化工原理第2章.doc

第2章 流体输送设备基本概念与公式1流体输送设备：输送流体泵（离心泵；往复泵；旋转泵；计量泵；旋涡泵） 输送气体风机：通风机；鼓风机；压缩机）2向流体作功以提高其机械能的装置：升高压力（静压能）；升高位置（势能）（位）；克服沿途阻力。34离心泵的工作原理5离心泵的主要部件 1）心脏部件叶轮：开式；半开式；闭式。平衡孔叶轮后盖板上钻有小孔，以把后盖板前后的空间连通起来。2）泵壳蜗壳（能量转换装置）3）密封图6理论压头：理论压头在理想情况下离心泵可能达到的最大压头。H理=f(Q)f（泵结构、尺寸、转递、Q）7叶片进口与出口之间应用柏努利方程8流量，理论流量 9HT与2之间的关系102的选择 1112实际压头H和实际流量Q压头损失：叶片间的环流损；阻力损失；冲击损失。 13离心泵的性能参数 转速 n 流量 Q 压头（扬程）H n一定，Q可调，H、N、=f（Q） 轴功率 N 铭牌上的数值是最高效率下的性能 效率 气蚀余量14 压头H和流量Q：实验测定15效率能量损失：容积损失；机械损失；水力损失。 =5070% 小型泵，=90% 大型泵15 轴功率N轴功率N：泵轴所需功率有效功率Ne：液体从叶轮获得的能量，效率：NNe 传动效率：传= N/ N电 配套电机功率 N电=N/传 16离心泵的特性曲线：HQ曲线 ；NG曲线；Q曲线。离心泵工作点在最高效率点附近工作。17离心泵性能及其影响特性曲线：一定转速、常压、常温、清水介质（密度、粘度）1）密度的影响 Q与无关 HQ不变 H与无关 Q不变 N与成正比 N-Q变化 2）粘度的影响 运动粘度20（历沲），210-5 m2/s 用简图修正Q=CQQH=CHH=C 查图2-14 求CQ、CH、C 3）转速的影响比例定律1、2、3次方 Q/Q = n/n H/H =（n/n）2 N/N =（n/n）3 4）叶轮直径影响 Q/Q = (D2/ D2)3同系列泵：几何形状相似3、2、5次方 H/H = (D2/ D2)2 N/N = (D2/ D)5切割定律：叶轮外周切割使D2变小，1、2、3、次方D2 减小，b2增大 , Q/Q = D2/ D2 D2 b2 = D2b2 H/H = (D/ D2)2 N/N = (D2/ D)318气蚀现象吸入液体，泵入口处形成低压，提高泵的安装高度，导致泵内压力降低，入口处压力降至低于或等于液体汽和整汽压，液体气化，低压区 高压区 气泡凝结或破裂，产生频率很高瞬时压力很大的冲击 气蚀现象。（二）离心泵的允许吸上高度00与11列柏努利方程式1、 离心泵的允许吸上真空度 HS值越大，泵抗气蚀性能好；Hg越大， HS=f（泵结构、流量、液体性质、大气压强）， HS实验测定（大气压为10mH2O(9.81104Pa)，20，清小） HSQ曲线，Qr，HS ，最大流量时的HS计算安装高度 其它液体， 2、气蚀余量 定义： （NPSH）r必须气蚀余量。3、实际安装高度实际安装高度=Hg(0.51m)实际安装高度较小 减少压头损失，吸入管径 ，减少管件或阀门 安装在贮罐液面下2.1.5 离心泵的工作点与流量调节1管路特性与离心泵的工作点1）管路特性方程式和特性曲线 1、 离心泵的工作点 作离心泵特性曲线与作管路特性曲线的交点工作点M。泵安装在管路中的实际压头、流量（He、Qe）2、 流量调节：关小阀门；改变转速n3、 离心泵的串联和并联七、离心泵的类型 1）水泵（B型、D型、Sh型） 2）耐磨性泵（F型）3）油泵（Y型）4）杂质泵（P型）PW污水 PS砂泵 PN泥尘泵22选择1）确定Qe，He：He由柏努利方程计算。2）选泵型号：（Qe，He）落在最佳效率区间；并列出性能参数。3）核算泵的轴功率。23其它类型泵：往复泵；计算泵；旋转泵；旋涡泵。24气体输送和压缩设备：输送气体；产生高压气体；产生真空。终压：压送机械出的气体的压强。压缩比：出口与进口气体绝对压强的比值。 通风机：终压14.7103Pa（表压）分类 鼓风机：终压：14.7103294103Pa（表压），压缩比小于4（终压 压缩机：终压294103Pa（表压），压缩比4压缩比） 真空泵：用于减压，终压为大气压，由压缩比由真空度决定结构与工作原理：离心式、往复式、旋转式、流体作用式。25离心通风机分类：低压离心通风机：出口风压0.9807103Pa（表压）中压离心通风机：出口风压2.98071032.942103Pa（表压）高压离心通风机：出口风压2.94210314.7103Pa（表压）26性能系数和特性曲线1、 风量 Q m3/h 风机进口处的气体状态计2、 风压 HTJ/m3 Pa或mmH2O单位体积的气体流过风机时所获得的能量。3、轴功率与效率 注：Q、HT在同一状态。其中，N 为轴功率kw ， HT 为 风压Pa，Q为风量 m3/s，为效率 4、特性曲线风量Q、风压HT、静风压