第一节 液体输送设备
? 一、离 心 泵
? 二、往复泵
? 三、其他类型的泵
生产过程中常需要把液体从一个设备通
过管道输送到另一个设备被输送的液体，
性质各异因此生产上就需要采用各种不
同结构、不同材质的液体输送机械根据
其作用原理，大致可分为,
一、离 心 泵
gpphH bc ?/)(0 ???
??? qQQT
??? qQQT
sH
（二）工作原理（三）离心泵的主要性能参数（四）离心泵特征曲线（五）离心泵的气蚀现象（六）离心泵的吸入高度（一） 离心泵装置及其结构
图 3-1为离心泵装置简图。它由泵、吸入系统和排
出系统三部分组成。吸入系统有吸入贮槽、吸入管、
底阀、滤网。排出系统有排出贮槽、排出管、逆止
阀、调节阀等。
离心力的作用下液体被抛出，叶轮外周压力
增高，叶轮中心形成真空。这样，叶轮在旋
转过程中，一面不断吸入液体，一面又不断
给吸入的液体以一定能量并送入排出管。
包括：流量、压头 (扬程 )、效率、转速、功率、气蚀余量
（吸上真空度）等。主要性能参数有压头、流量、效率等。1．压头 H
单位质量液体流过泵后能量的增值称为压头，
一般以符号 H表示，单位为 m。
bcfccbb hgugphHgugp )(22
2
0
2 ??????
??
真空表
压力表
流量计
图3- 2 测定离心泵性能参数的装置
2．流量
是指泵在单位时间内由泵的排液口排出的液
体量，通常以体积流量来表示，单位习惯上
用 m3/h表示。
—— 单位时间内泵的泄漏量；它既包括所有不经
过排液管而漏到泵体外部泄漏，也包括从泵作功
部件出来后仍漏回泵吸液处的内部泄漏
3．轴功率、有效功率和效率
有效功率, gHQNe ??
轴功率, ?? /gHQN ?
H—— 泵的压头
Q—— 泵的流量
ρ—— 液体密度
η—— 效率
100 120 140
10
14
18
22
26
30
4 B离 心泵
n=2900r.p.m
H,m
4
8
12
图 3- 3 4B -2 0型 离心泵的特性曲线
Q,m/ h
3
N
20 40 60 80
（ 1）压头随流量的改变而改变的
规律，流量增大，压头下降 ；
（ 2）功率随流量的增大而上升，
泵在启动前应关闭出口阀，以减
小电动机的启动电流，避免电动
机因负荷大而受损；
（ 3）效率开始随流量的增大而上
升，达到一最大值后随流量的增
大而下降。
（七）离心泵的选择
叶轮进口形成了低压,当压力降至被输送
液体的饱和蒸汽压时，将发生沸腾,生成
气泡向外周流动 。压力迅速加大而急剧冷
凝，液体以很大速度从周围冲向气泡中心，
产生频率很高，瞬时压力很大的冲击。这
种现象就称为气蚀现象 。
如何防止？为了防止气蚀现象，泵的安装高度不超过某一定值，使泵入口处 e的压力 Pe应高于液体的饱和蒸汽压 Pv，即气蚀余量大于泵刚好发生气蚀时的最小气蚀余量。
u /2g
r
2
P g
允许
s
∑h
f(s-e)
u
2
2g
Δ h允 许
p / g
( )
图3-4 离心 泵的安装高度
2
2e e vp u ph g g g????? ? ? ?????
2
m in m in 2e e vp u ph g g g????? ? ? ?????
Pe—— 泵入口压力
Ue—— 泵入口管的液体流速
Pv—— 液体的饱和蒸汽压
ρ—— 液体的密度
????? fes hgug PePaH 2 2?
根据系统所需的扬程与流量就可以很方便地在图上选得合适的离心泵型号。
二、往复泵
2
3
4
5
图3- 6 往复泵装置简图
1-泵 体 2 -活塞 3- 活塞杆 4- 吸阀 5- 排出阀 图3 -8 双 动往复泵
流
量
时间
图3 - 7 单动泵的流量曲线
流
量
时间
图3-9 双 动往复泵的流量曲线
对于单动泵,对于双动泵：snDFsnQ 24??? ? ?? ?nfFFsQ s???
Q—— 理论流量,m3/min；
F—— 活塞的截面积,m2；
D—— 活塞直径,m；
s—— 活塞冲程,m；
n—— 每分钟活塞往复的次数；
f—— 活塞柱的截面积,m2。
三、其他类型的泵
? （一）旋涡泵
? （二）齿轮泵
? （三）螺杆泵
5
7
6
1
2
4
3
图3-1 1 旋窝泵示意图
单螺杆泵 双螺杆泵
图3 - 1 3 螺杆泵
第二节 气体输送设备
?一、空气压缩机
?二、离心通风机
?三、离心鼓风机
一、空气压缩机
（一）涡轮式空压机（二）往复式空压机
流
量
时间
图3 - 7 单动泵的流量曲线
流
量
时间
图3-9 双 动往复泵的流量曲线
snDFsnQ 24??? ? ?? ?nfFFsQ s???
由电动机通过增速装置直接带动涡轮高速旋转，将
空气吸入并使之获得较高的离心力，甩向叶轮外圆
周，部分动能转变为静压能，由压出管排出。
往复式空压机的结构和工作原理类似于往复泵，
但因操作时气体受压发热，故在气缸外需有冷却
装置。
空气压缩机所需消耗理论功率可用下式表示：
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
???
?
?
???
?
?
?
?
110000
1
1
1
2
11
m
m
P
PVP
m
mN
N—— 理论功率,kg·m/min,1＝ 6210kg·m/min；
P1,P2—— 分别为压缩前后的空气压强,kg/cm2；
V1—— 空压机的吸气量,m3/min；
m—— 空气多变指数,=1.25~1.30。
二、离心通风机
（一）离心通风机的结构（二）离心通风机的主要性能参数（三）离心通风机的特性曲线（四）离心通风机的选用
由机壳、叶轮、轴等部件组成,叶片有平直、后弯、前弯几种 。
图3 -15 离 心通风机筒图
(a)
轮盘
叶片
轮盖
(b)
图3-16 （a)前弯叶片 （b)后弯叶片
1,风压
22 ?cct uPP ??
2
2 ?
c
ct
uPP ??
2．风量
风量 Q就是气体通过泵进口的体积流率，单位为 m3/h，气体的体积由进口状
况决定。
3．功率与效率
?1000/tQPN ?
?1000/tQPN ?
N—— 轴功率,kW；
Q—— 实际风量,m3/h；
Pt—— 风压,Pa；
ψ—— 全压效率，一般约为 70～ 90％。
12000105009000750060004500
300015000
265
319
363
422
481
530
579
637
686
745
794
834
D=500mm
n=800r/min
p=1.2kg/m
7
6
5
4
3
2
1
1.23
2.64
4.0
5.3
N[KW]
图3- 17 离 心通风机的性能曲线
选用离心通风机时，应先根据所输送气体的性质与风压范围，确定风机
类型，然后再根据所要求的风量与全压，从产品样本或规格目录中的特性曲
线或性能表格中查得适宜的类型和机号。
国产离心通风机，常用的有 4-73（ 4-72）型,9-19型和 9-26型。例如 9-
19NO14。机号中的数字代表叶轮直径 mm数的 1/100。其他符号说明详见产
品样本。
三、离心鼓风机
外形与离心泵相像，外壳直径与宽度之比较大,离心鼓风机能达到较大的风压 。
1
2
3
图3-18 单 级离心鼓风机
1-进口 2-叶轮 3-涡形 壳
第三节 固体输送设备
?机械输送
?一、带式输送机
?二、斗式提升机
?三、螺旋输送机
?四、刮板输送机
?气力输送
?五、气力输送设备
一、带式输送机
（一）带式输送机的结构和应用（二）生产能力和功率消耗的计算
主要构件包括：输送带、鼓轮、张紧装置、支架和托辊等。有的还附
有加料和中途卸载设备。
2 6 1 4 3
5
图 3-19 带 式运输机
1-带 2- 主动轮 3- 从动轮 4-托 棍 5 -加 料斗 5 -张紧 装置
输送带既是承载构件，又是牵引构件，主要有橡胶带、塑
料带、钢带等几种，一般采用多层的橡胶带。
1．输送量的计算
qVqVQ 6.31 0 0 03 6 0 0 ??
q—— 带上单位长度的负荷,kg/m；
V—— 带的运行速度,m/s；
2．功率计算
11 00274.0)000147.0000545.0( Q H KQLK L VAKN ???
N—— 带式输送机功率,kW；
H—— 提升高度,m，上升为正，下降为负；
K—— 系数，表 3-2所示；
L—— 输送机长度,m；
Q—— 输送能力,t/h；
V—— 输送带速度,m/s；
K1—— 起动附加系数，＝ 1.3～ 1.8；
A—— 系数
二、斗式提升机
（一）斗式提升机的结构和应用（二）生产能力和消耗功率的计算
主要由传动的滚轮、张紧的滚轮、环形牵引带或链、斗子、机壳和装、
卸料装置等几种部分组成。
图3-20 斗式 运输机
1-主动轮 2-机壳 3-带 4-斗子 5-卸料
1
2
3
4
斗式提升机的装料方法分掏取式和喂入式两种,掏取式装料是从提升机
下部的加料口处,喂入式装料就是把物料直接加入到运动着的料斗中 。
1 2
图3 -21 斗 式提升机的装料方法
1- 掏取式 2- 喂入式
1．生产能力计算
3600 iQva ???
3600 iQva ???
i—— 料斗容积,m3；
a—— 料斗间距,m；
v—— 运行速度,m/s；
ρ—— 物料堆积密度,kg/m3；
ψ—— 料斗的充填系数，粉状及细粒干燥物料 =0.75~0.95，谷物 φ=0.70~0.90。
2．功率计算
367QHN ??
Q—— 生产能力,t/h；
H—— 提升高度,m；
η—— 总效率,0.3~0.8。
三、螺旋输送机
（一）螺旋输送机的结构和应用（二）生产能力的计算
物料由于重力和对槽壁的摩擦力作用，在运动中不随螺旋旋转，而是以滑
动形式沿料槽移动。 2
3 4 5
6
图 3-22 螺 旋输送机
皮带轮 2 - 轴承 3 - 机槽 4 - 吊架 5 - 螺旋 6 - 轴承
物料
卸料
Q—— 生产能力,t/h；
D—— 螺旋的直径,m；
s—— 螺距,m；
n—— 螺旋每分钟的转数,r/min；
ρ—— 物料的密度,t/m3；
ψ—— 槽的装满系数 φ=0.125~0.4，麦皮、米糠 φ=0.25，粮粒 φ=0.33。
c—— 倾斜系数 0° 时 c=0.9,10° 时 c=0.8,15° 时 c=0.77,20° 时 c=0.65。
226 0 4 7
4Q D s n c D s n c
? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
四、刮板输送机
（一）刮板输送机的基本原理（二）生产能力和输送机的功率的计算
被输送的物料受到刮板链条在运动方向的压力和自身重量的作用，在物料之
间产生了内摩擦力,保证了物料堆形成稳定状态，不至于在输送过程中发生
翻滚现象 。内摩擦力又足以克服物料在料槽内移动时料槽对物料的外摩擦阻
力，使物料成为连续整体的料流而被输送。
4
5
1 2
3
6
图 3-23 刮板输送机
1- 料槽 2 刮板链条 3- 驱动链条 4- 紧张齿轮 5- 进料口 6- 出料口
1．刮板输送机的生产能力计算
??,、、,VhBQ 3 6 0 0?
Ｑ ―― 设备生产能力,T/h，必须大于或等于设计所要求的最大生产率 Q'；
Ｂ ―― 料槽宽度,m；
h―― 料槽高度,m，即指垂直段的机壳高度；
V―― 刮板链条运行速度,m/s，一般为 0.1～ 0.5m/s；
γ―― 被输送物料的容重,T/m；
η―― 输送机的输送效率，一般为 0.7～ 0.9之间。
2．刮板输送机的功率计算
??? 1021
PVKN
电
五、气力输送设备
（一）基本认识（二）气力输送系统的组成设备
气力输送是利用气流在密闭管道中输送固体物料的一种输送方法,也
就是利用具有一定压力和一定速度的气流，来输送固体物料的一种输送
装置，气力输送又称为风力输送。
2 3
4
5
6
8
7
图3-25 吸 送式气力输送装置
1- 船仓 2 -散 装料 3 -吸 嘴 4 -输 料管 5 -旋 风分离器 6 -料 仓
7-袋式 除尘器 8-离 心通风机 9-压力 变化图
大气压
真空
9
图3-26 压 送式流程
空气粗滤机 2-罗 茨鼓风机 3-料斗 4分离 器 5-除 尘器
2
3
4
5
3．空气除尘装置2．物料分离装置1．进料装置
A向
二次空气
二次空气
a) b) c)
d)
图3-2 9 吸嘴的形式
图3 - 3 0 双筒喇叭形吸咀
3
2 1
4
图3 -31 固 定式吸嘴
输料管 2 -滑板 3-物 料 4-空 气 图3 - 3 2 旋转加料器
1 - 外壳 2 - 叶片 3 - 入料 4 - 出料
2
4
3
4
5
6
7
8
v
图3-33 普通 旋风分离器
1-入 口管 2- 排气管 3-圆 筒体 4- 空间螺旋线
5-较 大粒子 6-圆 锥体 7- 反螺旋线 8- 卸料口
2
3
圆周
粒子
图3-3 4 旋 风分离器分离原理图
M
图3- 35 重 力分离器
筛筒
物料出口
气流出口
物料
φ
图3 - 3 9 袋式除尘器
进水口
净化气体
含尘气体
扇型孔板
排污口
液
面
计
图3 -40 湿 式除尘器
The End