化工原理 流体输送机械.ppt

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1、流体输送机械第三章9/4/20211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。9/4/20212§3-1概述一、流体输送机械在化工生产中的应用根据生产任务的需要将流体由一处输送到另一处。1、提高流体的位能；2、提高流体的压强（静压能）3

2、、克服管路上的机械能损失（阻力损失）。流体输送机械是向流体作功以提高流体机械能的装置。一般情况下，流体输送机械提供的机械能是以单位重量流体或单位体积流体为衡量基准。9/4/20213二、流体输送机械分类1、按输送流体的类型分（1）用于输送液体的机械称为泵;（2）用于输送气体的机械则按其所产生压强的大小称为通风机、鼓风机或压缩机。9/4/202142、按照操作原理分（1）离心式：由高速旋转的叶轮对流体作功，将机械能传给流体，流体在离心力作用下，获得动能，经转换后提高了静压能，被输送到指定地点。常见的有：离心泵、离心通风机、离心压缩机等；（2）往复式：又称容积式或正位移式。靠往复运动的活塞（柱塞）

3、使流体吸入和排出，并将机械能以静压能的形式直接传给流体。属于这一类的设备有：往复泵、计量泵、往复式压缩机等；9/4/20215（3）旋转式：此类设备是靠机壳内一个或多个转子的旋转来实现吸入和排出流体。旋转泵又称转子泵。旋转式输送设备的形式很多，工作原理都想同，常用的有：齿轮泵、螺杆泵,罗茨（Rootes）鼓风机及水环真空泵等；（4）流体作用式：流体流动时会产生机械能的相互转换，这样就可以利用一种流体的作用—产生压强或造成真空，而达到输送另一种流体的目的，如：喷射泵。9/4/20216§3-2离心泵离心泵是化学工业与石油工业中最为常用的一种液体输送机械。这种泵结构简单，操作容易，效率高，流量均匀

4、，适用于输送有腐蚀性、含悬浮物等性质特殊的液体，又适用于水等一般性液体。所以离心泵的应用范围非常广。swf011-01.swfswf011-32.sw9/4/20217一、离心泵的构造与工作原理1、离心泵的构造离心泵的构造如下图所示，主要由两个主要部分构成：一是包括叶轮和泵轴的旋转部分；二是由泵壳、填料函和轴承组成的静止部分。（1）叶轮：叶轮是对流体做功的部件。①作用：是将原动机如电动机的机械能直接传给液体，以增加液体的静压能和动能（静压能为主）。叶轮上有4～12片后弯的叶片，叶轮安装在泵壳内，并紧固在泵轴上，由电动机带动而快速旋转swf011-33.swf9/4/20218

5、②类型A.叶轮按其机械结构可分为闭式、半闭式和开式三种（开式、半开式、闭式）9/4/202199/4/202110B.按吸液方式不同可将叶轮分为单吸式与双吸式两种（单吸、双吸）9/4/202111to9/4/2021129/4/2021139/4/202114（2）泵壳和导轮：①泵壳：是离心泵的外壳。在泵壳内有一个截面积逐渐扩大的蜗牛形通道，故又称蜗壳。叶轮在泵壳内沿着蜗形通道逐渐扩大的方向旋转，越接近液体出口，流道截面积越大。液体从叶轮外周高速流出后，流过泵壳蜗形通道时，流速将逐渐降低，因此减少了流动的能量损失，而且使部分动能转换为静压能。作用：泵壳不仅是汇集由叶轮流出的液体的部件，而且又

6、是一个能量转换装置，即汇集液体，转换能量。泵壳有两个接口。一个在泵壳的中央，口径较大，并正对叶轮中心，此为吸入口，与吸入导管相连；另一个在泵壳的旁侧，口径较小，此为压出口，与压出导管相连。9/4/202115②导轮：在叶轮和泵壳之间有时还装有一个固定不动且也带有叶片的导轮，因为导轮具有若干逐渐转向和扩大的流道，使部分动能可转化为静压能，可减少能量损失。其作用——引导流体逐渐改变流向，减少离开叶轮的液体直接进入泵壳时因冲击而引起的能量损失。9/4/202116（3）轴封装置由于泵轴转动而泵壳固定不动，泵轴穿过泵壳处肯定会有间隙。所以为了防止泵内高压液体沿间隙漏出或外界空气漏入泵内，必须设置轴封装

7、置。轴封作用—为避免泵内高压液体沿间隙漏出，或防止外界空气从相反方向进入泵内。类型（1）填料密封装置（2）机械密封装置P86-879/4/2021179/4/202118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轴向四周漏出轴向力的平衡装置平衡孔和采用双吸式叶