Autodesk设计机械呼吸阀和单级离心泵

重庆科技学院

《油气储存技术与管理》

课程设计报告

院（系）: 石油与天然气工程学院 专业班级: 储运

学生姓名: 学 号:

设计地点（单位） 石油大楼K802

设计题目: Autodesk设计机械呼吸阀和单级离心泵

完成日期： 2014 年 12 月 19日

指导教师评语: ________ _______________________________________ ________________________________________________________________

成绩（五级记分制）:

指导教师（签字）:

摘要

在油气存储应用中，泵与阀都是在油库等油、气存储中必不可少的设备，泵与阀在

油气存储中应用广泛。Autodesk这一软件在工艺设计中必不可少的三维设计软件，本文

就Autodesk作简要介绍，以及用Autodesk来设计和制作在油气存储中常见到的机械呼

吸阀和单级离心泵做简要的介绍、装卸过程及其两个设备的工作原理做介绍。

关键词：Autodesk 机械呼吸阀 单级离心泵

ABSTRACT In oil and gas storage application, pump and valve are essential in the terminal such as oil, gas storage equipment, pump and valve widely used in the oil and gas storage. Autodesk is essential in the design of the software in the process of 3 d design software, this article is a brief introduction of the Autodesk, Autodesk and used to design and production in oil and gas storage commonly mechanical breather valve and single-stage centrifugal pump are introduced briefly,

loading and unloading process and introduce two equipment principle of work to do.

Keywords:Autodesk；Mechanical breather valve；; Single-stage centrifugal pump

目录

摘要 ...................................................................... I

ABSTRACT ................................................................. II

目录 ...................................................................... I

1 绪论 .................................................................... 1

2 大呼吸损耗及其影响因素 .................................................. 2

3 固定顶油罐大呼吸损耗的计算公式 .......................................... 3

3.1 API经验公式 ....................................................... 3

3.2 美国环保局公式 ................................................... 3

3.3 瓦氏公式 .......................................................... 3

4 结论 .................................................................... 5

5 参考文献 ............................................... 错误！未定义书签。

1 绪论

Autodesk Inventor软件是美国AutoDesk公司于1999年底推出的三维可视化实体模拟软件，在设计工业用部件的应用上表现出其优势所在，方便使用者在建模方面进行创作，并制作其部件相应的装卸程序。机械呼吸阀作用在一般情况下，保持油罐的密闭性，在一定程度上减少油品的蒸发损耗。而在必要时，能自动通气调节平衡油罐内外压力，对油罐起到安全作用。是油气存储中必不

可少的重要部件。单级离心泵在油气存储应用中主要起到一个提供动力的作用，是输油的动力所在，

为存储区提供稳定，安全，可靠的输送环境。

2 Autodesk Inventor软件

Autodesk Inventor软件是美国AutoDesk公司于1999年底推出的三维可视化实体模拟软件，

目前已推出最新版本INVENTor 2012，实验室使用的是INVENTor 6。它包含三维建模、信息管理、

协同工作和技术支持等各种特征。使用Autodesk Inventor可以创建三维模型和二维制造工程图、可

以创建自适应的特征、零件和子部件，还可以管理上千个零件和大型部件，它的“连接到网络”工具可

以使工作组人员协同工作，方便数据共享和同事之间设计理念的沟通。Inventor在用户界面简单，

三维运算速度和着色功能方面有突破的进展。它是建立在ACIS三维实体模拟核心之上，设计人员能够简单迅速地获得零件和装配体的真实感，这样就缩短了用户设计意图的产生与系统反应时间的

距离，从而最小限度的影响设计人员的创意和发挥。

Autodesk Inventor 是AutoCAD 用户的最佳选择。它不仅进入了三维设计，而且不会增加在二

维设计数据和AutoCAD 专业技术上的附加投资。

作为AutoCAD软件的开发者，Autodesk 了解您的设计过程，并且研发出系列软件，使得进入

三维设计更加简便。没有一家公司能够比Autodesk 更尽心竭力地帮助设计师，用最低的成本，设

计出最精良的产品。

Inventor为设计者提供了一个自由的环境，使得二维设计能够顺畅地转入三维设计环境，同时

能够在三维环境中重用现有的DWG 文件，并且能够与其他应用软件的用户共享三维设计的数据。

Inventor 为设计和制造提供了优良的创新和简便的途径。

3 机械呼吸阀

3.1 作用及结构

呼吸阀是固定在储罐顶端的通风装置，以保证罐内压正常状态，防止罐内超压或超

真空合储罐遭受损坏，也可减少液体挥发损耗。机械呼吸阀主要满足储罐大小呼吸的通

气要求与阻火器配套安装在储存甲、乙、丙类液体的储罐顶上。

机械呼吸阀是保护油罐安全的重要附件，装设在油罐的顶板上，由压力阀和真空阀

两部分组成。它的作用在一般情况下，保持油罐的密闭性，在一定程度上减少油品的蒸

发损耗。而在必要时，能自动通气调节平衡油罐内外压力，对油罐起到安全作用。

机械呼吸阀的基本构造分为阀体，阀盖，密封圈，呼出阀，吸入阀，阻火层，连接

法兰，禁锢螺栓，禁锢螺丝。

3.2 工作原理

机械呼吸阀是靠阀盘自身的重量，控制油罐的呼气压力或吸气真空度，保持罐内一

定压力。其压力阀的额定控制压力一般为2kPa，真空阀的额定控制压力一般为-0.5kPa。

当罐内油气压力大于油罐允许压力时，油蒸汽经压力阀外逸，此时真空阀处于关闭状态；

当罐内油气压力小于油罐允许真空度时，新鲜空气通过真空阀进入罐内，此时压力阀处

于关闭状态，允许压力（或真空压力）靠调节盘的重量来控制。

使用中必须注意：呼吸阀座盘若太轻或有损坏，容易使罐内轻质油品的蒸气大量向

罐外散逸，或阀盘升降失灵，就有可能使油罐产生爆裂或压瘪变形的危险。机械呼吸阀

有时会锈蚀发生堵塞，在冬季会因油蒸汽内含水而使阀盘与阀座冻结。

3.3 Autodesk设计

在用Autodesk设计制作机械呼吸阀的装卸动画时要对阀体充分了解。了解呼吸发

的工作原理，设计思路，设计理念。对阀体及阀内各个部件加以了解，才能设计和制作

好其装配流程。

机械呼吸阀的构造分为阀体，阀盖，密封圈，呼出阀，吸入阀，阻火层，连接法兰，

禁锢螺栓，禁锢螺丝。

油气储存技术与管理课程设计报告 固定顶油罐大呼吸损耗的计算公式

油气储存技术与管理课程设计报告 结论

4 单级离心泵

4.1作用及结构

离心泵最典型的作用就是将机械能转化为液体的压力能的叶片式水力机械。将液体

又一个位置输送到另一个位置，起到一个提供动力的作用。主要用途为原油输送，井底

注水，油井抽油，污水处理，生活供水等。单级离心泵的结构主要由吸入室，叶轮，排

出室，轴，密封填料，支座等结构构成。有些离心泵还安有导叶，诱导轮和平衡盘等。

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。叶轮是亦歆离心泵的核心部分，它转速高出力大，叶轮上的叶片又起到主要作用，

叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要求光滑，以减少水流的摩擦损失。

泵体也称泵壳，它是上海亦歆水泵的主体。起到支撑固定作用，并与安装轴承的托架相

连接。 泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转距传给叶轮，所以它是

传递机械能的主要部件。轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件，有滚动轴承和滑动轴承两

种。滚动轴承使用牛油作为润滑剂加油要适当一般为2/3～3/4的体积太多会发热，太

少又有响声并发热！滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的,加油到油位线。太多油要沿

泵轴渗出并且漂*，太少轴承又要过热烧坏造成事故！在水泵运行过程中轴承的温度最

高在85度一般运行在60度左右，如果高了就要查找原因（是否有杂质，油质是否发黑，

是否进水）并及时处理。密封环又称减漏环。叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内

高压区的水经此间隙流向低压区，影响泵的出水量，效率降低！间隙过小会造成叶轮与

泵壳摩擦产生磨损。为了增加回流阻力减少内漏，延缓叶轮和泵壳的所使用寿命，在泵

壳内缘和叶轮外援结合处装有密封环，密封的间隙保持在0.25～1.10mm之间为宜。填

料函主要由填料，水封环，填料筒，填料压盖，水封管组成。填料函的作用主要是为了

封闭泵壳与泵轴之间的空隙，不让泵内的水流不流到外面来也不让外面的空气进入到泵

内。始终保持水泵内的真空！当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内

使填料冷却！保持水泵的正常运行。所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料函的检查

是特别要注意！在运行600个小时左右就要对填料进行更换。

4.2 工作原理

离心泵一般由电动机带动，在启动泵前，泵体及吸入管路内充满液体。当叶轮高速

旋转时，叶轮带动叶片间的液体一道旋转，由于离心力的作用，液体从叶轮中心被甩向

叶轮外缘（流速可增大至15～25m/s），动能也随之增加。当液体进入泵壳后，由于蜗壳

形泵壳中的流道逐渐扩大，液体流速逐渐降低，一部分动能转变为静压能，于是液体以

较高的压强沿排出口流出。与此同时，叶轮中心处由于液体被甩出而形成一定的真空，

而液面处的压强Pa比叶轮中心处要高，因此，吸入管路的液体在压差作用下进入泵内。

叶轮不停旋转，液体也连续不断的被吸入和压出。由于离心泵之所以能够输送液体，主

要靠离心力的作用，故称为离心泵。

离心泵之所以能把水送出去是由于离心力的作用。水泵在工作前，泵体和进水管必

须罐满水形成真空状态，当叶轮快速转动时，叶片促使水快速旋转，旋转着的水在离心

力的作用下从叶轮中飞去，泵内的水被抛出后，叶轮的中心部分形成真空区域。水源的

水在大气压力（或水压）的作用下通过管网压到了进水管内。这样循环不已，就可以实

现连续抽水。

4.3 Autodesk 设计

在用autodesk设计单级离心泵时，首先要观察泵的外部结构，了解泵的机能，

泵的特点，设计制作准确合理的动画软件。在设计时注意每个部位的位置，每个部件的

工作区域，注意各个部件的颜色对比这样才便于分辨泵体结构，了解离心泵的装卸过程。

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。

油气储存技术与管理课程设计报告

固定顶油罐大呼吸损耗的计算公式

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油气储存技术与管理课程设计报告 计算公式

固定顶油罐大呼吸损耗的

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5 结论

使用autodesk来制作机械呼吸阀和单级离心泵的装卸动画，方便直观。通过制作，使机械呼吸阀和单级离心泵的内部结构与装卸的过程更加容易理解，在了解泵与阀的过程中，使兴趣更加浓厚，不仅局限于课本，拓展了眼界，培养多元思维化，立体思维化，加深理解。

6 参考文献

郭光臣，董文兰，张志廉编，《油库设计与管理》，石油大学出版社 1994年6月； 中华人民共和国建设部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫局联合发布， 《石油库设计规范》，2003年3月；

中国石油化学工业部石油化工规划设计院组织编写， 《泵和电动机的选用》 石油工业出版社，1980年7月；

王怀义主编， 《石油化工管道安装设计便查手册》，中国石化出版社 2003年11月。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/39lm.html