内科大《选矿设备》复习题及答案06流体设备.docx

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1、第6篇 设备第1章 概述1、选煤厂常用的流体机械有哪些？(1 )离心式水泵和杂质泵(2 )离心式鼓风福口通风机(3)活塞式空气压缩机(4)回转式鼓风机和水环真空泵2、简述流体机械的分类。(1)叶片式：利用旋转的叶片向流体传递能量，包括离心式、混流式和轴流式。(2 )容积式：以改变流体的工作容积的方法向流体传递能量，包括活塞式、回转式、水环式、齿轮式和螺杆 式。(3)无传动式：无运动部件，而是利用一系列管件将一种流体的能量传送给另一种流体，包括射流泵和气泡泵。第2章 离心泵工作原理及构造3、简述离心泵的工作原理和基本构造。离心式水泵是依靠旋转的叶轮对液体的作用把原动机的机械能传递给液体的位能、压

2、力能和速度能增加的设 备。主要工作部件是叶轮，其上有一定数目的叶片，叶轮固定于轴上，由轴带动旋转，泵的外壳为螺线形的扩散室， 泵的吸水口与吸水管相连接，泵的排水口则与排水管相连接。当水泵开动后，叶轮即随泵轴旋转，由漏斗注入到叶片流道间的水，在叶片的作用下作旋转前进，水从叶轮进口流向叶轮出口的过程中，其速度能和压力能都得到增加，被叶轮排出的水经过螺线形扩散室，大部分速度能转换 成压力能，然后沿排水管输送出去。这时，叶轮进口处则因水的排出而形成真空，吸水池中的水在大气压力的作用 下，被压入叶轮的进水口。于是，旋转着的叶轮就连续不断地把水吸入和排出，从而形成连续的水流。从水泵的工作原理可以看出水泵的

3、工作必须满足两个条件：首先是水泵启动前向泵内充满水；其次是水泵的叶 轮必须由电动机带动旋转。离心泵由泵壳、叶轮、泵轴、吸水管、排水管、底阀及滤水器、闸门、灌水漏斗等组成。4、离心泵的气蚀现象是如何产生的？怎样消除？(1 )离心泵产生汽蚀现象的过程。当叶轮入口最低压力等于当时水温下的彻口蒸汽压力(水开始气化或沸腾时的压力)时，该处液体(在K点附 近)开始气化形成汽泡，汽泡随水流到叶轮内的高压区时，由于水的压力上升又高于饱和蒸汽压的值，此时汽泡又 凝结成水，原来汽泡占据的空间由于体积突然收缩而形成空洞，周围的水以很高的速度冲向空洞，在该处产生巨大 的水力冲击。此时，质点的动能变为变形能，由于液体的

4、变形很小，所以压强很高，瞬时压力可达数千大气压。由于水不断 的从K区流过，汽泡连续不断的产生和凝结，因此这种水力冲击以很高的频率发生，当这种高频冲击发生在叶轮金 属表面时，将使金属表面发生疲劳破坏而剥落，这就是汽蚀现象的主要破坏机理和发生过程。水泵发生汽蚀时，由于氐压下溶于液体中的有害气体析出，也使金属发生化学腐蚀，这也增加了对金属的破坏。 汽蚀时叶轮发生海绵状或蜂窝状损坏。汽蚀严重时，短时间内就能使叶轮报废。汽蚀发生时，一般伴有因高频冲击引起的噪音和振动。泵的流量减少，扬程和效率都显著降低，严重时甚至完 全不上水。(2)防止水泵汽蚀的措施。水泵吸水高度不能太大，要小于等于最大的水泵吸水高度。

5、采用较粗的吸水 管径，减小吸水管路流速。少用弯头及闸门，减小吸水管阻力损失；管道长度应尽量缩短，并尽量减小滤水器和 底阀的阻力。尽量采用水池水面高于水泵的压入式布置方式。这样水泵吸水口处于正压之下，避免汽蚀的发生。 5、当离心水泵的工作流量不符合生产要求时如何进行调节？(1 )改变管道特性曲线的调节(排水闸门调节)。利用排水管道上的闸门开启度来改变管道的阻力系数，从而 改变管道特性曲线和水泵的工况点。此方法的优点是简单、方便，不需增加设备，但不经济。原因是闸门关小后， 排水管的阻力增加了，致使管道损失比闸门关小前增加，由于克服阻力损失是功耗加大。故长期调节或调节幅度较 大时，不宜采用。但可用在

6、临时性和小幅度调节中。(2 )改变水泵特性曲线的调节减少叶轮数目。多级水泵的扬程与叶轮数目成正比，当多级水泵的扬程高于实际需要时，可根据实际需要的 扬程决定所需叶轮数目。确定需要的级数后，可拆除多余的叶轮。但只能拆除最后或中间一级，而不能拆除吸水侧 的第一级叶轮，因为这一叶轮拆除后，增加了吸水侧的阻力损失，将使水泵提前发生汽蚀。拆除多余的叶轮时，泵 壳和轴均可保持原状不动，但需在轴上加一个和叶轮尺寸相同的轴套，以保持整个转子的位置固定不动。削短叶轮直径。因为削短叶轮直径后，将使泵的扬程、流量和功率减小，从而使特性曲线改变。对于有导叶 的多级水泵的叶轮，为了减小叶片车削后液流对导叶和泵壳的冲击损

7、失，一般只车削叶片的外径，仍保留叶轮两侧 的盖板。对于有螺旋形压水室的水泵，则盖板和叶片可一同车削。改变水泵转速。水泵转速改变时，其扬程、流量和功率按比例定律变化，从而使水泵特性曲线也相应改变。 这种调节方法的优点是：效率下降少，比较经济，但需增加改装费用或设备，实际应用受限制。改变水泵转速的方 法：改变电机转速(在转子电路中串接电阻、改变电机级数、改变电源频率)；更换皮带轮直径调速；采用液力联 轴器(适用于大型设备)。改变转速时，增速范围T殳不能超过泵的额定转速，以免发生机械强度不够等问题。 6、离心泵如何启动和停止？(1 )启动。关闭排水闸门启动。原因是闸门关闭泵的流量为零，零流量时泵的功

8、率最小，电动机的启动电流 也最小，所以关闭闸门启动可以减小起动功率和起动电流，并可缩短启动时间。电机转速达正常时，应迅速地逐渐 打开闸门，不应在闸门关闭状态下长时间(一般不超过3分钟)空转，否则引起泵内水过热。(2)水泵的停止。先关闭排水闸门，再停电动机。原因是为了防止突然停泵引起管路中的水锤作用。 7、离心泵运转过程中应注意哪些事项？(1 )注意轴承温度，滑动轴承不得超过75,滚动轴承不得超过70o(2 )填料箱的水封环要经常供水，松紧适度，过紧会使填料过热甚至冒烟，过松将大量漏水。(3 )定期更换轴承箱润滑油，注意供油量合适。(4 )定期检查下列各点：叶轮入口密封环的间隙是否磨损过大；弹性

9、联轴器的连接是否牢固；吸水管是否漏 气；底阀有无堵塞及卡住现象；各仪表是否准确。(5 )运转过程中出现噪音及不正常音响，应立即停车检查。8、离心泵常见故障有哪些？如何排除？(1 )水泵吸不上水的原因及排除方法。起动前未注满水，其原因往往是吸水管下端底阀漏水。应及时修理 底阀。吸水高度超过允许值或要求压入式工作的砂泵灌注高度不够。必须减小吸水高度或增加灌注高度。吸水 管或滤水网被堵塞。应立即停泵检查，疏通及冲洗堵塞处。吸水管接口或水泵填料箱漏气。发生这种故障时，真 空表读数较低。必须修理吸水管或更换填料。水泵电动机的旋转方向不对。应注意检查电机线路，更换转向。 杂质泵内部流道被堵塞。应检查泵体及

10、叶轮，清除堵塞物，并注意防止各种杂物进入矿浆池。(2 )水泵排水量较正常为低的原因及排除方法。水泵转速未达额定值，检查原因予以排除。吸水管或叶 轮局部堵塞，应检查清理堵塞处。水泵密封环间隙过大，多级泵水泵叶轮和导水圈未对中。必须更换密封环或重 新安装水泵，正确对中。水泵吸入侧接口不严或填料箱有少量漏气，应详细检查予以排除。水泵及杂质泵的流 通部件严重磨损，内部损失增加，因而水泵扬程和流量下降、应检修水泵，更换磨损部件。排水管道被沉积物部 分堵塞而使管道阻力过大，应清洗管道，除掉内部沉积物。(3 )水泵电机过负荷的原因及排除措施。水泵安装不正确，泵壳和转子发生摩擦。平衡盘严重磨损，泵 轴窜动过多

11、，致使转子和泵壳发生摩擦或卡住。应立即更换平衡盘上的承磨环，并调整平衡盘的间隙。杂质泵矿 浆浓度过大，增大了泵的功率。应对浓度加以控制。杂质泵因部件严重磨损，使泵的损失加大，增加泵的负荷。 应进行定期检修，更换易损部件。水泵选择偏大，泵运转时流量和功率超过要求。应对水泵进行调节，使工况向 小流量移动，降低电机负荷。排水管道发生破裂，使管道阻力突然下降，因流量过大而使电机过负荷。第3章风机9、简述离心式通风机的构造和工作原理。离心式通风机由叶轮、机壳、机5由、叶片、扩散器、进风口等组成。叶轮是风机的主要部件，上有若干个叶片， 叶轮通过铀与电机相连，机壳是螺壳形的，扩散器为出风管，进风口为喇叭形的

12、。从图中可以看出它的构造和单级 离心泵基本相同。离心式通风机所产生的气体压力较低，所以叶轮和机壳等部件是用钢板焊接或挪接而成的V叶轮 比可以用铸铝制造。离心式通风机都是单级结构，风压的提高可以通过加大D4O轮尺寸及改变叶轮转速来完成， 风量的提高可以来用双吸式叶轮来完成。该通风机的工作原理和离心式水泵相似。主轴带动叶轮按反时针方向旋转时，叶轮中的空气在叶片离心力的 作用下获得能量.经叶轮人口处沿径向流至时轮外缘，由机壳收集并引向出风口，此时在叶轮人口处产生真空，机 体外部的空气在大气压力的作用下连续不断地经进风口流入，经过叶轮的旋转又连续地沿径向流出，最后经螺线形 机壳和锥形扩散器排至大气中。

13、10、简述罗茨鼓风机的工作原理及构造。罗茨鼓风机(Tke Rootes blower)工作原理相似于齿轮泵。机壳内有两个腰形或三星形转子(又称风叶)，两转子之 间，转子与机壳之间缝隙很小，使转子能自由运动而无泄漏。两转子的旋转方向相反，使气体从一例吸入，从另一 侧排出。若改变转子的旋转方向，可使吸入口与排出口互换。在鼓风机机壳内的两根转轴上，装有两个互相垂直的8字形叶轮，叶轮的断面轮廓为渐开线形。当叶轮借 助于一对等速传动的齿轮做反向旋转时，依靠叶轮与机壳、叶轮与叶轮之间的间隙，使吸气腔和排气腔基本隔绝， 同时将空气由吸气管送入排气管，并使压力升高。其压力的大小决定于排气管中气体的压力。此种鼓

14、风机的叶轮在 工作过程中对空气并无压缩作用，只有当吸入的空气达到排气口的瞬间受到排气管中气体的反压缩时压力才升高。 11、鼓风机布置时应注意哪些事项？(1 )应设在跳汰车间最底层或距跳汰机较近的地方。(2 )鼓风机噪音很大，机房应有隔音设备或良好的通风。(3 )鼓风机进风口应设在建筑物墙外空气清洁的地方。为防止尘土和杂物进入，进风口装设空气过滤器或消 音装置。(4 )布置鼓风机时，应考虑管道要尽量短，并且少用弯头等局部部件。(5 )选用两台鼓风机时，各机组应轴线平行布置，电动机均在同侧，便于检修。 12、简述螺杆空压机工作原理及构造。缸内平行装有两个螺杆型转子，其中一个是阳转子，一个是阴转子，

15、两者的齿数不同，阳转子有4个凸出的齿， 阴转子有6个凹形的齿，工作时两转子通过一对同步齿轮传动，反向旋转，转子内的沟槽和气缸内壁所构成的容积 由于两转子的转动和啮合，不断从吸气侧移向排气侧，从而实现气体从一端吸入沟槽，并随着转动被转子推向排气 侧，使气体压缩，最后从排气口排出。吸气过程。当转子的一对啮合沟槽与吸气口(在正上方)接通时，开始吸气，转子转过一定角度，吸气的沟槽 越过吸气口位置，这一沟槽吸气完毕。压缩过程。从沟槽越过吸气口，沟槽中的容积处于密闭状态，转子继续旋转，两转子由于相向转动互相迎合， 阳转子齿缝连续填塞阴转子齿谷，使充满气的沟槽容积不断减小，槽中气体被压缩。随着转动这一沟槽与

16、排气孔相 通，压缩过程终止。排气过程。从沟槽与排气孔口相通即开始排气，两个齿不断啮合，将压缩后的气体压出排气口，直到两齿完全 啮合，沟槽内气体被全部排出，排气过程终了。由于螺杆上有几对齿，吸、排气过程相互交错进行，故空压机的吸、排气式连续进行的。螺杆式空压机体积小，结构紧凑，易损件少，运转连续、平稳，可以提高转速。13、影响空压机供气效率大小的因素有哪些？主要有气缸余隙容积、吸气压力降低、吸气温度升高、漏气等。系统中贮气罐(风包)的作用是稳压作用，减弱空压机排出气流的压力波动；贮存一定量压力，对用气的不均 衡起一定的调节作用；罐内可分离出油和水，并定期排出。冷却系统的作用是提高空压机的供气效率

17、，节省功率消 耗，降低排气温度，增加空压机工作的经济性和安全性。空压机有传动润滑系统和气缸润滑系统两套独立的润滑系统。润滑油除了减少摩擦，延长部件使用寿命，还起 到冷却和密封作用。由于气缸内部温度高，必须使用闪点高、粘度大、热稳定性好的压缩机润滑油，严禁使用一般 机械油，一般用13号压缩机油。传动机构用40或50号机械油就可以。空压机的安全保护装置主要有安全阀、释压阀、压力继电器和温度保护装置。使用压缩空气的设备和机械往往是间歇工作的，而空压机的排气量是固定的。当供气量大于需要量时，风包压 力上升，甚至超过安全阀动作压力，使安全阀动作，将压气排入大气，造成浪费，为了稳定供气压力，使压力的供 需

18、相适应，必须装设调节系统。常用的调节装置有压力调节器和减荷阀。14、说明单作用水环式真空泵的构造及工作原理。泵由泵体及两个侧盖组成，侧盖下部有泵脚支撑，上部是进气管和排气管，两管通过侧盖上的进气孔和排气孔 与泵腔相通，轴偏心地安装在泵体中，叶轮用键固定在轴上，叶轮与侧盖之间的间隙应小于等于0.5mm ,此间隙可 用泵体和侧盖的垫来调整。叶轮两端的间隙大小是否一致，可以用轴套螺母推动叶轮来调整，填料箱在轴承架内， 在填料箱后面有一个水室，水由管于进人此室，一部分进入泵内，补充水环用水，另一部分进入填料箱。叶轮偏心地安装在圆筒形泵体内，启动前向泵内注入一定的水并且水深接近于泵轴线。当叶轮旋转时，由

19、于叶 轮离心力的作用使泵体内的水紧贴泵壳内壁而形成一个旋转的水环。水环与叶轮轮毅之间形成一个月牙形空间，此 空间由叶轮的叶片将其分隔成若干小室。沿着旋转方向向右边的小室逐渐增大，形成一定的真空，使气体由吸人孔 不断吸入，左边小室的容积逐渐减小PB顺使气体压缩后由排出孔排出。叶轮每转动一周，叶片完成一次吸气一次 排气的过程。由于在工作中，水环会因气体受压缩而发热，同时一部分水和气体空泵在工作中必须不断地补给冷水， 以冷却和补充泵内消耗的水。15、说明双作用水环式真空泵的工作原理。在两个半圆形内腔的泵体装有叶轮，当叶轮校图示箭头方向转动时，注入泵体中的水图离心力的作用被甩到泵 体内壁，并防叶轮一起

20、旋转，形成水环。水环形状与泵体内壁林似，水环与分配器之间形成上、下两个月牙形空间。 当叶轮由A点移至！ B点时，两相邻叶片之旧所包围的这个空间由小逐渐增大，压力降低，因而起吸气作用，当叶轮 由B点转到c点时，两叶片之间的空间逐渐减小，使原来吸到空间中的气体受到压缩。当乐力略大于排出口的气体 压力时，气体通过分配器由排气口排出。由c点经D点再转到A点的下半转中又重复上述的吸气及乐缩过程。这样，Mr轮每转一圈，吸两次气，排两次气，所以称为双作用式。分配器的吸气部分与吸入口相通，排气部分与排气口 相通。水环式真空泵在使用时，应将吸入口通大气，而把排气口和压风管路相接。第4章除尘器16、除尘器的组成部

21、件有哪些？除尘器由引入含尘气体的除尘器进口、进行固气分离的含尘空间（除尘室）、排除分离后粉尘的排尘口和清洁 气体出口组成。17、简述除尘过程。除尘过程分为捕集分离、排尘和排气三个阶段。捕集推移阶段是粉尘受外力被推移至分离界面浓度越来越大的 阶段；分离阶段是粉尘沉降、凝聚脱粒分离界面的阶段；排尘过程是已分离的粉尘通过排尘口排出的过程；排气过 程是已除尘后相对净化的气流从排气口排出的过程。18、选煤厂常用除尘器有哪些？单筒旋风除尘器、多管旋风除尘器、水膜除尘器和袋式除尘器。19、简述水膜除尘器的工作过程。水膜除尘器属于湿式除尘器，它是利用喷雾或其他方式，在除尘器的内壁上形成一薄层水膜，有效地防止粉

22、尘 在器壁上反弹、冲刷等过程中引起的二次扬尘，因而大大提高了胎伞器的效串，同时，它捕集的粉尘粒废比干法旋 风除尘器细。该除尘器有立式和卧式两种形式。立式旋风水膜除尘器含尘气体由筒体下部切向进入除尘器，旋转上升。在离心力作用下分离出来的粉尘，甩向 器壁，被水膜吸收，随被污染的水排出，净化后的气体由上部排出。20、简述袋式除尘器的工作原理。袋式除尘器是利用过滤原理制造的除尘设备，它用纤维过滤布将气体中的粉尘过滤出来。因过滤布多做成袋 形，故称为袋式除尘器。其工作过程是：含尘气体由进气口进人中部箱体，从援外进入布袋内，粉尘披阻挡在滤袋 外的表面上，净化的空气进入袋内，再由布袋上部进入上箱体，最后由排气管排出。滤袋内没合支撑框架，目的 是为了防止过滤时滤袋被吸瘪。由脉冲阀控制脉冲性地向滤袋内喷出高速、高压气流，使滤袋急剧膨胀、收缩，引 起冲击振动。袋外附着的粉尘，一部分靠自重落人灰袋内，一部分内产生的由内向外的瞬时气流将其吹落，进入灰 斗，经泄尘阀排出。