【流体机械】泵和压缩机的概述及分类

文摘   2024-11-29 06:29   河北  

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流体机械是指在流体具有的能量和机械所做的功之间进行转化的机械设备。流体机械分为两大类:一种是利用流体的能量对机械做功,从而提供动力(例如,水轮机利用水能,汽轮机利用蒸汽的能量,带动发电机发电;燃气轮机与喷气发动机利用燃气的能量提供动力),也称为流体动力机械另一种是通过流体机械把原动机的能量传给流体,使流体的能量提高,主要包括泵、压缩机等。扩展阅读:工业汽轮机介绍

泵和压缩机是将原动机所做的功转换成被输送流体压力能和动能的流体机械,其中输送液体介质并提高其能头的机械称为输送气体介质并提高其能头的机械按输出压力的大小又可分为通风机(全压小于11.37 5kPa)鼓风机(全压为11.375~241.600kPa)压缩机(全压大于241.600kPa)。通常所说的流体机械包括泵、压缩机、水轮机和蒸汽轮机等,而不包括从流体所带的化学能中获取机械能的内燃机和由流体膨胀过程中热能转换为机械能的燃气轮机等。

泵和压缩机的用途十分广泛,几乎遍及工业、农业各个生产领域,如矿山、冶金、机械、石油化工、国防、交通和农田灌溉等,所以泵和压缩机又是通用机械。在石油化工生产中,其原料、 分离半成品和成品大多是流体,因此泵和压缩机在生产中占有更重要的地位。

泵和压缩机种类繁多,按其作用原理可分为两大类:容积式叶片式

容积式是依靠工作容积的周期性变化来实现流体的增压和输送的。其中活塞式是依靠活塞在气缸内做往复运动而实现工作容积的周期性变化,例如往复式泵和活塞式压缩机;隔膜式属于液压驱动,利用膜片来代替活塞的作用;回转式是借助于转子在缸内作回转运动来实现工作容积的周期性变化,例如滑片泵和滑片压缩机、螺杆泵和螺杆压缩机,以及齿轮泵等。

叶片式是依靠旋转的工作叶轮将机械能传递给流体介质并转化成流体的能头。根据介质在叶轮内的流动方向主要分为离心式和轴流式,如离心泵、离心压缩机以及轴流泵和轴流压缩机等均属此类。

喷射式也可认为属于速度式,但它没有叶轮,依靠一种介质的能量来输送另一种流体介质,如射流泵等。

这些机器各有其特点,适用于不同的生产条件。

一、泵的简介及分类

泵是一种利用机械作用将液体或气体从一个地方输送到另一个地方的设备。它通过改变流体的压力来实现流体的输送。

泵的分类泵可以根据不同的标准进行分类,常见的分类方式包括按工作原理、结构形式、用途等进行分类。

按工作原理分类
1.1 容积式泵
往复泵
•活塞泵:通过活塞的往复运动来输送液体。
•柱塞泵:与活塞泵类似,但柱塞不直接接触泵壳,密封性更好。
•隔膜泵:通过隔膜的往复运动来输送液体,适用于腐蚀性介质。
旋转泵 
•齿轮泵:通过一对啮合齿轮的旋转来输送液体。
•螺杆泵:通过一根或多根螺杆的旋转来输送液体。
•滑片泵:通过滑片的旋转来输送液体。
•凸轮泵:通过凸轮的旋转来输送液体。
1.2 叶片式泵
•离心泵:通过叶轮的高速旋转产生离心力,使液体沿径向流出。
•轴流泵:通过叶轮的旋转产生轴向推力,使液体沿轴向流动。
•混流泵:结合了离心泵和轴流泵的特点,液体既沿径向也沿轴向流动。
1.3 其他类型泵
•射流泵:利用高速喷射的液体或气体带动被输送的流体。
•真空泵:用于抽取气体,形成真空环境。
•电磁泵:利用电磁场的作用来输送导电液体。
按结构形式分类
1. 单级泵:只有一个叶轮或一个泵腔。
2. 多级泵:有多个串联的叶轮或泵腔,适用于高扬程场合。
3. 立式泵:泵体垂直安装,适用于深井或空间受限的场合。
4. 卧式泵:泵体水平安装,适用于大多数场合。
5. 潜水泵:整个泵体浸入水中工作,适用于地下水抽取、污水排放等。
6. 自吸泵:具有自吸功能,可以自行吸入液体,适用于无底阀的场合。
按用途分类
1. 清水泵:用于输送清洁的水。
2. 污水泵:用于输送含有固体颗粒或纤维的污水。
3. 油泵:用于输送各种油类。
4. 化工泵:用于输送腐蚀性或有毒的化学液体。
5. 泥浆泵:用于输送含砂量高的泥浆。
6. 消防泵:用于消防系统中的水输送。
7. 计量泵:用于精确控制流量,常用于化学加药等场合。

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二、压缩机简介及分类

压缩机是通过机械作用将气体从低压状态压缩到高压状态的设备。它通过外部动力(如电动机、柴油机等)驱动,将机械能转化为气体的压力能。

压缩机分类压缩机可以根据不同的标准进行分类,常见的分类方式包括按工作原理、结构形式、润滑方式等进行分类。

按工作原理分类

容积式压缩机

•往复式压缩机: 

•活塞式压缩机:通过活塞在气缸内的往复运动来压缩气体。

•隔膜式压缩机:通过隔膜的往复运动来压缩气体,适用于腐蚀性或有毒气体。

旋转式压缩机

•螺杆式压缩机:通过一对啮合的螺杆转子来压缩气体。

•滑片式压缩机:通过滑片在气缸内的旋转来压缩气体。

•罗茨式压缩机:通过一对同步反向旋转的转子来压缩气体。

•旋叶式压缩机:通过旋叶在气缸内的旋转来压缩气体。

速度式压缩机

离心式压缩机:通过高速旋转的叶轮对气体进行压缩,适用于大流量、中低压力比的场合。

轴流式压缩机:通过多级轴流叶片的旋转来压缩气体,适用于大流量、低压力比的场合。

混流式压缩机:结合了离心式和轴流式的优点,适用于中等流量和压力比的场合。

其他类型压缩机

•涡旋式压缩机:通过两个相互啮合的涡旋盘的旋转来压缩气体,适用于小型制冷系统。

•喷射式压缩机:利用高速喷射的气体带动被压缩的气体,适用于特殊场合。

按结构形式分类

  • 单级压缩机:只有一个压缩级,适用于中低压力比的场合。

  • 多级压缩机:有多个压缩级,适用于高压力比的场合。

  • 固定式压缩机:安装在固定位置,适用于长期运行的场合。

  • 移动式压缩机:可以移动,适用于临时或移动作业的场合。

  • 敞开式压缩机:没有外壳,适用于通风良好的场合。

  • 封闭式压缩机:有外壳,适用于需要隔音和防尘的场合。

按润滑方式分类

  • 无油压缩机:不使用润滑油,适用于需要纯净气体的场合,如医疗、食品加工等。

  • 油润滑压缩机:使用润滑油,适用于大多数工业场合。

  • 干式压缩机:虽然使用润滑油,但润滑油不进入压缩腔,适用于需要较干净气体的场合。

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