《流体输送机械》ppt课件2

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1、第二章流体输送机械一、流体输送机械：为流体提供外加能量的机械（机器和设备）。二、分类泵，液体输送按流体种类分风机或压缩机或真空泵，气体输送离心式往复式按原理分旋转式流体动力作用式由于不同的物料（腐蚀性—酸碱、粘度高—润滑油）不同的输送要求（高压、大流量）等对输送机械具有不同的性能要求，所以泵、风机、压缩机的种类繁多。本章主要以离心泵为研究对象。第一节离心泵离心泵具有结构简单、流量大而且均匀、操作方便的优点。它在化工生产中得到广泛的应用，约占化工用泵的80%-90%。一、离心泵的工作原理图2-1离心泵的构造和装置1叶轮，2蜗壳形泵体（泵壳），3泵

2、轴，4吸入管路，5底阀（单向阀）和滤网，6排出管路如图所示，在蜗壳形泵壳2内，有一固定在泵轴3上的工作叶轮1.叶轮上有6-12片稍微向后弯曲的叶片，叶片之间形成了使液体通过的通道。泵壳中央有一个液体吸入口与吸入管4连接。液体经底阀和吸入管进入泵内。泵壳上的液体压出口与排出管6连接，泵用电机或其他动力装置带动。若在泵启动前，泵内没有液体，而是被气体填充，此时启动是否能够吸上液体呢？原理：甩出、真空、吸入。叶轮旋转时，叶片之间的液体随叶轮一起旋转，在离心力的作用下，液体沿叶片间的通道从叶轮中心被甩到叶轮外围，具有很高的能量，从而液体可流到所需场所。

3、当液体被甩出后，在叶轮中心就会形成一定的真空，外界压力与该真空的压差就使液体经底阀，吸入管道流入叶轮中心。这样，只要叶轮不停地旋转，液体就源源不断地被吸入和排出。气缚：叶轮旋转时不能输送液体的现象。此时泵内充满气体（其密度远小于液体），叶轮转动产生的离心力小，即产生的真空度不够大，贮槽液面与泵吸入口间的压力差小，不足以克服流体在吸入管路中的阻力损失以及液体位能的变化而吸上液体，这种现象称为“气缚”现象。因此在离心泵启动之前，我们必须进行灌泵操作（使泵内充满被输送的液体）。离心泵工作原理图二、离心泵的主要部件离心泵的主要部件有叶轮和泵壳。1、  

4、 叶轮叶轮（Impeller）:离心泵的心脏，是流体获得机械能的主要部件，其转速一般可达1200～3600转/min，高速10700～20450转/min。要求：在流体能量损失最小的情况下，使单位质量流体获得较高的能量。根据其结构可分为：开式半开式闭式图2-2离心泵叶轮的类型（1）开式叶轮：叶轮吸入口一侧没有前盖板，另一侧也没有后盖板。优点：制造简单，清洗方便，不易堵塞适用：输送含较多固体的悬浮液或输送浆状、糊状液体（2）半开式叶轮：没有前盖板，有后盖板适用：输送含固体颗粒和杂质的液体（3）闭式叶轮：叶轮两侧分别有前、后盖板优点：流道封闭，流动

5、摩擦阻力损失小适用：高扬程，输送洁净的液体一般离心泵大多采用闭式叶轮。单吸：构造简单，液体从叶轮一侧被吸入按吸入方式分双吸：叶轮两侧对称，液体从叶轮两侧吸入，吸液能力较大，可消除轴向推动力2、泵壳从叶轮中抛出的流体汇集到泵壳中，泵壳是蜗壳形的故其流道不断地扩大，高速的液体在泵壳中将大部份的动能转化为静压能，从而避免高速流体在泵体及管路内巨大的流动阻力损失。因此泵壳不仅是液体的汇集器，而且还是一个能量转换装置。3、轴封（装置）：旋转的泵轴与固定的泵体之间的密封。密封方式有：填料密封与机械密封，填料密封适用于一般液体，而机械密封适用于有腐蚀性易燃、

6、易爆液体。填料密封：简单易行，维修工作量大，有一定的泄漏，对燃、易爆、有毒流体不适用；机械密封：液体泄漏量小，寿命长，功率小密封性能好，加工要求高。以上三个构造是离心泵的基本构造，为使泵更有效地工作，还需其它的辅助部件：导轮：液体经叶轮做功后直接进入泵体，与泵体产生较大冲击，并产生噪音。为减少冲击损失，设置导轮，导轮是位于叶轮外周的固定的带叶片的环。这些叶片的弯曲方向与叶轮叶片的弯曲方向相反，其弯曲角度正好与液体从叶轮流出的方向相适应，引导液体在泵壳通道内平稳地改变方向，使能量损耗最小，动压能转换为静压能的效率高。底阀（单向阀）：当泵体安装位置

7、高于贮槽液面时，常装有底阀，它是一个单向阀，可防止灌泵后，泵内液体倒流到贮槽中。滤网：防止液体中杂质进入泵体。三、离心泵的主要性能参数离心泵主要性能参数：流量、扬程、功率、效率、转速和汽蚀余量等。1、流量泵的流量（又称为送液能力）是指单位时间内泵所输送的液体体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h。2、扬程H泵的扬程（又称压头）是指单位重量液体流经泵所获得的能量，单位：J/N=m(指m液柱）。目前，在生产中扬程的单位仍习惯用被输送液体的液柱高度m表示。对于一定的泵和一定的液体，在一定转速下，泵的扬程H与流量qv有关。bch0真空表压力表图2

8、-3测定离心泵性能参数的装置由b、c两截面间的柏努利方程：（2-1）由于两截面间的管长很短，其阻力损失通常可以忽略，两截面间的动压头差一般很小也可以略