化工原理王志魁版-第二章 流体输送机械

1、第二章 流体输送机械流体输送设备的作用提高其位能、流体压强及克服流体机械能损失流体输送设备的分类输送液体的机械：泵输送气体的机械通风机鼓风机压缩机第一节离心泵离心泵的工作原理与主要部件气缚第一节离心泵叶轮叶轮按机械结构分类开式闭式半闭式平衡孔第一节离心泵 叶轮按吸液方式分类单吸式双吸式第一节离心泵泵壳（蜗壳）汇集从叶轮流出的液体转能装置：由动能转换成静压能导轮：装在叶轮与泵壳之间具有若干逐渐转向和扩大的流道减少能量损失密封装置填料密封机械密封第一节离心泵 离心泵的主要性能参数 1、 流量在1-1与2-2 间列柏努利方程：以体积流量来表示的泵的输液能力，m3/min，m3/h 2、扬程为输送单位

2、重量流体要求由泵提高的机械能第一节离心泵3、功率和效率 1）轴功率P与有效功率Pe2）效率泵内机械能损耗的原因容积损失水力损失机械损失4、离心泵的特性曲线特性曲线 当n一定时H-qv曲线，H随qv 而P- qv曲线， P随qv 而- qv曲线， 先随qv 而，后随qv 而离心泵的铭牌上标有一组性能参数，它们都是与最高效率点对应的性能参数。 4、离心泵的特性曲线离心泵的转速对特性曲线的影响离心泵比例定律4、离心泵的特性曲线液体的黏度和密度的影响 黏度的影响黏度增大，叶轮内液体流速降低，使流量减少黏度增大，流体流经泵内的流动摩擦损失增大，使扬程减少黏度增大，叶轮前、后盖板与液体之间的摩擦而引起的能

3、量损失增大，使所需的轴功增大 密度的影响密度不影响H-qv曲线密度影响P- qv曲线离心泵的效率是因为容积损失、机械损失及水力损失造成， 均与密度无关，因此密度不影响 - qv曲线5 离心泵的工作点与流量调节管路特性方程与管路特性曲线在一定的管路系统中管路特性曲线对k较大的管路，称为高阻力管路对k较小的管路，称为低阻力管路5 离心泵的工作点与流量调节二、离心泵的工作点为离心泵的工作曲线与管路的特性曲线的交点5 离心泵的工作点与流量调节三、离心泵的流量调节改变阀门的开度改变泵的转数5 离心泵的工作点与流量调节四 离心泵的并联并联：在同一压头下，两台并联泵的流量等于单台泵流量的2倍五 离心泵的工作

4、点与调节五 离心泵的串联串联：每台泵的压头和流量也各自相同，在同一流量下，两台串联泵的压头为单台泵的2倍五 离心泵的工作点与调节生产中究竟采用何种组合方式：根据管路特性曲线的形状ABCDEFa：k1b：k2k1hr 时不汽蚀ha =hr 时开始发生汽蚀ha hr 时严重汽蚀六 离心泵的汽蚀现象和安装高度3 离心泵的最大安装高度当ha =hr 时开始发生汽蚀，安装高度为最大安装高度：六 离心泵的汽蚀现象和安装高度4 允许汽蚀余量与最大允许安装高度实际安装高度Hg必须低于或等于最大允许安装高度Hg允许当允许安装高度为负值，泵应该安装在液体贮槽液面以下。 六 离心泵的汽蚀现象和安装高度讨论汽蚀现象的

5、产生可以有以下三方面的原因 离心泵的安装高度太高； 被输送流体的温度太高，液体蒸汽压过高； 吸入管路的阻力或压头损失太高。一个原先操作正常的泵也可能由于操作条件的变化而产生汽蚀， 被输送物料的温度升高， 吸入管线部分堵塞。七 离心泵的类型、选择与使用（一） 离心泵的类型清水泵 IS50-32-250IS型单级单吸式离心泵（轴相吸入）50泵吸入口直径32泵排出口直径250泵叶轮名义尺寸耐腐蚀泵（F型）油泵（Y型）杂质泵（P型）七 离心泵的类型、选择与使用（二） 离心泵的选择确定输送系统的流量与压头选择泵的类型与型号核算泵的特性参数七 离心泵的类型、选择与使用(三） 离心泵的安装和操作离心泵的安装

6、高度必须低于允许吸上高度离心泵在启动前必须向泵内充满输送液体离心泵应在出口阀关闭的条件下启动，此时启动功率最小停泵前也应先关闭出口阀，以避免排出管路内液体倒流，使叶轮受冲击而被损坏离心泵在运转中应定时检查和维修，注意泵轴液体泄漏、发热等情况第二节 其他类型化工用泵一 往复泵往复泵的工作原理单动泵启动前无需灌泵吸入和排出交替进行，流量不连续一 往复泵往复泵的类型与流量压头 理论流量qv理=ASn其中 A：活塞面积 S：活塞冲程 n：单位时间内活塞往复次数实际流量Q=V qv理其中 V：容积效率双动泵：qv理=（2A-a）Sn其中 A：活塞杆截面积双动泵单动泵理论可达任意值流量一 往复泵往复泵的类

7、型与流量一 往复泵往复泵的扬程与流量调节往复泵的扬程一 往复泵往复泵的流量调节改变活塞（或柱塞）的行程旁路调节改变原动机转速 往复泵的应用场合 小流量、高压强 高黏度液体时也比离心泵效果好 不适宜输送腐蚀性液体和有固体颗粒的悬浮液一往复泵计量泵流量可通过改变偏心距调整适用于要求输液量十分准确而又便于调整的场合一往复泵隔膜泵（活柱往复泵） 可用于定量地输送有毒、 易燃、易爆和腐蚀性液体二 齿轮泵齿轮泵的特点压头高而流量小适于输送粘稠 液体以至膏状物不能输送含有固 体颗粒的悬浮物流量均匀三 旋涡泵旋涡泵的特点特殊的离心泵输送输液量小，压头高而黏度不大的液体用旁路调节流量第三节 气体输送机械气体输送

8、和压缩的目的气体输送产生高压气体产生真空气体输送和压缩机械的分类通风机：终压（出口压力）不大于x103Pa（表压）鼓风机：终压为x103294 x103Pa （表压），压缩比小于4压缩机：终压在294 x103Pa （表压）以上，压缩比大于4真空泵：终压为大气压，压缩比不确定气体输送和压缩机械与液体输送机械的不同点气体压、送机械比液体输送机械转速高气体在压、送过程中密度、温度发生变化，气体压、送机械有冷却器第三节 气体输送机械 离心式通风机离心式通风机的工作原理与基本结构离心式通风机的性能参数与特性曲线流量qV0:指空气在标准条件（20，101325Pa）下的风量。qV: 单位时间内流过风机进

9、口的气体体积，单位：m3/h， m3/min第三节 气体输送机械全风压 定义：单位体积气体流经通风机后获得的总机械能，以Pt表示以1m3气体作为基准，对通风机进出口两截面列柏努利方程：Ps为静压第三节 气体输送机械全风压 通风机的静风压Pst通风机的动风压Pd全风压与气体密度的关系：当H一定时：Pt0：指通风机性能表上的在标准条件（20，101325Pa）下的全风压。第三节 气体输送机械离心通风机的特性曲线二 往复压缩机工作过程入口压强P1出口压强P2理想压缩循环恒压吸气压缩恒压排气理想压缩功：二 往复压缩机吸气：压缩：排气：总功：等温压缩：二 往复压缩机绝热压缩： 多变压缩：压缩过程介于等温和绝热压缩过程之间，用多变指数k代替等温压缩过程所做功最小二 往复压缩机实际工作循环余隙吸气压缩排气膨胀