化工原理 PPT 流体输送机械.ppt

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1、流体输送机械第二章漩涡泵总体及叶轮离心通风机离心鼓风机离心压缩机及叶轮概述一、化工生产中为什么要流体输送机械？连续流动的各种物料或产品由低处送至高处由低压送至高压设备克服管道阻力流体输送机械……——为输送流体而提供能量的机械按工作原理分：动力式（叶轮式）：离心式，轴流式；容积式（正位移式）：往复式，旋转式；其它类型：喷射式，流体作用式等。固体的输送，可采用流态化的方法气体的输送和压缩，主要用鼓风机和压缩机。液体的输送，主要用离心泵、漩涡泵、往复泵。二、为什么要用不同结构和特性的输送机械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

2、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。三、本章的目的1.理解并掌握常用输送机械的操作原理、结构与性能。2.合理选型、定规格、计算功率、安排位置。2.1离心泵2.1.1离心泵构造、原理及主要部件一、构造和原理1、离心泵的构造：吸入口排出管泵轴轴封泵壳叶轮演示吸入导管压出导管为什么叶片弯曲？泵壳呈蜗壳状？思考：泵轴泵壳叶轮底阀2、离心泵的工作原理：流体在泵内都获得了什么能量？其中那种能量占主导地位？思考：常压流体被甩出高速流体机械旋转的离心力逐渐扩大的泵壳通

3、道高压流体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泵启动前为什么要灌满液体？思考：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吸不上液体泵无法正常工作未灌满底阀漏液其它地方泄漏演示二、主要部件叶轮（Impeller）:离心泵的关键部件，是流体获得机械能的主要部件，作用是将原动机的机械能传给液体，使液体的静压能和动能均有所提高,其转速一般可达1200～3600转/min，高速10700～20450转/min。根据其结构可分为：1、叶轮：思考：三种叶轮中哪一种效率高？开

4、式半开式闭式哪种形式的叶轮做功效率高？闭式叶轮效率最高，半开式叶轮效率次之，开式叶轮效率最低；原因在于叶片间的流体倒流（外缘压力高，叶轮中心压力低）回叶轮中心，做了无用功；增加了前后盖板使倒流的可能性减小。按照吸液方式可以将叶轮分为单吸式和双吸式两种。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.轴封装置前面已提到泵启动后在叶轮中心产生负压（吸入口在泵体一侧），故

5、其会吸入外界的空气；液体经过叶轮的做功，获得机械能经过泵壳的汇集，能量转换成静压能较高的流体进入排出管，对半开式与闭式叶轮，叶轮四周的高压流体可能泄漏到盖板与泵体间的空隙（叶轮可旋转，泵体相对固定，叶轮轴与泵体间必有间隙），故其会向外界漏液。泵轴与泵壳之间的密封称为轴封。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、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

6、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。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。离心泵的分类吸液方式单吸：液体只从一侧吸入双吸：液体同时从两侧吸入。具有较大的吸液能力S型单级

7、双吸离心泵IS、IR型单级单吸离心泵TSWA型卧式多级泵单级：只有一个叶轮DL型立式多级泵DFW型卧式离心泵ISG型管道离心泵多级：多个叶轮，可提供更高的扬程叶轮个数2.1.2离心泵的理论压头与实际压头H=he泵对单位重量流体提供的机械能管路系统输送单位重量流体所需的机械能2.1.2.1理论压头假设：（1）叶轮内叶片数目无穷多，叶片的厚度无穷小,即叶片没有厚度；（2）液体为粘度等于零的理想流体；（3）泵内为定态流动过程。泵的压头（或扬程）：指泵对单位重量的流体所提供的有效能量，以H表示。2流体输送机械—2.1.2离心泵的理论压头与实际压头(2

8、-2)即(2-2a)H∞——叶轮对液体所加的压头，m；p1、p2——液体在1、2两点处的压力，Pa；c1、c2——液体在1、2两点处的绝对速度，m/s