压缩机模型

1．       离心式压缩机（centrifugal compressor）

利用旋转叶轮，实现能量的转换，使气体主要沿径向离心方向流动，从而提高压力的机器，称为离心压缩机。主要由转子和定子两部分组成：转子包括叶轮和轴，叶轮上有叶片、平衡盘和一部分轴封；定子的主体是气缸，还有扩压器、弯道、回流器、迸气管、排气管等装置。

离心式压缩机的工作原理是通过叶轮对气体作功，在叶轮和扩压器的流道内，利用离心升压作用和降速扩压作用，将机械能转换为气体的压力能的。即气体在流过离心式压缩机的叶轮时，高速运转的叶轮使气体在离心力的作用下，一方面压力有所提高，另一方面速度也极大增加，即离心式压缩机通过叶轮首先将原动机的机械能转变为气体的静压能和动能。此后，气体在流经扩压器的通道时，流道截面逐渐增大，前面的气体分子流速降低，后面的气体分子不断涌流向前，使气体的绝大部分动能又转变为静压能，也就是进一步起到增压的作用。

离心式压缩机的特点：流量大、转速高、结构紧凑、运转可靠，维修费用低、单级压力比不高，高压比所需的级数比活塞压缩机多、不适用于小流量的场合。

模型1 离心式压缩机模型

2．       轴流式压缩机（axialflow compressor）

 

轴流式压缩机是一种大型的空气压缩机，它主要由3大部分组成，一是以转轴为主体的可以旋转的部分简称转子，二是以机壳和装在机壳上的静止部件为主体的简称定子（静子），三是壳体、密封体、轴承箱、调节机构、联轴器、底座和控制保护等组成。其中转子由轮盘、轴和装在轮盘上的转动叶片组成。转子和静子前后交错排列构成全台压缩机。轴流压气机属叶轮机械。它是航空燃气涡轮发动机的重要部件，其功能是对流入的气体加功增压，即对流入的气体加入机械能作压缩功以提高气体的压力。

它是气流基本平行于旋转叶轮轴线流动的压气机。轴流压气机是功率在1MW及以上的燃气轮机中使用最普遍的压气机类型。这类压缩机大多采用多级，级数在7〜22之间。轴流式压缩机与离心式压缩机具有如下特点：给定流量和压比，最大迎风面积较小；直径较小，重量较轻；制造困难。

模型2 轴流式压缩机模型

3．       容积式压缩机（positive-displacement compressor）

容积式压缩机的工作原理是依靠工作腔容积的变化来压缩气体，因而它具有容积可周期变化的工作腔。按工作腔和运动部件形状，容积式压缩机可分为“往复式”和“回转式”两大类。容积式压缩机的特点：压力与流量基本无关；输送流体的流量较小；单级压升较高；性能与压缩介质基本无关；热效率较高；结构较复杂。

模型3 卧式四列五级对称平衡型高压压缩机模型

4．       螺杆式压缩机（positive-displacement compressor）

螺杆压缩机属于容积式压缩机，分为单螺杆式压缩机及双螺杆式压缩机。双螺杆压缩机简称螺杆压缩机，由两个转子组成，而单螺杆压缩机由一个转子和两个星轮组成。

螺杆式压缩机汽缸内装有一对互相啮合的螺旋形阴阳转子，两转子都有几个凹形齿，两者互相反向旋转。螺旋转子凹槽经过吸气口时充满气体。当转子旋转时，转子凹槽被机壳壁封闭，形成压缩腔室，当转子凹槽封闭后，润滑油被喷入压缩腔室，起密封、冷却和润滑作用。当转子旋转压缩润滑剂+气体（简称油气混合物）时，压缩腔室容积减小，向排气口压缩油气混合物。当压缩腔室经过排气口时，油气混合物从压缩机排出，完成一个吸气——压缩——排气过程。工作循环可分为吸气、压缩和排气三个过程。随着转子旋转，每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环。

优点：可靠性高，操作维护方便；动力平衡好；适应性强；多相混输。

主要缺点：造价高；不能用于高压场合，排气压力一般不超过3MPa；不能用于微型场合。

模型4 螺杆式压缩机模型

5．       罗茨鼓风机（Roots blower）

罗茨鼓风机系属容积回转鼓风机。这种压缩机靠转子轴端的同步齿轮使两转子保持啮合。转子上每一凹入的曲面部分与气缸内壁组成工作容积，在转子回转过程中从吸气口带走气体，当移到排气口附近与排气口相连通的瞬时，因有较高压力的气体回流，这时工作容积中的压力突然升高，然后将气体输送到排气通道。两转子互不接触，它们之间靠严密控制的间隙实现密封，故排出的气体不受润滑油污染。

模型5 罗茨鼓风机模型

泵模型

泵是输送流体或使流体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加。泵主要用来输送水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等液体，也可输送液、气混合物及含悬浮固体物的液体。泵通常可按工作原理和结构形式分三大类泵

● 叶片式泵: 包括离心泵、轴流泵、混流泵、旋涡泵

● 容积式泵: 往复泵: 活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、回转泵: 齿轮泵、螺杆泵等

● 其他类型的泵: 喷射泵、水锤泵、中空泵

1．IS单级单吸离心泵

IS型系列泵为国际标准的单级单吸离心泵，供输送80°c以下的清水及物理化学性质类似于水的其它液体之用，适用于工业和城市给水、排水，亦可用于农业排灌。

卧式安装，水平轴向吸入，吐出口方向垂直向上。该系列泵主要零件有泵体、叶轮、密封环、叶轮螺母、泵盖、密封部件、中间支架、轴和悬架等。泵的结构特点：泵盖通过止口固定在中间支架上，然后通过泵体与中间支架止口的联接，把泵盖夹紧在中间。泵体是轴向吸入，径向排出，底脚支承式，可直接固定在底座上。悬架部件通过止口固定在中间支架上，并用悬架支架支撑在底座上。检修时可以不拆卸进出口联接管路、泵体和电机，只需拆下加长联轴器的中间联接件，即可退出转子部件进行检修。泵通过弹性联轴器与电机联接，从驱动端看，泵为顺时针方向旋转。

 

模型1  IS单级单吸离心泵模型

2． 计量泵

计量泵是一种可以满足各种严格的工艺流程需要，流量可以在0-100%范围内无级调节，用来输送液体（特别是腐蚀性液体）一种特殊容积泵。计量泵也称定量泵或比例泵，计量泵属于往复式容积泵。其突出特点是可以保持与排出压力无关的恒定流量。使用计量泵可以同时完成输送、计量和调节的功能,从而简化生产工艺流程。

泵的结构：由电机、传动箱、缸体等三部分组成。传动箱部件是由涡轮蜗杆机构、行程调节机构和曲柄连杆机构组成；通过旋转调节手轮来实行高调节行程，从而改变移动轴的偏心距来达到改变柱塞（活塞）行程的目的。缸体部件是由泵头、吸入阀组、排出阀组、柱塞和填料密封件组成。

工作原理：电机经联轴器带动蜗杆并通过蜗轮减速使主轴和偏心轮作回转运动，由偏心轮带动弓型连杆的滑动调节座内作往复运动。当柱塞向后死点移时，泵腔内逐渐形成真空，吸入阀打开，吸入液体；当柱塞向前死点移动时，此时吸入阀关闭，排出阀打开，液体在柱塞向进一步运动时排出。在泵的往复顺还工作形成连续有压力、定量的排放液体。

 

模型2 计量泵模型

3． 离心泵

离心泵（centrifugal pump）是指靠叶轮旋转时产生的离心力来输送液体的泵。离心泵的基本构造是由六部分组成的分别是叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填料函。

分段式多级离心泵是一种垂直剖分多级泵，它由一个前段、一个后段和若干个中段组成，并用螺栓连接为一体。泵轴的两端用轴承支撑，泵轴中间装有若干个叶轮，叶轮与叶轮之间用轴套定位，每个叶轮的外缘都装有与其相对应的导轮，在前段和中段的内臂与叶轮易碰的地方装有密封环。叶轮一般是单吸的，吸入口都朝向一边，按单吸叶轮入口方向将叶轮依次串联在轴上。为了平衡轴向力，在未级叶轮后面装有平衡盘，并用平衡管与前段相连通。其转子在工作时可以左右窜动，靠平衡盘自动将转子维持在平衡位置上。轴封装置对称布置在泵的前段和后段轴伸出部分。

模型3 分段式多级离心泵模型

 

模型4  S型单级双吸离心泵模型

4． 真空泵

真空泵是指利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。

水环式在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按顺时针方向旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度）。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空泵。

 

 

模型5  水环式真空泵模型