第二章流体输送机械第一次课.ppt

,为流体提供能量的机械称为流体输送机械。,在化工生产过程中，常常需要将流体从低处输送到高处；从低压送至高压；沿管道送至较远的地方。为达到此目的，必须对流体加入外功，以克服流体阻力及补充输送流体时所不足的能量。,0概述,对输送设备的基本要求,1、工艺：流量、能量。,2、适应性：粘性、腐蚀性、毒性、可燃性、含固体杂质等。,3、运行：可靠性，效率，操作费。,常用的流体输送机械,输送液体,输送气体,泵的分类,1按工作原理分,叶片式泵受离心力的作用，有高速旋转的叶轮。如离心泵、轴流泵、涡流泵。,旋转式泵靠旋转运动的部件推挤液体。如齿轮泵、螺杆泵等。,往复泵靠往复运动的活塞排挤液体。如活塞泵、柱塞泵等。,清水泵适用于粘度与水相近的、无腐蚀性、不含杂质的流体，如离心泵。油泵适用于高粘度的流体。如齿轮泵、旋转泵等。耐腐蚀泵杂质泵,2按用途分,一、离心泵,离心泵的主要部件和工作原理*离心泵的基本方程式离心泵的性能参数与特性曲线*离心泵性能的改变与换算离心泵的工作点与调节*气蚀现象与允许吸上高度*离心泵的类型与选择,本节内容提要,离心泵（centrifugalpump）的特点：结构简单，应用广泛；流量大而且均匀；操作方便。,一、离心泵,1结构,叶轮轴46片叶片,一、离心泵的工作原理,泵壳等。,叶轮：,对液体做功的部件，由泵轴带动高速旋转叶轮上的叶片为后弯型，常见叶片数为4-12叶轮分闭式、半开式和开式三种。,泵壳:,泵内液体的转能装置，通常为蜗牛形，泵壳中央为吸入口，与吸入管路连接，泵的排出口位于泵壳侧周，与排出管路相连。,导轮在叶轮与泵壳间加装的一个带叶片的固定轮。对离开叶轮的液体流向泵壳起导向作用。轴封装置防泄漏装置,2其它部件,3、工作原理,叶轮高速旋转，将液体甩向叶轮外缘，产生高的动压头。,液体的获能过程,液体的转能过程,泵壳的液体通道被设计成截面逐渐扩大的形状，高速流体沿通道逐渐减速，由动压头转变为静压头，即流体出泵壳时，表现为具有高压的液体。,吸入口的低压区与液体的连续吸入,液体被甩向叶轮外缘，叶轮中心液体减少，出现负压，则泵外液体不断补充至叶轮中心处，实现流体源源不断的连续吸入。,气缚现象：,离心泵启动前先灌水排气。,离心泵实际安装示意图,二、离心泵的基本方程式（不展开）方程推导的假定前提1、叶片无限多且无限薄2、理想流体,离心泵流量的大小取决于泵的结构、尺寸和转速。,三、离心泵的主要性能参数,离心泵的主要性能参数有流量、扬程、功率和效率。,、流量Q，/或m3/泵的流量（又称送液能力）是指单位时间内泵所输送的液体体积。,离心泵压头的大小取决于泵的结构、转速及流量。,扬程，米液柱泵的扬程（又称泵的压头）是指单位重量液体流经泵后所获得的能量。,如右图所示，在泵的进出口处分别安装真空表和压力表，在真空表与压力表之间列柏努得方程式，即,实验：泵压头的测定,两截面之间管路很短，其压头损失Hf可忽略不计,(2-2),简化式（2-1）,若以HM及HV分别表示压力表、真空表上的读数，以米液柱（表压）计。,（2-1）,例某离心泵以20水进行性能实验，测得体积流量为720m3/h，泵出口压力表读数为3.82kgf/cm2，吸入口真空表读数为210mmHg，压力表和真空表间垂直距离为410mm，吸入管和压出管内径分别为350mm及300mm。试求泵的压头。,解：根据泵压头的计算公式，则有,查得水在20时密度为998kg/m3，则HM=3.8210.0=38.2mH2OHV=0.21013.6=2.86H2O,计算进出口的平均流速,将已知数据代入，则,泵内部损失主要有三种：,容积损失水力损失机械损失,3效率,容积损失是由于泵的泄漏造成的。离心泵在运转过程中，有一部分获得能量的高压液体，通过叶轮与泵壳之间的间隙流回吸入口。,从泵排出的实际流量要比理论排出流量为低，其比值称为容积效率1。,容积损失,原因：水力损失是由于流体流过叶轮、泵壳时，而产生的阻力损失。,泵的实际压头要比泵理论上所能提供的压头为低，其比值称为水力效率2。,水力损失,原因：机械损失是泵在运转时，在轴承、轴封装置等机械部件接触处由于机械磨擦而产生的损失。,泵的轴功率大于泵的理论功率（即理论压头与理论流量所对应的功率）。理论功率与轴功率之比称为机械效率3。,机械损失,泵的有效功率Ne：流体所获得的功率。,已知g=9.81m/s2；1kW=1000W，则上式可用kW单位表示，即,4有效功率,精品课件！,精品课件！,泵在运转时可能发生超负荷，所配电机的功率应比泵的