四、离心泵安全运行分析

　　(一)  离心泵的工作点

　　如前所述，离心泵的流量与压头之间存在一定的关系，这由特性曲线决定，而对于给定的管路其输送任务(流量)与完成任务所需要的压头之间也存在一定的关系，这可由柏努利方程决定，这种关系也称为管路特性。显然，当泵安装在指定管路时，流量与压头之间的关系既要满足这两个方程，在性能曲线图上，应为泵的特性曲线和管路特性曲线的交点。这个交点称为离心泵在指定管路上的工作点，显然，交点只有一个，也就是说，泵只能在工作点下工作。

　　(二)  离心泵的安全调节

　　当工作点的流量及压头与输送任务的要求不一致时，或生产任务改变时，必须进行适当的调节，调节的实质就是改变离心泵的工作点。主要方法有以下几点。

　　(1)改变阀门开度  主要是改变泵出口阀门的开度。因为即使吸入管路上有阀门，也不能进行调节，在工作中，吸人管路上的阀门应保持全开，否则易引起汽蚀现象。

　　由于用阀门调节简单方便，因此工业生产中主要采用此方法。

　　(2)改变转速  通过前面对离心泵性能的分析可知，当转速改变时，离心泵的性能也会跟着改变，工作点也随之改变。

　　由于改变转速需要变速装置，使设备投入增加，故生产中很少采用。

　　(3)改变叶轮直径  通过车削的办法改变叶轮的直径，来改变泵的性能，从而达到改变工作点的目的。

　　由于车削叶轮不方便，需要车床，而且一旦车削便不能复原，因此工业上很少采用。

　　五  其他类型的泵

　　(一)  往复泵

　　往复泵是一种容积式泵，是一种通过容积的改变来对液体做功的机械。。是通过活塞或柱塞的往复运动来对液体做功的机械的总称，包括活塞、柱塞泵、隔膜泵、计量泵等。

　　结构与工作原理：往复泵的主要构件有泵缸、活塞(或柱塞)、活塞杆及若干个单向阀等。如图6—?所示，泵缸、活塞及阀门间的空间称为工作室。当活塞从左向右移动时，工作室容积增加，而压力下降，吸入阀在内外压差的作用下打开，液体吸人泵内，而排出阀则因内外压力的作用而紧紧关闭，当活塞从右向左移动时，工作室容积减小而压力增加，排出阀在内外压差的作用下打开，液体被排到泵外，而吸人阀则因内外压力的作用而紧紧关闭，如此周而复始，实现泵的吸液与排液。

　　活塞在泵内左右移动的端点叫“死点”，两“死点”间的距离为活塞从左向右运动的最大距离，称为冲程。在活塞往复运动的一个周期里，如果泵只吸液一次，排液一次，称为单动往复泵，如果各两次，称为双动往复泵，人们还设计了三联泵，三联泵的实质是三台单动泵的组合，只是排液周期相差了三分之一。

　　(二)  旋涡泵

　　旋涡泵也是依靠离心力对液体做功的泵，但其壳体是圆形而不是蜗牛形，因此易于加工，叶片很多，而且是径向的，吸人口与排出口在同侧并由陋舌隔开，如图6—8所示。工作时，液体在叶片间反复运动，多次接受原动机械的能量，因此能形成比离心泵更大的压头。不但流量小，而且由于在叶片间的反复运动，造成大量能量损失，效率低，约在15％一40％。因此，旋涡泵适用于输送流量小而压头高的液体，例如送精镏塔顶的回流液。其性能曲线除功率—流量线与离心泵相反外，其他与离心泵相似，所以旋涡泵也采用旁路调节。

　　(三)  旋转泵

　　旋转泵是依靠转子转动造成工作室容积改变来对液体做功的机械。具有正位移特性。其特点是流量不随扬程而变，有自吸力，不需灌泵，采用旁路调节器，流量小，比往复泵均匀，扬程高，但受转动部件严密性限制，扬程不如往复泵，常用的旋转泵有齿轮泵和螺杆泵两种。见图6—9和图6—10。

　　齿轮泵通过两个相互啮合的齿轮的转动对液体做功的，一个为主动轮，一个为从动轮。齿轮将泵壳与齿轮间的空隙分为两个工作室，其中一个因为齿轮的打开而呈负压与吸入管相连，完成吸液，另一个则因为齿轮啮合而呈正压与排出口相连，完成排液。近年来，内啮合形式正逐渐替代外啮合形式。因为其工作更平稳，但制造复杂。

　　齿轮泵的流量小，扬程高，流量比往复泵均匀。适用于输送高黏度及膏状液体。例如润滑油，但不宜输送含有固体杂质的悬浮液。

　　螺杆泵是由一根或多根螺杆构成的。以双螺杆为例，是通过两个相互啮合的螺杆来对液体做功，其原理、性能均与齿轮泵相似。具有流量小、扬程高、效率高、运转平稳、噪音低等特点。流量均匀。适用于高黏度液体的输送，在合成纤维、合成橡胶工业中应用较多。

　　六  往复式压缩机

　　气体压缩与输送机械广泛应用在化工生产中，如前所述，按工作原理分也可以分为4类。而且各类的工作原理也与相应类型的泵相似。但是，由于气体的明显可压缩性，使气体的压送机械更具有自身的特点。通常，按终压或压缩比(出口压力与进口压力之比)可以将气体压送机械分为4类，见表6—2。

　　目前，工业生产中气体的压送机械有往复式压缩机与真空泵；离心式通风机、鼓风机与压缩机；液环式真空泵；旋片式真空泵、喷射式真空泵、罗茨风机；轴流式风机等多种形式，其中以往复式与离心式应用最广。值得一提的是，过去主要靠往复式压缩机实现高压，但由于离心式压缩技术的成熟，离心式压缩机应用已越来越广泛，而且，由于离心式在操作上的优势，离心式大有取代往复式的趋势。离心式压缩机在合成氨厂的推广就是很好的证明。

　　(一)  往复式压缩机的构造与工作过程   

　　其构造与往复泵相似，主要由气缸、活塞、活门构成，也是通过往复运动的活塞对气体做功的，但是其工作过程与往复泵是不同的，这种不同是由于气体的可压缩性造成的。往复式压缩机的工作过程分为4个阶段。