流体输送机械教学ppt课件

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1、流体输送机械一、化工生产中为什么要流体输送机械？化工生产中大都是连续流动的各种物料或产品。由于工艺需要常需将流体由低处送至高处；由低压设备送至高压设备；或者克服管道阻力由一车间（某地）水平地送至另一车间（另一地）。为了达到这些目的，必须对流体作功以提高流体能量，完成输送任务。这就需要流体输送机械。二、为什么要用不同结构和特性的输送机械？这是因为化工厂中输送的流体种类繁多：1、流体种类有强腐蚀性的、高粘度的、含有固体悬浮物的、易挥发的、易燃易爆的以及有毒的等等；2、温度和压强又有高低之分；3、不同生产过程所需提供的流量和压头又各异。所以需要有各种结

2、构和特性的输送机械。三、化工流体输送机械分类一般可分为四类：即离心式、往复式、旋转式和流体动力作用式。这四种类型机械均有国产产品，且大多数已成为系列化产品。四、本章讨论的主要内容为了能选用一台既符合生产要求，又经济合理的输送机械，不仅要熟知被输送流体的性质、工作条件、输送要求，同时还必须了解各种类型输送机械的工作原理、结构和特性。这样才能正确地选型和合理地使用。这就是本章讨论的主要内容。离心泵的工作原理离心泵的种类很多，但工作原理相同，构造大同小异。其主要工作部件是旋转叶轮和固定的泵壳（如图所示）。叶轮是离心泵直接对液体作功的部件，其上通常有6到

3、12片后弯叶片（即叶片弯曲方向与旋转方向相反）。离心泵工作时，叶轮由电机驱动作高速旋转运动，迫使叶片间的液体也随之作旋转运动。同时因离心力的作用，使液体由叶轮中心向外缘作径向运动。液体在流经叶轮的运动过程中获得能量，并以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在泵壳内，由于流道的逐渐扩大而减速，又将部分动能转化为静压能，达到较高的压强，最后沿切向流入压出管道。在液体受迫由叶轮中心流向外缘的同时，在叶轮中心处形成真空。泵的吸入管路一端与叶轮中心处相通，另一端则浸没在输送的液体内，在液面压力（常为大气压）与泵内压力（负压）的压差作用下，液体经吸入管路进入泵内，

4、只要叶轮的转动不停，离心泵便不断地吸入和排出液体。由此可见离心泵主要是依靠高速旋转的叶轮所产生的离心力来输送液体，故名离心泵。什么是气缚?离心泵若在启动前未充满液体，则泵内存在空气，由于空气密度很小，所产生的离心力也很小。吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内，虽启动离心泵，但不能输送液体，这种现象就称为“气缚”。所以离心泵启动前必须向壳体内灌满液体，在吸入管底部安装带滤网的底阀。底阀为止逆阀，防止启动前灌入的液体从泵内漏失。滤网防止固体物质进入泵内。靠近泵出口处的压出管道上装有调节阀，供调节流量时使用。离心泵的理论压头一、离心泵的理论压头从离

5、心泵工作原理知，液体从离心泵叶轮获得能量而提高了压强。单位质量液体从旋转的叶轮获得多少能量以及影响获得能量的因素，可以从理论上来分析。由于液体在叶轮内的运动比较复杂，故作如下假设：（1）叶轮内叶片的数目无限多，叶片的厚度为无限薄，液体完全沿着叶片的弯曲表面而流动，无任何倒流现象；（2）液体为粘度等于零的理想流体，没有流动阻力。如上图所示，叶轮带动液体一起作旋转运动时，液体具有一个随叶轮旋转的圆周速度u，其运动方向为所处圆周的切线方向；同时，液体又具有沿叶片间通道流的相对速度w，其运动方向为所在处叶片的切线方向；液体在叶片之间任一点的绝对速度c为该

6、点的圆周速度u与相对速度w的向量和。由图可导出三者之间的关系：叶轮进口处（2-1）叶轮出口处（2-2）泵的理论压头可从叶轮进出口之间列柏努利方程求得（2-3）即（2-4）式中:H∞____叶轮提供给液体的压头，m；HP_____理想液体经理想叶轮后静压头的增量，m；HC____理想液体经理想叶轮后动静压头的增量，m；p1、p2_____液体在进、出口处的压强，Pa；上式没有考虑进、出口两点高度不同，因叶轮每转一周，两点高低互换两次，按时均计此高差可视为零。离心泵的功率与效率泵的有效功率与效率泵在运转过程中由于存在种种损失，使泵的实际（有效）压头和

7、流量均较理论值为低，而输入泵的功率较理论值为高，设H______泵的有效压头，即单位量液体在重力场中从泵获得的能量，m；Q______泵的实际流量，m3/s；ρ______液体密度，kg/m3；Ne______泵的有效功率，即单位时间内液体从泵处获得的机械能，W。有效功率可写成Ne=QHρg由电机输入离心泵的功率称为泵的轴功率，以N表示。有效功率与轴功率之比定义为泵的总效率η，即离心泵的特性曲线特性曲线离心泵的性能参数H、Q、η及N之间并非孤立的，而是相互联系相互制约的。其具体定量关系由实验测定，并将测定结果用曲线形式表示，即为特性曲线。上图即为

8、4B20型清水泵在转速n=2900转/分钟条件下测得的特性曲线。关于特性曲线由此图可见：（1）离心泵的压头H随流量Q的增加而降低；（2）