03-第2章-流体输送机械

化工原理多媒体课件流体输送机械,环境与化学工程学院,第二章流体输送机械,概述2.1离心泵2.2其他类型液体输送机械2.3气体输送和压缩机械,概述,1作用：对流体做功，提高流体机械能2分类：（1）按流体：泵，通风机、鼓风机、压缩机和真空泵（2）按工作原理：动力式，容积式，其它类型,上页,下页,返回,2.1离心泵,2.1.1离心泵的工作原理和主要部件2.1.2离心泵的基本方程式2.1.3离心泵的主要性能参数和特性曲线2.1.4离心泵的气蚀现象和允许安装高度2.1.5离心泵的工作点与流量调节2.1.6离心泵的类型、选择与使用,上页,下页,返回,2.1.1离心泵的工作原理和主要部件,1工作原理液体在高速旋转的叶轮内产生惯性离心力获得能量2主要部件叶轮提供能量泵壳汇集液体，能量转换轴封装置密封,上页,下页,2.1.1离心泵的工作原理和主要部件,上页,下页,2.1.1离心泵的工作原理和主要部件,上页,下页,2.1.1离心泵的工作原理和主要部件,上页,下页,2.1.1离心泵的工作原理和主要部件,上页,下页,2.1.1离心泵的工作原理和主要部件,上页,下页,2.1.1离心泵的工作原理和主要部件,上页,下页,2.1.1离心泵的工作原理和主要部件,上页,下页,2.1.1离心泵的工作原理和主要部件,上页,下页,2.1.1离心泵的工作原理和主要部件,上页,下页,2.1.1离心泵的工作原理和主要部件,上页,下页,2.1.1离心泵的工作原理和主要部件,上页,下页,2.1.1离心泵的工作原理和主要部件,上页,下页,返回,2.1.2离心泵的基本方程式,两点假设：理想叶轮，理想液体1液体通过叶轮的流动圆周速度u，相对速度w，绝对速度c,上页,下页,2.1.2离心泵的基本方程式,2方程建立,上页,下页,2.1.2离心泵的基本方程式,上页,下页,2.1.2离心泵的基本方程式,3讨论1）叶轮的转速和直径增大，理论压头增大,上页,下页,2.1.2离心泵的基本方程式,2）叶片的几何形状,上页,下页,2.1.2离心泵的基本方程式,上页,下页,2.1.2离心泵的基本方程式,上页,下页,2.1.2离心泵的基本方程式,3）理论流量,上页,下页,2.1.2离心泵的基本方程式,4）理论压头与液体密度无关，但压强与密度成正比4实际压头与实际流量,上页,下页,返回,2.1.3离心泵的性能参数与特性曲线,1主要性能参数1）流量2）压头（扬程）3）效率容积损失，机械损失，水力损失4）轴功率,上页,下页,2.1.3离心泵的性能参数与特性曲线,2特性曲线（1）H-Q曲线（2）N-Q曲线（3）-Q曲线,上页,下页,2.1.3离心泵的性能参数与特性曲线,例223离心泵性能的改变和换算1）液体物性的影响（1）密度：扬程、流量、效率不变，轴功率改变（2）粘度例23,上页,下页,2.1.3离心泵的性能参数与特性曲线,2）转速的影响（比例定律）3）叶轮直径的影响（切割定律）,上页,下页,返回,2.1.4离心泵的气蚀现象与允许安装高度,1气蚀现象危害性能下降噪声和震动损坏泵壳和叶轮原因安装高度过高液体温度过高吸入管路堵塞吸入管路漏气容器压强下降,上页,下页,2.1.4离心泵的气蚀现象与允许安装高度,2抗气蚀性能1）气蚀余量必需气蚀余量,上页,下页,2.1.4离心泵的气蚀现象与允许安装高度,2)允许吸上真空度,上页,下页,2.1.4离心泵的气蚀现象与允许安装高度,3)离心泵的允许安装高度,上页,下页,2.1.4离心泵的气蚀现象与允许安装高度,例2-4例2-5例2-6,上页,下页,返回,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,上页,下页,2.1.5离心泵的工作点与流量调节,上页,下页,2.1.5离心泵的工作点与流量调节,2)离心泵的工作点,上页,下页,2.1.5离心泵的工作点与流量调节,例2-7,上页,下页,2.1.5离心泵的工作点与流量调节,2离心泵的流量调节1）改变阀门的开度,上页,下页,2.1.5离心泵的工作点与流量调节,2)改变泵的转速改变叶轮直径旁路调节例2-8,上页,下页,2.1.5离心泵的工作点与流量调节,3)离心泵的并联和串联操作(1)并联泵曲线:扬程不变,流量加倍,上页,下页,2.1.5离心泵的工作点与流量调节,(2)串联泵曲线:流量不变,扬程加倍,上页,下页,2.1.5离心泵的工作点与流量调节,(3)组合方式的选择管路要求的位压头和静压头之和大于单台泵的最大扬程则只能采用串联高阻管路采用串联低阻管路采用并联,上页,下页,2.1.5离心泵的工作点与流量调节,例2-9,上页,下页,返回,2.1.6离心泵的类型、选择与使用,1离心泵的类型1)清水泵(ISDSh)IS100-80-1602)耐腐蚀泵(F)40FM1-263)油泵(Y)100Y-12024)杂质泵(P)2离心泵的选择确定系统的流量与压头选择泵的类型与型号核算泵的轴功率,上页,下页,2.1.6离心泵的类型、选择与使用,例2-103离心泵的安装和操作安装高度低于允许吸上高度启动前先充液封闭启动定期检查和维修,上页,下页,返回,2.2其他类型液体输送机械,2.2.1往复泵2.2.2旋转泵2.2.3旋涡泵2.2.4常用化工用泵的性能比较,上页,下页,返回,2.2.1往复泵,1往复泵1)工作原理泵缸活塞活塞杆吸入阀排出阀,上页,下页,2.2.1往复泵,上页,下页,2.2.1往复泵,上页,下页,2.2.1往复泵,上页,下页,2.2.1往复泵,工作原理:吸液,排液称为一个工作循环具有一定的自吸能力,需要确定安装高度2)特性参数(1)压头与泵的尺寸及管路特性无关,取决于泵的力学强度和原动机功率,由于各种泄漏而受到限制(2)流量(排液能力)与管路特性无关,取决于泵的结构和活塞的往复次数流量、压头与管路特性无关，称为正位移特性,上页,下页,2.2.1往复泵,单动泵双动泵实际流量,上页,下页,2.2.1往复泵,(3)特性曲线,上页,下页,2.2.1往复泵,(4)流量调节旁路调节改变活塞冲程改变活塞往复次数例2-11,上页,下页,2.2.1往复泵,2计量泵,上页,下页,2.2.1往复泵,3隔膜泵,上页,下页,返回,2.2.2旋转泵,1齿轮泵2螺杆泵,上页,下页,返回,2.2.3旋涡泵,上页,下页,返回,2.3气体输送和压缩机械,概述2.3.1离心通风机鼓风机与压缩机2.3.2旋转鼓风机与压缩机2.3.3往复压缩机2.3.4真空泵,上页,下页,返回,概述,1作用输送气体产生高压气体产生真空2分类通风机鼓风机压缩机真空泵,上页,下页,返回,2.3.1离心通风机鼓风机与压缩机,1离心通风机1)结构叶片：低压平直，中、高压采用后弯叶片。机壳：蜗牛型。流道：方形，圆形。,上页,下页,2.3.1离心通风机鼓风机与压缩机,上页,下页,2.3.1离心通风机鼓风机与压缩机,上页,下页,2.3.1离心通风机鼓风机与压缩机,上页,下页,2.3.1离心通风机鼓风机与压缩机,2)离心通风机的性能参数与特性曲线(1)风量，以进口状态计(2)风压,上页,下页,2.3.1离心通风机鼓风机与压缩机,(3)轴功率与效率,上页,下页,2.3.1离心通风机鼓风机与压缩机,3)离心通风机的选择计算实际风压,换算成出厂值根据气体性质与风压范围确定风机类型根据实际风量和出厂风压,查风机样本或产品目录例2-12,上页,下页,返回,2.3.2旋转鼓风机与压缩机,1罗茨鼓风机2液环压缩机,上页,下页,返回,2.3.3往复压缩机,1工作过程三点假设:理想气体,阻力忽略,无泄漏1)理想压缩循环吸气压缩排气,上页,下页,2.3.3往复压缩机,(1)等温压缩(2)绝热压缩(3)多变压缩,上页,下页,2.3.3往复压缩机,2)实际压缩循环吸气压缩排气膨胀循环功3)余隙系数和容积系数,上页,下页,2.3.3往复压缩机,上页,下页,2.3.3往复压缩机,2主要性能参数1)排气量,上页,下页,2.3.3往复压缩机,2)轴功率与效率例2-13,上页,下页,2.3.3往复压缩机,3多级压缩避免排出气体温度过高减少功耗提高气缸容积利用率压