流体机械输送

这是一个关于流体机械输送的思维导图，包含往复泵、其他泵类型、鼓风机、真空泵、通风机、离心泵、压缩机等。

流体机械输送

• 压缩机
  • 1. 往复式压缩机
    • 1.1. 工作过程
      • 1.1.1. 往复式压缩机的工作过程包括吸气、压缩和排气三个阶段。在吸气阶段，活塞向外运动，气缸内形成低压，气体被吸入气缸； 在压缩阶段，活塞向内运动，对气缸内的气体进行压缩，使其压力升高；在排气阶段，当气体压力达到一定值时，排气阀打开，将高压气体排出气缸。
    • 1.2. 多级压缩
      • 1.2.1. 为了达到更高的压力比和提高压缩效率，采用多级压缩。气体在每一级被压缩到一定压力后，进入中间冷却器进行冷却， 然后再进入下一级继续压缩。这样可以降低压缩过程中的温度，减少功耗，并提高压缩机的可靠性。
  • 2. 离心式压缩机
    • 2.1. 工作原理
      • 2.1.1. 离心式压缩机依靠叶轮高速旋转产生的离心力使气体获得动能，然后在扩压器中气体的动能转化为压力能，从而实现气体的压缩。
    • 2.2. 优点与局限性
      • 2.2.1. 优点包括流量大、结构紧凑、运转平稳、维修方便等；局限性主要有压力适用范围较窄、对气体的适应性较差、喘振现象等。
  • 3. - 螺杆式压缩机
    • 3.1. 结构与运行
      • 3.1.1. 主要由阴阳螺杆、机壳、轴承、轴封等组成。阴阳螺杆相互啮合，在旋转过程中形成一系列封闭的容积，实现气体的吸入、压缩和排出。
    • 3.2. 应用领域
      • 3.2.1. 广泛应用于空气压缩、制冷空调、工业气体压缩等领域，尤其适用于中低压力、大流量的工况。
• 离心泵
  • 1. - 气缚与汽蚀现象
    • 1. 气缚现象
      • 1.1. 原因：泵内有空气，吸入管路的压力低于大气压，导致液体无法吸入。
      • 1.2. 解决方法：灌泵排气，保证吸入管路密封良好。
    • 2. 汽蚀现象
      • 2.1. 预防措施：降低泵安装高度，增大入口管径，减少吸入管路阻力。
      • 2.2. 原因：泵入口处压力低于液体饱和蒸汽压，液体汽化。
      • 2.3. 危害：破坏叶轮，噪声和振动，影响泵性能
  • 2. - 工作点与流量调节
    • 1. 工作点
      • 1.1. 管路特性曲线
        • 1.1.1. - 表达式：He = K + BQ²
        • 1.1.2. - 影响因素 - 位差 - 压差 - 阻力系数
        • 1.1.3. 子主题
      • 1.2. 工作点的确定
        • 1.2.1. 意义：反映泵在特定管路系统中的实际运行状态
        • 1.2.2. - 工作点的确定 - 联立泵的特性方程与管路特性方程求解 - 通过实验测定 - 工作点的变化 - 管路阻力改变 - 泵的性能改变
        • 1.2.3. 工作点：泵的特性曲线与管路特性曲线的交点
    • 2. 流量调节
      • 2.1. 改变出口阀门开度
      • 2.2. 改变叶轮转速
      • 2.3. 改变叶轮直径
  • 3. - 性能参数
    • 1. 效率η
      • 1.1. - 类型：水力效率、机械效率、容积效率
      • 1.2. - 影响因素：流体性质、泵的结构等
      • 1.3. - 定义：有效功率与轴功率的比值
      • 1.4. - 意义：衡量泵的能量利用程度
    • 2. 流量Q
      • 2.1. 影响因素：叶轮转速、叶轮直径、管路特性等
      • 2.2. 定义：单位时间内通过泵或风机的流体体积
      • 2.3. 单位：m³/s、m³/h 等
    • 3. 扬程H
      • 3.1. - 定义：单位重量流体通过泵所获得的能量
      • 3.2. - 意义：反映泵的做功能力
      • 3.3. - 计算：进出口总能量差
      • 3.4. - 单位：m（液柱）
    • 4. 功率N
      • 4.1. - 定义：泵轴从电机获得的功率
      • 4.2. - 计算：与效率等相关
      • 4.3. - 单位：kW
  • 4. - 特性曲线
    • 1. H-Q 曲线
      • 1.1. - 特点：通常随流量增加，扬程先增大后减小
      • 1.2. - 意义：用于确定工作点和判断泵的运行范围
      • 1.3. - 定义：扬程与流量的关系曲线
    • 2. η-Q 曲线
      • 2.1. - 意义：确定最佳工作流量，提高运行经济性
      • 2.2. - 定义：效率与流量的关系曲线
      • 2.3. - 特点：存在一个最高效率点
    • 3. N-Q 曲线
      • 3.1. - 定义：轴功率与流量的关系曲线
      • 3.2. - 特点：一般随流量增大而增大
      • 3.3. - 作用：评估能耗，避免过载
  • 5. - 安装高度
    • 1. 允许安装高度的计算
      • 1.1. - 影响因素 - 流体性质 - 密度 - 挥发性 - 腐蚀性 - 温度 - 对饱和蒸汽压的影响 - 压力 - 入口压力 - 系统压力 - 泵的类型 - 不同泵的汽蚀特性
      • 1.2. - 定义 - 对泵入口位置的描述 - 与液面的相对高度
      • 1.3. - 重要性 - 避免汽蚀 - 保证正常运行 - 提高效率和寿命
  • 6. - 主要部件
    • 1. 叶轮
      • 1.1. - 半闭式叶轮
      • 1.2. - 开式叶轮
      • 1.3. - 闭式叶轮
      • 作用：提供离心力，使液体获得能量
    • 2. 轴封装置
      • 2.1. - 填料密封
      • 2.2. - 机械密封
    • 3. 泵壳
      • 3.1. - 蜗壳形
      • 3.2. - 导轮
      • - 作用：收集液体、转能
  • 7. - 工作原理
    • 1. 叶轮旋转产生离心力
      • 1.1. - 叶轮结构与形式 - 旋转速度对离心力的影响
    • 2. 液体获得能量
      • 2.1. - 动能增加 - 静压能提高 - 位能变化
• - 真空泵
  • 1. - 往复式真空泵
    • 1. 工作原理
      • 依靠活塞在气缸内的往复运动来实现抽气和排气。活塞向右运动时，气缸内形成负压，吸气阀打开，气体进入气缸；活塞向左运动时，压缩气体，排气阀打开，排出气体。
    • 2. 性能参数
      • 包括极限真空度、抽气速率、功率等。极限真空度表示所能达到的最低压力；抽气速率反映单位时间内抽出气体的体积；功率则表示设备运行所需的能量。
  • 2. - 水环式真空泵
    • 2.1. 结构特点
      • 2.1.1. 主要由叶轮、泵体、水环和分配器等组成。叶轮偏心地安装在泵体内，泵体内充有适量的水作为工作液。
    • 2.2. 适用范围
      • 2.2.1. 常用于抽吸含有水蒸气和有腐蚀性、易燃、易爆气体的场合。适用于真空蒸发、真空干燥、真空过滤等工艺。
  • 3. - 旋片式真空泵
    • 3.1. 工作机制
      • 3.1.1. 通过旋片在泵腔内的旋转和滑动，不断地将气体吸入、压缩和排出。
    • 3.2. 优缺点
      • 3.2.1. - 优点：结构紧凑、操作简单、维护方便、能在较宽的压力范围内工作。 - 缺点：旋片的磨损可能影响性能，对油的质量和清洁度要求较高。
• 通风机
  • 1. - 离心式通风机
    • 1.1. 性能参数
      • 1.1.1. - 功率：包括轴功率和有效功率，分别表示输入和输出的功率。
      • 1.1.2. - 效率：有效功率与轴功率的比值，反映通风机的能量利用效率
      • 1.1.3. - 风压：指通风机出口处气体的全压与进口处气体全压之差。
      • 1.1.4. - 风量：单位时间内通过通风机的气体体积。
    • 1.2. - 结构
      • 1.2.1. - 机壳：呈蜗壳状，用于收集从叶轮流出的气体，并将其导向出口。
      • 1.2.2. - 叶轮：通常由多个叶片组成，是产生离心力的主要部件。
      • 1.2.3. - 进风口：用于气体的吸入
    • 1.3. 选型选择
      • 1.3.1. - 根据所需风量和风压确定通风机的类型和规格。 - 考虑通风系统的阻力特性和工作条件。 - 注重通风机的效率，以降低运行成本。 - 考虑安装空间和噪声要求等因素
  • 2. - 轴流式通风机
    • 2.1. 特点
      • 2.1.1. - 气体沿轴向流动。 - 风量大、风压小。 - 结构紧凑、体积小。
    • 2.2. 应用场景
      • 2.2.1. - 用于通风换气要求较大、风压要求不高的场所，如工厂车间、空调系统等。 - 隧道通风。 - 大型建筑物的通风散热。
• 鼓风机
  • 1. - 罗茨鼓风机
    • 1.1. 工作原理
      • 1.1.1. 罗茨鼓风机通过一对形状为“8”字形的转子（通常是三叶或两叶）的同步旋转，使进气口形成低压区 ，将气体吸入，然后随着转子的旋转，气体被封闭在转子与机壳之间，并从排气口排出。
    • 1.2. 性能特点
      • 1.2.1. 1. 风量稳定：在一定转速下，风量几乎不随压力变化。 2. 结构简单：维护相对方便。 3. 运行噪声较大。 4. 适用于中低压气体输送。
  • 2. - 离心鼓风机
    • 2.1. 结构组成
      • 2.1.1. 主要由叶轮、蜗壳、进气箱、扩压器、轴、轴承和驱动装置等组成。
    • 2.2. 运行特点
      • 2.2.1. 1. 流量大：能够提供较大的气体流量。 2. 压力较高：可以实现较高的出口压力。 3. 效率较高：在较宽的工况范围内能保持较高的效率。 4. 运行平稳：振动和噪声相对较小。
• 其他泵类型
  • 1. - 旋涡泵
    • 1.1. - 工作原理
      • 1.1.1. 液体流： - 叶轮旋转带动液体 - 形成纵向旋涡
      • 1.1.2. 流道作用： - 液体多次进出流道 - 能量积累
      • 1.1.3. 进出口压差： - 产生泵送动力 - 实现液体输送
      • 1.1.4. -离心力作用： - 液体向外甩 - 压力增加
      • 1.1.5. 叶轮结构： - 开式叶轮 - 闭式叶轮
    • 1.2. - 特点及应用
      • 1.2.1. 特点：- 流量小、扬程高 - 效率较低 - 自吸能力较强
      • 1.2.2. 应用：- 小流量高扬程场合 - 化工流程
  • 2. - 齿轮泵
    • 2.1. - 工作原理
      • 2.1.1. 结构： - 主动齿轮 - 从动齿轮 - 泵体 - 前后端盖
      • 2.1.2. 工作过程： 1.吸入过程： - 齿轮脱开啮合 - 容积增大形成低压 - 液体吸入 2.排出过程： - 齿轮进入啮合 - 容积减小形成高压 - 液体排出
    • 2.2. - 适用范围
      • 2.2.1. - 输送黏稠液体 - 润滑系统
  • 3. - 螺杆泵
    • 3.1. - 结构与工作原理
    • 3.2. - 性能特点
      • 3.2.1. - 流量均匀 - 压力稳定 - 噪声低
• 往复泵
  • I. - 与离心泵的比较
    • 1. 适用场合
      • 1.1. - 离心泵：广泛用于大流量、中扬程的场合 - 对比对象：适用于小流量、高扬程或需要精确计量的场合
    • 2. 流量特性
      • 2.1. - 离心泵：流量均匀，随转速或阀门开度变化 - 对比对象：流量不均匀，多为脉冲式
    • 3. 效率特性
      • 3.1. - 离心泵：在一定流量范围内效率较高 - 对比对象：效率通常较低
    • 4. 扬程特性
      • 4.1. - 离心泵：扬程随流量增大而减小 - 对比对象：扬程几乎不随流量变化
  • II. 工作原理
    • 1. 活塞往复运动
      • - 活塞行程 - 运动频率
    • 2. 吸入和排出液体
  • III. - 流量调节
    • 1. 改变冲程
    • 2. 旁路调节