第一篇：蒸汽噴射真空泵的工作原理和優缺點分析

蒸汽噴射真空泵的工作原理

2009-8-19 蒸汽噴射真空泵是利用流體流動時的靜壓能與動能相互轉換的氣體動力學原理來形成真空。具有一定壓力的水蒸汽通過拉瓦爾噴嘴喉徑時達到聲速,到噴嘴的擴散部時,靜壓能全部轉化為動能,達到超聲速,同時噴嘴出口處形成真空,被抽氣體在壓差的作用下,被抽入吸入室,和以超聲速的蒸汽一邊混合一邊進入文丘里管,然后以亞聲速從文丘里的擴散管排出,同時混合的氣體速度逐漸降低,壓力隨之升高,而后從排出口排出。如果將幾個噴射泵串聯起來使用,泵與泵中間加入冷凝器使蒸汽冷凝,便可得到更高的真空度。整臺蒸汽噴射真空泵由若干級泵體與冷凝器兩大部分組成。各級泵體均由噴嘴、入室及擴壓器組成,噴嘴可以是單只,也可以是多只,噴嘴一般采用不銹鋼材料,吸入室和擴壓器等其它部件可采用不銹鋼、鑄鐵及碳鋼等材料。

影響真空泵能力的主要因素研究 3.1、對工作蒸汽及其干度的研究

蒸汽壓力偏低及壓力波動均對真空泵的能力有較大影響,因此蒸汽壓力不應低于要求的工作壓力,但所用真空泵結構設計已定型,過多提高蒸汽壓力并不會增加抽氣量及真空度。另外,要確保鍋爐供給的蒸汽壓力穩定,最好用一臺鍋爐專門給蒸汽噴射泵提供工作蒸汽,這樣蒸汽壓力就不會出現波動,真空泵性能穩定。

蒸汽的干度對真空泵的性能也有較大影響,其中含水會引起真空波動,含水過多甚至會抽不起真空,通常的作法是在汽包前加裝汽水分離器以獲得干度較高的工作蒸汽,同時對蒸汽管路進行有效保溫。為取得最佳的工作效益,為噴射真空泵提供的工作蒸汽應為5℃~10℃的過熱蒸汽。特別是五級泵,對蒸汽的品質要求非常高,含微量水分都可能引起噴嘴的冰塞,造成開第五級噴射器真空度反而下降或沒有作用。3.2、對循環冷卻水要求的研究

冷卻水供量不足,冷凝器會發熱,氣流聲音變大,真空度迅速下降,甚至蒸汽會返入抽氣管。對于列管間冷式冷凝器,應保證供水壓力為0.2MPa,供水量應比實際的用量稍微大一點,這樣用水的波動會比較平穩。另外,為避免供水量不穩定而引起真空波動,最好采用單獨的循環水系統對真空泵的冷凝器進行供水。

冷卻水溫太高,真空泵能力會下降,有時甚至抽不起真空,一般不超過32℃。另外,冷卻水溫越高,耗用的蒸汽量越多。

冷卻水質對真空泵能力的影響也是一個不可忽視的因素,如果水質差,硬度高,會造成冷凝器積垢甚至堵塞,嚴重影響熱交換性能,使蒸汽難于冷凝,從而影響真空度。所以應保證循環冷卻水為純凈的軟化水。

3.3、對真空泵系統密封要求的研究

真空泵處于極限狀態時,第1級排出的水很少,有時甚至沒有。因此,第1級泵有大量水排出,可以認為是系統有泄漏。通常的漏氣原因有:墊片沒裝、裝錯或損壞,螺栓未擰緊,法蘭面損壞,焊縫有沙眼,接頭（壓力表、真空表等）未裝好。

最通用的查漏方法是整個系統通入帶壓空氣,用肥皂水涂在各處。如有泄漏,漏點會有氣泡,有時甚至能聽到泄漏的聲音。檢驗是否漏氣的最終要求是,用0.2MPa壓縮空氣對真空系統（包括泵體和大氣腿）進行汽密性試驗,24h壓力下降量不超過4.8%。

3.4、對噴嘴要求的研究

噴嘴是影響真空泵性能的重要部件,存在的問題有:噴嘴裝錯、裝歪、堵塞、損壞、腐蝕和泄漏,不管采取何種預防措施,噴嘴的堵塞在所難免。一方面由于安裝蒸汽管道時,管道中殘存的鐵屑及焊渣會堵塞噴嘴;另一方面,真空泵系統停用時,蒸汽管道易生銹,銹斑在使用時掉落堵塞噴嘴。一般來說,第1、2級噴嘴孔徑較大,不易堵塞,最易堵塞的是第3、4、5級的噴嘴。噴嘴是否堵塞可通過觸摸泵頭和冷凝器的溫度來確認。

蒸汽噴射真空泵的故障處理

蒸汽噴射真空泵在使用過程中有時會出現抽真空時太長、真空度不穩定或達不到真空度要求的情況,必對故障查找原因、分析處理。通常要進行以下的故障分析:（1）真空測量裝置（包括真空表、真空計、測試罩）是否有故障或失效;（2）工作蒸汽供應是否正常,包括壓力、溫度、干燥度、疏水情況、波動情況等,尤其要檢查壓力表在長時間使用后讀數是否準確;（3）循環冷卻水供應是否正常,包括水溫、水壓、水量、水質等;（4）生產系統是否出現異常,包括系統泄漏、系統產生過量氣體、工藝設備性能下降等;（5）真空泵系統本身是否有故障,包括泵系統泄漏、噴嘴堵塞或損壞、喉管直徑磨損增大、擴壓管的收縮段和排出口積垢、大氣腿泄漏或積垢堵塞、冷凝器積垢堵塞、抽氣管道積液等。

蒸汽噴射真空泵抽氣量大、工作范圍寬、結構簡單、沒有相對運動的部件,是一種用途廣泛的真空設備,主要應用于除氣、脫色、干燥、脫臭、蒸餾、制冷及輸送等方面。特別是其對吸入氣體無選擇性,在食品生產、石油化工、油脂加工、聚酯生產、含有機溶劑的物料濃縮等場合,與機械真空泵（油泵）相比顯示出卓越的優點。真空泵的工作原理和優缺點分析

放射實空泵的農做本理戰劣毛病

噴射真空泵非應用白丘外效當的壓力落發生的下快射淌把氣體保送到入口的一類靜量傳贏泵。它合替水噴射真空泵、蒸汽噴射真空泵、汽水串聯噴射真空泵、汽火組開噴射真空泵。放射真空泵以其真空度范疇狹，能夠間接抽呼水蒸汽等否凝性氣體戰帶無顆粒狀的介量油泵,換熱器，構造簡略,壓力匹配器，操做便利，有運行部件培修質大，節能落耗等長處越往越普遍的利用正在化工操作的各工藝外，上面分離引見各類噴射實空泵的農作本理。

（1）、水噴射真空泵的工作原理及構造繁圖水噴射真空泵的裝備組偏見其解構繁圖，其工作原理非：輪回水箱中的水經輪回水泵干過先發生一訂的壓力真空泵、流快，存在必定壓力、流速的火入進水噴射器的散水室，經孔板下的少個推瓦我噴嘴噴射，構成的下速射流使噴射器的混雜室產死真空，真空泵被抽介量在真空作用上入進噴射器混開室，正在混合室外取高快水流充足混雜戰經白丘外管落速、刪壓先排沒到輪回水箱外，沒有凝性氣體析沒，否凝性汽體自水箱溢流心溢沒，如斯重復作過。它的長處是矮位零件型式，比水環真空泵的真空度高，取代W式往返真空泵能夠撤消后放寒凝器，節儉一主性裝備投資和運轉用度。

（2）、汽水串聯噴射真空泵的工作原理及構造繁圖

在水噴射真空泵的噴射器后面串聯一級或者少級蒸汽噴射真空泵便汽水串聯噴射真空泵，其解構睹汽水串聯噴射真空泵。其工作原理是：必定壓力的鼓和或者功暖蒸氣通過推瓦我噴嘴加壓刪速落后進蒸汽噴射器的混合室，使混合室發生真空，被抽介量被抽呼入混合室取工作蒸汽混合，真空泵混雜先的流體通功擴集管，速度降落，壓力降高，曲至到達上一級吸進口壓力后排入上一級蒸汽噴射泵或水噴射泵。它是矮位零件型式，真空度絕對較高，能夠代替水環-羅茨機組、旋片-羅茨機組間接抽呼否凝性汽體，但它在高真空的抽沒有凝性氣體質無限。

（3）、舊型下效蒸汽噴射真空泵的工作原理及工藝淌程圖

舊型高效蒸汽噴射真空泵是由一級或多級蒸汽噴射泵取高效熱凝器組敗的，必定壓力的鼓和或者功暖蒸氣通過推瓦我噴嘴加壓刪速落后入蒸汽噴射器的混合室，使混合室產死真空，被抽介質被抽吸進混合室與工作蒸汽混合，混合后的流體通過擴集管，長攻泵速度降落，壓力降高，曲至真空泵到達下一級吸進口壓力后排入下一級蒸汽噴射器。寒凝器后面的蒸汽噴射器排出的混合流體進入高效冷凝器后，可凝性汽體被冷卻敗液體與不凝性氣體一同隨冷卻水排出熱凝器中（睹舊型高效蒸汽噴射真空泵工藝流程圖）。它可以完成恣意高度裝置，合適于抽吸的介質中不凝性氣體量絕對較大，小部門替可凝性汽體的工藝，取代傳統的多級蒸汽噴射真空泵可以勤儉工作蒸汽60%以下。

（4）、汽火組開放射實空泵的工做本理及農藝淌程圖

它是在傳統的蒸汽噴射真空泵的第一級熱凝器前面串聯一級汽水串聯噴射真空泵而組敗的，其工作原理睹汽水組合噴射真空泵的工藝流程圖。它戰勝了蒸汽噴射真空泵和水噴射真空泵各從的毛病，施展了它們的劣面，既可以到達較高的工作真空度，又可以無較小的抽氣量，比傳統的多級蒸汽噴射真空泵勤儉工作蒸汽50%以上，勤儉寒卻水30%以上，有需裝備開靜泵，抽空塔時光欠。

（5）、少級蒸汽噴射真空泵的長處是解構簡略、應用便利、工作穩固牢靠，毛病非蒸汽耗質小（運轉用度高），必需裝置正在11米高度以下，檢驗沒有即。

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第二篇：幾種真空泵的優缺點

幾種真空泵的優缺點

化工行業常見的的幾種真空泵及其優缺點：

1、化工行業經常使用的幾種真空泵——化工行業上常見的真空泵可以簡單的分為變容積式真空泵和噴射真空泵，變容積式真空泵是利用泵腔容積的周期變化來完成吸氣和排氣的裝置，往復真空泵、旋片真空泵、滑閥真空泵、水環真空泵、羅茨真空泵就是屬于變容積式真空泵。噴射真空泵是利用文丘里效應的壓力降產生的高速射流把氣體輸送到出口的一種動量傳輸泵，水噴射真空泵、蒸汽噴射真空泵、汽水串聯噴射真空泵、汽水組合噴射真空泵同屬于噴射真空泵。

2、變容積式真空泵的工作原理和優缺點

（1）往復真空泵、旋片真空泵、滑閥真空泵、羅茨真空泵是靠活塞往復運動或旋轉將氣體吸入、壓縮并排出。它們的優點是新投入使用的泵真空度相對比較高，但是活塞是運轉部件，因此活塞的磨損是避免不了的，隨著檢修次數的增加工作真空度將不斷下降，直至滿足不了生產的要求。此類泵工作噪音大，耗油量大，故障率高也是其致命的缺點，一般都需要開一臺備用一臺，這無形中增加了設備投資與運行費用。另外如果用此類泵抽吸水蒸汽等可凝性氣體，將使潤滑油乳化，因此只能應用在抽吸不凝性（空氣類）氣體，也不能抽吸帶有顆粒狀的介質，這也就限制了其適用范圍。

（2）水環真空泵是靠裝在泵殼內的帶有多葉片的偏心轉子旋轉，把水拋向泵殼形成與泵殼同心的水環，水環與轉子葉片形成了容積周期變化從而將氣體吸入、壓縮并排出。它的優點是低真空時抽氣量大、可以直接抽吸水蒸汽等可凝性氣體。它的缺點是真空度低；不能抽吸帶有顆粒狀的介質；轉子高速旋轉不易做防腐處理，因此不能抽吸具有腐蝕性的介質。

3、噴射真空泵的工作原理和優缺點

噴射真空泵是利用文丘里效應的壓力降產生的高速射流把氣體輸送到出口的一種動量傳輸泵。它分為水噴射真空泵、蒸汽噴射真空泵、汽水串聯噴射真空泵、汽水組合噴射真空泵。噴射真空泵以其真空度范圍廣，可以直接抽吸水蒸汽等可凝性氣體和帶有顆粒狀的介質，結構簡單，操作方便，無運轉部件維修量小，節能降耗等優點越來越廣泛的應用在化工操作的各工藝中。

第三篇：各流量計工作原理、優缺點分析

V錐型流量計： 工作原理

V型錐流量計屬高精度、高穩定性的新型差壓式流量儀表。和其他差壓式儀表一樣，也是基于流動連續性原理和伯努利方程來計算流體工況流量的。我們知道在同一密閉管道內，當壓力降低時，速度會增加，當介質接近錐體時，其壓力為P+，在介質通過錐體的節流區時，速度會增加，壓力會降低為P-，如圖一所示，P+和P-都通過V型錐形流量計的取壓口引到差壓變送器上，流速發生變化時，差壓值會隨之增大或減小。也就是說對于穩定流體，流量的大小與差壓平方根成正比。當流速相同時，錐體節流面積越大，則產生的差壓值也越大。

測量介質

V型錐流量計主要用于煤氣（焦爐煤氣、高爐煤氣、發生爐煤氣），天然氣（包括含濕量5%以上的天然氣），各種碳氫化合物氣體，包括含濕的HC氣體，各種稀有氣體，如氫、氦、氬、氧、氮等，濕的氯化物氣體，空氣，包括含水，含其它塵埃的空氣，煙道氣；飽和蒸氣，過熱蒸汽；油類，包括原油（在一定的粘度下）、燃料油、含水乳化油等，水，包括凈水、污水，各種水溶液，包括鹽、堿水溶液，含蠟、含有水，含油、含沙的水。

優點

1．安裝直管段要求低

伯努力方程要求受測流體為理想流體，在實際應用中這是根本不可能的，很多情況會造成流體分布不均勻，如彎頭，閥門，縮徑，擴徑，泵，三通等等，對其它儀表而言，這是一個很難解決的問題。V錐流量計可在極為惡劣的情況下均勻流體分布，如在緊鄰儀表上游有單彎管，雙彎管，經過錐體“整流”后的流體分布比較均勻可保證儀表在惡劣的條件下獲得較高的測量精度，由于V型流量計可均勻流體分布曲線，因此同其它類型的差壓流量計相比，對上下游直管段的要求小，建議安裝時在上游留0-3D的直管段，在下游留0-1D的直段管。當用戶的管道尺寸大，管道價格高或直管段不夠的情況下，V錐型流量計將是最佳選擇。在過去十年內，對V型流量計的上游有一個90℃的單彎管或兩個不在一個平面上的雙彎管的情況進行了測試，測試結果表明，V錐型流量計可在緊鄰它的地方裝有一個彎管或不在同一個平面上的雙彎管而不會對測量精度有影響。這對那些大口徑，費用昂貴的管路用戶，或較短運行管路的用戶帶來好處。

2、量程比很寬

可以測量較低雷諾數范圍（Re≥8000）的流量（小流量）。

典型量程比是10∶1，選擇合適的參數，可以做到50∶1。由于V錐體懸掛在管道的中央，直接與高流速區域產生相互作用，迫使高流速區域與靠近管壁的低流速混合；當流量減小時，V錐繼續與管道內的最大流速產生相互作用，在其它差壓儀表可能檢測不出差壓信號時，V錐傳感器仍然能夠產生差壓信號低到8000。這是V錐流量計在檢測小流量時的一個最大優點。

3、高精度

V錐傳感器的一次元件精度為±0.5%。系統精度取決于V錐傳感器的精度等級和差壓變送器、二次儀表的精度等級等。

4、重復性好

V錐傳感器的重復性優于0.1%

5、V錐傳感器耐磨損，傳感器長期穩定性能好

由于V錐體的外形是收縮流體，在錐體表面產生真空效應，不會對突變表面產生撞擊，沿錐體表面形成分界層，引導流體離開β邊。這意味著β邊不會遭到臟污流體的磨損，因此β系數保持不變，V錐傳感器具有長期穩定性能好的特點。

6、信號穩定性好

差壓檢測一般都有“信號波動”，即使在流量穩定情況下，一次元件產生的信號也會由于干擾而有一定的波動。對于V錐傳感器，流體通過V錐，在V錐體后面形成短的渦流，產生低振幅，高頻率信號，轉換成穩定的V錐信號。其信號波動是孔板的1/10。

7、永久壓力損失小

因為流體對突變V錐的平滑表面沒有撞擊，因此V錐傳感器的永久壓損比孔板低。同樣，由于V錐信號的穩定性，同樣流量的滿量程V錐差壓信號比其它差壓儀表低。同樣的β值，其壓損是孔板的1/3～1/5。

8、V錐體β系數計算范圍寬

由于V錐傳感器的V錐獨特的幾何形狀，使得它的β系數范圍寬，標準的β系數范圍：0.45, 0.55, 0.65, 0.75,0.85。

9、V錐傳感器不堵塞，不粘附，無滯留死區，適用于臟污介質的流量測量

由于V錐傳感器具有自清潔的功能，不會在管內有流體中的顆粒、殘渣、凝結物沉積的滯留區域，適用于臟污流體的流量測量，比如：焦爐媒氣、高爐媒氣、原料油、渣油等。

10、可以測量高溫高壓的介質

工作溫度最高850℃，最大壓力40MPa。

11、規格齊全，安裝方式靈活

可選擇法蘭式、對夾式、直接焊接式等。管徑從15mm～2000mm。缺點

當然，作為差壓流量計的一種，它由于成本關系而并不能完全取代孔板、文丘里等傳統差壓流量計的位置。相比渦街流量計、電磁流量計等，它又有安裝導壓管等劣勢。電磁流量計

工作原理

電磁流量計是一種應用法拉第電磁感應定律的流量計，其傳感器主要由內襯絕緣材料的測量管，穿通測量管壁安裝的一對電極和用以產生工作磁場的一對線圈及鐵芯組成。當導電流體流經傳感器測量管時，在電極上將感應與流體平均流速成正比的電壓信號。該信號經轉換器放大處理，直接顯示流量及總量并可輸出模擬、數字信號。測量介質

測量各種酸、堿、鹽等腐蝕液體；各種易燃，易爆介質；各種工業污水，紙漿，泥漿等。電磁流量計不能用于測量氣體、蒸氣以及含有大量氣體的液體.不能用來測量電導率很低的液體介質,不能測量高溫高壓流體。

優點

1、電磁流量計可用來測量工業導電液體或漿液。

2、無壓力損失。

3、測量范圍大，電磁流量變送器的口徑從2.5ｍｍ到2.6ｍ。

4、電磁流量計測量被測流體工作狀態下的體積流量，測量原理中不涉及流體的溫度、壓力、密度和粘度的影響。

5、無節流部件，因此壓力損失小，減少能耗，只與被測流體的平均速度有關，測量范圍寬；只需經水標定后即可測量其他介質，無須修正，最適合作為結算用計量設備使用。由于技術及工藝材料的不斷改進，穩定性、線性度、精度和壽命的不斷提高和管徑的不斷擴大，對于固液兩相的介質的測量采用了可更換電極以及刮刀電極的方式，解決了高壓（32MPA）、耐腐蝕（防強酸、堿襯里）介質的測量問題，以及口徑的不斷擴大（最大作到 3200MM 口徑），壽命的不斷增長（一般大于 10 年），電磁流量計得到越來越廣泛的應用，其成本也得到了降低，但整體價格特別是大管徑的價格仍較高，因此在流量儀表的采購中有重要的地位。

缺點

1、電磁流量計的應用有一定局限性，它只能測量導電介質的液體流量，不能測量非導電介質的流量，例如氣體和水處理較好的供熱用水。另外在高溫條件下其襯里需考慮。

2、電磁流量計是通過測量導電液體的速度確定工作狀態下的體積流量。按照計量要求，對于液態介質，應測量質量流量，測量介質流量應涉及到流體的密度，不同流體介質具有不同的密度，而且隨溫度變化。如果電磁流量計轉換器不考慮流體密度，僅給出常溫狀態下的體積流量是不合適的。

3、電磁流量計的安裝與調試比其它流量計復雜，且要求更嚴格。變送器和轉換器必須配套使用，兩者之間不能用兩種不同型號的儀表配用。在安裝變送器時，從安裝地點的選擇到具體的安裝調試，必須嚴格按照產品說明書要求進行。安裝地點不能有振動，不能有強磁場。在安裝時必須使變送器和管道有良好的接觸及良好的接地。變送器的電位與被測流體等電位。在使用時，必須排盡測量管中存留的氣體，否則會造成較大的測量誤差。

4、電磁流量計用來測量帶有污垢的粘性液體時，粘性物或沉淀物附著在測量管內壁或電極上，使變送器輸出電勢變化，帶來測量誤差，電極上污垢物達到一定厚度，可能導致儀表無法測量。

5、供水管道結垢或磨損改變內徑尺寸，將影響原定的流量值，造成測量誤差。如100ｍｍ口徑儀表內徑變化1ｍｍ會帶來約2％附加誤差。

6、變送器的測量信號為很小的毫伏級電勢信號，除流量信號外，還夾雜一些與流量無關的信號，如同相電壓、正交電壓及共模電壓等。為了準確測量流量，必須消除各種干擾信號，有效放大流量信號。應該提高流量轉換器的性能，最好采用微處理機型的轉換器，用它來控制勵磁電壓，按被測流體性質選擇勵磁方式和頻率，可以排除同相干擾和正交干擾。但改進的儀表結構復雜，成本較高。

7、價格較高。

渦街流量計 工作原理

渦街流量計的原理是在流量計管道中，設置一阻流件，當流體流經阻流件時，由于阻流件表面的阻流作用等原因，在其下游會產生兩列不對稱的旋渦，這些旋渦在阻流件的側后方分開，形成所謂的卡門（Karman）旋渦列，兩列旋渦的旋轉方向是相反的，卡門從理論上證明了當h/L=0.281（h為兩旋渦列之間的寬度，L為兩個相鄰旋渦間的距離）時，旋渦列是穩定的，在此情況下，產生旋渦的頻率f與流量計管道中流體流速υ呈線性關系。測量介質

渦街流量計,主要用于工業管道介質流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質。其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。優點

1、渦街流量計無可動部件，測量元件結構簡單，性能可靠，使用壽命長。

2、渦街流量計測量范圍寬。量程比一般能達到1：10。

3、渦街流量計的體積流量不受被測流體的溫度、壓力、密度或粘度等熱工參數的影響。一般不需單獨標定。它可以測量液體、氣體或蒸汽的流量。

4、它造成的壓力損失小。

5、準確度較高，重復性為0.5％，且維護量小。缺點

1、渦街流量計工作狀態下的體積流量不受被測流體溫度、壓力、密度等熱工參數的影響，但液體或蒸汽的最終測量結果應是質量流量，對于氣體，最終測量結果應是標準體積流量。質量流量或標準體積流量都必須通過流體密度進行換算，必須考慮流體工況變化引起的流體密度變化。

2、造成流量測量誤差的因素主要有：管道流速不均造成的測量誤差；不能準確確定流體工況變化時的介質密度；將濕飽和蒸汽假設成干飽和蒸汽進行測量。這些誤差如果不加以限制或消除，渦街流量計的總測量誤差會很大。

3、抗振性能差。外來振動會使渦街流量計產生測量誤差，甚至不能正常工作。通道流體高流速沖擊會使渦街發生體的懸臂產生附加振動，使測量精度降低。大管徑影響更為明顯。

4、對測量臟污介質適應性差。渦街流量計的發生體極易被介質臟污或被污物纏繞，改變幾何體尺寸，對測量精度造成極大影響。

5、直管段要求高。專家指出，渦街流量計直管段一定要保證前40D后20D，才能滿足測量要求。

6、耐溫性能差。渦街流量計一般只能測量300℃以下介質的流體流量。

第四篇：現有轎車發動機工作原理及優缺點分析

現有轎車發動機工作原理及優缺點分析

一．發動機相關結構

一．發動機排量：發動機排量是發動機各汽缸工作容積的總和，一般用升(L)表示。而汽缸工作容積則是指活塞從上止點到下止點所掃過的氣體容積，又稱為單缸排量，它取決于缸徑和活塞行程。發動機排量是非常重要的發動機參數，它比缸徑和缸數更能代表發動機的大小，發動機的許多指標都同排氣量密切相關。一般來說，排量越大，發動機輸出功 率越大。

二．發動機參數：例如“L4”、“V6”、“V8”、“W12”這些都表示發動機汽缸的排列形式和缸數。汽車發動機常用缸數有3缸、4缸、6缸、8缸、10缸、12缸等。一般說來，排量1升以下的發動機常用3缸，例如0.8升的奧拓和福萊爾轎車。排量1升至2.5升一般為4缸發動機，常見的經濟型轎車以及中檔轎車發動機基本都是4缸。3升左右的發動機一般為6缸，比如排量3.0升的君威和新雅閣轎車。排量4升左右的發動機一般為8缸，比如排量4.7升的北京吉普的JEEP4700。排量5.5升以上的發動機一般用12缸發動機，例如排量6升的寶馬760Li 就采用V12發動機。在同等缸徑下，通常缸數越多排量越大，功率也就越高；而在發動機排量相同的情況下，缸數越多，缸徑越小，發動機轉速就可以提高，從而獲得較大的提升功率。

二．四沖程發動機工作原理

當前轎車主要使用四沖程發動機做功，所以這里給出了四沖程發動工作原理。

進氣沖程

活塞在曲軸的帶動下由上止點移至下止點。此時排氣門關閉，進氣門開啟。在活塞移動過程中，氣缸容積逐漸增大，氣缸內形成一定的真空度。空氣和汽油的混合物通過進氣門被吸入氣缸，并在氣缸內進一步混合形成可燃混合氣。壓縮沖程

進氣沖程結束后，曲軸繼續帶動活塞由下止點移至上止點。這時，進、排氣門均關閉。隨著活塞移動，氣缸容積不斷減小，氣缸內的混合氣被壓縮，其壓力和溫度同時升高。

作功沖程

壓縮沖程結束時，安裝在氣缸蓋上的火花塞產生電火花，將氣缸內的可燃混合氣點燃，火焰迅速傳遍整個燃燒室，同時放出大量的熱能。燃燒氣體的體積急劇膨脹，壓力和溫度迅速升高。在氣體壓力的作用下，活塞由上止點移至下止點，并通過連桿推動曲軸旋轉作功。這時，進、排氣門仍舊關閉。

排氣沖程

排氣沖程開始，排氣門開啟，進氣門仍然關閉，曲軸通過連桿帶動活塞由下止點移至上止點，此時膨脹過后的燃燒氣體(或稱廢氣)在其自身剩余壓力和在活塞的推動下，經排氣門排出氣缸之外。當活塞到達上止點時，排氣行程結束，排氣門關閉。

三．發動機分類及其優缺點分析 發動機的分類

一．按進氣系統工作方式

一．自然吸氣發動機：

自然吸氣是汽車進氣的一種，是在不通過任何增壓器的情況下，大氣壓將空氣壓入燃燒室的一種形式。二．渦輪增壓發動機：

渦輪增壓，是一種利用內燃機運作轉產生的廢氣驅動空氣壓縮機)的技術。

增壓原理

渦輪增壓裝置主要是由渦輪室和增壓器組成。首先是渦輪室的進氣口與發動機排氣歧管相連，排氣口則接在排氣管上。然后增壓器的進氣口與空氣濾清器管道相連，排氣口接在進氣管上，最后渦輪和葉輪分別裝在渦輪室和增壓器內，二者同軸剛性聯接。這就是一個完整的渦輪增壓裝置。

一般來說，渦輪增壓都是利用發動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內的渦輪，渦輪帶動同軸的葉輪，葉輪壓縮輸送由空氣濾清器管道來的空氣，使之增壓之后進入氣缸。當發動機轉速增快，廢氣的排出速度與渦輪轉速也同步增快，葉輪又壓縮更多的空氣進入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以使更多的燃料充分燃燒，相應的增加燃料量和調整一下發動機的轉速，就可以實現增加發動機的輸出功率了。

三．機械增壓發動機

機械增壓是指針對自然進氣引擎在高轉速區域會出現進氣效率低落的問題，從最基本的關鍵點著手，也就是想辦法提升進氣歧管內的空氣壓力，以克服氣門干涉阻力，雖然進氣歧管、氣門、凸輪軸的尺寸不變，但由于進氣壓力增加的結果，讓每次氣門開啟時間內能擠入燃燒室的空氣增加了，因此噴油量也能相對增加，讓引擎的工作能量比增壓之前更為強大。

增壓原理

由于各類引擎的皮帶盤尺寸差異不大，同時受限于引擎安裝空間，因此機械增壓器的工作轉速遠低于3,000rpm，與渦輪增壓器經常處于10,000rpm以上超高轉域的情形相去甚遠，同時機械增壓器轉速是完全連動于引擎轉速，兩者呈現平起平坐的現象，形成一組穩定之等差數線，而且增壓器與引擎之間會互相影響，當一方運轉受阻的時候，必定會藉由皮帶傳輸而影響另一方的運作，這就是機械增壓器的特性。

四．雙增壓發動機

在典型的二級可調增壓系統中，兩臺渦輪增壓器成串聯布置。二級可調增壓系統由高壓級增壓器、低壓級增壓器、廢氣流量分配閥和空氣旁通閥組成。高壓級增壓器為一個小增壓器，低壓級增壓器為一個大增壓器。如果增壓壓比較高，則需要考慮在壓氣機間對增壓空氣冷卻。

二．按氣缸排列式

一．直列式

所有汽缸均肩并肩排成一個平面，它的缸體和曲軸結構簡單，而且使用一個汽缸蓋。可用“L”代表。二．V型

V型發動機就是將所有汽缸分成兩組，把相鄰汽缸以一定夾角布置一起，使兩組汽缸形成有一個夾角的平面，從側面看汽缸呈V字形的發動機。V型發動機的高度和長度尺寸小，在汽車上布置起來較為方便。它便于通過擴大汽缸直徑來提高排量和功率并且適合于較高的汽缸數。三．水平對置發動機

水平對置發動機，發動機活塞平均分布在曲軸兩側，在水平方向上左右運動。使發動機的整體高度降低、長度縮短、整車的重心降低，車輛行駛更加平穩,發動機安裝在整車的中心線上，兩側活塞產生的力矩相互抵消，大大降低車輛在行駛中的振動，使發動機轉速得到很大提升，減少噪音。

三．按冷卻方式分

一．水冷發動機

由于水的比熱高，并且在零件與冷卻介質間有良好的傳熱性能，因此現代汽車發動機大多采用水冷卻。采用水作為冷卻介質的發動機稱為水冷發動機。冷卻液也就是水，由水泵輸送，流過發動機和水散熱器。二．風冷發動機

風冷發動機，是以空氣作為冷卻介質的發動機。它在氣缸及缸蓋的外壁鑄造出一些散熱片，并用冷卻風扇使空氣高速吹過散熱片表面，帶走發動機散出的熱量, 使發動機冷卻。四．按燃油供應方式分

一．電噴發動機

電噴發動機是采用電子控制裝置，取代傳統的機械系統（如 化油器）來控制發動機的供油過程。如汽油機電噴系統就是通過各種傳感器將發動機的溫度、空燃比、油門狀況、發動機的轉速、負荷、曲軸位置、車輛行駛狀況等信號輸入電子控制裝置，電子控制裝置根據這些信號參數，計算并控制發動機各氣缸所需要的噴油量和噴油時刻，將汽油在一定壓力下通過噴油器噴入到進氣管中霧化。并與進入的空氣氣流混合，進入燃燒室燃燒，從而確保發動機和催化轉化器始終工作在最佳狀態。這種由電子系統控制將燃料由噴油器噴入發動機進氣系統中的發動機稱為電噴發動機。二．缸內直噴發動機

缸內直噴（FSI）就是直接將燃油噴入氣缸內與進氣混合的技術。噴射壓力也進一步提高，使燃油霧化更加細致，真正實現了精準地按比例控制噴油并與進氣混合，并且消除了缸外噴射的缺點。同時，噴嘴位置、噴霧形狀、進氣氣流控制，以及活塞頂形狀等特別的設計，使油氣能夠在整個氣缸內充分、均勻的混合，從而使燃油充分燃燒，能量轉化效率更高。

發動機的優缺點分析 優點

一．自然吸氣發動機

1．技術成熟，穩定性較高 2．動力輸出平順，反映速度快 二．渦輪增壓發動機 1．提高燃油經濟性，降低尾氣排放 2．小排量高功率，能夠提供持續的動力

三．機械增壓發動機

相對于渦輪增壓技術，機械增壓完全解決了油門響應滯后，渦輪遲滯和動力輸出突然現象，達到瞬時油門響應，動力隨轉速線性輸出，增加駕駛性能能效果。此外，在低速高扭、瞬間加速，機械增壓技術都優于渦輪增壓技術。機械增壓技術不需跟發動機的潤滑系統連接，不需要冷卻，免維護，工作可靠，而且壽命長。

四．雙增壓發動機

1．應用二級增壓系統可以獲得更高的進氣壓力，提高發動機動力性和 高原適應能力。

2．采用二級增壓器，極大地拓寬了增壓系統的流量范圍，可以使柴油 機滿足高功率、大轉矩、低油耗的要求。

3．采用二級增壓器，可以對排氣歧管內的廢氣壓力及進氣管的增壓壓 力實施調節，實現EGR，滿足排放要求。

4．二級增壓系統如果采用較小慣量的低壓級增壓器，可以有效的解決 系統加速滯后問題。

五．直列式發動機

1．制造成本較低 2．穩定性高 3．低速扭矩特性好 4．燃料消耗少 5．尺寸緊湊

六．V型發動機

1．效率較直列型發動機更高

2．較直列型發動機更穩定

七．水平對置型發動機

水平對置發動機的最大優點是重心低。由于它的氣缸為“平放”，不僅降低了汽車的重心，還能讓車頭設計得又扁又低，這些因素都能增強汽車的行駛穩定性。同時，水平對置的氣缸布局是一種對稱穩定結構，這使得發動機的運轉平順性比V型發動機更好，運行時的功率損耗也是最小。當然更低的重心和均衡的分配也為車輛帶了更好的操控性。

八．水冷發動機

1．冷卻效果好

2．冷卻均勻

3．工作可靠

4．不受環境影響

5．噪聲低 九．風冷發動機

1．結構簡單 2．質量輕 3．維護使用方便 4．對氣候變化適應性強 5．起動快 6．不需要散熱器 7．可運用于缺水地區 十．電噴發動機 1．功率高

2．省油

3．噪音低

4．一次點火率高

5．能準確控制混合器的質量，保證缸內燃料燃燒完全。

十一．缸內直噴發動機

1.缸內直噴式汽油發動機的優點是油耗量低，升功率大。

2.壓縮比高達12，與同排量的一般發動機相比功率與扭矩都提高了 10%。

缺點

一．自然吸氣發動機

1.跟渦輪增壓發動機相比動力上有差距。二．渦輪增壓發動機

1.動力輸出反應滯后，平順性有待提升。2.后期保養維護費用不低。

3.在經過了增壓之后，發動機在工作時的壓力和溫度都大大升高，因此發動機壽命會比同樣排量沒有經過增壓的發動機要短，而且機械性能、潤滑性能都會受到影響，這樣也在一定程度上限制了渦輪增壓 技術在發動機上的應用。

三．機械增壓發動機

1.加速效果不是很明顯，與自然吸氣引擎差別不大。

2.會損失發動機部分動能，機械增壓靠皮帶帶動，歸根到底驅動力還是 引擎。

3.高轉速時會產生大量的摩擦，影響到轉速的提高，噪音大。四．雙增壓發動機

1．需要較大的空間 2．價格比較昂貴

3．EGR率控制不如可變增壓系統控制靈活 4．在高轉速時相對于可變增壓系統油耗偏高

五．直列型發動機

六．V型發動機

1．結構復雜

2．成本高

七．水平對置型發動機

1．結構復雜，不易制造。

4．機體較寬，不利于布局。

5．活塞水平放置和其自身重力的作用，其水平往返運行中的頂部和底 部與缸套的摩擦程度就不一樣，這會使得缸套的上下兩個內面出現 不同的磨損，底部會磨損的要多一些。2．橫置的氣缸因為重力的原因，會使機油流到底部，使一邊氣缸得不 到充分的潤滑。3．護養成本高。功率較低，難以適合配備6缸以上的汽車。

八．水冷發動機 6．水平對置能夠抵消橫向的振動，只是一種理想狀況，如果由于積碳 等原因導致氣門不能完全閉合，也會造成缸壓不等，這就會造成橫 向力不等，這種情況下同樣會造成左右抖動。

1.構造復雜 2.成本較高

3.故障率高及維修復雜

4.功率損耗大 九．風冷發動機

1．缸體和缸蓋剛度差 2．振動大 3．噪聲大 4．容易過熱 十．電噴發動機

1．較缸內直噴發動機，該發動機噴射時可能造成汽油的浪費

2．電動汽油泵是靠流過汽油泵的燃油來進行冷卻的。在油箱缺油狀態

十一．缸內直噴發動機

1.零組件復雜 2.價格昂貴

3.對汽油優質要求很高

下長時間運轉發動機，會使電動汽油泵因過熱而燒壞。

第五篇：高壓均質機工作原理及其優缺點

高壓均質機工作原理及其優缺點

徐星月

高壓均質機以高壓往復泵為動力傳遞及物料輸送機構，將物料輸送至工作閥(一級均質閥及二級乳化閥)部分。要處理物料在通過工作閥的過程中，在高壓下產生強烈的剪切、撞擊和空穴作用，從而使液態物質或以液體為載體的固體顆粒得到超微細化。

物料在尚未通過工作閥時，一級均質閥和二級乳化閥的閥芯和閥座在力F1和F2的作用下均緊密地貼合在一起。物料在通過工作閥時，閥芯和閥座都被物料強制地擠開一 條狹縫，同時分別產生壓力P1和P2以平衡力F1和F2。物料在通過一級均質閥時，壓力從P1突降至P2，也就隨著這壓力能的突然釋放，在閥芯、閥座和沖擊環這三者組成的狹小區域內產生類似爆炸效應的強烈的空穴作用，同時伴隨著物料通過閥芯和閥座間的狹縫產生的剪切作用以及與沖擊環撞擊產生的高速撞擊作用，如此強烈地綜合作用，從而使顆粒得到超微細化。一般來說，P2的壓力(即乳化壓力)調得很低，二級乳化閥的作用主要是使已經細化的顆粒分布得更加均勻一些。

高壓均質機的分類：

按結構型式分為立式整體型均質機和臥式組合型均質機。前者一般適用于中小型設備(功率在45kw以下)；后者適用于大型設備(功率在45kw以上)。目前國內大多數廠家生產的都是立式整體型均質機。這種型式結構緊湊，外形美觀占地面積小。但對大型設備而言，穩定性就成了主要的問題。所謂臥式組合型均質機指的是電機、減速箱、曲軸箱、潤滑站等相對獨立成塊，并分布在同一水平面上，通過皮帶(輪)、聯軸器、油管等連成一體。整機重心低、運轉平穩、檢修方便。

按柱塞每分鐘的往復次數分為普通型均質機和低速型均質機。美國Gaulin公司將柱塞每分鐘往復次數在150次以下劃為低速型，在150次以上的稱為普通型。均質機曲軸的 轉速(即同比決定柱塞的往復頻率)是決定整機性能的最關鍵的因素之一。在材質、加工精度、結構等相同的情況下，在一定范圍內轉速越低，則各磨擦副(如軸與瓦、柱塞與密封等)在單位時間內的磨損度、泵體內各受力零件(如閥芯、閥座等)在同等時間內的損壞程度均大幅度降低，且設備運轉的穩定性也大大提高。

按控制方式可 分為手動控制式、手調液力控制式以及全自動控制式。目前，手動控制式在市場上占主導地位。如果整條生產線都是自動控制的，可選用全自動控制均質機。關于全自動控制均質機，可參閱《均質機、噴霧泵自動控制技術》

按使用情況可分為生產用均質機和實驗型均質機。JHG系列實驗型均質機具有以下特點：1)采用柱塞水平運動結構，與柱塞垂直(上下)運動的實驗機相比，其柱塞處可噴淋冷卻水，從而延長柱塞密封圈的壽命 2)物料泄漏后不會進入油箱 3)立方體形的整體造型，美觀且操作方便，并可加輪子方便搬運。

按均質機在生產線上的位置可分為上游均質機和下游均質機。一般在滅菌前使用的均質機稱上游均質機，在滅菌后使用的均質機稱下游均質機。通常前者采用一般的均質機即可，而后者要采用無菌均質機。所謂無菌均質機，就是將均質機柱塞處的動密封泄漏點以及進出口的靜密封處的泄漏點通過蒸汽(或過熱水)與大氣隔絕，這樣的均質機可作為無菌設備在殺菌后使用。

相對于離心式分散乳化設備(如膠體磨、高剪切混合乳化機等)），高壓均質機的優點是1.細化作用更為強烈。這是因為工作閥的閥芯和閥座之間在初始位是緊密貼合的，只是在工作時被料液強制擠出了一條狹縫；而離心式乳化設備的轉定子之間為滿足高速旋轉并且不產生過多的熱量，必然有較大的間隙(相對均質閥而言)；同時，由于均質機的傳動機構是容積式往復泵，所以從理論上說，均質壓力可以無限地提高，而壓力越高，細化效果就越好。2.均質機的細化作用主要是利用了物料間的相互作用，所以物料的發熱量較小，因而能保持物料的性能基本不變。

3.均質機能定量輸送物料，因為它依靠往復泵送料。

主要缺點：

1.均質機耗能較大5)均質機的易損使較多，維護工作量較大，特別在壓力很高的情況下 2.均質機不適合于粘度很高的情況