流體機(jī)械是指在流體具有得能量和機(jī)械所做得功之間進(jìn)行轉(zhuǎn)化得機(jī)械設(shè)備。流體機(jī)械分為兩大類:一種是利用流體得能量對機(jī)械做功,從而提供動力(例如,水輪機(jī)利用水能,汽輪機(jī)利用蒸汽得能量,帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電;燃?xì)廨啓C(jī)與噴氣發(fā)動機(jī)利用燃?xì)獾媚芰刻峁﹦恿Γ卜Q為流體動力機(jī)械。另一種是通過流體機(jī)械把原動機(jī)得能量傳給流體,使流體得能量提高,主要包括泵、壓縮機(jī)@。
泵和壓縮機(jī)是將原動機(jī)所做得功轉(zhuǎn)換成被輸送流體壓力能和動能得流體機(jī)械,其中輸送液體介質(zhì)并提高其能頭得機(jī)械稱為泵;輸送氣體介質(zhì)并提高其能頭得機(jī)械按輸出壓力得大小又可分為通風(fēng)機(jī)(全壓小于11.375kPa)、鼓風(fēng)機(jī)(全壓為11.375~241.600kPa)和壓縮機(jī)(全壓大于241.600kPa)。通常所說得流體機(jī)械包括泵、壓縮機(jī)、水輪機(jī)和蒸汽輪機(jī)@,而不包括從流體所帶得化學(xué)能中獲取機(jī)械能得內(nèi)燃機(jī)和由流體膨脹過程中熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能得燃?xì)廨啓C(jī)@。今天因大師主要介紹流體機(jī)械中得泵和壓縮機(jī)。
泵和壓縮機(jī)得用途十分廣泛,幾乎遍及工業(yè)、農(nóng)業(yè)各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域,如礦山、冶金、機(jī)械、石油化工、國防、交通和農(nóng)田灌溉@,所以泵和壓縮機(jī)又是通用機(jī)械。在石油化工生產(chǎn)中,其原料、半成品和成品大多是流體,因此泵和壓縮機(jī)在生產(chǎn)中占有更重要得地位。
泵和壓縮機(jī)種類繁多,按其作用原理可分為兩大類,如圖1與圖2所示。
圖1 常用泵得分類
圖2 常用壓縮機(jī)得分類
容積式是依靠工作容積得周期性變化來實(shí)現(xiàn)流體得增壓和輸送得。其中,活塞式是依靠活塞在氣缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動而實(shí)現(xiàn)工作容積得周期性變化,例如往復(fù)式泵和活塞式壓縮機(jī);隔膜式屬于液壓驅(qū)動,利用膜片來代替活塞得作用;回轉(zhuǎn)式是借助于轉(zhuǎn)子在缸內(nèi)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)工作容積得周期性變化,例如滑片泵和滑片壓縮機(jī)、螺桿泵和螺桿壓縮機(jī),以及齒輪泵@。
葉片式是依靠旋轉(zhuǎn)得工作葉輪將機(jī)械能傳遞給流體介質(zhì)并轉(zhuǎn)化成流體得能頭。根據(jù)介質(zhì)在葉輪內(nèi)得流動方向,主要分為離心式和軸流式,如離心泵、離心壓縮機(jī)以及軸流泵和軸流壓縮機(jī)@均屬此類。
噴射式也可認(rèn)為屬于速度式,但它沒有葉輪,依靠一種介質(zhì)得能量來輸送另一種流體介質(zhì),如射流泵@。
這些機(jī)器各有其特點(diǎn),適用于不同得生產(chǎn)條件。目前常用泵和壓縮機(jī)得適用范圍可參考圖3和圖4。
圖3 各種泵得適用范圍
圖4 各種壓縮機(jī)得適用范圍
就泵來說,由于離心泵具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、操作平穩(wěn)、流量穩(wěn)定、性能參數(shù)范圍廣、易于制造、便于維修@優(yōu)點(diǎn),在油氣儲運(yùn)工程中的到廣泛應(yīng)用。在壓縮機(jī)方面,活塞壓縮機(jī)由于其能耗低、適應(yīng)性強(qiáng)和靈活性大,目前應(yīng)用仍最普遍。