化工基础3.5-流体输送设备

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1、化工基础1教学目的：重点：难点：熟悉各种流体输送机械，了解各种流体输送机械的工作原理和操作特点，能够根据实际需要正确选择适宜的流体输送机械。离心泵的工作原理、性能参数、特性曲线离心泵安装高度的计算；3.5流体输送设备2采用流体输送设备操作的目的是为了提高流体的动能、位能或静压能，或用于克服沿程的阻力，也可能几种目的兼而有之。3按输送的介质分类：液体——泵气体——风机、压缩机流体输送设备分类按工作原理分类：离心式正位移式(容积式)：往复式、旋转式其它（如喷射式）41、离心泵5（1）离心泵的构造和工作原理主要组成部分是叶轮和蜗形泵壳。叶轮安装在泵壳内，液体入口在泵壳中央，正对叶轮中心，并与吸入

2、导管相连。压出口在泵壳旁侧，联结压出导管。6由若干个弯曲的叶片组成的叶轮置于具有蜗壳通道的泵壳之内。叶轮紧固于泵轴上泵轴与电机相连，可由电机带动旋转。吸入口位于泵壳中央与吸入管路相连，并在吸入管底部装一止逆阀。泵壳的侧边为排出口，与排出管路相连，其上装有调节阀。7叶轮：由4～12片向后弯曲的叶片组成，安装在泵轴上，由电动机带动而快速旋转。8泵壳泵壳的作用：①汇集液体，即从叶轮外周甩出的液体，再沿泵壳中通道流过，排出泵体；②转能装置，因壳内叶轮旋转方向与蜗壳流道逐渐扩大的方向一致，减少了流动能量损失，并且可以使部分动能转变为静压能。轴封装置轴封：离心泵工作时是泵轴旋转而泵壳不动，泵轴与泵壳之

3、间的密封。作用：防止高压液体从泵壳内沿间隙漏出，或外界空气漏入泵内。9离心泵的工作原理离心泵启动后，泵轴带动叶轮一起作高速旋转运动，迫使预先充灌在叶片间液体旋转，在惯性离心力的作用下，液体自叶轮中心向外周作径向运动。液体在流经叶轮的运动过程获得了能量，静压能增高，流速增大。当液体离开叶轮进入泵壳后，由于壳内流道逐渐扩大而减速，部分动能转化为静压能，最后沿切向流入排出管路。当液体自叶轮中心甩向外周的同时，叶轮中心形成低压区，在贮槽液面与叶轮中心总势能差的作用下，致使液体被吸进叶轮中心。依靠叶轮的不断运转，液体便连续地被吸入和排出。液体在离心泵中获得的机械能量最终表现为静压能的提高。10流体在

4、离心泵叶轮中的运动离心泵工作原理11工作过程启动后，叶轮旋转，并带动液体旋转。液体在离心力的作用下，沿叶片向边缘抛出，液体以较高的静压能及流速流入机壳(沿叶片方向，u,P静)。由于涡流通道的截面逐渐增大，P动P静。液体以较高的压力排出泵体，流到所需的场地。叶片不断转动，液体不断被吸入、排出，形成连续流动。由于液体被抛出，在泵的吸口处形成一定的真空度，泵外流体的压力较高，在压力差的作用下被吸入泵口，填补抛出液体的空间。启动前，前段机壳须灌满被输送的液体，以防止气缚。12气缚现象气缚现象：当启动离心泵时，若泵内未能灌满液体而存在大量气体，则由于空气的密度远小于液体的密度，叶轮旋转产生的惯

5、性离心力很小，因而叶轮中心处不能形成吸入液体所需的真空度，这种可以启动离心泵，使叶轮空转，但不能输送液体的现象称为“气缚现象”。离心泵是一种没有自吸能力的液体输送机械。若泵的吸入口位于贮槽液面的上方，在吸入管路应安装单向底阀和滤网。单向底阀可防止启动前灌入的液体从泵内漏出，滤网可阻挡液体中的固体杂质被吸入而堵塞泵壳和管路。若泵的位置低于槽内液面，则启动时就无需灌泵。13（2）离心泵的主要性能参数离心泵的主要性能参数有扬程、流量、功率和效率。②扬程Ｈ，J/N或m液柱泵的扬程（又称泵的压头）是指泵对单位重量的流体所做的功。亦即液体进出泵前后的压头差。离心泵压头的大小取决于泵的结构（如叶轮直径的

6、大小，叶片的弯曲情况等）、转速及流量。①流量，Ｌ/ｓ或m3/ｈ泵的流量（又称送液能力）是指单位时间内泵所输送的液体数量。与叶轮结构、尺寸和转速有关。一定转速下，扬程与流量之间的关系，可通过实验测定。14离心泵扬程的测定12两测压点之间的管路很短，其间的流动阻力可忽略不计，即Hf=0m液柱扬程并不等于升举高度△Z，升举高度只是扬程的一部分。15③功率轴功率：电机输入离心泵的功率,用Na表示，单位为J/S,W或kW有效功率可表达为在单位时间内，液体自泵实际得到的功称为泵的有效功率，Ne，单位为W。16④效率离心泵输送液体时，通过电机的叶轮将电机的能量传给液体。在这个过程中，不可避免的会有能量损

7、失，也就是说泵轴转动所做的功不能全部都为液体所获得，通常用效率η来反映能量损失。泵的效率与泵的大小、类型、制造精密程度和所输送液体的性质有关17注意：测定条件一般是20℃清水，转速固定（3）离心泵的特性曲线181）qv—He曲线：表示泵的扬程与流量的关系，离心泵的扬程普遍是随流量的增大而下降（流量很小时可能有例外）2）qv～Ne曲线：表示泵的功率与流量的关系，离心泵的功率随流量的增加而上升，流量为零时功率最小。离心泵启动