13其它流体输送机械

化工原理-流体输送机械/13.其他流体输送机械 1,13 Other fluid-moving machinery,A. Classification and characteristicsB. Reciprocal pumpC. Centrifugal fansD. Example,化工原理-流体输送机械/13.其他流体输送机械 2,第13讲 其他流体输送机械,A. 分类与特性,流体输送机械,输送液体 的机械输送气体 的机械,通风机鼓风机压缩机真空泵,泵,非正位移泵 正位移泵,离心泵轴流泵旋涡泵,隔膜泵计量泵齿轮泵螺杆泵,*各种流体输送机械的特性可参考其他资料,化工原理-流体输送机械/13.其他流体输送机械 3,B. 往复泵,a. 结构与工作原理,双动泵,单动泵,化工原理-流体输送机械/13.其他流体输送机械 4,活塞运动的周期性，造成排液量相应的起伏,工作原理,如下图所示， 。,活塞将外功以静压方式传给液体。,活塞往复一次的最大距离称冲程，连杆在两端的位置称死点。,，可采用多动泵以改善此情况。,化工原理-流体输送机械/13.其他流体输送机械 5,b. 特性参数与特性曲线,流量,单动泵理论流量：,m3/min,式中：D泵缸内径，m s冲程，m n转速（往复次数），r/min,单动泵实际流量：,m3/min,V泵容积效率，与泵的密封、活门滞后等因素有关， 实验测定。一般V =0.70.97。,化工原理-流体输送机械/13.其他流体输送机械 6,双动泵实际流量：,m3/min,d活塞杆直径，m,功率与效率,W (轴功率),其中：H泵总压头，m 泵效率，=Vhm,特性曲线,由流量式知，对一定尺寸的往复泵，Q与H无关。,化工原理-流体输送机械/13.其他流体输送机械 7,泵特性曲线如图实线所示。,考虑泵的容积效率，泵实际特性曲线如图虚线所示。,n1n1,*泵的实际压头由两特性曲线交点决定。,c. 流量调节,由流量式知，QeD、s、n、V,常采用以下方法调节流量：, 改变冲程 s调节曲柄相对位置；,化工原理-流体输送机械/13.其他流体输送机械 8, 调节变速装置改变 n；, 旁路调节（如图所示）， 最方便。,与离心泵比较：, 吸收高度也由一定限制，可查样本；, 由自吸作用，无需灌泵；, 正位移泵，不能设出口阀门；, 适于小流量、高压头情况，常用作计量泵；, 流量与压头无关；, 压头与泵几何尺寸无关，只取决于电机功率与泵机械强度。,化工原理-流体输送机械/13.其他流体输送机械 9,C. 离心通风机,a. 分类与结构,按风机产生的压头分类：,离心通风机,风压100mmH2O低压风机,风压=100300mmH2O中压风机,风压=3001500mmH2O高压风机,离心通风机的结构与离心泵相似，工作原理也基本一样。,高效风机的叶片也是后弯的风压不大、风量较高。,设备尺寸大，机壳与管路是方形的（也有圆形管）。,化工原理-流体输送机械/13.其他流体输送机械 10,b. 特性曲线,性能参数,流量压头功率效率,风量，m3/s,风压，N/m2,风压单位,离心泵压头 H kgfm/kgfm扬程,通风机风压 p Nm/m3N/m2风压,工程上也常以mmH2O表示,风压概念,以1m3气体为准，在通风机进、出口截面列机械能衡算方程式，得通风机全风压：,化工原理-流体输送机械/13.其他流体输送机械 11,式中Z可以忽略，如气体直接从大气中进入风机时，u12/2g0、p10，则：,通风机出口动能项（动风压pk）较大，不能忽略。,风压的校正,从以上知识知道： pt,风机出厂前，特性曲线是以20、760mmHg的空气(0=1.2kg/m3)测定。,化工原理-流体输送机械/13.其他流体输送机械 12,如使用时与 0相差较大，则应将所需风压pt换算为标准态数值pt0 ，然后再从产品样本中选取风机。即,轴功率,离心通风机的轴功率：,W,Q风量，m3/s pt全风压，N/m2通风机全压效率，=7090%,* 注意Q与pt状态一致，一般用实际风量与实际风压。,化工原理-流体输送机械/13.其他流体输送机械 13,特性曲线,离心通风机特性曲线通过实验测定，在产品样本中给出。典型离心通风机特性曲线如图所示。,离心泵特性曲线中的比例定律仍可在做近似估算时使用：,化工原理-流体输送机械/13.其他流体输送机械 14,b. 离心通风机的选择,的选择原则离心通风机,*根据输送气体性质及风压范围，选择风机类型,*根据标准全风压pt0、入口条件下实际风量Q， 选择风机型号,化工原理-流体输送机械/13.其他流体输送机械 15,D. 例,a. 往复泵计算,如图所示，用电动往复泵从敞口贮水池向密闭容器供水，容器内压强为10at（表压）,容器与水池液面高度相差10m。主管线长度（包括当量长度）为100m，管径为50mm，管壁粗糙度为0.25mm。在泵的进出口处设一旁路，其直径为30mm。设水温为20，试求：,化工原理-流体输送机械/13.其他流体输送机械 16, 当旁路关闭时，管内流量为0.006m3/s，泵的有效功率为多少？ 若所需流量减半，采用旁路调解，旁路的总阻力系数和泵的有效功率为多少？ 若改变活塞的行程实现上述流量调解，行程应作如何调整？相应的有效功率为若干？,化工原理-流体输送机械/13.其他流体输送机械 17,解： 当旁路关闭时，管内流量为0.006m3/s，泵的有效功率为多少？,泵有效功率：,Ne=gHQ,在两液槽液面之间列机械能衡算方程，有：,化工原理-流体输送机械/13.其他流体输送机械 18,可查得：=0.03,则：, 若所需流量减半，采用旁路调解，旁路的总阻力系数和泵的有效功率为多少？,此时：u=1.53 m/s Re=7.65104 =0.032,则：,化工原理-流体输送机械/13.其他流体输送机械 19,旁路为一循环回路（并联），有：,则：,化工原理-流体输送机械/13.其他流体输送机械 20, 若改变活塞的行程实现上述流量调解，行程应作如何调整？相应的有效功率为若干？,流量减半 s 也应减半,H不变，仍为117.6 m,此时有效功率为旁路调节的一半。, 正位移泵调节方法：主要有旁路调节、改变转速n或冲程s。从此例可见，后者经济，但前者方便。,化工原理-流体输送机械/13.其他流体输送机械 21,b. 离心通风机计算,如图所示某气流干燥装置，进入1风机的空气量Q1=104m3/h，温度为30，经空气加热器升温至200进入干燥器。离开干燥器的废气温度为60，2风机的风量Q2=12000m3/h(密度=1.06kg/m3)，干燥器维持在10mmH2O负压下操作。,化工原理-流体输送机械/13.其他流体输送机械 22,干燥器前后平均温度下的风压损失如图中标注(mmH2O)，忽略干燥器内的压强降。试确定： 两台风机的型号； 将1风机放在加热器后可否？ 一台风机出了故障， 只用一台风机可否？当地大气压为101.33 kPa。,化工原理-流体输送机械/13.其他流体输送机械 23,解： 两台风机的型号,在1风机入口外侧和干燥器入口外侧两截面之间列机械能衡算方程，可得：,pt1=25+65+40-10=120 mmH2O,两截面间平均温度为：,tm=(30+200)/2=115=338K,近似按常压空气密度，有：,化工原理-流体输送机械/13.其他流体输送机械 24,将操作条件下的风压换算为实验条件下的风压：,根据Q1及pt10从样本中选择风机型号：4-72-11N6C性能参数为：n=1800 r.p.m，Q=12700 m3/h，pt=160 mmH2O，N=7.3 kW，=91%,在干燥器废气出口管外侧及其2风机出口管外侧两截面之间列机械能衡算方程，可得：,pt2=10+40+70+30+20=170 mmH2O,化工原理-流体输送机械/13.其他流体输送机械 25,换算为实验条件下的风压：,根据Q2及pt20从样本中选择风机型号：4-72-11N6C性能参数为：n=2000 r.p.m，Q=14100 m3/h，pt=198 mmH2O，N=10 kW，=91%, 将1风机放在加热器后可否？,需看风量是否满足要求。,在加热器后空气的流量为：,化工原理-流体输送机械/13.其他流体输送机械 26,可见，原风机满足不了风量要求。同时，加热器后的空气温度为200，风机在此温