各种阀及泵要点.docx
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各种阀及泵要点.docx
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各种阀及泵要点
阀门
1.闸阀
闸阀也叫闸板阀,是一种广泛使用的阀门。
它的闭合原理是闸板密封面与阀座密封面高度光洁、平整一致,相互贴合,可阻止介质流过,并依靠顶模、弹簧或闸板的模形,来增强密封效果。
它在管路中主要起切断作用。
它的优点是:
流体阻力小,启闭省劲,可以在介质双向流动的情况下使用,没有方向性,全开时密封面不易冲蚀,结构长度短,不仅适合做小阀门,而且适合做大阀门。
闸阀按阀杆螺纹分两类,一是明杆式,二是暗杆式。
按闸板构造分,也分两类,一是平行,二是模式。
2.截止阀
截止阀,也叫截门,是使用最广泛的一种阀门,它之所以广受欢迎,是由于开闭过程中密封面之间摩擦力小,比较耐用,开启高度不大,制造容易,维修方便,不仅适用于中低压,而且适用于高压。
它的闭合原理是,依靠阀杠压力,使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合,阻止介质流通。
截止阀只许介质单向流动,安装时有方向性。
它的结构长度大于闸阀,同时流体阻力大,长期运行时,密封可靠性不强。
截止阀分为三类:
直通式、直角式及直流式斜截止阀。
3.蝶阀
蝶阀也叫蝴蝶阀,顾名思义,它的关键性部件好似蝴蝶迎风,自由回旋。
蝶阀的阀瓣是圆盘,围绕阀座内的一个轴旋转,旋角的大小,便是阀门的开闭度。
蝶阀具有轻巧的特点,比其他阀门要节省材料,结构简单,开闭迅速,切断和节流都能用,流体阻力小,操作省力。
蝶阀,可以做成很大口径。
能够使用蝶阀的地方,最好不要使闸阀,因为蝶阀比闸阀经济,而且调节性好。
目前,蝶阀在热水管路得到广泛的使用。
4.球阀
球阀的工作原理是靠旋转阀恋来使阀门畅通或闭塞。
球阀开关轻便,体积小,可以做成很大口径,密封可靠,结构简单,维修方便,密封面与球面常在闭合状态,不易被介质冲蚀,在各行业得到广泛的应用。
球阀分两类,一是浮动球式,二是固定球式。
5.旋塞阀
旋塞阀是依靠旋塞体绕阀体中心线旋转,以达到开启与关闭的目的。
它的作用是切断、分田和改变介质流向。
结构简单,外形尺寸小,操作时只须旋转90度,流体阻力也不大。
其缺点是开关费力,密封面容易磨损,高温时容易卡住,不适宜于调节流量。
旋塞阀,也叫旋塞、考克、转心门。
它的种类很多,有直通式、三通式和四通式。
6.止回阀
止回阀是依靠流体本身的力量自动启闭的阀门,它的作用是阻止介质倒流。
它的名称很多,如逆止阀、单向阀、单流门等。
按结构可分两类。
(1)升降式:
阀瓣沿着阀体垂直中心线移动。
这类止回阀有两种:
一种是卧式,装于水平管道,阀体外形与截止阀相似,另一种是立式,装于垂直管道,。
(2)旋启式:
阀瓣围绕座外的销轴旋转,这类阀门有单瓣、双瓣和多瓣之分,但原理是相同的。
水泵吸水管的吸水底阀是止回阀的变形,它的结构与上述两类止因阀相同,只是它的下端是开敞的,以便可使水进入。
7.减压阀
减压阀是将介质压力降低到一定数值的自动阀门,一般阀后压力要小于阀前压力的50%。
减压阀种类很多,主要有活塞式和弹簧薄膜式两种。
活塞式减压阀是通过活塞的作用进行减压的阀门。
弹簧薄膜式减压阀,是依靠弹簧和薄膜来进行压力平衡的。
8.疏水阀
疏水阀也叫阻汽排水阀、汽水阀、疏水器、回水盒、回水门等。
它的作用是自动排泄不断产生的凝结水,而不让蒸汽出来。
疏水阀种类很多,有浮筒式、浮球式、钟形浮子式、脉冲式、热动力式、热膨胀式。
常用的有浮筒式、钟形浮子式和热动力式。
(1)浮筒式疏水阀,浮筒式疏水阀,主要有阀门、轴杆、导管、浮筒和外壳等构件组成。
当设备或管道中的凝结水在蒸汽压力推动下进入疏水阀,逐渐增多至接近灌满浮筒时,由于浮筒的重量超过了浮力而向下沉落,使节流阀开启。
这样使得筒内的凝结水在蒸汽压力的作用下经导管和阀门排出。
当浮筒内的凝结水接近排完时,由于浮筒的重量减轻而向上浮起,使节流阀关闭,浮筒内又开始积存凝结水。
这样周期性地工作,既可自动排出凝结水,又能阻止蒸汽外逸。
(2)钟形浮子式疏水阀
钟形浮子式疏水阀又称吊桶式疏水阀(主要由调节阀、吊桶、外壳和过滤装置等构件组成。
疏水阀内的吊桶被倒置,开始时处于下降位置,调节阀是开启的。
当设备或管道中的冷空气和凝结水在蒸汽压力推动下进入疏水阀,随即由调节阀排出。
一方面,当蒸汽与没有排出的少量空气逐渐充满吊桶内部容积,同时凝结水不断积存,吊桶因产生浮力而上升,使调节阀关闭,停止排出凝结水。
另一方面,吊桶内部的蒸汽和空气有一小部分从桶顶部的小孔排出,而大部分散热后凝成液体,从而使吊桶浮力逐渐减小而下落,使调节阀开启,凝结水又排出。
这样周期性地工作,既可自动排出凝结水,又能阻止蒸汽外逸。
(3)热动力式疏水阀
当设备或管道中的凝结水流入阻气排水阀后,变压室内的蒸汽随之冷凝而降低压力,阀片下面的受力大于上面的受力,故将阀片顶起。
因为凝结水比蒸汽的粘度大、流速低,所以阀片与阀底间不易造成负压,同时凝结水不易通过阀片与外壳之间的间隙流入变压室,使阀片保持开启状态,凝结水流经环行槽排出。
当设备或管道中的蒸汽流人疏水阀后,因为蒸汽比凝结水的粘度小、流速高,所以阀片与阀座问容易造成负压,同时部分蒸汽流入变压室,故使阀片上面的受力大于下面的受力,使阀片迅速关闭。
这样周期性地工作,既可自动排出凝结水,又能阻止蒸汽外逸。
泵
(一)容积式
分类
往复式
回转式
基本原理
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
机壳内的转子或转动部件旋转时,转子与机壳之间的工作容积发生变化,借以吸入和排出流体
动画演示
见图1.1.1
产品例证
活塞泵
齿轮泵,螺杆泵
(二)叶片式
叶片式泵与风机的主要结构是可旋转、带叶片的叶轮和固定的机壳。
通过叶轮旋转对流体作功,从而使流体获得能量。
根据流体的流动情况,可将它们再分为下列数种:
分类
离心式
轴流式
混流式
贯流式
基本原理
叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量
旋转叶片的挤压推进力使流体获得能量,升高其压能和动能
离心式和轴流式的混合体
原理同离心式
结构演示
做功部件
整体结构
做功部件
整体结构
做功部件
整体
结构
做功部件
整体结构
图1.2.1
图1.2.2
图1.2.3
图1.2.4
见后一节(略)
见后一节(略)
产品例证
中央空调用离心风机
中央空调或冷库用轴流式送水泵
混流送水泵
家用空调室内风机
第二节泵与风机的工作原理
一、离心式泵与风机的工作原理
工作原理
叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量,即流体通过叶轮后,压能和动能都得到提高,从而能够被输送到高处或远处。
叶轮装在一个螺旋形的外壳内,当叶轮旋转时,流体轴向流入,然后转90度进入叶轮流道并径向流出。
叶轮连续旋转,在叶轮入口处不断形成真空,从而使流体连续不断地被泵吸入和排出。
图样表现
2.1.1(1,2)
总体结构
2.1.2(1,2)
2.轴流式泵与风机工作原理
轴流式泵与风机的工作原理是,,风机结构如下左边两图所示,下第三个图为轴流泵的结构图。
工作原理
旋转叶片的挤压推进力使流体获得能量,升高其压能和动能,叶轮安装在圆筒形(风机为圆锥形)泵壳内,当叶轮旋转时,流体轴向流入,在叶片叶道内获得能量后,沿轴向流出。
轴流式泵与风机适用于大流量、低压力,制冷系统中常用作循环水泵及送引风机。
图样表现
2.2.1
三.贯流式风机的工作原理
工作原理
由于空气调节技术的发展,要求有一种小风量、低噪声、压头适当和在安装上便于与建筑物相配合的小型风机。
贯流式风机就是适应这种要求的新型风机。
图样表现
2.3.1
近年来,贯流式风机的主要特点如下:
(一)叶轮一般是多叶式前向叶型,但两个端面是封闭的。
(二)叶轮的宽度b没有限制,当宽度加大时.流量也增加。
(三)贯流式风机不像离心式风机是在机壳侧板上开口使气流轴向进入凤机,而是将机壳部分地敞开使气流直接径向进入风机。
气流横穿叶片两次。
某些贯流式风机在叶轮内缘加设不动的导流叶片,以改善气流状态。
(四)在性能上,贯流式风机的全压系数较大.性能曲线是驼蜂型的,效率较低,一般约为30%一50%。
(五)进风口与出风口都是矩形的,易与建筑物相配合。
贯流式风机至今还存在许多问题有待解决。
特别是各部分的几何形状对其性能有重大影响。
不完善的结构甚至完全不能工作,但小型的贯流式风机的使用范围正在稳步扩大。
四、其他常用泵
1、往复泵的工作原理
工作原理
利用偏心轴的转动通过连杆装置带动活塞的运动,将轴的圆周转动转化为活塞的往复运动。
活塞不断往复运动,泵的吸水与压水过程就连续不断地交替进行。
图样表现
2.4.1.1
总体结构
特殊
结构
示例
2.4.1.2(1,2)
2、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。
图样表现
2.4.2.1
3、罗茨真空泵工作原理
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。
一般来说,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。
图样表现
2.4.3.1
4、旋片式真空泵工作原理
工作原理
旋片式真空泵(简称旋片泵)是一种油封式机械真空泵。
其工作压强范围为101325~1.33×10-2(Pa)属于低真空泵。
它可以单独使用,也可以作为其它高真空泵或超高真空泵的前级泵。
它已广泛地应用于冶金、机械、军工、电子、化工、轻工、石油及医药等生产和科研部门。
旋片泵主要由泵体、转子、旋片、端盖、弹簧等组成。
在旋片泵的腔内偏心地安装一个转子,转子外圆与泵腔内表面相切(二者有很小的间隙),转子槽内装有带弹簧的二个旋片。
旋转时,靠离心力和弹簧的张力使旋片顶端与泵腔的内壁保持接触,转子旋转带动旋片沿泵腔内壁滑动。
两个旋片把转子、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。
图样表现
2.4.4.1(1,2)
5、齿轮泵工作原理
工作原理
齿轮泵具有一对互相啮合的齿轮,如图所示,齿轮主动轮固定在主动轴上,轴的一端伸出壳外由原动机驱动,另一个齿轮从动轮装在另一个轴上,齿轮旋转时,液体沿吸油管进入到吸入空间,沿上下壳壁被两个齿轮分别挤压到排出空间汇合(齿与齿啮合前),然后进入压油管排出。
图样表现
2.4.5.1
6、螺杆泵工作原理
工作原理
螺杆泵乃是一种利用螺杆相互啮合来吸入和排出液体的回转式泵。
螺杆泵的转子由主动螺杆(可以是一根,也可有两根或三根)和从动螺杆组成。
主动螺杆与从动螺杆做相反方向转动,螺纹相互啮合,流体从吸入口进入,被螺旋轴向前推进增压至排出口。
此泵适用于高压力、小流量。
制冷系统中常用作输送轴承润滑油及调速器用油的油泵。
图样表现
2.4.6.1
7.喷射泵工作原理
工作原理
将高压的工作流体7,由压力管送入工作喷嘴6,经喷嘴后压能变成高速动能,将喷嘴外围的液体(或气体)带走。
此时因喷嘴出口形成高速使扩散室2的喉部吸入室5造成真空,从而使被抽吸流体8不断进入与工作流体7混合,然后通过扩散室将压力稍升高输送出去。
由于工作流体连续喷射,吸入室继续保持真空,于是得以不断地抽吸和排出流体。
工作流体可以为高压蒸汽,也可为高压水,前者称为蒸汽喷射泵,后者称为射水抽气器。
这种泵在制冷系统中较为少见。
图样表现
2.4.7.1
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