化工原理-2章流体输送机械——总结课件.ppt

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1、化工原理principlesofchemicalengineering第二章流体输送机械——总结延安大学化学与化工学院第二章流体输送机械第一节概述第二节离心泵第三节往复泵第四节其他化工用泵第五节气体输送机械第一节概述一、化工生产中为什么要流体输送机械？——为输送流体而提供能量的设备（1）管路特性曲线方程——描述管路中流量qv与所需补加能量H的关系式二、输送流体所需的能量——管路特性曲线方程管路特性方程：管路需要补加的机械能与流量的关系。*流体输送机械的作用：对流体做功，使流体E↑。H—输送机械向单位重量流体提供的能量

2、，称该机械的压头或扬程由图得：需向流体提供的能量高于提高流体势能和克服管道的阻力损失，其中阻力损失跟流体流量有关。1—低阻管路系统2—高阻管路系统扬程－能量概念；非升举高度升举高度－泵将流体从低位升至高位时，两液面间的高度差。①扬程和升举高度是否相同？升举高度仅为扬程的一部分，泵工作时，其扬程大于升举高度。H>h②扬程和升举高度关系？问题（2）流体输送机械的压头（扬程）和流量液体输送机械：泵（Pumps），如离心泵、往复泵。气体输送机械：压缩机或风机（Compressorsandblowers）三、流体输送机械分类吸

3、入口排出口轴封装置电动机第二节离心泵蜗壳离心泵是工业生产中应用最为广泛的液体输送机械，使用占化工用泵的80%-90%。输送的工质范围很广，包括腐蚀性液体和含固体悬浮物的液体。其突出特点是结构简单、体积小、流量均匀、调节控制方便、故障少、寿命长、适用范围广（包括流量、压头和介质性质）、购置费和操作费用均较低。泵轴吸入口蜗壳叶轮排出口灌满液体叶轮旋转离心力甩出液体蜗壳内进行能量的转换流体被压出叶轮中心形成真空在压力差的作用下流体被压入泵内2.2.1离心泵的工作原理液体未灌满ρ气<<ρ液离心力甩不出气体叶轮中心的真空度不够

4、吸不上液体泵无法正常工作离心泵在启动前必须灌泵。部件叶轮泵壳轴封装置导轮（1）离心泵的主要构件——叶轮和蜗壳a、离心泵的叶轮图2-2离心泵的叶轮——将机械能直接传给液体，以提高液体的静压能与动能。单吸式双吸式图2-3离心泵的吸液方式吸液方式泵体也称为蜗壳，一般用铸铁制成，多作成蜗牛壳的形状。叶轮四周甩出的液体汇集到叶轮与蜗壳间的通道后，沿此通道螺旋式地转至排出口并排出泵外。泵壳内壁应光滑，以减少液体的摩擦损失。b、离心泵的蜗壳蜗壳的主要作用：②能量转换装置①汇集液体，并导出液体A↑p↑u↓c、轴封装置旋转的泵轴与固定

5、的泵壳之间的密封。防止高压液体沿轴漏出或外界空气漏入。作用：填料密封机械密封d、离心泵的导轮导轮泵壳叶轮导轮的作用：减少液体进入窝壳时的碰撞，使高速液体流过时能均匀而缓慢地将动能转化为静压能,使能量损失降到最低程度后盖板与泵壳之间空腔液体的压强较吸入口侧高平衡孔F叶轮轴向力问题——闭式或半闭式叶轮→轴向推力→磨损如何解决？平衡孔平衡孔可以有效地减小轴向推力,但同时也降低了泵的效率。e、平衡孔泵内造成功率损失的原因：①阻力损失（水力损失）——产生的摩擦阻力和局部阻力导致的损失。②流量损失（容积损失）——泵内有部分高压液

6、体泄漏到低压区，使排出液体的流量小于流经叶轮的流量导致的损失。③机械损失——泵轴与轴承之间的摩擦，以及泵轴密封处的摩擦等造成的损失。2.2.2离心泵的特性曲线(1)离心泵的主要性能参数①(体积)流量qVm3/h，叶轮结构、尺寸和转速②扬程（压头）H1N流体通过泵获得的机械能。J/N,m与qV、叶轮结构、尺寸和n有关。③轴功率PaW，单位时间原动机输入泵轴的能量有效功率PeW，单位时间液体获得的能量④效率<100%——容积损失，水力损失，机械损失⑤(叶轮)转速n1000~3000rpm；2900rpm常见(2)离心

7、泵的特性曲线H~qVPa~qV~qV厂家实验测定产品说明书测定条件：常压下、20C、清水离心泵特性曲线n一定（1）qv-He曲线：（2）qv-Pa曲线：当流量qV=0时，泵轴消耗的功率最小。因此离心泵启动时应关闭出口阀门，使启动功率最小，以保护电机。（3）qv-曲线：最高效率点称为离心泵的设计点。对应于该点的各性能参数qV、H和Pa称为最佳工况参数，即离心泵铭牌上标注的性能参数。根据生产任务选用离心泵时应尽可能使泵在最高效率点附近工作。①流体的性质：密度：,(Pa、Pe)（H，qV，）与无关；粘度

8、：，（H，qV，）;Pa工作流体与20℃水差别大参数和曲线变化②转速——比例定律(3)离心泵性能的影响因素——n的改变：20%以内，比例定律适用。③叶轮直径——切割定律直径D在原有基础改变5%以内，适用。1、工作点离心泵在特定的管路系统中运转时所提供的压头和流量恰好等同于管路所需的压头和流量。如何理解？——理想工作点泵安装在特定的