化工流体流动15-16学时.ppt

第二章流体输送机械 通过本章的学习 应掌握化工中常用流体输送机械的基本结构 工作原理和操作特性 能够根据生产工艺要求和流体特性 合理地选择流体输送机械 学习目的与要求 2 1概述 2 1 1流体输送机械的作用与要求 第二章流体输送机械 一 流体输送机械的作用 流体输送机械的作用 向流体作功以提高流体的机械能 用于克服流体输送过程中的机械能损失 用于提高位能 用于提高流体的压力 管路系统总能量损失 向高位设备内输送流体 向高压设备内输送流体 二 流体输送机械的要求 流体输送机械的要求 满足工艺上对流量和能量的要求 结构简单 重量轻 投资费用低 运行可靠 使用寿命长 能适应被输送流体的特性 效率高 操作费用低 2 1概述 2 1 1流体输送机械的作用与要求 第二章流体输送机械 2 1 2流体输送机械的分类 一 液体输送机械的分类 液体输送机械 离心式 回转式 往复式 作用式 液体输送机械 泵 离心泵 旋涡泵 轴流泵 齿轮泵 螺杆泵 往复泵 柱塞泵 计量泵 隔膜泵 喷射泵 空气升液器 二 气体输送机械的分类 气体输送机械 离心式 回转式 往复式 作用式 气体输送机械 通风机 鼓风机 压缩机 真空泵 离心通风机 鼓风机 压缩机 罗茨鼓风机 水环真空泵 蒸汽喷射真空泵 往复压缩机 隔膜压缩机 水喷射真空泵 2 1概述 2 2离心泵 第二章流体输送机械 2 2 1离心泵的基本结构与工作原理 一 离心泵的基本结构 离心泵装置简图 1 叶轮 2 泵壳 3 泵轴 4 吸入口 5 吸入管 6 底阀 7 滤网 8 排出口 9 排出管 10 调节阀 二 离心泵的工作原理 离心泵的工作原理 启动前先向壳内充满被输送的液体 启动后泵轴带动叶轮作高速旋转运动 迫使叶片间的液体旋转 在惯性离心力的作用下 液体自叶轮中心向外周作径向运动 液体在流经叶轮过程中获得了能量 静压能增高 流速增大 当液体离开叶轮进入泵壳后 由于壳内流道逐渐扩大而减速 部分动能转化为静压能 最后沿切向流入排出管路 二 离心泵的工作原理 动画 离心泵的工作原理 当液体自叶轮中心甩向外周的同时 叶轮中心形成低压区 由于储槽液面上方的压力大于泵吸入口的压力 致使液体被吸进叶轮中心 依靠叶轮的不断运转 液体便连续地被吸入和排出 三 离心泵的主要部件 1 叶轮 叶轮 闭式 半闭式 开式 输送清洁液体 离心泵的叶轮 a 闭式 b 半闭式 c 开式 输送悬浮液 叶轮的作用是将原动机的机械能传给液体 按机械结构分类 三 离心泵的主要部件 叶轮 离心泵的吸液方式 a 单吸式 b 双吸式 单吸式 按吸液方式分类 双吸式 三 离心泵的主要部件 2 泵壳和导轮 泵壳与导轮 1 泵壳 2 叶轮 3 导轮 泵壳制成蜗牛形 蜗壳 叶轮与泵壳间带有叶片的固定部件 导轮 三 离心泵的主要部件 3 轴封装置 由于泵轴转动而泵壳固定不动 在轴和泵壳的接触处有一定的间隙 为避免泵内高压液体沿间隙漏出 或防止外界空气从相反方向进入泵内 必须设置轴封装置 轴封 填料密封装置 机械密封装置 三 离心泵的主要部件 填料密封装置 机械密封装置 1 填料函壳 2 软填料 3 液封圈 4 填料压盖 5 内衬套 6 动环 7 静环 1 螺钉 2 传动座 3 弹簧 4 椎环 5 动环密封圈 9 防转销 8 静环密封圈 2 1概述 2 2离心泵 第二章流体输送机械 2 2 1离心泵的基本结构与工作原理 2 2 2离心泵的基本方程式 不要求 2 2 3离心泵的性能参数与特性曲线 一 离心泵的性能参数 1 流量 定义 符号 单位 单位时间内排到管路系统的液体体积 m3 s m3 h L s 影响因素 一 离心泵的性能参数 2 压头 扬程 定义 符号 单位 离心泵对单位重量 1N 流体所提供的有效能量 J N m 影响因素 一 离心泵的性能参数 3 效率 定义 符号 单位 反映离心泵能量损失大小的参数 影响因素 一 离心泵的性能参数 离心泵的能量损失 容积损失 水力损失 机械损失 由于泵的泄漏所造成的能量损失 由于流体在泵内流动的摩擦阻力 局部阻力所造成的能量损失 由于高速旋转的叶轮表面与液体之间 泵的各部件之间机械摩擦造成的能量损失 一 离心泵的性能参数 离心泵的总效率 小型离心泵的效率 大型离心泵的效率 一 离心泵的性能参数 4 功率 定义 单位 由电动机输入泵轴的功率 W kW 1 轴功率 符号 定义 单位 W kW 2 有效功率 符号 液体在单位时间内从叶轮获得的能量 一 离心泵的性能参数 kW 二 离心泵的特性曲线 离心泵的特性曲线 离心泵的特性曲线 二 离心泵的特性曲线 设计点 Hs Ns Qs 最佳工况参数 离心泵铭牌标注参数 额定参数 高效率区工作范围 三 影响离心泵性能因素分析与性能换算 1 液体物性的影响 1 密度的影响 与密度无关 保持不变 由 三 影响离心泵性能因素分析与性能换算 2 黏度的影响 被输送液体的黏度 常温水的黏度 泵内液体能量损失增大 当 泵的特性曲线发生改变 三 影响离心泵性能因素分析与性能换算 被输送液体的运动黏度 当 离心泵的流量 压头 效率的换算系数 离心泵输送清水时的流量 压头 效率 离心泵输送液体时的流量 压头 效率 离心泵的黏度换算系数 大流量 小流量 输送清水时的最高效率 三 影响离心泵性能因素分析与性能换算 设 2 离心泵转速的影响 转速为n时泵的性能 转速为时泵的性能 离心泵的比例定律 适用条件 离心泵的转速变化不大于 三 影响离心泵性能因素分析与性能换算 设 3 离心泵叶轮直径的影响 叶轮直径为时泵的性能 离心泵的切割定律