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第一章绪论
本章主要包括四部分内容:泵和压缩机的发展史、泵和压缩机的应用、泵和压缩机的分类、泵和压缩机的型号。四部分内容概况地介绍了国内外泵和压缩机的发展概况;结合石油生产领域的特点,介绍了各种流体机械的应用;通过工作原理的分析。通过本章的学习,学生将会对泵和压缩机的课程内容有宏观的了解,为后续章节的讲解奠定基础。
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●1.1泵和压缩机的发展史
泵和压缩机的发展经历了材料的不断优化、性能参数的不断提升、工况范围的不断拓宽、密封效果的可靠、高效性、安全可靠性、自动化程度不断提高的过程。本节主要介绍国内外泵和压缩机的发展概况.
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●1.2泵和压缩机的应用
泵和压缩机作为通用流体机械,在国民生产各部门中应用广泛,根据生产要求,不同场合应该有不同的应用类型,本次课程重点学习泵和压缩机在油气储运领域的应用。
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●1.3泵和压缩机的分类
形形色色的泵和压缩机,我们如何区分和归类?对流体机械的分类方法有很多种,比较常用的是按照工作原理的分类方法。本节主要介绍泵与压缩机按照工作原理的分类方法原则。
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●1.4泵和压缩机的型号
我们如何去认识一台流体机械?首先要去读其铭牌,通过铭牌中的型号,可以读取这台流体机械的一些基本信息。本节主要介绍泵和压缩机型号的组成和含义。
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第二章离心泵
本章主要包括十小节,系统的介绍了离心泵的结构、工作原理、工作参数、能量方程、以及离心泵的各种应用特性。通过本章的学习,可以使学生系统的掌握离心泵的基本知识,掌握离心泵的选型操作和性能调节的基本理论和方法。
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●2.1离心泵的基本结构和零部件
本节从转子部分、泵壳部分、密封装置等几个部分系统介绍了离心泵的主要结构以及主要的零部件。通过本节学习,可以使学生对离心泵的外形结构有较清晰的认识。
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●2.2离心泵的工作原理
本节从定性的角度分析了离心泵使流体提高能量并实现输送任务的过程。
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●2.3离心泵的工作参数
本节介绍了离心泵的特性参数的定义以及应用。
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●2.4离心泵的水力学基础
本节根据水力学基础,研究液体通过叶轮时的流动规律,进而进行能量分析。利用能量方程定量地分析了液体通过叶轮时获得能量的多少。
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●2.5离心泵的特性曲线
离心泵的扬程、功率、效率等参数随流量的变化关系称为工作特性。应用中,常将这种关系用直角坐标系中的曲线表示,称为特性曲线。本节主要介绍了离心泵的特性曲线的特点以及应用。
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●2.6离心泵的吸入特性
气蚀是离心泵固有的一种现象。是由于液体冷沸,叶轮内汽泡形成、发展和破裂以及材料受到破坏的过程。本节主要介绍了离心泵气蚀形成的机理,分析了如何通过离心泵吸入性能参数判断离心泵吸入性能的方法。
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●2.7离心泵的特性换算
输介质的性质(粘度、密度等),输送条件(温度、压力等)发生较大的变化时,其性能参数也与实验值有较大的差别。为了减少应用中的误差,应进行性能参数的换算。本节主要介绍了流体的密度、饱和蒸汽压、黏度发生变化时,其特性参数的换算方法。
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●2.8离心泵的相似特性
离心泵的相似特性是研究泵内流体流动过程中的相似问题。本节通过相似泵相似特性的分析,研究了相似泵之间特性参数的联系。
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●2.9离心泵的装置特性
泵和管路系统的总称成为装置。离心泵的装置特性研究的是管-泵系统在完成输送任务的过程中所具有的各工作参数之间的关系。
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●2.10离心泵的调节特性
在应用中,为了满足某些运行要求(如将系统的工作点调整到泵的高效区范围内,或将系统的排量或压头调整到某一要求的值等),经常需要人为的打破系统的某一平衡状态,使其按照预期的目标建立新的平衡。
这种人为的改变泵装置系统的运行工况点的方法,称为管-泵系统的调节。
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第三章往复活塞式压缩机
本章主要包括十小节,系统的介绍了往复活塞式压缩机的基本结构与零部件、理论工作过程与实际工作过程、基本参数的计算、调节与实操。通过本章的学习,可以使学生系统的掌握往复活塞式压缩机的基本知识,为日后从事相关行业奠定理论基础。
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●3.1往复活塞式压缩机的基本结构和零部件
本节从运动机构、工作机构、机身、辅助系统四部分系统介绍了往复活塞式压缩机的基本结构及主要的零部件。通过本节学习,可以使学生对往复活塞式压缩机的外形结构有较清晰的认识。
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●3.2往复活塞式压缩机的分类与型号
本节介绍了往复活塞式压缩机几种常见的分类,重点讲解直列式、对置式、角式压缩机的特点。
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●3.3往复活塞式压缩机的理论工作过程
为了对压缩机工作机理的理解更加深刻,在研究实际工作过程之前,通过几点假设排除余隙容积、阻力损失、热交换对工作过程的影响,建立压缩机理论工作模型。
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●3.4理论工作过程的参数计算
本节介绍往复活塞式压缩机在理论工作过程中理论排气量、理论循环功、理论功率等参数的计算。
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●3.5往复活塞式压缩机的实际工作过程
本节介绍往复活塞式压缩机实际工作循环过程,对比实际与理论工作循环的区别。
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●3.6往复活塞式压缩机的排气量计算
引入排气系数的概念,压缩机的排气系数受余隙容积、压力波动、热量传递、泄露四个因素影响。通过理论推导得出压缩机实际排气量的计算方法。推导过程中得到压缩机存在极限压力比等结论。
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●3.7往复活塞式压缩机的功率和效率
本节介绍往复活塞式压缩机输入功率、输出功率、轴功率、内功率、指示功率、比功率的定义以及功在传递过程中的损失,引出压缩机效率的概念。介绍实测法与解析法两种求解指示功率的方法。
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●3.8往复活塞式压缩机的多级压缩
单级压缩在实际工作过程中不一定满足工况需求,本节介绍往复活塞式压缩机多级压缩的优点及压力比的分配原则。
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●3.9往复活塞式压缩机的调节
本节介绍往复活塞式压缩机变速调节,间歇停车调节,切断进气阀调节,顶开吸气阀调节,辅助余隙容积调节,旁路调节的原理及优缺点。
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●3.10往复活塞式压缩机的实操
本节介绍往复活塞式压缩机试车前的检查与准备、运行中的检查过程、压缩机润滑方式。
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第四章离心式压缩机
本章主要介绍了离心压缩机的基本情况、工作原理、气体在压缩机中流动所涉及的基本方程、能量损失等情况。
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●4.1离心压缩机概述
从离心压缩机发展概况、工作原理、工作过程与典型结构、关键截面、主要零部件、辅助系统、特点及应用范围多方位了解离心压缩机。
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●4.2气体在级中流动基本方程
主要包含三方面内容:
一、气体在叶轮中的流动规律——速度三角形
二、气体获得能量的多少——欧拉方程、热焓方程、伯努利方程
三、真正用于压缩气体的能头所占的比例——级效率 -
●4.3级中能量损失
主要介绍三方面内容:
1、级内的流体损失
2、漏气损失
3、轮阻损失 -
●4.4多级压缩
主要包含三方面内容:
1、采用多级串联和多缸串联的必要性
2、分段与中间冷却以减少耗功
3、 级数与叶轮圆周速度和气体分子量的关系 -
●4.5级的总功耗和功率
介绍离心压缩机的功率与效率,结合例题掌握相关计算方法
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●4.6级的特性曲线
主要包含三方面内容:
1、压比与进口流量关系
2、效率与进口流量关系
3、喘振工况与堵塞工况 -
●4.7多级离心压缩机的性能曲线
主要介绍了串并联条件下,离心压缩机的特性曲线特性
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●4.8离心压缩机的相似原理
离心压缩机的相似条件及性能换算
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●4.9与管路联合工作及工况调节
主要包括三部分内容:
1、离心压缩机装置特性
2、离心压缩机的串并联
3、离心压缩机的工况调节 -
●4.10离心压缩机的状态监测和故障诊断
介绍了试车与验收、启动与停车以及离心压缩机日常维护相关内容
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●4.11离心压缩机的选用
离心式压缩机选型的要求 离心式压缩机选型的标准 离心压缩机选型的基本程序
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第五章其他类型泵和压缩机
除了前面介绍的离心泵、离心式压缩机、往复活塞式压缩机外,在石油天然气输送和处理厂还常用到其他类型的泵和压缩机。例如,在输送黏度较高的润滑油和燃料油时,常用到往复泵、齿轮泵和螺杆泵等容积泵。在油库泵房中,常采用真空泵对离心泵灌泵以及抽吸油罐底油。螺杆式泵和压缩机在油气混输场合应用广泛。因此,本节讲重点介绍在石油工业生产各个领域涉及到的其它类型的泵和压缩机的基本结构、工作原理和应用特性。
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●5.1往复泵
本节讲重点介绍在石油工业生产各个领域涉及到的往复泵的基本结构、工作原理和应用特性。
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●5.2齿轮泵
本节讲重点介绍在石油工业生产各个领域涉及到的齿轮泵的基本结构、工作原理和应用特性。
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●5.3螺杆式泵和压缩机
本节讲重点介绍在石油工业生产各个领域涉及到的螺杆式泵和压缩机的基本结构、工作原理和应用特性。
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●5.4液环泵
本节讲重点介绍在石油工业生产各个领域涉及到的液环泵的基本结构、工作原理和应用特性。
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●5.5旋涡泵
本节讲重点介绍在石油工业生产各个领域涉及到的漩涡泵的基本结构、工作原理和应用特性。
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●5.6滑片泵
本节讲重点介绍在石油工业生产各个领域涉及到的滑片泵的基本结构、工作原理和应用特性。
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●5.7射流泵
本节讲重点介绍在石油工业生产各个领域涉及到的射流泵的基本结构、工作原理和应用特性。