化工生产常用设备
化工厂常用设备介绍
缺点：结构复杂，造 价高。
1 设备图例
(1) 塔 T (Tower)
像形文字
筛板塔 浮阀塔 泡罩塔
填料塔
板式塔
填料塔
塔填料
现场塔图片
液体分布器 填料床层限制器
筛板塔
结构简单，造价低； 但操作弹性小，易
堵。
浮阀塔板
浮阀可随气速的变化上 、下自由浮动，提高了 塔板的操作弹性、降低 塔板的压降，同时具有 较高塔板效率，在生产 中得到广泛的应用。
优点：结构相对简单，应 用广泛。
带膨胀节的固定管板式换热器结构图
优点： U型管壳内自由伸缩， 适于冷热流体温差较大的情 况； U型换热管可拉出壳外， 便于管外清洗； U型换热管
缺点：管内清洗困难， 难于安装折流板；换热 管少（等壳径情况下）。
可拉出壳外，便于管外清洗；
浮头式换热器结构图
优点：浮头在壳内自由 伸缩，适于冷热 流体 温差较大的情况；换热 管和浮头可拉出壳外， 便于管外清洗。
（4）球阀
球阀它具有旋转90度 的动作，旋塞体为球体， 有圆形通孔或通道通过 其轴线。球阀在管路中 主要用来做切断、分配 和改变介质的流动方向， 它只需要用旋转90度的 操作和很小的转动力矩 就能关闭严密。球阀最 适宜做开关、切断阀使 用，但近来的发展已将 球阀设计成使它具有节 流和控制流量之用，如 V型球阀。
旋转泵齿轮泵
螺杆泵
活塞泵
隔膜泵
喷射泵
泵 P (Pump)
液下泵
水环式真 空泵
漩涡泵
压缩机 C (Compressor)
鼓风机
（卧式）
（立式）
旋转式压缩机
离心式压缩机
往复式压缩机
设备类别代号表
化工厂常用化工设备简介
化工厂常用化工设备简介化工设备是指化工生产中静止的或者配有少量传动机构组成的装置，主要用于完成传热、传质和化学反应等过程，或用于储存物料。
化工设备通常按以下方式分类。
1.按照结构特征和用途分为：容器，塔器，热换器，反应器（包括反应釜，固定床或流化床和管式炉等）、分离器、储存器。
2.按照材料分为：金属设备（碳钢，合金钢，铸铁，铝，铜等），非金属设备（内衬橡胶，塑料，耐火材料和搪瓷等），其中碳钢设备最常用。
3.按受压情况分为：外压设备（包括真空设备）和内压设备，内压设备又分为常压设备（操作压力<=0.7MPA）低压设备（0.1MPA<p<10MPA）中压设备（1.6MPA<p10 MPA）高压设备（10MPA<p<100MPA）超高压设备（p>100MPA）4.按设备静止与否分为：静设备和动设备。
静设备（塔、釜、换热器、干燥器、储罐等）动设备（压缩机、离心机、风机、泵、固体粉碎机械、）三、化工容器结构与分类1、基本结构在化工类工厂使用的设备中，有的用来贮存物料，如各种储罐、计量罐、高位槽；有的用来对物料进行物理处理，如换热器、精馏塔等；有的用于进行化学反应，如聚合釜，反应器，合成塔等。
尽管这些设备作用各不相同，形状结构差异很大，尺寸大小千差万别，内部构件更是多种多样，但它们都有一个外壳，这个外壳就叫化工容器。
所以化工容器是化工生产中所用设备外部壳体的总称。
由于化工生产中，介质通常具有较高的压力，故化工容器痛常为压力容器。
化工容器一般由筒体、封头、支座、法兰及各种开孔所组成.1）筒体筒体是化工设备用以储存物料或完成传质、传热或化学反应所需要的工作空间，是化工容器最主要的受压元件之一，其内直径和容积往往需由工艺计算确定。
圆柱形筒体（即圆筒）和球形筒体是工程中最常用的筒体结构。
2）封头根据几何形状的不同，封头可以分为球形、椭圆形、碟形、球冠形、锥壳和平盖等几种，其中以椭圆形封头应用最多。
认识化工设备
防止泄漏
对于有泄漏风险的化工设备，应采取 相应的措施，如定期检查密封件、保 持设备清洁等。
应急处理
在发生紧急情况时，应按照应急预案 进行处置，如切断电源、关闭阀门、 疏散人员等。
04 化工设备的故障诊断与处 理
故障诊断方法
感官诊断
通过听觉、触觉、视觉等感官手段，检查 设备的外观、振动、声音等状况，判断设
备是否存在异常。
故障树分析
通过建立故障树模型，分析设备故障的原 因和关联关系，确定故障发生的概率和影
响程度。
仪表检测
利用各种检测仪表，如压力表、温度计、 流量计等，测量设备的各项参数，与正常 值进行比较，判断设备是否正常。
手动控制
通过操作员手动调节设备 的参数，实现对设备的控 制。手动控制需要操作员 具备丰富的经验和技能。
联锁控制
通过设置一系列的联锁关 系，当某一参数达到预设 值时，设备会自动采取相 应的动作，以保障安全。
安全操作规范
遵守操作规程
严格遵守化工设备的操作规程，不得 随意更改操作步骤和参数。
穿戴防护用品
认识化工设备
目 录
• 化工设备的种类与功能 • 化工设备的选择与使用 • 化工设备的操作与控制 • 化工设备的故障诊断与处理 • 化工设备的发展趋势与未来展望
01 化工设备的种类与功能
反应设备
反应釜
用于进行化学反应的容器，具有 搅拌、加热和冷却等功能，是化 工生产中常用的反应设备。
反应塔
主要用于气液或液液之间的反应 ，具有较大的接触面积和良好的 传质传热性能。
制定应急预案
针对可能出现的严重故障，制定应急 预案，确保在紧急情况下能够迅速应 对，降低损失。
化工生产中常用静设备及巡检
板式塔的工作原理 及结构
换热器简介
• 中文名称：换热器 • 其他名称：热交换器 • 定义：将热量从一种载热介质传递给另一种载热介 质的装置。 • 换热器种类繁多，若按其传热面的形状和结构进行 分类可分为管型、板型和其他型式换热器。而管型 换热器又可分为管壳式换热器、套管式换热器、蛇 管式换热器；板型换热器可分为板式换热器、板翅 式换热器、板壳式换热器、螺旋板式换热器。
化工生产中常用静设备及巡检维护
化工静设备基础知识
• • • • • • • • • • • • • • • 一、化工静设备的概念 化工设备是指化工生产中静止的或配有少量传动机构组成的装置， 主要用于 完成传热、传质和化学反应等过程，或用于储存物料。 二、化工设备的分类 1、按结构特征和用途分为容器、塔器、换热器、反应器（包括各种反应釜、固 定床或液态化床）和管式炉等。 2、按结构材料分为金属设备（碳钢、合金钢、铸铁、铝、铜等）、非金属设备 （陶瓷、玻璃、塑料、木材等）和非金属材料衬里设备（衬橡胶、塑料、耐火材 料及搪瓷等）其中碳钢设备最为常用。
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卧式 卧式储罐的容积一般都小于 100m3 ，通常用于生产环节或加油站。
• 检测维护规程
1.对储存可燃气体，易燃液体的储罐，应配备必须的消防设备，严禁在罐内吸烟，明火 照明、 取暖，以及将其发火源带入罐区内。 2、对存储易燃、易爆、有毒、腐蚀等介质的储罐，应严格执行危险品管理的有关规定。 3、储罐检验和修理前必须切断与储罐有关的电气设备的电源，必须办理设备交接手续。 4、储罐内部介质排尽后，应关闭进出阀或加设盲板隔断与其连接的管道和设备，并设有明显 的隔断标志。 5、对于盛装易燃、腐蚀、有毒、或窒息性介质的储罐，必须经过置换、中和、消毒、清洗等 处理，并在处理后进行分析检验，分析结果应达到有关规范、标准的规定。具有易燃介质的严 禁用空气置换。 6、罐内作业必须办理罐内作业许可证。 7、在进入罐内作业三十分钟前要取样分析，其氧含量在18-23%（体积比）之间。 8、进入罐内清理有毒，有腐蚀残留物时，要穿戴好个人防护用品。 9、需要搭制的脚手架及升降装置，必须牢固可靠，在作业中严禁内外抛掷材料工具，以保安 全作业。 10、罐内照明应使用电压不超过24伏防爆灯具。 11、罐内需动火时，必须办理动火证。 12、罐内作业必须设监护人，并有可靠的联络措施。 13、竣工时检修人员和监护人员共同检查罐内外，经确认无疑，监护人在罐内作业证上签字 后，方可封闭各人孔。 14、试压后放水时，必须连通大气，以防抽真空。
干货 化工厂常见的十四种设备结构及原理动态图解
应用：
发展节能产品、节能技术、节能工艺；发展少污染、无污染、低排放产品和工艺；促进低碳发展、循环经济；减少资源消耗、节约资源；保护生态。
5．离心泵具有转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、输液无脉动、性能平稳、容易操作和维修方便等特点。二、除尘设备，是指把粉尘从烟气中分离出来的设备，也叫除尘器。大家都有戴口罩的经历，口罩就是一种简易的过滤除尘设备。除尘设备的除尘机理很简单，它与口罩的除尘机理一样，是通过滤材料对烟气中飞灰颗粒的机械拦截来实现的。
简单，处理能力大，有相当高的分离效能，广泛应用于石油炼制工业和石油化工中。
四、阀门是在流体系统中，用来控制流体的方向、压力、流量的装置是使配管和设备内的介质（液体、气体、粉末）流动或停止并能控制其流量的装置。阀门是管路流体输送系统中控制部件，它是用来改变通路断面和介质流动方向，具有导流、截止、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。用于流体控制的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格繁多，阀门的公称通径从极微小的仪表阀大至通径达10m的工业管路用阀。可用于控制水、蒸汽、油品、气体、泥浆、各种腐蚀性介质、液态金属和放射性流体等各种类型流体地流动，阀门的工作压力可从
冷凝器：
用以将塔顶蒸气冷凝成液体，部分冷凝液作塔顶产品，其余作回流液返回塔顶，使塔内汽液两相间的接触传质得以进行。
十二、压缩机
压缩机：
将低压气体提升为高压气体的一种从动的流体机械，是制冷系统的心脏。它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝（放热）→膨胀→蒸发(吸热)的制冷循环。
炼油化工设备基础知识
炼油化工设备基础知识第一章液体输送设备第一节概述在石油和化工生产装置中，流体输送是必不可少的单元操作。
做功以完成输送任务的机械或设备称为“流体输送设备”。
流体输送设备是石油、化工和其它领域最常用的机械设备。
生产上对流体输送的要求差别很大，输送的流体流量和扬程各不相同；流体种类繁多、性质千差万别；温度、压力等操作条件也有较大的差别。
为了适应生产上各种不同的要求，所以输送设备的型式种类是多种多样的，规格更是十分广泛，常见的如泵、风机、压缩机等。
泵通常是指为液体提供能量的流体输送设备。
泵的种类很多，其中离心泵具有性能范围广泛、流量均匀、结构简单、运转可靠和维修方便等诸多优点，因此离心泵是工业生产中应用最为广泛的一种液体输送设备。
除了在高压小流量或计量时常用往复式泵，液体含气时常用旋涡泵和容积式泵，高粘度介质常用转子泵外，其余场合，绝大多数使用离心泵。
据统计，在石油、化工生产装置中，离心泵的使用量占泵总量的70%〜80%。
第二节泵的分类及特点离心泵的类型很多：按叶轮数目可分为单级泵（只有一个叶轮）和多级泵（有两个以上的叶轮，级数越多，扬程越高）；按叶轮进液方式可分为单吸式（液体从一侧进入叶轮）和双吸式（液体从叶轮两侧吸入，吸入性能较好，多见于大流量的离心泵）；按泵壳剖分形式可分为水平剖分泵和垂直于泵轴剖分泵；按泵壳的结构还可分为蜗壳式泵（具有像蜗牛壳形状的泵壳）和透平式泵（在叶轮外围安装有几个固定叶片的泵，用于多级泵）。
此外，按泵扬程的大小分为低压泵（扬程小于20米水柱）、中压泵（20〜160米水柱）和高压泵（高于160米水柱）；按泵转速的高低分为普通离心泵和高速离心泵；桉输送介质不同又分为水泵、轻烃泵、油泵以及耐腐蚀泵等；按用途可以分为进料泵、循环泵、回流泵、塔底泵或重沸器泵、产品泵等;按密封形式分为屏蔽泵、磁力泵和外加密封泵等。
2.1离心泵的分类按离心泵的结构分类，见表1.2.1图1.2.1单级单吸卧式泵图1.2.2双吸泵1－泵盖；2－泵壳；3－叶轮；4－轴；5－密封环6－轴套；7－密封组件；8－轴承图1.2.3多级泵1－吸入段；2－中段；3－平衡盘；4－轴；5－轴承；6－首级叶轮；7－密封环；8－末级叶轮；8－密封组件图1.2.4液下泵按离心泵的工作介质分类，见表1.2.2。
化工厂应急设施和器材
化工厂应急设施和器材化工厂是生产化学品的重要场所，由于化学品的特殊性质，化工厂存在一定的安全风险。
为了应对突发情况，保障工作人员和周边环境的安全，化工厂需要配备应急设施和器材。
本文将介绍化工厂常见的应急设施和器材，以及它们的作用和使用方法。
一、应急设施1.安全门：化工厂的每个工作区域都应设置安全门，以便在紧急情况下封锁区域，防止事故扩散。
2.消防系统：化工厂应配备完善的消防系统，包括消防栓、消防水泵、消防喷淋系统等。
这些设施能够在火灾发生时快速供应灭火用水，有效控制火势。
3.紧急疏散通道：工厂内应设置明确的疏散通道，确保在紧急情况下员工能够快速安全地撤离现场。
4.应急洗眼器和淋浴器：这些设施用于处理员工身上的化学品溅入眼睛或皮肤的情况，能够迅速冲洗有毒物质，减少伤害。
5.应急照明系统：在停电情况下，应急照明系统能够提供足够的照明，确保员工能够安全疏散。
二、应急器材1.化学品泄漏应急箱：该箱内应装有化学品泄漏应急处理所需的吸附剂、防护服、防护面罩等物品，以应对化学品泄漏事故。
2.气体检测仪：化工厂中常使用各种气体，如有毒气体泄漏，气体检测仪能够及时发现并报警，保障工作人员的安全。
3.呼吸器：在有毒气体泄漏或有烟雾的情况下，呼吸器能够提供干净的空气，确保员工呼吸正常。
4.防护服和手套：防护服和手套能够保护工作人员免受化学品的侵害，减少事故伤害。
5.急救箱：化工厂应配备急救箱，内含常用的急救药品和医疗器械，以便在事故发生时进行急救处理。
三、应急设施和器材的使用方法1.安全门的使用方法：在紧急情况下，应立即关闭安全门，阻止事故扩散，同时通知相关人员及时疏散。
2.消防系统的使用方法：在火灾发生时，应立即拨打火警电话，并按照消防系统的操作规程使用消防器材进行灭火。
3.紧急疏散通道的使用方法：员工在火灾或其他紧急情况下，应按照指示标识寻找最近的疏散通道，并有序地撤离现场。
4.应急洗眼器和淋浴器的使用方法：员工在化学品溅入眼睛或皮肤时，应立即找到附近的洗眼器和淋浴器，迅速冲洗受伤部位。
第一章化工设备概述
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第一章化工设备概述
三、化工设备的基本要求
＊ 工艺性能要求 工艺性能要求通常包括：反应设备的反应速度、换
热设备的传热量、塔设备的传质效率、储存设备的储存 量等。 ＊ 安全性能要求
化工设备必须具有足够的强度和刚度，良好的韧性、 耐腐蚀性和可靠的密封性。 ＊ 使用和经济性能要求
在满合理。
常见的有 16MnDR、15MnNiDR、09Mn2VDR、 09MnNiDR、07MnNiCrMoVDR等 ＊ 不锈钢钢板
常见的有 0Cr13、0Cr18Ni9 、0Cr18Ni10Ti 、 0Cr17Ni12Mo2Ti 、0Cr19Ni13Mo3等
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第一章化工设备概述
● 钢管
钢管在化工设备中应用也是很多的，如容器壳 体上各种接管，管壳式换热器上的换热管、加热炉 的炉管等。这些都要求使用无缝钢管，另外大直径 的无缝钢管还可直接用来制作容器的壳体。
（半挂）罐式汽车、低温液体运输（半挂）罐式汽车、永久气体运输（半挂） 罐式汽车，介质为液化气体和低温液体的罐式集装箱。 l 容积大于等于50 m3的球形容器； l 容积大于5 m3的低温液体储存容器。
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第一章化工设备概述
＊ 其他分类方法
按照容器的相对壁厚分 薄壁容器、厚壁容器， 按照容器安装时的相对位置分 立式容器、卧式容器 按照容器的几何形状分 圆筒形容器、球形容器、锥形容器 椭圆形容器、矩形容器
材料机械强度要高，材料要具有良好的塑性、韧性以 及良好的机械加工性能；对高温和高强度螺栓用钢，还 必须具有良好的抗松弛性、良好的耐热性以及较低的缺 口敏感性；同时，螺栓与螺母需要配套使用，通常螺栓 用材料的强度和硬度应略高于螺母用材料。
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H
2
1
Q Q串 Q
化工生产中常用设备
离心泵的并联组合操作
当单台泵达不到流量要求时，采用并联 组合。两台相同的离心泵并联，理论上 讲在同样的压头下，其提供的流量应为 单泵的两倍。因而依据单泵特性曲线1 上一系列点，保持纵标(H)不变，使横 H并 标(Q)加倍，绘出两泵并联后的特性曲 线2。 H 并联泵的实际流量和压头由工作点决定， 由图知，并联后压头有所增加，但流量 低于单泵流量的两倍(实际上三台以上 泵的并联不多)。 H
化工生产中常用设备
离心泵的结构
化工生产中常用设备
多级离心泵
化工生产中常用设备
离心泵操作性能参量
流量V:液体在泵出口截面的流量 扬程He：每牛顿重量液体在泵出口截面具有的总 机械能与在泵进口界面具有的总机械能的差值 有效功率Ne：由流量及扬程算得的液体流过泵体 所得的功率 轴功率Na：外界输入泵的功率 泵的功率 ：有效功率与轴功率之比
Q
θ
化工生产中常用设备
隔膜泵 实际上是柱塞泵，其结构特点四 借弹性薄膜将被输送液体与活柱 隔开，从而使得活柱和泵缸得以 保护。 隔膜左侧与液体接触的部分均由 耐腐蚀材料制造或涂一层耐腐蚀 物质；隔膜右侧充满水或油。当 柱塞作往复运动时，迫使隔膜交 替地向两侧弯曲，将被输送液体 吸入或排出。弹性薄膜采用耐腐 蚀橡胶或金属薄片制成。 适于：定量输送剧毒、易燃、易 爆、腐蚀性液体和悬浮液。
化工生产中常用设备
齿轮泵
齿轮泵也是正位移泵的一种，如 图。泵壳内的两个齿相互啮合， 按图中所示方向转动。在泵的吸 入口，两个齿轮的齿向两侧拨开， 形成低压将液体吸入。齿轮旋转 时，液体封闭于齿穴和泵壳体之 间，被强行压至排出端。在排出 端两齿轮的齿相互合拢，形成高 压将液体排出。 齿轮泵产生较高的压头但流量小， 用于输送粘稠液体及膏状物，但 不能输送含固体颗粒的悬浮液。
2 1 Q Q并 Q
化工生产中常用设备
生产中如何选择组合方式，还与管路特性有关，一般： 离心泵组合方式的选择 1当单泵压头远达不到要求时，必须采用串联； 2在某些情况下，并串联都可提高流量和压头，这时 与管路特性有关。 对低阻型输送管路，并联组合优于串联组合，即并联可 获得更高的流量和压头，选并联； 对高阻型输送管路，串联组合优于并联组合，即串联可 获得更高的流量和压头，选串联。
化工生产常用设备
内容
流体输送机械 沉降 干燥设备 蒸发设备 传热设备 塔设备 萃取设备
化工生产中常用设备
流体输送机械
输送液体的机械称为泵 输送气体的机械称为风机或压缩机
化工生产中常用设备
泵类：
按输送机械结构及运行方式分类为
离心式
泵
往复式 旋转式 流体作用式
化工生产中常用设备
其他类型的泵 往复泵： 往复泵其构造主要是由泵缸、活塞及单向阀组成
• •
•
单动泵：活塞一侧装有吸入阀和排出阀 活塞自左向右移动时，排出阀关闭，吸入阀打开， 液体进入泵缸，直至活塞移至最右端。 活塞由右向左移动，吸入阀关闭而排出阀开启， 将液体以高压排出。活塞移至左端，则排液完毕， 完成了一个工作循环，周而复始实现了送液目的。 因此往复泵是依靠其工作容积改变对液体进行做功。 在一次工作循环中，吸液和排液各交替进行一次， 其液体的输送是不连续的。活塞往复非等速，故流 量有起伏。 主要用于小流量，高压强的场合，输送高粘度液体 时效果比离心泵好。不能用于腐蚀性流体及有固体 粒子的悬浮液的输送。
化工生产中常用设备
离心泵的原理
化工生产中常用设备
按输送介质分类： 1、清水泵 2、耐腐蚀泵F（灰口铸铁H、高硅铸铁G、铬镍合 金钢B、聚三氟乙烯塑料S等） 3、油泵Y（热油用合金钢，冷油用铸铁） 4、杂质泵P（污水泵PW，砂泵PS，泥浆泵PN， 叶片数少2—3片） 按吸液方式的不同可分为单吸和双吸两种， 单吸制造简单，液体从叶轮一侧进入；双吸泵比 较复杂，液体从叶轮两侧进入。双吸泵具有较大 的吸液能力，而且基本上可以消除轴向推力
H M1 M
Q1 Q
Q
化工生产中常用设备
改变泵的叶轮直径 泵的叶轮直径增加，泵特性 曲线上移，工作点随之由M上 移至M1，流量由Q增大到Q1。 优点：较经济，无额外能量 损失 缺点：流体调节范围有限、 不方便，难以做到连续调节， 调节不当会降低泵的效率。 一般很少采用。
H
M1 M
Q Q1
化工生产中常用设备
离心泵叶轮的结构
化工生产中常用设备
离心泵的工作性能曲线
化工生产中常用设备
离心泵的工作点HQ工作点化工生产中常用设备
通过改变管路特性曲线来改变泵的工 作点。方法是在泵出口管路上装一调 节阀，改变阀门开度，将改变管路的 局部阻力，从而使管路特性曲线发生 变化，导致泵的工作点随之变化。 如阀门关小时，管路的局部阻力加大， 管路特性曲线变陡，工作点由M上移 至M1点，流量由Q降至Q1。反之，流 量增大。 优点：调节流量，简便易行，可连续 变化 缺点：关小阀门时增大了流动阻力， 额外消耗了部分能量，经济上不够合 理。
Q
化工生产中常用设备
离心泵的组合操作
当单台泵达不到压头要求时，采用串 联组合。两台完全相同的离心泵串联，从 理论上讲，在同样的流量下，其提供的压 头应为单泵的两倍。因而依据单泵特性曲 线1上一系列坐标点，保持横标(Q)不变， 使纵标(H)加倍，绘出两泵串联后的特性 H串 曲线2。 H 串联泵的操作流量和压头由工作点决定， 由图知，串联后流量亦有所增加，但压头 低于单台泵压头的两倍。
化工生产中常用设备
漩涡泵
旋涡泵是一种特殊类型的离心 泵。旋涡泵主要由叶轮和泵体组成。 叶轮是一个圆盘，四周由凹槽构成的 叶片呈辐射状排列(图b)。叶轮旋转过 程中泵内液体随之旋转，且在径向环 隙的作用下多次进入叶片并获得能量。 因而液体在旋涡泵内流动与在多级离 心泵中流动相类似。泵的吸入口和排 出口由与叶轮间隙极小的间壁分开。 漩涡泵适用于流量小、压头高 且黏度不大的液体的输送。漩涡泵启 动前同样需要灌泵。这种泵虽属离心 式，但亦需用旁路阀调流量，因引水 道窄，泵的压头较高，若关闭出口阀 运转，高压液体强行越过挡壁漏回低 压端时摩阻大，泵体震动，叶片易受 损。