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总控工考试化工基础理论辅导指导教师 洪伟 泵 概念 通常把提升液体 输送液体或使液体增加压力 即把原动的机械能变为液体能量的机器统称为泵分类 根据原理 用途各不相同可分为三大类 1 容积泵2 叶片泵3 其他类型的泵 1 容积泵的工作原理利用工作容积周期性变化来输送液体 例如 活塞泵 柱塞泵 隔膜泵 齿轮泵 滑板泵 螺杆泵等2 叶片泵的工作原理利用叶片和液体相互作用来输送液体 例如 离心泵 混流泵 轴流泵 旋涡泵等 3 离心泵的工作原理离心泵依靠旋转叶轮把原动机的机械能传递给液体 由于离心泵的作用 液体从叶轮进口流向出口的过程中 其速度 能量 压力能都得到增加 被叶轮排出的液体经过压出室 大部分速度能转换成压力能 然后沿排出管路输送出去 这时 叶轮进口处因液体的排出而形成真空或低压 吸水池中的液体在液面压力 大气压 的作用下 被压入叶轮的进口 于是 旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体 离心泵的构造 离心泵的特点优点 转速高 体积小 重量轻 效率高 流量大 结构简单 性能平稳 容易操作和维修缺点 起动前泵内要灌满液体 气傅 液体精度对泵性能影响大 汽蚀 分类 立式泵和卧式泵泵的参数 流量Q m3 h 扬程H m 转速n r min 功率 轴功率和配用功率 P kW 效率 汽蚀余量 NPSH r m 进出口径 mm 叶轮直径D mm 泵重量W kg 流量单位时间内泵排出液体的体积叫流量 流量用Q表示 计量单位 立方米 小时 m3 h 升 秒 l s 额定流量 额定转速 额定扬程根据泵的设定工作性能参数而设计的 达到最佳性能状态时参数 扬程 单位重量液体通过泵所获得的能量叫扬程扬程用H表示 单位为米 m 为何离心泵启动时要关闭出口阀 因离心泵启动时 泵的出口管路内还没液 因此还不存在管路阻力和提升高度阻力 在泵启动后 泵扬程很低 流量很大 此时泵电机 轴功率 输出很大 据泵性能曲线 很容易超载 就会使泵的电机及线路损坏 因此启动时要关闭出口阀 才能使泵正常运行 气傅现象 若泵内存有空气 由于空气密度很低 旋转后产生的离心力小 因而叶轮中心区所形成的低压不足以将储槽内的液体吸入泵内 虽启动离心泵也不能输送液体 此种现象称为气缚 表示离心泵无自吸能力 所以必须在启动前向壳内灌满液体 汽蚀现象离心泵工作时 在叶轮中心区域产生真空形成低压而将液体吸上 如果形成的低压很低 则离心泵的吸上能力越强 表现为吸上高度越高 但是 真空区压强太低 以致于低于液体的饱和蒸汽压 则被吸上的液体在真空区发生大量汽化产生气泡 含气泡的液体挤入高压区后急剧凝结或破裂 因气泡的消失产生局部真空 周围的液体就以极高的速度流向气泡中心 瞬间产生了极大的局部冲击力 造成对叶轮和泵壳的冲击 使材料受到破坏 把泵内气泡的形成和破裂而使叶轮材料受到破坏的过程 称为气蚀现象 热力学三大定律 热力学第一定律 也称能量守恒和转换定律热力系内物质的能量可以传递 其形式可以转换 在转换和传递过程中各种形式能源的总量保持不变伯努利方程 热力学定律在流体学中的应用p gh 1 2 v 2 W c静压能 势能 动能 外作功 常数 实际应用中的分析 例1 管道液体流动中速度增大 压强就减小 速度减小 压强就增大 速度降为零 压强就达到最大 理论上应等于总压 例2 飞机机翼产生举力 就在于下翼面速度低而压强大 上翼面速度高而压强小 因而合力向上 热力学第二定律概念 不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响原理 热量传递方向高温向低温自发的过程一切自发过程都是不可逆过程 热力学第三定律1 一切完美晶体