化工流体流动19-20学时.ppt

2.2 离心泵,第二章 流体输送机械,2.4.1 概 述,2.1 概 述,2.3 其它类型液体输送机械（不要求）,2.4 气体输送和压缩机械,一、气体输送机械的作用,气体输送机械的作用,输送气体,产生高压气体,产生真空,用于提高气体压力，以克服气体输送过程中的流动阻力。,用于给设备增压或产生工艺过程中所需的高压气体。,用于从设备中抽出气体，以产生真空。,二、气体输送机械的压力表示方法,1.初压,气体输送机械的入口压力 初压。,2.终压,气体输送机械的出口压力 终压。,3.压缩比,气体输送机械的出口绝对压力与入口绝对压力的比值 压缩比。,三、气体输送机械的分类,气体输送机械,通风机,鼓风机,压缩机,真空泵,按终压或压缩比分类,终压不大于15 kPa(表压),压缩比 1 1.15,终压15 294 kPa(表压),压缩比小于 4,终压 294 kPa(表压)以上,压缩比大于 4,终压为大气压,压缩比由真空度决定,2.2 离心泵,第二章 流体输送机械,2.4.1 概 述,2.1 概 述,2.3 其它类型液体输送机械（不要求）,2.4 气体输送和压缩机械,2.4.2 离心通风机、鼓风机与压缩机,一、离心通风机,1.离心通风机的结构,低压离心通风机,1- 机壳,2- 叶轮,3- 吸入口,4- 排出口,离心通风机的结构和单级离心泵相似，其机壳也为蜗牛型。,动画：低压离心通风机,一、离心通风机,2.离心通风机的性能参数,（1）风量,定义,符号,单位,单位时间内从风机出口排出的气体体积。,m3/h,注：以风机进口处的气体状态计。,影响因素,一、离心通风机,（2）风压,定义,符号,单位,单位体积的气体流过风机时所获得的能量。,J/m3 ( Pa ),mmH2O,影响因素,一、离心通风机,风机进口截面为,设,风机出口截面为,两截面间列方程,J/kg,对于气体，常以 1m3 气体作为基准,J/m3 ( Pa ),一、离心通风机,令,分析,气体 值很小，且 较小， 可忽略。,气体 值很小，且管路较短， 可忽略。,取截面 为风机进口外侧，则 。,一、离心通风机,故此得,静风压,动风压,全风压,风压的校正,操作条件下的风压,性能表 的风压,风机性能表的测定条件,kPa,故,一、离心通风机,（3）轴功率与效率,离心通风机的轴功率,效率,有效功率,kW,风量,一、离心通风机,3.离心通风机的特性曲线,离心通风机特性曲线,离心通风机特性曲线,静风压,一、离心通风机,4.离心通风机的选择,离心通风机的选择原则,根据被输送气体的性质及所需风压范围，确定 风机的类型。,根据以风机进口状态计的实际风量和实验条件 下的风压，确定离心通风机的型号。,确定输送系统的实际风压 ，并换算成实验条 件下的风压 。,二、离心鼓风机与压缩机,1.离心鼓风机,离心鼓风机 透平鼓风机。,五级离心鼓风机示意图,特点,输送气体量大；,风压较低 294 kPa (表压) ；,压缩比较低，不需设 置冷却装置。,二、离心鼓风机与压缩机,2.离心压缩机,离心压缩机 透平压缩机。,特点,输送气体量大；,风压较高 294 kPa (表压) ；,压缩比较高，升温显著，需设置冷却装置。,第二章 流体输送机械,2.4.1 概 述,2.4 气体输送和压缩机械,2.4.2 离心通风机、鼓风机与压缩机,2.4.3 旋转鼓风机与压缩机（不要求）,2.4.4 往复压缩机（不要求）,2.4.5 真空泵（不要求）,本 章 小 结,本章重点掌握的内容,离心泵的性能参数与特性曲线 离心泵的主要性能参数 离心泵的特性曲线 离心泵性能的改变与换算,离心泵的气蚀现象与允许安装高度 离心泵的气蚀现象 离心泵的抗气蚀性能 离心泵的允许安装高度,本 章 小 结,离心泵的工作点与流量调节 管路特性方程 管路特性曲线 离心泵的流量调节,离心通风机 离心通风机的性能参数 离心通风机的特性曲线,非均相物系的分 离和固体流态化,通过本章学习，掌握颗粒相对于流体的流动 规律，并将其应用于沉降、过滤等单元操作过程 中；掌握过程的原理、计算方法；能够根据生产 工艺要求合理选择设备。,学习目的 与要求,第三章,非均相物系的分 离和固体流态化,第三章,3.1 概 述,3.1.1 非均相物系及其分离方法,一、均相物系与非均相物系,1.均相物系,物系内部各处组成均匀。,均相物系,液液,气气,苯甲苯,水乙醇,空气氨气,氮气氢气,由相同相态的物质组成的物系均相物系。,特点,物系内部不存在相界面。,一、均相物系与非均相物系,2.非均相物系,由不同相态的物质组成的物系非均相物系。,非均相 物系,液固,气固,悬浮液,含尘气体,含雾气体,气液,液液 （不互溶）,水汽油,一、均相物系与非均相物系,物系内部通常有一相处于分散状态。,特点,物系内部存在相界面，且界面两侧物料的性质 有差异；,处于分散状态的物质分散相（分散物质）；,包围着分散相而处于连续状态的物质连续 相（连续介质）。,二、非均相物系的分离,1.非均相物系的分离原理,利用非均相混合物中两相的物理性质（如密度、颗粒形状与尺寸等）的差异，使两相之间发生相对运动而使其分离。,机械分离,示例,悬浮液的过滤分离,非均相物系分离方法,气固分离,沉降,二、非均相物系的分离,2.非均相物系分离的方法,液固分离,液液（不互溶）分离,液固分离,重力沉降,离心沉降,过滤,真空过滤,加压沉降,离心过滤,分层,二、非均相物系的分离,3.非均相物系分离的目的,净化分散物质。,收集分散物质。,环境保护与安全生产。,气流干燥器排出气体中固体颗粒收集；,结晶器晶浆中固体颗粒收集；,原料气体中夹带的有害物质的清除。,排放废气及废液中夹带的有害物质的清除。,非均相物系的分 离和固体流态化,第三章,3.1 概 述,3.1.1 非均相物系及其分离方法,3.1.2 颗粒及颗粒床层的特性,一、颗粒的特性,1.单一颗粒特性,球形颗粒由直径 d 表示其特性。,（1）球形颗粒,体积,表面积,比表面积,一、颗粒的特性,非球形颗粒由当量直径 de 及形状系数 表示其特性。,（2）非球形颗粒,形状系数又称球形度，表征颗粒的形状与球形的差异程度。,与颗粒体积相等 的球形表面积,颗粒的表面积, 形状系数,一、颗粒的特性,当量直径,因为,故,对于球形颗粒, 当量直径,等比表面积当量直径,等体积当量直径,与颗粒体积相等的球体的直径。,与颗粒比表面积相等的球体的直径。,一、颗粒的特性,等体积当量直径,非球形颗粒 的实际体积,对于非球形颗粒,体积,表面积,比表面积,2.颗粒群的特性,不同粒径范围内所含粒子的个数或质量 颗粒群的粒度分布。,粒度分布测定方法,显微镜法,筛分法,沉降法,激光衍射法,电感应法,一、颗粒的特性,（1）粒度分布,筛分法：用n 层具有不同孔径的筛网对颗粒群进行 筛分，可得 n+1 种产品。,泰勒标准筛,一、颗粒的特性,（2）平均粒径,第 i 层筛网上颗粒的平均直径,颗粒群的平均直径,粒径段内颗粒的质量分率,第 i 筛网上的颗粒尺寸介于 di