桿泵是由一根或多根螺桿構(gòu)成的。以雙螺桿為例，是通過(guò)兩個(gè)相互嚙合的螺桿來(lái)對(duì)液體做功，其原理、性能均與齒輪泵相似。具有流量小、揚(yáng)程高、效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音低等特點(diǎn)。流量均勻。適用于高黏度液體的輸送，在合成纖維、合成橡膠工業(yè)中應(yīng)用較多。

　　六? 往復(fù)式壓縮機(jī)

　　氣體壓縮與輸送機(jī)械廣泛應(yīng)用在化工生產(chǎn)中，如前所述，按工作原理分也可以分為4類。而且各類的工作原理也與相應(yīng)類型的泵相似。但是，由于氣體的明顯可壓縮性，使氣體的壓送機(jī)械更具有自身的特點(diǎn)。通常，按終壓或壓縮比(出口壓力與進(jìn)口壓力之比)可以將氣體壓送機(jī)械分為4類，見(jiàn)表6—2。

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　　目前，工業(yè)生產(chǎn)中氣體的壓送機(jī)械有往復(fù)式壓縮機(jī)與真空泵；離心式通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)與壓縮機(jī)；液環(huán)式真空泵；旋片式真空泵、噴射式真空泵、羅茨風(fēng)機(jī)；軸流式風(fēng)機(jī)等多種形式，其中以往復(fù)式與離心式應(yīng)用最廣。值得一提的是，過(guò)去主要靠往復(fù)式壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)高壓，但由于離心式壓縮技術(shù)的成熟，離心式壓縮機(jī)應(yīng)用已越來(lái)越廣泛，而且，由于離心式在操作上的優(yōu)勢(shì)，離心式大有取代往復(fù)式的趨勢(shì)。離心式壓縮機(jī)在合成氨廠的推廣就是很好的證明。

　　(一)? 往復(fù)式壓縮機(jī)的構(gòu)造與工作過(guò)程???

　　其構(gòu)造與往復(fù)泵相似，主要由氣缸、活塞、活門(mén)構(gòu)成，也是通過(guò)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞對(duì)氣體做功的，但是其工作過(guò)程與往復(fù)泵是不同的，這種不同是由于氣體的可壓縮性造成的。往復(fù)式壓縮機(jī)的工作過(guò)程分為4個(gè)階段。