2第二章流体输送机械

2018/1/27,1,第二章 流体输送机械,2.1 概述1.输送机械所需能量2.常用流体输送机械2.2 离心泵1.工作原理和主要部件2.离心泵的主要性能参数3.离心泵的特性曲线4.离心泵的安装高度5.泵的工作点6.离心泵的组合操作7.离心泵的类型和选用8.离心泵的安装运转过程注意事项作业习题答案,2.3 其它类型泵1 往复泵 2. 计量泵3.隔膜泵4.齿轮泵5.螺杆泵6.旋涡泵7.各种化工用泵的比较2.4 气体输送机械1.概述2.离心式通风机3.离心式鼓风机4.离心式压缩机 5.罗茨鼓风机 6.往复式压缩机 7. 真空泵,2018/1/27,2,2.1 概述,1.输送机械所需能量,2018/1/27,3,2.常用流体输送机械,按工作原理分 离心式、往复式、旋转式、流体动力作用式按流体相态分 液体输送机械（泵） 清水泵、油泵、泥浆泵 气体压缩和输送机械 风机、压缩机、真空泵按流体性质分 耐腐蚀碱液泵； 高、低温液氧泵； 易然易爆氢压机； 有毒流体无泄漏泵,2018/1/27,4,2.2 离心泵,离心泵的外观,2018/1/27,5,1.工作原理和主要部件,工作原理 叶轮旋转，离心力使液体获得能量（动能） 在泵壳中部分动能转化为静压能 液体切向压出通道 叶轮中心形成真空 压差作用使液体不断吸入,2018/1/27,6,离心泵的工作原理,2018/1/27,7,离心泵的吸液方式,2018/1/27,8,离心泵装置简图,2018/1/27,9,气缚现象,指泵壳内有空气，泵启动后不能工作。原因：气体液体预防方法：启动前先灌泵（吸入管底部安有底阀）,2018/1/27,10,主要部件,叶轮敞式、半蔽式、蔽式（见图29）泵壳通道渐宽轴封填料密封、机械密封,2018/1/27,11,叶轮,蔽式,半蔽式,敞式,2018/1/27,12,泵壳,2018/1/27,13,轴封,填料密封,2018/1/27,14,机械密封,轴封,2018/1/27,15,2.离心泵的主要性能参数,V流量，m3/sNe（有效功率）和Na(轴功率） He有效压头，m 效率n转速，一般为12003600 r/min,2018/1/27,16,泵的比例定律,当转速变化在20内，黏度不大，效率不变时：,2018/1/27,17,3.离心泵的特性曲线,（n一定时，从实验测出的各主要性能参数之间的关系曲线）V此曲线的最高点为泵的设计点（对应于额定流量）HeVV增大时，He减小NaVNa随V的增大而增大。 当V=0时， Na为最小值。,2018/1/27,18,离心泵特性曲线,2018/1/27,19,4.离心泵的安装高度(以清水泵为例）,2018/1/27,20,离心泵的安装高度,2018/1/27,21,校核泵能否正常操作：,应保证 Hg(实际)Hg否则，可能发生汽蚀现象,最大允许安装高度Hg,指泵吸入口与吸入贮槽液面间允许达到的最大垂直距离。,2018/1/27,22,气蚀现象,安装高度Hg ，叶轮中心压力p进口 。 当p进口 液体的饱和蒸汽压时，液体部分气化，气泡产生冲击、振动、腐蚀作用。 避免方法：安装高度Hg 不能过大。,2018/1/27,23,5.泵的工作点,安装在管路中的离心泵应同时满足两条曲线 其交点即为泵的工作点（见图213）。 两台泵组合时其特性曲线由单台泵的特性曲线 组合而成。 注意:泵的工作点不同于泵的设计点。,2018/1/27,24,(管路特性曲线方程),管路特性曲线方程,2018/1/27,25,管路特性曲线方程,2018/1/27,26,6.离心泵的组合操作（以两台泵组合为例）,并联：V 增大，但 V并 2 V单串联：He增大，但 H串 2 H单 这与泵的工作点有关。,2018/1/27,27,离心泵的组合操作,2018/1/27,28,离心泵的组合操作,2018/1/27,29,7.离心泵的类型和选用,离心泵的类型,2018/1/27,30,IS型离心水泵结构图,2018/1/27,31,多级泵,2018/1/27,32,多级离心泵示意图,2018/1/27,33,屏蔽泵,2018/1/27,34,杂质泵：,输送含固体颗粒的液体、稠厚的浆液，叶轮流道宽，叶片数少。,2018/1/27,35,离心泵的选用,确定泵的类型（依据：液体性质密度、黏度、蒸汽压、腐蚀性；操作条件温度、压力等）根据V,He,同时参考泵的工作点的效率的高低，从泵系列特性曲线上选择，或从产品样本、产品目录上查找。,2018/1/27,36,图223 IS型离心泵系列特性曲线,2018/1/27,37,8.离心泵的安装运转过程注意事项,Hg允许安装高度，以免发生气蚀；尽量降低阻力（减小管长，增大管径）；灌泵，以免发生气缚；启动前先关闭出口阀（以免电机超负荷）；停车前先关闭出口阀（以免液体倒流冲击叶轮）；注意观察运转过程（噪声、压力、轴承、漏液、发热等）。,2018/1/27,38,第二章 流体输送机械,2.3 其它类型泵,2018/1/27,39,1. 往复泵,单动泵，供液不连续；双动泵，连续供液。,结构和工作原理,主要部件：,泵缸；活塞；活塞杆；吸入阀、排出阀,工作原理：,说明：,活塞往复运动，直接以静压能形式向液体供能。,为了耐高压，可将活塞和连杆用柱塞代替。,2018/1/27,40,往复泵动态示意图,2018/1/27,41,图224 往复泵,图225 双动往复泵,2018/1/27,42,往复泵的操作要点和流量调节,2018/1/27,43,图229 用旁路阀调节流量,2018/1/27,44,2.计量泵,2018/1/27,45,计量泵工作原理示意图,2018/1/27,46,计量泵,2018/1/27,47,3.隔膜泵, 工作原理,往复泵的一种, 流量调节,调整活柱往复频率或旁路, 应用场合,腐蚀性的液体、固体悬浮液,2018/1/27,48,隔膜泵,2018/1/27,49,4.齿轮泵,2018/1/27,50, 工作原理,旋转泵的一种, 流量调节, 应用场合,转速或旁路,高压头、小流量;粘稠以至膏状物;固体悬浮液。,齿轮泵,2018/1/27,51,5.螺杆泵,2018/1/27,52, 工作原理,旋转泵的一种;,螺纹在旋转时有推进作用。,单螺杆；,双螺杆；,三螺杆。,2018/1/27,53,螺杆泵工作原理图,2018/1/27,54, 流量调节,转速或旁路, 应用场合,高压头、小流量；粘稠以至膏状物；固体悬浮液,螺杆泵,2018/1/27,55,6.旋涡泵,（特殊类型的离心泵）,2018/1/27,56,旋涡泵叶轮,2018/1/27,57,叶轮开有凹槽的圆盘,引水道,叶轮旋转，凹槽内液体被做功。在引水道和凹槽间往返多次，被多次做功。,2 流量调节,V， N ,与正位移泵相同,3 应用场合,V，H ,高压头，较小流量,对固体悬浮液，高粘度流体不适用。,1 工作原理,特殊类型的离心泵,2018/1/27,58,7.各种化工用泵的比较,2018/1/27,59,各种化工用泵的比较（备注）,流量：均匀；不均匀；尚可；随管路特性而变； 恒定；范围广、易达大流量；小流量；较小流量压头高低：不易达到高压头；压头较高；压头高。效率：稍低、愈偏离额定越小；低；高；较高；流量调节：出口阀；转速；旁路；冲程自吸操作：有；没有；启动：关闭出口阀；出口阀全开；被输送流体：各种物料（高粘度除外）；不含固体颗粒，腐蚀性也可；精确计量；可输送悬浮液；高粘度液体；腐蚀性液体；不能输送腐蚀性或含固体颗粒液体结构与造价：结构简单；造价低谦；结构紧凑；加工要求高；结构复杂；造价高；体积大,2018/1/27,60,2.4 气体输送机械,1.概述 和液体输送机械比较：对相同的w, d, l, 气体输送机械要求的压头H要高许多 （密度的原因）； 不同类型的气体输送机械的比较： 离心式、轴流式：V较大，但H较小； 正位移式：H较大，但V难以增大 （体积限制）。,2018/1/27,61,气体输送机械的分类（名称）,通风机：终压15kPa(表压）, 压缩比11.15鼓风机：终压=15300kPa (表压） ， 1.15 4真空泵：压缩比由真空度决定压缩比p出 / p进 （p为绝对压力）,2018/1/27,62,2.离心式通风机,2018/1/27,63,压头,压头又称风压，为静压头Hp与动压头HK之和。,2018/1/27,64,（试验介质为20的空气，密度为1.2kg/m3。）实际使用时应进行风压换算：HT,即,离心式通风机的特性曲线,图239,2018/1/27,65,3.离心式鼓风机,结构特点,外形与离心泵相似，,蜗壳形通道常为圆形。,外壳直径与厚度之比较大，,叶片数目较多，,转速较高。,单级出口表压多在30kPa以内；多级可达0.3MPa。,选型方法与离心通风相同,2018/1/27,66,4.离心式压缩机,结构（定子与转子）,转子：主轴、多级叶轮、轴套、平衡元件,定子：气缸、隔板,2018/1/27,67,叶轮,离心式压缩机,2018/1/27,68,工作原理,气体叶轮中心,离心力做功高速到达外围,扩压器降速、增压,弯道，回流器,下一级叶轮中心,增压多次，高压离开,特性曲线,与离心通风机相似,2018/1/27,69,特点,与往复式压缩机相比：,体积和重量都很小而流量很大；,供气均匀；运转平稳,易损部件少、维护方便,已有取代往复式压缩机的趋势,2018/1/27,70,5.罗茨鼓风机,工作原理与齿轮泵相近。,正位移型：风量n，与出口压强无关,风量：2500m3/min,出口表压可达80kPa,气体温度85否则转子会因受热臌胀而卡住,2018/1/27,71,罗茨鼓风机,2018/1/27,72,6.往复式压缩机,2018/1/27,73,7. 真空泵, 真空泵的一般特点, 各种类型真空泵简介,2018/1/27,74,往复式真空泵,2018/1/27,75