制药工程原理与设备-2 流体输送设备ppt课件

1、第二章第二章 流体输送设备流体输送设备讲授人：史益强讲授人：史益强制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备1概述概述2.2.分类分类输送液体输送液体泵泵1.1.作用作用低压低压 高压高压低处低处 高处高处近处近处 远处远处按流体类型按流体类型按作用原理：按作用原理： 离心式、往复式、旋转式离心式、往复式、旋转式流体物性不同流体物性不同操作条件各异操作条件各异输送气体输送气体通风机、鼓风机、压缩机通风机、鼓风机、压缩机及真空泵及真空泵 制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备21.1.基本结构基本结构固定的泵壳固定的泵壳旋转

2、的叶轮旋转的叶轮第一节第一节 离心泵离心泵centrifugal pump centrifugal pump 一、离心泵的工作原理一、离心泵的工作原理制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备3第一节第一节 离心泵离心泵一、离心泵的工作原理一、离心泵的工作原理2.2.工作原理工作原理叶轮中部低压叶轮中部低压液体吸入液体吸入灌泵灌泵 叶轮高叶轮高速旋转速旋转 离心作用离心作用 静压能和动能静压能和动能 叶轮叶轮外缘外缘 流道扩大流道扩大 动能动能 静压能静压能 液体排出液体排出 排液过程排液过程 吸液过程吸液过程 泵壳泵壳 制药工程原理与设备制药工程原理与设备

3、第二章第二章 流体输送设备流体输送设备43.3.气缚现象气缚现象air binding air binding 启启动动时时泵泵内内需需灌灌满满液液体体气气缚缚现现象象不不能能启启动动无无自自吸吸液液能能力力离离心心作作用用小小若若泵泵内内存存留留空空气气 装设底阀装设底阀( (单向止逆阀单向止逆阀) )第一节第一节 离心泵离心泵centrifugal pump centrifugal pump 一、离心泵的工作原理一、离心泵的工作原理预防气缚现象方法：预防气缚现象方法：(1)在泵壳和吸入管内充满液体排除气体在泵壳和吸入管内充满液体排除气体;(2)将泵安装在液面下方。将泵安装在液面下方。 制药

4、工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备5第一节第一节 离心泵离心泵二、离心泵的主要部件二、离心泵的主要部件1.1.叶轮叶轮作用作用传递能量传递能量构造构造前弯叶片、后弯叶片、径向叶片前弯叶片、后弯叶片、径向叶片 类型类型 开式、半闭式和闭式开式、半闭式和闭式单吸式和双吸式单吸式和双吸式吸入方式吸入方式化工原理化工原理 课件课件第二章第二章 流体输送设备流体输送设备6第一节第一节 离心泵离心泵二、离心泵的主要部件二、离心泵的主要部件制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备7双吸式：双吸式：吸液量大吸液量大无轴向推力无轴向推力第

5、一节第一节 离心泵离心泵二、离心泵的主要部件二、离心泵的主要部件双吸双吸单吸单吸制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备82.2.泵壳泵壳 汇集液体，转能装置汇集液体，转能装置4.4.轴封轴封作用作用防止漏液防止漏液类型类型填料或机械填料或机械( (高高) )密封密封3.3.导轮导轮未装导轮未装导轮装导轮装导轮第一节第一节 离心泵离心泵二、离心泵的主要部件二、离心泵的主要部件制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备9第一节第一节 离心泵离心泵三、离心泵的主要性能参数与特性曲线三、离心泵的主要性能参数与特性曲线1.1.主要性

6、能参数主要性能参数2B312B31型离心泵铭牌上标注的参数型离心泵铭牌上标注的参数型号型号2B312B31流量流量20m20m3 3/h/h扬程扬程30.8m30.8m允许吸上真空度允许吸上真空度7.2m7.2m转速转速2900r/min2900r/min效率效率6464轴功率轴功率2.6kW2.6kW重量重量363N363N(1)(1)流量流量Q:Q:单位时间由泵排入管路的液体体积，单位时间由泵排入管路的液体体积，m3/s m3/s Q Q与泵的结构、尺寸、转速等有关与泵的结构、尺寸、转速等有关, ,实际流量还实际流量还与管路特性有关。与管路特性有关。 制药工程原理与设备制药工程原理与设备

7、第二章第二章 流体输送设备流体输送设备10(2)(2)扬程或压头扬程或压头H:H:供给供给1N1N液体的有效机械能，液体的有效机械能，m m 第一节第一节 离心泵离心泵三、离心泵的主要性能参数与特性曲线三、离心泵的主要性能参数与特性曲线H H与泵的结构、转速和流量有关。与泵的结构、转速和流量有关。 扬程与升扬高度的区别：扬程与升扬高度的区别：212222211122 fHgugPZHgugPZ 21212212122 fHguugPPZZH 升扬高度升扬高度制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备11(4)(4)轴功率轴功率N:N:泵轴从电机上得到的功率。泵

8、轴从电机上得到的功率。W W (3)(3)有效功率有效功率Ne:Ne:单位时间液体从泵获得到的能量，单位时间液体从泵获得到的能量，W W HgQwWNsee第一节第一节 离心泵离心泵三、离心泵的主要性能参数与特性曲线三、离心泵的主要性能参数与特性曲线eNN 制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备12能量损失：能量损失：容积损失容积损失 漏液；漏液；机械损失机械损失 机械摩擦；机械摩擦；水力损失水力损失 液体摩擦及局部阻力；液体摩擦及局部阻力；(5)(5)效率效率:无无因因次次,%100 NNe kWHQHgQNNe 102 第一节第一节 离心泵离心泵三、离

9、心泵的主要性能参数与特性曲线三、离心泵的主要性能参数与特性曲线=. 制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备13 (1)HQ线线: Q,H(3)Q线线: Q,先先后后(2)NQ线线: Q, N Q=0N=Nmin 0 Q=0H0最高点最高点 设计点设计点第一节第一节 离心泵离心泵三、离心泵的主要性能参数与特性曲线三、离心泵的主要性能参数与特性曲线2.2.离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线characteristic curves characteristic curves 实验测定实验测定design point 泵的高效率区：最高效率的泵的高效率区：最高效率

10、的2 2左左右右 。制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备14例：吸入管内径例：吸入管内径100mm,100mm,排出管内径排出管内径80mm,80mm,两测压口间两测压口间垂直距离为垂直距离为0.5m0.5m。转速。转速2900r/min,2900r/min,以以20oC20oC清水为介清水为介质测得流量为质测得流量为15L/s;15L/s;泵出口泵出口表压为表压为2.552.55105Pa,105Pa,入口真空度入口真空度为为2.672.67104Pa;104Pa;电动机输入功率电动机输入功率6.2kW,6.2kW,泵由电动机直接带动泵由电动机直接带动

11、, ,电动机效率电动机效率93%93%。求泵的压头。求泵的压头, ,轴功率和效率。轴功率和效率。第一节第一节 离心泵离心泵三、离心泵的主要性能参数与特性曲线三、离心泵的主要性能参数与特性曲线解：解：21 ,2222211122 fHgugpZHgugpZ (1)(1)求求H H制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备15第一节第一节 离心泵离心泵三、离心泵的主要性能参数与特性曲线三、离心泵的主要性能参数与特性曲线制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备16021 , fH第一节第一节 离心泵离心泵三、离心泵的主要性能参数与

12、特性曲线三、离心泵的主要性能参数与特性曲线2114dQu m/s98. 24222 dQuZ2-Z1=0.5m,Z2-Z1=0.5m,p1=-2.67p1=-2.67104Pa(104Pa(表表) )，d1=0.1md1=0.1m，d2=0.08md2=0.08m，21212212122 fHguugppZZH p2=2.55p2=2.55 105Pa(105Pa(表表),),m/s91. 11 . 014. 31015423 制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备17(2)(2)求求N NN= NN= N输入输入电机电机传传(3)(3)求求NgQH 第一

13、节第一节 离心泵离心泵三、离心泵的主要性能参数与特性曲线三、离心泵的主要性能参数与特性曲线m5 .29 81. 9291. 198. 281. 910001067. 21055. 25 . 02245 H=6.2=6.2 0.930.93 100%=5.77kW100%=5.77kW%2 .75100077. 581. 910005 .2910153 制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备18影响因素影响因素流量流量(Q) 扬程扬程(H)效率效率() 轴功率轴功率(N)无关无关无关无关无关无关 近似不变近似不变近似不变近似不变2121nnQQ 2121 N

14、N22121)(nnHH 32121 nnNN2121DDQQ 22121 DDHH32121 DDNN第一节第一节 离心泵离心泵四、离心泵性能的改变与换算四、离心泵性能的改变与换算物物性性密度密度粘度粘度泵泵转速转速变化变化20%叶轮直径叶轮直径变化变化 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备19操作温度下操作温度下, ,液液体的饱和蒸汽压体的饱和蒸汽压第一节第一节 离心泵离心泵五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度vkpp 当当气化气化气泡气泡叶轮中部叶轮中部( (低压区低压区) )叶轮外缘叶轮外缘( (高压区高压区) )气泡气泡破裂破裂冲击冲击叶轮叶轮泵损害

15、泵损害1.1.离心泵的气蚀现象离心泵的气蚀现象cavitationcavitation制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备202.2.泵的允许安装高度泵的允许安装高度 installing high installing high 10 ,2111200022 fHgugpZgugpZ 102110012 , fgHgugppZZH 第一节第一节 离心泵离心泵五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度gH实际安装高度实际安装高度Z 允许安装高允许安装高度度Hg，则泵发生气蚀现象，则泵发生气蚀现象，属于不正常操作。属于不正常操作。

16、Hg越大越安全。越大越安全。制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备21(1)(1)允许吸上真空度允许吸上真空度 ：假设：假设sH10 ,212 fsgHguHH允许吸上真空度允许吸上真空度gppHs 1a 第一节第一节 离心泵离心泵五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度10 ,211a2 fgHgugppH a0 pp 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备22 Hs Hs 越大，泵抗越大，泵抗“气蚀气蚀” ” 性越好，性越好，HgHg越高。越高。为提高泵的允许安装高度，应选用直径稍大的为提高泵的允许安装高度，应选用直径稍大的

17、吸入管路。应尽可能缩短吸入管路的长度，并减少吸入管路。应尽可能缩短吸入管路的长度，并减少不必要的管件和阀门。不必要的管件和阀门。 第一节第一节 离心泵离心泵五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度10 ,212 fsgHguHH制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备23 由于泵的使用条件不同，吸入管路的布置情况由于泵的使用条件不同，吸入管路的布置情况也各异，因而有不同的也各异，因而有不同的 和和 值，故值，故制造商一般不能给出泵的制造商一般不能给出泵的 值。使用单位应根值。使用单位应根据泵的具体使用条件和吸入管路的布置情况，由计

18、据泵的具体使用条件和吸入管路的布置情况，由计算确定泵算确定泵 的值。的值。第一节第一节 离心泵离心泵五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度10 ,212 fsgHguHH10, fHgu221gHgH制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备24 Hs Hs与泵结构，流量，与泵结构，流量， 物性，大气压有关。物性，大气压有关。第一节第一节 离心泵离心泵五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度 sHQ10 ,212 fsgHguHH制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设

19、备25海拔高度越高，大气压力就越低，泵的允许海拔高度越高，大气压力就越低，泵的允许吸上真空度就越小。吸上真空度就越小。液体的饱和蒸气压与温度有关。被输送液体液体的饱和蒸气压与温度有关。被输送液体的温度越高，所对应的饱和蒸气压就越高，泵的温度越高，所对应的饱和蒸气压就越高，泵的允许吸上真空度就越小，泵容易发生汽蚀现的允许吸上真空度就越小，泵容易发生汽蚀现象。象。 水水 20 80 20 80 泵泵HS 5.7 1.14mHS 5.7 1.14m第一节第一节 离心泵离心泵五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送

20、设备流体输送设备2610 ,- fvagHhgppH (2)(2)气蚀余量气蚀余量 h 敞口贮槽，由敞口贮槽，由 gpgugphv 221110 ,211a2 fgHgugppH 第一节第一节 离心泵离心泵五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度hgpv - HsHS 制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备27h 与泵的结构和尺寸有关。与泵的结构和尺寸有关。 第一节第一节 离心泵离心泵五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度 越高，泵抗越高，泵抗“气蚀气蚀”的性能越差，的性能越差，HgHg越低越低 h

21、Qh 10 ,- fvagHhgppH 制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备28第一节第一节 离心泵离心泵五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度;maxminmax)()(hHQs 和和时时的的应应取取 2) 2)假设假设 , ,则用则用 替替代代 ；贮贮槽槽papp 0ap3)3)普通普通 ; 5 . 0gHZ留意：留意：1) 1) 制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备291)1)10 ,212 fsgHguHH10 , fvagHhgpgpH (3)(3)防止气蚀的措施防止气蚀的措

22、施 10，fH减少不必要管件和阀门 D 吸入管径吸入管长 l2)2)泵安装在液面以下泵安装在液面以下, , 3)3)对易汽化的液体，提高对易汽化的液体，提高 ，降低温度。，降低温度。贮贮槽槽p第一节第一节 离心泵离心泵五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备3021,22 feHgugpZH 1.1.管路特性曲线管路特性曲线第一节第一节 离心泵离心泵六、离心泵的工作点与调节六、离心泵的工作点与调节21 ,2222211122 feHugpZHugpZ K0 21 , feHKH1122制药工

23、程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备31第一节第一节 离心泵离心泵六、离心泵的工作点与调节六、离心泵的工作点与调节2eeBQKH ( (管路特性方程管路特性方程) )22221, 4212 dQgdllgudllHeeceecef 22d 421 gdllBece1122制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备32第一节第一节 离心泵离心泵六、离心泵的工作点与调节六、离心泵的工作点与调节HeQeHeQe与管路布局有关与管路布局有关, , 与泵性能无关与泵性能无关HQHQ 泵的特性曲线泵的特性曲线阐明阐明: :HeQeHeQe

24、HQHQ 管路的特性曲线管路的特性曲线duty point duty point 制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备33例例: :将将2020的清水从敞口水池输送到高位槽，两的清水从敞口水池输送到高位槽，两液面间的垂直距离为液面间的垂直距离为15m15m，吸入管和排出管的管，吸入管和排出管的管径均为径均为140 140 4.5mm 4.5mm，管总长，管总长200m(200m(包括所有包括所有阻力的当量长度阻力的当量长度) )。摩擦系数。摩擦系数0.020.02。若高位。若高位槽 液 面 上 方 的 压 强 分 别 为 常 压 和槽 液 面 上 方 的

25、 压 强 分 别 为 常 压 和 4 . 5 4 . 5 104Pa(104Pa(表压表压) )时，分别写出两种情况下的管路特时，分别写出两种情况下的管路特性方程。性方程。 21 ,212212122 feHguugppZZH 解解: :eeeQQdQu2 .74131. 04422 制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备34gudllHef2221 , 23221057. 881. 922 .74131. 020002. 0eeQQ 常压常压: :1512 ZZ012 gpp 231057. 815eeQH p2=4.5p2=4.5104P104Pa a

26、6 . 481. 91000105 . 4412 gpp 231057. 86 .19eeQH 制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备35工作点工作点2.2.工作点工作点H-H-泵在泵在Q Q下所能提供的压头下所能提供的压头He- He- 在在QeQe下，管路系统要求下，管路系统要求泵提供的压头泵提供的压头工作点工作点 需要与可能的结合需要与可能的结合Q=Qe, H=HeQ=Qe, H=He说明供求一致说明供求一致第一节第一节 离心泵离心泵六、离心泵的工作点与调节六、离心泵的工作点与调节管路特性曲线管路特性曲线 泵的特性曲线泵的特性曲线 制药工程原理与设备

27、制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备363.3.离心泵的流量调节：离心泵的流量调节：(1)(1)调节阀门调节阀门改变管路特性曲线改变管路特性曲线阀门关小：阀门关小：M M1M M1开大：开大：M M2M M2可连续调节流量；可连续调节流量；阀门关小阀门关小, ,流阻增大，流阻增大， 操作费高。操作费高。第一节第一节 离心泵离心泵六、离心泵的工作点与调节六、离心泵的工作点与调节HeQeHeQe当改变管路特性曲线时，当改变管路特性曲线时，工作点沿泵的特性曲线移动。工作点沿泵的特性曲线移动。2eeBQKH 关小关小制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备

28、流体输送设备37 转速增大：转速增大：M M1减小：减小：M M2改变叶轮直径改变叶轮直径(2)(2)调节泵的特性曲线调节泵的特性曲线第一节第一节 离心泵离心泵六、离心泵的工作点与调节六、离心泵的工作点与调节HQ改变转速改变转速当改变泵的特性曲线时，当改变泵的特性曲线时，工作点沿管路特性曲线移动。工作点沿管路特性曲线移动。增大增大制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备38(1)(1)并联：并联：第一节第一节 离心泵离心泵六、离心泵的工作点与调节六、离心泵的工作点与调节l相同的管路特性曲线相同的管路特性曲线l单台泵的特性曲线相同单台泵的特性曲线相同合成特性曲

29、线合成特性曲线l合成特性曲线合成特性曲线l并联后的实际工作点并联后的实际工作点a a点点a aQQQ2 并并l管路曲线越陡，流量管路曲线越陡，流量l 增加得越小增加得越小4.4.离心泵的组合操作离心泵的组合操作制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备39(2)(2)串联：串联：HHH2 串串合成特性曲线合成特性曲线M M第一节第一节 离心泵离心泵六、离心泵的工作点与调节六、离心泵的工作点与调节l合成特性曲线合成特性曲线l串联后的实际工作点串联后的实际工作点a a点点l管路曲线越坡，扬程管路曲线越坡，扬程l 增加得越小增加得越小a a制药工程原理与设备制药工程

30、原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备40(3)(3)串并联的选择：串并联的选择：须用串联须用串联l假设假设0Q 单单泵泵，HgPZK 第一节第一节 离心泵离心泵六、离心泵的工作点与调节六、离心泵的工作点与调节HeQeHeQeHQHQ制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备41低阻管路低阻管路 宜用并联宜用并联高阻管路高阻管路 宜用串联宜用串联第一节第一节 离心泵离心泵六、离心泵的工作点与调节六、离心泵的工作点与调节A AB BAABB串联串联并联并联制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备42第一节第一节 离

31、心泵离心泵七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择离心泵离心泵 输液性质输液性质 水泵水泵耐腐蚀泵耐腐蚀泵油泵油泵杂质泵杂质泵吸液方式吸液方式 单吸泵单吸泵双吸泵双吸泵叶轮数目叶轮数目单级泵单级泵多级泵多级泵 压头高低压头高低低压泵低压泵中压泵中压泵高压泵高压泵(H20m(H50m(H50m水柱水柱) )1.1.离心泵的类型离心泵的类型制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备43（1 1清水泵清水泵输送与水性质相似的液体输送与水性质相似的液体B B型型(IS(IS型型)单级单吸悬臂式单级单吸悬臂式第一节第一节 离心泵离心泵七、离心泵的类型与选择七、离心泵

32、的类型与选择制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备44第一节第一节 离心泵离心泵七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择H H：5-125m5-125m，Q Q：6.3-4006.3-400hm /3制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备45D D型型多级泵多级泵压头较高压头较高第一节第一节 离心泵离心泵七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择H H：14-351m14-351m，Q Q：10.8-85010.8-850hm /3制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备46流

33、量较大流量较大S S型型( (原原ShSh型型)双吸泵双吸泵第一节第一节 离心泵离心泵七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择H H：9-140m9-140m，Q Q：120-12500120-12500hm /3制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备47(2)(2)耐腐蚀泵耐腐蚀泵(F(F型型)酸、碱液等酸、碱液等第一节第一节 离心泵离心泵七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择l与被输送流体接触的材料全是耐腐蚀材料与被输送流体接触的材料全是耐腐蚀材料l密封要求高，一般采用机械密封。密封要求高，一般采用机械密封。HH灰口铸铁灰口铸铁浓硫酸浓硫酸B

34、B铬镍合金钢铬镍合金钢弱腐蚀性液体弱腐蚀性液体MM铬镍钼钛合金钢铬镍钼钛合金钢浓硝酸浓硝酸制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备48(3)(3)油泵油泵(Y(Y型型)石油产品石油产品轴封严格、冷却良好轴封严格、冷却良好100Y-120100Y-1202 2吸入口直径吸入口直径,mm,mm单吸油泵单吸油泵单级扬程单级扬程级数级数YSYS双吸油泵双吸油泵第一节第一节 离心泵离心泵七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择(4)(4)杂质泵杂质泵(P(P型型)悬浮液和稠浆液悬浮液和稠浆液叶片少、流道宽叶片少、流道宽( (开式或半闭式开式或半闭式) )制药工程原

35、理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备49液下泵轴封要求不高轴封要求不高制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备50磁力驱动泵磁力驱动泵特点特点: :无泄漏无泄漏 低噪音低噪音 节能环保节能环保 成本高成本高制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备512.2.离心泵的选择离心泵的选择(1)(1)液体性质液体性质泵的类型；泵的类型；如输送清水时可选用清水泵，并确定是如输送清水时可选用清水泵，并确定是ISIS型型(B(B型型) )，还是，还是D D型或型或ShSh型型(S(S型型) )；输送腐；输送

36、腐蚀性液体时可选用相应的耐腐蚀泵；输送蚀性液体时可选用相应的耐腐蚀泵；输送油类液体时可选用油泵等。油类液体时可选用油泵等。 第一节第一节 离心泵离心泵七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备52(2)(2)确定流量确定流量(Qe)(Qe)和压头和压头(He)(He) 液体的输送量一般为生产任务所规定，液体的输送量一般为生产任务所规定，选泵时应以生产过程中可能出现的最大流选泵时应以生产过程中可能出现的最大流量作为量作为QeQe的值。而的值。而HeHe可根据管路系统的具可根据管路系统的具体布置情况，由柏努利方程式确定。

37、体布置情况，由柏努利方程式确定。 第一节第一节 离心泵离心泵七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备53 根据泵的类型、流量根据泵的类型、流量QeQe和压头和压头HeHe，从泵样本，从泵样本或产品目录中选择适宜的型号。为确保泵能安或产品目录中选择适宜的型号。为确保泵能安全可靠地运行，所选泵在要求的流量下提供的全可靠地运行，所选泵在要求的流量下提供的扬程应稍大一些，但在该条件下所对应的泵效扬程应稍大一些，但在该条件下所对应的泵效率应比较高，即点率应比较高，即点(Qe(Qe，He)He)的坐标位置应靠在的坐标位置应靠在

38、泵的高效率范围所对应的泵的高效率范围所对应的HQHQ线下方。线下方。 (3)(3)确定泵的型号，列出主要性能参数确定泵的型号，列出主要性能参数第一节第一节 离心泵离心泵七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备54附录附录21 IS型单级单吸离心泵规格型单级单吸离心泵规格(摘录摘录)p451泵型号泵型号流量流量/m3h-1扬程扬程/m转速转速/rmin-1气蚀余量气蚀余量/m泵效率泵效率/%功率功率/kW轴功率轴功率配带功配带功率率IS50-32-1257.512.5153.756.37.5222018.5 5 29

39、0029002900145014501450 2.0 2.0 476060 54 0.961.131.26 0.16 2.22.22.20.550.550.55IS50-32-1607.512.5153.756.37.534.33229.6 8 290029002900145014501450 2.0 2.0 445456 48 1.592.022.16 0.28 3330.550.550.55IS50-32-2007.512.5153.756.37.5525504813.112.5122900290029001450145014502.02.02.52.02.02.5384851334244

40、2.823.543.840.410.510.565.55.55.50.750.750.75IS50-32-2507.512.5153.756.37.5828078.520.52019.52900290029001450145014502.02.02.52.02.02.528.538412332355.677.167.830.911.071.1411111115151555IS80-65-160305060152530363229987.22900290029001450145014502.52.53.02.52.53.06173726669684.825.976.590.670.750.867

41、.57.57.51.51.51.5IS80-50-20030506015253053504713.212.511.82900290029001450145014502.52.53.02.52.53.05569715165677.879.8710.81.061.311.441515152.22.22.2IS80-50-1603050608480752900290029002.52.53.052636413.217.319.222 IS50-50-2503050608480752900290029002.52.53.052636413.217.319.2222222IS80-50-31530506

42、01281251232900290029002.52.53.041545725.531.535.3373737IS100-80-12560100120242016.52900290029004.04.55.06778745.867.007.2811111156(4)(4)核算轴功率核算轴功率 若被输送液体的密度大于常温若被输送液体的密度大于常温下清水的密度，校核泵的轴功率下清水的密度，校核泵的轴功率是否够用。是否够用。 第一节第一节 离心泵离心泵七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择NN2121制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备57例：若某输水管

43、路系统所要求的流量为例：若某输水管路系统所要求的流量为50m350m3h-1h-1，压头为，压头为28m28m，试选择一台适宜，试选择一台适宜的离心泵，并确定该泵在实际运行时所需的离心泵，并确定该泵在实际运行时所需的轴功率及因用阀门调节流量而多消耗的的轴功率及因用阀门调节流量而多消耗的轴功率。已知水的密度为轴功率。已知水的密度为1000kg1000kgm-3m-3。 第一节第一节 离心泵离心泵七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备58解：解：(1) (1) 确定泵的类型确定泵的类型 由于被输送液由于被输送液体为清

44、水，故选用清水泵。由体为清水，故选用清水泵。由ISIS型、型、D D型型及及ShSh型水泵的流量范围和扬程范围可知，型水泵的流量范围和扬程范围可知，ISIS型和型和D D型水泵都可满足所要求的流量和型水泵都可满足所要求的流量和压头，但压头，但D D型水泵的结构比较复杂，价格型水泵的结构比较复杂，价格也较高，所以选用也较高，所以选用ISIS型水泵。型水泵。 第一节第一节 离心泵离心泵七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备59(2) (2) 确定泵的型号确定泵的型号 根据根据Qe=50m3Qe=50m3h-1h-1及

45、及He=28mHe=28m，由附录，由附录2121查得查得IS80-65-160IS80-65-160型水型水泵较为适宜，该泵的转速为泵较为适宜，该泵的转速为2900r2900rmin-1min-1，在最高效率点下的主要性能参数为在最高效率点下的主要性能参数为: :Q=50 m3Q=50 m3h-1h-1，H=32mH=32m，N=5.97kWN=5.97kW，=73%=73%， =2.5m=2.5m第一节第一节 离心泵离心泵七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择h 制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备60 (3) (3) 该泵实际运行时所需的轴功

46、率该泵实际运行时所需的轴功率 该泵实际运行时所需的轴功率实际上是泵该泵实际运行时所需的轴功率实际上是泵工 作 点 所 对 应 的 轴 功 率 。 当 该 泵 在工 作 点 所 对 应 的 轴 功 率 。 当 该 泵 在Q=50m3Q=50m3h-1h-1下运行时，所需的轴功率为下运行时，所需的轴功率为5.97kW5.97kW。第一节第一节 离心泵离心泵七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备61(4) (4) 因用阀门调节流量而多消耗的功率因用阀门调节流量而多消耗的功率 由由该泵的主要性能参数可知，当该泵的主要性能

47、参数可知，当Q=50m3Q=50m3h-1h-1时，时，H=32mH=32m及及=73%=73%。而管路系统要求的流量为。而管路系统要求的流量为Qe=50m3Qe=50m3h-1h-1，压头为，压头为He=28mHe=28m。为保证达到。为保证达到要求的输水量，应改变管路特性曲线，即用要求的输水量，应改变管路特性曲线，即用泵出口阀来调节流量。操作时，可关小出口泵出口阀来调节流量。操作时，可关小出口阀，增加管路的压头损失，使管路系统所需阀，增加管路的压头损失，使管路系统所需的压头也为的压头也为32m32m。 第一节第一节 离心泵离心泵七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择制药工程原理与设备

48、制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备62阀门调节流量而多消耗的压头为阀门调节流量而多消耗的压头为H=32-28=5mH=32-28=5m多消耗的轴功率为多消耗的轴功率为kWHQN93. 073. 010236001000505102 第一节第一节 离心泵离心泵七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备63安装高度安装高度Hg 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备641.1.往复泵往复泵reciprocating pump reciprocating pump (1)(1)单动泵：单动泵：l构造

49、构造第二节第二节 其他类型泵其他类型泵l原理原理吸液吸液排液排液排液量不均匀排液量不均匀活塞活塞 往复泵工作原理.swf制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备65(2)(2)双动泵：双动泵：(3)(3)三联泵三联泵排液较均匀排液较均匀第二节第二节 其他类型泵其他类型泵制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备66SnD4ASnQ2Tl排液能力：排液能力：流流量量活活塞塞截截面面积积sm3活活塞塞往往复复次次数数活活塞塞冲冲程程m m2m( )( )位位移移(4)(4)特点：特点：positive displacement

50、pump positive displacement pump 单动泵单动泵第二节第二节 其他类型泵其他类型泵制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备67Sn)dD2(4Sn)aA2(Q22T活塞杆的截面积活塞杆的截面积双动泵双动泵活塞杆的直径活塞杆的直径第二节第二节 其他类型泵其他类型泵制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备68l压头：压头：l吸上高度有限制吸上高度有限制取决于取决于原动机功率原动机功率装置机械强度装置机械强度l有自吸能力有自吸能力( (无需灌液无需灌液) )Q或QeHe- QeQ=QeH=HeMH或H

51、e021第二节第二节 其他类型泵其他类型泵往复泵的安装高度为往复泵的安装高度为45m，转速为，转速为80200rpm。理论上，输送系统需要多大的压头，理论上，输送系统需要多大的压头，往复泵就能提供多大的压头，而与泵往复泵就能提供多大的压头，而与泵的流量无关。的流量无关。 制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备69l流量调节：流量调节：改变往复速率或冲程；改变往复速率或冲程；回回( (旁旁) )路调节路调节能量损失大。能量损失大。l不可关闭出口阀启动电机不可关闭出口阀启动电机l适用于小流量、高压头、高粘度流体。适用于小流量、高压头、高粘度流体。l不适于腐蚀性

52、流体和悬浮液。不适于腐蚀性流体和悬浮液。 3421第二节第二节 其他类型泵其他类型泵 =72%93% 制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备70二、计量泵二、计量泵( (比例泵比例泵) )：精确调控流量精确调控流量第二节第二节 其他类型泵其他类型泵制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备71柱塞式计量泵柱塞式计量泵米顿罗计量米顿罗计量泵泵第二节第二节 其他类型泵其他类型泵制药工程原理与设备制药工程原理与设备 第二章第二章 流体输送设备流体输送设备72三、旋转泵三、旋转泵( (转子泵转子泵) )：正位移泵：正位移泵l齿轮泵齿轮泵gear pump gear pump l螺杆泵螺杆泵高压头、高粘度高压头、高粘度均为正位移泵均为正位移泵流量调节同往复泵流量调节同往复泵第二节