泵与风机、阀门2

2.自调阀类这类阀门启闭件的运动仅受流体能量和方向控制，并在一个规定方向上永远是闭合状态。

根据功能这类阀有两种：•止回阀：阻止流体反向流动；•截流阀：避免流体速度超过定值。

3.止回阀功能：用来阻止液体反向流动；分类：旋启式和升降式；工作原理：阀瓣呈圆盘状，通过遥杆与驱动转轴相连，按流体流动方向绕阀座通道外的转轴作旋转运动。

在正向流体推力作用下，阀瓣保持开启位置，反向时，阀瓣自重落下，并在反向推力作用下，使阀得到封闭；使用注意：现场监听阀瓣撞击声。

①旋启式止回阀结构特点：阀瓣呈圆盘状，通过摇杆与驱动转轴相连，按流体流动方向绕阀座通道外的转轴作旋转运动。

原理：在正向流体推力作用下，阀瓣向上旋启保持开启未知；流体反向时，依靠阀瓣自重落下，并在反向流体推力作用下得到密封。

旋启式止回阀升降式止回阀②升降式止回阀结构特点：与截止阀有很多相似之处：阀体、阀瓣形式与截止阀相同。

阀盖上部与阀盖下部均有导向套筒；导向筒均有上有泄压孔；启闭件沿阀座通道中心线作升降运动。

4.断流阀作用：流体超速时，中断流体输出。

工作原理：阀瓣在超速流作用下正向闭合，但开启时为反向工作。

当流体速度低于某一值时，由重锤或弹簧作用使阀门保持开启，如流体超速并超过弹簧作用力阀闭合。

使用注意：✓注意介质流动方向，它只能在一个方向工作；✓应有一个外部手柄，以便控制阀瓣自由工作；✓不过分要求绝对密封。

图a：过速单闭合效应蒸汽自动断流阀或者管道自动断流旁通阀；图b：将断流阀与止回阀组合构成双效应蒸汽自动断流阀门，具有止回和过速断流两功能。

5.调节阀类工作原理：通过调节阀瓣与阀座的相对位置，引起通道截面的变化来调节流体压力和流量，使得阀门处于：手动的稳定状态（减压阀）；事先设定或信号输入，进入自动和动态调节（调节阀）。

调节阀分类：减压阀：流体压力自动控制，保证输出压力恒定；调节阀：用以保证连续、有效的精确地调节压力和流量①减压阀—气体减压阀工作方式：通过调节调节弹簧压力设定出口压力、利用膜片传感出口压力变化，通过导阀启闭驱动活塞调节主阀节流部位过流面积的大小，实现减压稳压功能。

注意事项：1、减压终止时的恒压；2、气体停止流通时，防止出口压力回升过快；3、禁止安装在氧气瓶上的阀使用润滑油。

②减压阀—排放减压阀工作原理：通过排泄流体而使进口压力维持恒定状态，这种减压阀外形与其它阀相同，实质上是一种能连续排放一定量流体的安全阀；适用场合：低压辅助蒸汽管道（向汽轮机发电机组或密封箱输汽时保持恒压）和装有流量测量泵与回路喷嘴的液体燃料通道上。

③调节阀—恒温阀工作原理：散热器恒温阀利用恒温阀内部感温阀芯热胀冷缩所产生位移来控制阀门开度，当室内温度升高时，感温阀芯膨胀压缩阀杆使阀门开度变小，温度降低阀杆回弹，阀门开度变大。

6.安全阀作用：安全保护用阀，通过向系统外排放介质来防止管路或设备内介质压力超过规定数值；作用方式：自动阀类，取决于流体的状态、压力等特性；用途：压缩机、高压容器和管路等因介质过高可能引起爆炸的设备；适用范围：可压缩和不可压缩流体；依据压力定值的结构不同，安全阀分类：重锤式、扭力杆式、弹簧式（先导式、助动式）、脉冲式。

①弹簧式安全阀原理：通过作用在阀瓣上的弹簧力来控制阀的启闭，安全阀上方必须施加载荷；优点：结构紧凑、体积小、重量轻；启闭动作可靠；对振动不敏感；缺点：作用在阀瓣上的弹簧力随开启高度而变化，阻碍阀瓣迅速达到开启高度；对弹簧的要求很严；不适合于过高温度的场合；结构：阀体、密封结构----阀瓣和阀座及加于密封结构上的载荷三部分组成。

弹簧式安全阀先导式安全阀②先导式安全阀优点：使用弹簧式安全阀最令人担心的问题是安全阀起跳后不回座或启动不灵敏。

通过增加压力敏感和控制功能，克服了安全阀起跳后不回座或启动不灵敏的问题。

结构：主阀（阀体A，带翅片的缸体CA，阀盖，阀瓣及密封波纹管）和导阀（过滤罐，先导单元，整定系统单元，探测头，电磁驱动器）③助动式安全阀此类阀也由标准弹簧式安全阀派生而来，通常在弹簧安全阀阀头安装气动或电动辅助驱动机构，以便帮助安全阀开启或关闭。

它与先导式的区别是：先导式是自给能的，则它是辅助能动的功能描述：●气体助动装置对于关闭的功能是：通过给阀门施加额外的载荷以改善阀门的密封性，相当于起了增加整定压力与工作压力之间的压差作用；●气体助动装置对于提升的功能是：在自动操作时，在起跳点使阀门达到全排量，而在手动操作时，在压力低于弹簧整定压力值时使阀门开启。

7.动力管道阀门使用中的问题①密封面损伤影响闭合密封性的因素：●启动阀门过猛，使密封面擦伤；●由于机械或水力冲击的原因，引起启闭件的敲击现象；●不适合作调节的阀用于节流；●流体气蚀、和化学腐蚀、冲蚀等；●流体含有悬浮杂质；●进出口压差过大。

如何防止密封面损伤不要用截断阀门来调节流量；启闭阀门时缓启缓闭；对止回阀等需要到现场监听；保证阀门传动机械的润滑；控制水质；避免温差、压差过大。

②启闭力●启闭力过大的后果：1.闭合后强力关阀，可导致阀体顶裂（如闸阀），密封面破坏，止动失效（如球阀，旋塞阀），阀杆扭断等；2.开启后强力作用，可导致阀杆拉断等；●如何避免？1.尽可能的有时间规律的进行阀门启闭操；2.避免强力操作；3.阀门开启后，退回1/4转。

③水锤高温高压管路中，由于流体热力特性等的变化，会引起严重的水锤。

爆炸：阀腔积水，由于受进口侧高温流体的加热作用而汽化，当阀门开启高压水流体进入，使阀腔内的气泡迅速凝结破灭，产生大的爆炸力。

使用时要注意排除阀腔积水。

水弹：当阀出口管道上斜并有积水，阀急开，高压蒸汽流出阀后，使阀下游管迅速积聚形成“海浪”，并推动水像子弹一样飞射，击伤下游管线和设备。

这种破坏具有方向性。

第五章1.离心泵基本结构与工作原理工作过程：从漏斗灌入水将空气排除；叶轮转动，增加液体的压能和动能；压出室将部分液体动能转化为压能；最后液体排出泵外；叶轮中心处则因液体被甩出使压力降低，于是在液面压力作用下，靠压差吸入管补充到泵里来。

工作原理:充水→叶轮转动→离心力甩出流体→中心负压吸入流体。

2.主要零部件①叶轮:将原动机能量传递给液体，离心泵最重要的部件。

②吸入室:进水管接头法兰到叶轮进口前的空间，有锥形管和半螺旋形等形式；作用：以较小的能量损失均匀的把液体引入叶轮③压出室:叶轮出口处到出水管接头法兰的空间，由蜗壳和扩大管组成；作用：降低流体速度以转变成压能，汇聚流体。

④轴和轴承:轴：传递机械能的主要部件，承受很大的扭矩，必须有足够的强度；轴承：支撑轴使其旋转，减少轴和支承之间的摩擦和磨损。

分为：⑤密封环:泵壳和叶轮上安装密封环，离心泵内高压区向低压区泄露,减小泄露损失，常见的密封环型有平板式、角式和和迷宫式⑥轴封机构:作用：采用轴封机构，减少有压力的液体流出泵外和防止空气进入泵内，常用的有两种：填料密封和机械密封：⑧管道附件:进水滤网：避免杂物堵塞流道；底阀：使泵启动时进水管保持充满液体的状态；放气旋塞：在水泵充水时用于排气；出水管道上的止回阀：防止液体倒流；放水旋塞：在严冬季节防止冻裂壳或检修放水之用；充水设备：充水作用；真空表：测量水泵进口处的真空度；压力表：测量水泵出水压力。

3.离心泵的主要性能参数排量Q :也叫流量，单位时间排出液体的体积，单位：m3/s、m3/s、l/s等扬程H : 指泵单位重量液体所增加的能量，也就是牛顿液体通过泵获得的能量，即泵输送液体的液柱高度，习惯H=H-H21上称为米。

H 1进口处的总水头， H 2出口处的总水头功率Ne : 输出功率（有效功率）：单位时间内泵使液体增加的能量：输入功率（轴功率）：泵单位时间内所消耗的能量配套功率（原动机功率）：考虑到泵运行时可能出现原动机过载，故配套功率必须比轴功率更大由上可得：配套功率＞输入功率＞输出功率泵效率η:反映泵的性能好坏及能量利用的程度，有效功率和轴功率的相对值以百分比表示，称为泵的效率 • 水力效率ηh :衡量由于轴承、填料及叶轮轮盖因摩擦而导致的机械损失大小；机械效率ηm :衡量流体流经机械内部因水力阻力而消耗有用能量的损失大小容积效率ηv :衡量流体通过轴密封泄漏至外界形成的容积损失大小转速:指泵每分钟内绕自身轴线的回转次数，单位r/min 汽蚀余量: 汽蚀：泵内局部流动液体发生液体汽化、汽泡产生、凝结、破裂的全过程及其一系列破坏现象汽蚀余量：用于判断泵是否发生汽蚀的物理量，又称为泵的静吸入扬程（NPSH ）.它代表进口处单位重量液体所具有的超过液体饱和压力的富余能量。

比转速n s:泵的流量比转速，是一个相似准则数该相似准则数的应用意义:① 性能判别：同一系列的泵具有唯一的比转速；②反映流量和扬程间的关系：在一定的转速下，比转速越大，那么流量愈大；高扬程小流量对应小的比转速； ② 反映泵结构特点：比转速大，叶轮厚而小，而比转速小的叶轮相对扁而大。

4. 离心泵的主要类型按主轴方向分（横、立、斜）；按液体流出叶轮方向（离心、混流、轴流）；按吸入方式（单吸、双吸）；s n按级数（单级、多级）； 5. 离心泵的理论离心泵的基本方程离心泵的工作原理：叶轮旋转时，冷却剂在叶片的约束下随之旋转，产生惯性离心力甩入泵壳压出室，而新液体由于压力差被吸入泵内。

一元流动理论假设：1、工作液体为理想液体，忽略泵内一切能量损失；2、叶轮的叶片为无限多。

核心：轴对称的假定下，对液体的流动进行研究，在具有无线叶片数的叶轮中，研究流动的理想液体的某个质点的运动轨迹。

6.对理论扬程的分析● 理论扬程与流量的关系是线性的，但实际泵的扬程与流量是非线性的，这是由于对实际泵来说要扣除各种损失。

●扬程与叶片出口角有重要关系：时， 叶片是向后弯曲的，称后弯叶型。

此时理论扬程随流量的增加而减小；时，叶轮具有径向出水口，理论扬程-流量曲线平行，流量增加时，理论扬程保持不变； 时，前弯叶型，此时理论扬程随流量增加而增加三种叶型比较，其他条件相同的情况下，前弯叶片的理论扬程最高，但是实际上均采用后弯叶片，这是矛盾。

原因：理论扬程公式只限于叶轮范围，未考虑到蜗壳，导叶整个离心泵的问题，并且忽略了一切损失。

在输出能量相同的情况下原动机提供的动力必然大于后弯叶片泵。

前弯叶片的叶轮提供的液流中动能占有很大的比重，而后弯叶片提供的液流中动能占有很小的比重，并且出口速度比较均匀。

综合起来，具有后弯叶片的离心泵效率是最高的。

7. 有限叶片数的影响：o 290β<o 290β=o290β>实际叶轮的叶片数是有限的，叶片的流道有一定的宽度，则叶片对液体的束缚力就减弱了，液体在流道中的运动速度是不均匀的，在叶片两侧产生压力差。

在这种力的作用下，理想液体在叶轮中将相对叶片流道中心作漩涡运动，称为轴向涡流。