化　工　原　理

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1、第二章流体输送机械Fluid-movingMachinery化　工　原　理卢　莲　英1流体输送机械第二章第二章流体输送机械2本章学习指导1本章学习的目的本章是流体力学原理的具体应用。通过学习掌握工业上最常用的流体输送机械的基本结构、工作原理及操作特性，以便根据生产工艺的要求，合理地选择和正确地使用输送机械，以实现高效、可靠、安全的运行。2本章应掌握的内容本章应重点掌握离心泵的工作原理、操作特性及其选型。3本章学习中应注意的问题在学习过程中，加深对流体力学原理的理解，并从工程应用的角度出发，达到经济、高效、安全地实现流体输送。3若将某池子热水送至高的凉水塔，倘若外界不提供机械能，水能自动由低处向

2、高处流吗？4我们在池面与凉水塔液面列柏努利方程此计算说明，泵不开动，水就不可能流向凉水架，就需要外界提供机械能量。5第二章流体输送机械流体输送机械—为流体提供能量的机械。泵Pumps—输送液体机械；风机或压缩机—气体输送机械。（1）离心式。靠离心力作用于流体，达到输送物料的目的。有离心泵、多级离心泵、离心鼓风机、离心通风机、离心压缩机等。（2）正位移式。靠机械推动流体，达到输送流体的目的。有往复泵、齿轮泵、螺杆泵、罗茨风机、水环式真空泵、往复真空泵、气动隔膜泵、往复压缩机等。（3）离心－正位移式。既有离心力作用，又有机械推动作用的流体输送机械。有漩涡泵、轴流泵、轴流风机。象喷射泵属于流体作用输

3、送机械。6泵；输送液体风机;压缩机；真空泵。输送气体常用的流体输送机械7泵的分类1按工作原理分叶片式泵有高速旋转的叶轮。如离心泵、轴流泵、涡流泵。往复泵靠往复运动的活塞排挤液体。如活塞泵、柱塞泵等。旋转式泵靠旋转运动的部件推挤液体。如齿轮泵、螺杆泵等。8清水泵适用于粘度与水相近的、无腐蚀性、不含杂质的流体，如离心泵。油泵适用于高粘度的流体。如齿轮泵、旋转泵等。耐腐蚀泵杂质泵：2按用途分9泵离心泵——生产中应用最为广泛，着重介绍。高速旋转的叶轮产生离心力，给液体以动能，再转变成静压能往复泵----往复运动的活塞，增大液体的静压能旋转泵----旋转的转子漩涡泵----旋涡泵是一种特殊的离心泵，泵壳

4、成正圆形，吸入口不在泵盖的正中而是在泵壳顶部与排出口相对。重点介绍液体输送机械—泵10第一节离心泵CentrifugalPumps一、离心泵的工作原理1.排液过程：在离心力的作用下，高速流体在涡形通道截面逐渐增大，动能转变为静压能，液体获得较高的压力，进入压出管。2、吸液过程：吸液过程的推动力是液面压力（常为大气压）与泵内压力（负压）之差，而泵内的负压是由于电机带动泵轴、泵轴带动关键部件叶轮旋转，产生离心力，叶片之间的液体从叶轮中心处被甩向叶轮外围，叶轮中心处就形成真空。11离心泵的工作原理可以用如下示意图表示此机械何以得名离心泵，是因为叶轮旋转过程中，产生离心力，液体在离心力作用下产生高速度

5、。离心泵的能量转换:电能→机械能→动能→静压能连接图12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，获得能量，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，在泵的吸扣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。13气缚现象：若泵体内存有空气，由于ρ空气<<ρ液， 所以产生的离心力很小，因而叶轮中心处所形成

6、的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内，叶轮空转,这种现象称为气缚,达不到输液目的。因此,泵启动前要预先向泵壳和吸入管道灌液.1415操作三要点要点一：启动前必须灌水。气缚现象：不灌液，则泵体内存有空气，由于ρ空气<<ρ液， 所以产生的离心力很小，因而叶轮中心处所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内，达不到输液目的。要点二:启动与停泵：灌液完毕后，此时应关闭出口阀后启动泵，这时所需的泵的轴功率最小，启动电流较小，以保护电机。启动后渐渐开启出口阀。要点三:停泵前，要先关闭出口阀后再停机，这样可避免排出管内的水柱倒冲泵壳内叶轮，叶片，以延长泵的使用寿命。16二、离心泵的主要部件1.叶轮(p68)①敞

7、式叶轮②敝式叶轮③半敝式叶轮2.泵壳：蜗形3.轴封装置：密封涵机械密封17结构叶轮轴6~12片叶片机壳等。蜗牛形通道；叶轮偏心放；可减少能耗，有利于动能转化为静压能。叶轮机壳底阀(防止“气缚”)滤网(阻拦固体杂质)18结构作用泵壳转能装置，汇集叶轮抛出液体的部件叶轮关键部件，电动机的能量通过叶轮传递给液体；电能--动能---静压能，产生离心力密封环减少液体从叶轮出口漏入的液量轴封装置防止高压液体沿