化工原理教学 课件

化工原理教学ppt课件1化工原理主讲：韩永霞辅导：杨敏化工原理2

参考书

*教材*谭天恩等，《化工原理》*天大，姚玉英主编《化工原理》*南京化工，赵汝溥等编《化工原理》*清华《化工原理》*丛德滋等编《化工原理示例与练习》*姚玉英主编《化工原理例题与习题》参考书3*《化工原理》及《化学反应工程》公式例解测验*清华，周荣琪等编《化工原理学习指引》*TQ02H96《化工原理学习指导》TQ02-44H5《化工原理学习指导》TQ022.1H2《化工流体流动与传热》TQ0270《化工原理操作型问题的分析》*《化工原理》及《化学反应工程》公式例解4

http://agdzdl.ahut.ed

化工原理教学资料

5化工原理

上册化工原理6绪论0-1化工原理在整个学科体系的地位与作用

绪论71）弯一下？2）泵—类型？结构？原理？修好？1）弯一下？80-2化工过程与单元操作（1）化工生产过程“原料→化学反应器→（中间）产品”

前处理

后处理0-2化工过程与单元操作9（2）单元操作*物料的输送*沉降*过滤*流态化*加热与冷却*蒸发*气体吸收*液体蒸馏*固体干燥*液液萃取*膜分离（2）单元操作*物料的输送*气体吸收100-3《化工原理》课程（1）内容*基础理论——流体力学、传热学、传质学基础*若干典型单元操作0-3《化工原理》课程11（2）性质属技术基础课（3）作用*单元操作知识与有关的基础理论知识*掌握分析与解决工程问题的方法论（2）性质120-4单位制与单位换算★(1)CGS制（物理单位制）厘米-克-秒制(2)MKS制（绝对单位制）米-千克-秒制(3)工程单位制米-公斤（力）-秒0-4单位制与单位换算★13(4)SI制（国际单位制）以MKS制基础基本单位：长度——米（m)

质量——千克(kg)

时间——秒(s)

温度——开尔文(k)

物质的量——摩尔(mol)(4)SI制（国际单位制）14重要导出单位：力——F=ma；N压强——P=F/面积；N/m2Pa能量、功、热——F×距离；N.mJ功率——功/时间；J/sW比热——热/质量·温度；J/kg.K单位换算？重要导出单位：15单位换算换算因数：1in.=25.4mm单位换算161in.=25.4mm1in.=25.4mm171in.=25.4mm1in.=25.4mm18换算因数？----彼此相等而各有不同单位的两个物理量之比。

纯数1换算因数？19【例】已知1atm=1.033kgf/cm2,试将此压强换算为SI单位。解：1kgf=9.81N1m=100cm∴1atm=1.033kgf/cm2

【例】已知1atm=1.033kgf/cm2,试将此压强20=1.013×105N/m2化工原理教学ppt课件210-5物料衡算★——质量守恒原理的具体应用（1）确定控制体——即进行衡算的空间范围0-5物料衡算★22（2）确定衡算基准——1s或1h（3）列出衡算式

mi-mo=ma

对于连续生产：mi-mo=0（2）确定衡算基准230-6能量衡算★机械能、热量、电能、化学能等统称为能量。依据--------能量守恒定律。重点——热量衡算衡算式：式中Qi——随物料进入控制体的热量，kJ或kW;Qo——随物料离开控制体的热量，kJ或kW;QL——向控制体周围散失的热量，kJ或kW。0-6能量衡算★24也可写成：

式中W——物料的质量，kg或kg/s；H——物料的焓，kJ/kg。适用于间歇过程（kJ)、连续过程（kW)也可写成：25方法：（1）确定控制体（范围）（2）确定衡算基准由于焓是相对值，故应（3）指明基准温度，基准状态。通常以0°C、液态为基准。（4）列出衡算式方法：26[例]在换热器里将平均比热为3.56kJ/(kg.°C)的某溶液自25℃加热到80℃，溶液流量为1.0kg/s。加热介质为120℃的饱和水蒸汽，其耗量为0.095kg/s,蒸汽冷凝成同温度的饱和水排出。求此换热器的热损失占蒸汽供热的百分数。25°C溶液1.0kg/s80°C溶液1.0kg/s120°C饱和水蒸汽120°C饱和水[例]在换热器里将平均比热为3.56kJ/(kg.°C27

解：由P364附录查出120°C饱和水蒸汽的焓值为2708.9kJ/kg,120°C饱和水的焓值为503.67kJ/kg.基准：s控制体：25°C溶液1.0kg/s120°C饱和水蒸汽120°C饱和水80°C溶液1.0kg/sQ2Q1Q3Q4QL解：由P364附录查出120°C饱和水蒸汽的焓值为28作热量衡算：随物料带入换热器的总热量：Qi=Q1+Q2其中：Q1=0.0952708.9=257.3kWQ2=13.56(25-0)=89kW∴Qi=257.3+89=346.3kW随物料带出换热器的总热量：

Qo=Q3+Q4作热量衡算：29其中：Q3=0.095503.67=47.8kWQ4=13.56(80-0)=284.8kW∴Qo=47.8+284.8=332.6kW由Qi=Qo+QL∴QL=Qi-Qo=13.7kW其中：Q3=0.095503.67=47.8kW30∴热量损失百分数=

=6.54%化工原理教学ppt课件31绪论小结

化工原理在学科体系的地位与作用化工过程与单元操作《化工原理》课程单位制与单位换算物料衡算能量衡算绪论小结

化工原理在学科体系的地位与作用32

第一章流体流动1.1概述1.1.1流体——气体和液体特性：（1）流动性（2）压缩性分类:

(1)不可压缩流体：液体；（若P,t变化小，气体）(2)可压缩流体：实际流体，气体第一章流体流动331.1.2几个物理名词(1)密度——kg/m3

重度——kgf/m3,其数值同密度。

比容——m3/kg,密度的倒数。(2)流量——有两种a.体积流量qv——m3/s,m3/h；b.质量流量qm——kg/s，kg/h；

qm=qv(3)流速(u)——m/s1.1.2几个物理名词341.1.3流体流动中的作用力(1)体积力(质量力)重力:G=mg=ρgV离心力:muT2/r=ρVuT2/r(2)表面力压力:表面的力压强:剪力://表面的力剪应力:1.1.3流体流动中的作用力35

1.1.4牛顿粘性定律

实验性定律，是通过实验得出的江面流速分布示意图1.1.4牛顿粘性定律36在圆管中流动的流体选相邻两薄圆筒流体（1，2）进行分析在圆管中流动的流体37实验证明，对于一定流体，内摩擦力F′

……...

实验证明，对于一定流体，38

——剪应力,N/m2；

——速度梯度；

——粘度或动力粘度。式（A）----牛顿粘性定律一句话，即流体内部所受的剪应力与速度梯度成正比。化工原理教学ppt课件39（1）流体分类：★牛顿型流体★非牛顿型流体非﹑﹑﹑﹑﹑有三种：①塑性流体②假塑性流体③涨塑性流体

许多高分子溶液、涂料、泥浆等属于非牛顿型流体。（1）流体分类：40（2）流体在圆管内的速度分布a.粘性流体（µ‡0）——实际流体b.理想流体（µ=0）（2）流体在圆管内的速度分布41（4）影响粘性的因素a.温度实验表明:t,g,l原因：气体粘性分子热运动液体粘性分子引力b.压强影响很小（4）影响粘性的因素42（5）粘度——衡量流体粘性大小的物理量单位？据牛顿粘性定律：

1Pa.S=1000mPaS（5）粘度43物理单位制中：1P（泊）=100cP（厘泊）

1cP=10-3Pa.S=1mPa.S另：/=运动粘度物理单位制中：44（6）流体流动中的机械能位能：mgz,Jgz,J/kg动能：mu2/2,Ju2/2,J/kg压强能：mP/,J

P/,J/kg实际流体粘性内摩擦力机械能损失输送机械做功（6）流体流动中的机械能451.2流体静力学1.2流体静力学46弯一下？等问题弯一下？471.2流体静力学

研究静止或相对静止状态的流体……1.2.1流体静力学基本方程

A任取1.2流体静力学A任取48

受力分析水平方向：相互抵消垂直方向：上端面的总压力:P1=p1A下端面的总压力:P2=p2A重力：G=Vg=g(Z1-Z2)AZ1Z2GP1P2P0

49

∵液柱静止∴P1+G-P2=0p1A+g(Z1-Z2)A-p2A=0p1+g(Z1-Z2)-p2=0移项：p2=p1+g(Z1-Z2)（1）∵液柱50若液柱的上端面取在容器的液面，P0,液柱高h,则：p2=p0+gh将式（1）移项：p2+gZ2=p1+gZ1（2）式（2）/：——静力学基本方程若液柱的上端面取在容器的液面，P0,51

∵液柱是任取的：∴对任意两点1和2：

12z2z112z2z152几个概念(1)等压面由式(3)(静力学基本方程):当Z1=Z2,1=2

p1=p2

即(相对)静止的,连续连通的同一种流体(1=2),同一水平面上的压强相等,这样的水平面称为等压面.换句话说,即静压强仅与垂直位置有关,而与水平位置无关.1.53.CBAABC.CBAABC54(2)压强能与位能P/的单位:故称P/为压强能gZ的单位:

故称gZ为位能

(2)压强能55这说明：静止的流体具有位能和压强能，两项能量总和恒为常量。若位能小，则P/大；反之若gZ大，则P/小。说明位能和压强能可以相互转换，但总能量守恒。这说明：静止的流体具有位能和压强能，两项能量总和恒为常量。若56

1.2.2压强

（1）压强的表示方法A.以PaB.工程上以液柱高度mH2O柱,mmHg柱换算关系：1.2.2压强571atm(标准大气压）=1.013105Pa=760mmHg=10.33mH2O1at(工程大气压）=1kgf/cm2=9.807104Pa=10mH2O1atm(标准大气压）=1.013105Pa58

(2)压强的基准A.绝对真空——绝对压强B.大气压

表压（正压）压力表

真空度（负压，吸力）真空表

0Pa大气压PP1P2绝表真绝0Pa大气压PP1P2绝表真绝59

0Pa大气压PP1P2绝表真绝

P表=P绝-Pa；P真=Pa-P绝；则P表=-P真；注意：P要同一基准。0Pa大气压PP1P2绝表真绝60

1.2.3流体静力学的应用压强测量（1）U形管压差计指示液：水银；甘油；水；CCl4等指示液i>被测流体

1.2.3流体静力学的应用61取等压面ab(兼基准面)即Pa=Pb据静力学基本方程:Pa=P1+gZ1Pb=P2+g(Z2-R)+igR取等压面ab(兼基准面)62Pa=P1+gZ1Pb=P2+g(Z2-R)+igR整理:(P1+gZ1)-(P2+gZ2)=(i-)gR(P1+gZ1)-(P2+gZ2)=(i-)gR“P1”-”P2”=(i-)gR

虚拟压强差Pa=P1+gZ163“P1”-”P2”=(i-)gR结论:

U形压差计测得的读数R是两点的虚拟压强差.“P1”-”P2”=(64注意:(1)当管道水平,Z1=Z2,则P1-P2=(i-)gR压差

(i-)越小……

注意:65(2)指示液

△测液体:用Hg或CCl4

△测气体:水+染料且∵g<<i(水）故(i-)

iP1-P2=igR(2)指示液66测任一处的压强一端通大气,P2=PaP1-Pa=(i-)gRP1表=(i-)gR(4)其它微差/倒U形/斜管…...

化工原理教学ppt课件67液位测量(1)玻璃管液面计液位测量68(2)远距离测量液位P75,习题2(2)远距离测量液位69小结:

1.2流体静力学1.2.1流体静力学基本方程P1/+gZ1=P2/+gZ2

等压面;总势能;虚拟压强1.2.2压强______表示方法基准1.2.3静力学应用__________（虚拟）压强（差）测量液位测量

小结:70化工原理教学ppt课件711.3流体流动中的守恒原理1.3.1质量守恒概念(1)流量体积----:qv,m3/s,m3/h质量----：qm,kg/s,kg/h1.3流体流动中的守恒原理72

(2)流速平均----:m3/(m2s)=m/s质量----:kg/(m2s)

(2)流73

(3)定态与非定态流动A.定态流动u,P,qv

f()

B.非定态流动u,P,qv

=f()(3)定态与非定态流动74质量守恒方程

1122u1u2qm1qm2质量守恒方程1122u1u2qm1qm275qm1=qm2∵qm=qv=uAu1A11=u2A22

对不可压缩流体：不变：u1A1=u2A2qm1=qm276对圆管：

对圆管：771.3.2机械能守恒

J/kg:位能：gz;压强能：P/;

动能：u2/2

理想流体的机械能守恒

无粘性，在流动过程中无摩擦损失。1.3.2机械能78化工原理教学ppt课件791kg流体：对不可压缩流体：1=2=即：

常数

柏努利方程1122u1u2Z1Z2001kg流体：1122u1u2Z1Z20080

实际流体管流的机械能衡算（1）粘性流体（2）外加能量能(入)=能(出)1122u1,P1,Z1u2,P2,Z200实际流体管流的机械能衡算1122u1,P1,81

校正系数工程上:1故:

单位:J/kg校正系数82柏努利方程的讨论(1)若流体静止,则:u=0,hf=0,he=0于是:gZ1+P1/=gZ2+P2/

此即静力学基本方程.柏努利方程的讨论83(2)为常数,适于不可压缩流体.对可压缩流体,当以代

(3)不同形式的柏努利方程(2)为常数,适于不可压缩流体.84a.以单位质量流体为基准,J/kgb.以单位重量流体为基准,J/N=m

c.以单位体积流体为基准,J/m3化工原理教学ppt课件85(4)应用求:(Z2-Z1);P1(orP2);u1(oru2);he;hf(4)应用86(5)注意

A.截面的选取a.⊥流向;b.流体须连续;c.不能选在阀门弯头处B.基准面----须是水平面

化工原理教学ppt课件87C.压强可用P表,也可P绝,但P1,P2须同.D.有效功he

有效功率Pe=he.qmJ/kgkg/s=J/s=w

C.压强88小结1.3流体流动中的守恒原理1.3.1质量守恒u1A1=u2A2即u1/u2=A2/A11.3.2机械能守恒理想流体的:常数实际流体的:不同形式的柏努利方程小结1.3流体流动中的守恒原理89a.以单位质量流体为基准,J/kgb.以单位重量流体为基准,J/N=m

c.以单位体积流体为基准,J/m3化工原理教学ppt课件90化工原理教学ppt课件911.4流体流动的内部结构1.4.1流动的型态两种流型雷诺实验1.4流体流动的内部结构92(1)层流(或滞流)化工原理教学ppt课件93(2)湍流(或紊流)化工原理教学ppt课件94

流型的判据------雷诺准数Re(1)当Re<2000时,层流区(2)当2000<Re<4000时,过渡区(3)当Re>4000时,湍流区流型的判据951.4.2湍流的基本特征(1)径向随机的脉动时间速度1.4.2湍流的基本特征时间速度96(2)湍流时的层流内层和过渡层(2)湍流时的层流内层和过渡层971.4.3圆管内流体流动的速度分布(1)层流时的速度分布抛物线；u=0.5umax

umax1.4.3圆管内流体流动的速度分布umax98(2)湍流时的速度分布

比较均匀

u=0.8umax(2)湍流时的速度分布99

1.5阻力损失化工管路=直管+管件两种：直管阻力:直管局部阻力:管件(弯头,三通,阀门)1.5.1阻力与流动的关系水泵房车间车间水泵房392kPa392kPa

100化工原理教学ppt课件1011.5.2直管阻力u1=u2由机械能衡算式:11221122102即阻力损失表现为流体势能的降低.

实验实验103

层流时直管阻力经理论推导:------

泊稷叶方程

层流时直管阻力104湍流时直管阻力的实验研究方法(1)析因实验h

=(d,l,,,)(1)湍流时直管阻力的实验研究方法105(1)析因实验h

=(d,l,,,)(1)(2)因次分析据因次的一致性湍流:(3)数据处理化工原理教学ppt课件1061.5.3直管阻力损失的计算式(1)摩擦系数层流(Re<2000)时,=64/Re

hfu2？

1.5.3直管阻力损失的计算式107化工原理教学ppt课件108化工原理教学ppt课件109hfu1hfu1110

湍流(？)：Re>4000，=(Re,/d)P39式(1-85)P40图1-34

化工原理教学ppt课件111

=(/d),hfu2,

阻力平方区=(/d),112(2)实际管的当量绝对粗糙度由试验反求：测hf算图1-34/d

(2)实际管的当量绝对粗糙度113(3)非圆管的当量直径de

de==

(3)非圆管的当量直径de1141.5.4局部阻力损失的计算有两种方法:(1)阻力系数法hƒ=

----局部阻力系数,实验测定

1.5.4局部阻力损失的计算115(2)当量长度法

hƒ=le-----当量长度，由实验测定

(2)当量长度法116化工原理教学ppt课件1171.5.5管路总阻力损失

单位:J/kg1.5.5管路总阻力损失118小结:1.4流体流动的内部结构1.4.1流动的型态1.4.2湍流的基本特征1.4.3圆管内流体流动的速度分布1.5阻力损失1.5.1阻力损失与流动的关系1.5.2直管阻力1.5.3直管阻力损失的计算式1.5.4局部阻力损失的计算1.5.5管路总阻力损失小结:1.4流体流动的内部结构119化工原理教学ppt课件1201.6流体输送管路计算1.6.1管路分类(1)简单管路(2)并联管路(3)分支管路1.6流体输送管路计算1211.6.2简单管路计算(1)已知u或qv,d等,不必迭代(试差)的类型如图:已知物性(,)流速u(或qv)以及管径d,求:液位高度H?求H=?l,le,d,,qv,1.6.2简单管路计算求H=?l,le,d,122解:取高位槽液面为1-1,管出口外侧为2-2截面,以2-2截面的中心线为基准面,列柏努利方程:Z1=H,u1=0,P1=0(表),Z2=0,u2=0,P2=0(表).1122求H=?解:取高位槽液面为1-1,管出口外侧为2-2截面,以2-123则:gH=hf化工原理教学ppt课件124(2)若u(qv)或d未知,须迭代(试差)的类型若已知H,d,求qv=?

已知H(2)若u(qv)或d未知,须迭代(试差)的类型已知H125试差过程:设某未知量为一定值后计算,然后校核.若已知d,而未知qv,此类问题的解题思路:

已知HhfqvRe’’=柏式u重设设值是否qv试差过程:柏式u重设设值是否qv1261.6.3并联管路计算规律:若为常量，则：(1)qv=qv1+qv2+qv3qvqvqv1,d1,(l+le)1qv2,d2,(l+le)2qv3,d3,(l+le)3AB1.6.3并联管路计算qvqvqv1,d1,(l+le)1127

(2)hfA-B=hf1=hf2=hf3

(2)hfA-B=hf1=hf21281.6.4分支与汇合管路的计算(1)qv1=qv2+qv3(2)E2+hf0-2=E3+hf0-3OOqv1qv2qv31.6.4分支与汇合管路的计算OOqv1qv2qv31291.6.5管道的选择qv一定,若d小,u大,hf大若d大,u小,hf小总费用最低1.6.5管道的选择总费用最低130小结：1.6流体输送管路计算1.6.1管路分类1.6.2简单管路计算1.6.3并联管路计算1.6.4分支与汇合管路的计算1.6.5管道的选择按流速选择管道按允许压降选择管道小结：131化工原理教学ppt课件1321.7流速和流量的测定1.7.1测速管(毕托管)(1)结构和原理1.7流速和流量的测定133u1P1u2P2R

u2=0(驻点),则:u1P1u2P2Ru2=0(驻点),则:134

“P2”-”P1”=(i-)gR

化工原理教学ppt课件1351.7.2孔板流量计(1)结构和原理A.结构R1.7.2孔板流量计R136

B.原理缩脉缩脉137(2)流量方程式

Z1=Z212A0R(2)流量方程式12A0R13812A0R

12A0R139恒截面变压差流量计孔流系数C0,……恒截面变压差流量计140

C0=f(Red,m)m=A0/A1Red-----以管径计算的

Red=du1/RedC0mRedC0m1411.7.3文氏流量计文丘里---喉孔1.7.3文氏流量计喉孔1421.7.4转子流量计(1)结构和原理1.7.4转子流量计143(2)流量计算式受力平衡转子:Vf,Af,f;流体:(2)流量计算式144总压力差=浮力+动能差总压力差=浮力+动能差145平衡时:(P1-P0)Af=Vffg=常数即:Vffg=Vfg+

u0平衡时:u0146化工原理教学ppt课件147特点:

变截面,恒压差,恒流速,恒压降特点:148(3)刻度换算刻度:200C水or200C.101.33kPa的空气。在同一刻度下，A0相同换算:A----标定;B----待测

(3)刻度换算149小结：1.7流速和流量的测定1.7.1测速管(毕托管)1.7.2孔板流量计1.7.3文氏流量计1.7.4转子流量计小结：150化工原理教学ppt课件151

某新建的居民小区，居民用水拟采用建水塔方案为居民楼供水，如图所示。

某新建的居民小区，居民用水拟采用建水塔方案为居民152化工原理教学ppt课件153

第二章流体输送机械2.1概述2.1.1输送流体所需的能量He=A+Hf第二章流体输154化工原理教学ppt课件155

------管路特性方程------管路特性方程156qvHe管路特性曲线qvHe管路特性曲线157qvHe12

1---低阻2---高阻qvHe121---低阻1582.1.2流体输送机械分类(1)动力式----离心式,轴流式(2)容积式----往复式,旋转式(3)其它2.1.2流体输送机械分类1592.2离心泵2.2.1工作原理(1)主要构件-----叶轮,蜗壳

化工离心泵自吸式离心油泵2.2离心泵化工离心泵自吸式离心油泵160(2)工作原理(3)气缚现象

无自吸能力

灌泵

(2)工作原理161化工原理教学ppt课件1622.2.2离心泵的理论压头（扬程）(1)理论压头HT

u2---切向;D----叶轮直径;n----转速,r/min2.2.2离心泵的理论压头（扬程）163(1)理论压头HT

(2)讨论①norD,HT(1)理论压头HT164②叶片的几何形状

2----流动角222径向2=900后弯2<900前弯2>900②叶片的几何形状222径向2=900165径向2=900,ctg2=0,HT=u22/g,HTf(qv)

后弯2<900,ctg2>0,HT<u22/g,qv

,HT前弯2>900,ctg2<0,HT>u22/g,qv

,HT

化工原理教学ppt课件166HTqvu22/g前弯2>900径向2=900后弯2<900HTqvu22/g前弯2>900径向2=900后弯2<167③的影响

HT与无关③的影响168

2.2.3实际压头HqvHT~qv,TH~qv2.2.3实际压头Hqv1692.2.4离心泵的性能参数与特性曲线（1）性能参数

①流量qv,m3/h

②压头（扬程）H,m

③（总）效率

2.2.4离心泵的性能参数与特性曲线170③（总）效率a.容积效率vb.机械效率Mc.水力效率h

=v*M*h③（总）效率171

④轴功率PaPa=Pe/WPe-----有效功率Pe=gqvHeHe----有效压头qv-------实际流量④轴功率Pa172(2)特性曲线①Heqv

②

qv

③Pa

qv(2)特性曲线173qvHeqv

qvPa

qv①Heqv②Pa

qv

③

qv

qvHeqvqvPaqv①Heqv174（3）影响因素

①液体密度a.qvT=2R2b2c2sina2

b.H与无关c.不变d.Pa=gHeqv（3）影响因素175②液体粘度的影响

,阻力,He,qv,

修正②液体粘度的影响176③离心泵转速的影响

-------泵的比例定律③离心泵转速的影响177

④叶轮直径D2的影响

---------泵的切割定律化工原理教学ppt课件178小结：第二章流体输送机械2.1概述2.1.1输送流体所需的能量-----管路特性方程2.1.2分类2.2离心泵2.2.1工作原理2.2.2离心泵的理论压头2.2.3实际压头2.2.4离心泵的性能参数与特性曲线小结：第二章流体输送机械179化工原理教学ppt课件1802.2.5离心泵的操作(1)泵的工作点管路特性方程He=f(qve)泵的特性方程H=f(qv)qvH2.2.5离心泵的操作qvH181(2)流量调节---阀HqvHqv182改变转速n大n小qvH改变转速n大n小qvH183(3)泵的串联操作H′=2Hqv′=qv

同一流量扬程相加H,qvH,qvH,qvH,qv184qvHqvH185qvH管路串联单泵qvH管路串联单泵186(4)泵的并联操作

同一扬程流量相加(4)泵的并联操作187n一定qvH并单管n一定qvH并单管188（5）组合方式的选择qv低阻高阻串并单H（5）组合方式的选择qv低阻高阻串并单H189

低阻：qv并>qv串qv低阻高阻串并单串并qv低阻高阻串并单串并190

高阻：qv串>qv并qv低阻高阻串并单并串H高阻：qv低阻高阻串并单并串H1912.2.6离心泵的安装高度(A)(B)2.2.6离心泵的安装高度(A)(B)192(1)泵内压强分布P位置泵吸入口叶轮入口叶轮出口泵排出口PvP1PK(1)泵内压强分布P位置泵吸入口叶轮入口叶轮出口泵排出口P193排液HgK1100

(2)汽蚀现象Z0=0,u0=0,P0=Pa,Z1=Hg排液HgK1100(2)汽蚀194

(3)离心泵的安装高度限制

①最大安装高度Hg,max在0-0与K-K间列机械能衡算式:

Z0=0,u0=0,P0(绝压),PK=Pv,ZK=Hg,max则:(3)离心泵的安装高度限制195化工原理教学ppt课件196(NPSH)c------临界汽蚀余量,实验测得;(NPSH)r------必需汽蚀余量,(NPSH)r=(NPSH)c+安全量

②最大允许安装高度[Hg]注意:(NPSH)r与qv有关,qv,(NPSH)r……化工原理教学ppt课件197(NPSH)c------临界汽蚀余量,实验测得;(NPSH)r------必需汽蚀余量,(NPSH)r=(NPSH)c+安全量

②最大允许安装高度[Hg]化工原理教学ppt课件1982.2.7离心泵的类型与选用(1)类型

①清水泵

IS---单级单吸式;D---多级;Sh-----双吸式.

②耐腐蚀泵F③油泵Y;YS(双吸)

④液下泵FY⑤屏蔽泵-----无密封泵,无泄漏泵2.2.7离心泵的类型与选用199

(2)选用①选泵的类型②据qv,He选泵的型号qv,泵qv,管路.H,泵He,管路.(2)选用200③核算Pa(轴功率)若液体水Pa=qvHg/P110.图2-23IS型离心泵的系列特性曲线③核算Pa(轴功率)201(3)离心泵的安装和使用

①安装高度________;②启动前________;③出口阀______时启动;④停车(泵)前先______;(3)离心泵的安装和使用202小结：2.2.5离心泵的操作(1)泵的工作点(2)流量调节(3)泵的串联操作(4)泵的并联操作(5)组合方式的选择2.2.6离心泵的安装高度2.2.7离心泵的类型与选用小结：2.2.5离心泵的操作2032.3往复泵(容积泵)2.3.1构造和工作原理(1)构造泵缸活(柱)塞单向活门

2.3往复泵(容积泵)204

(2)原理冲程(2)原理205(3)流量A.单缸单动(3)流量206B.单缸双动C.三缸单动B.单缸双动207

2.3.2应用(1)压头大.流量小的场合.(2)流量调节

旁路调节1---旁路阀2---安全阀122.3.22082.3.3往复泵的流量与压头（1）单动泵qvT=A•S•nm3/min实际qvP<qvT（2）H与qv无关。qvHqvT2.3.3往复泵的流量与压头qvHqvT209qvqvTHqvqvTH2102.3.4往复泵与离心泵的比较往复泵离心泵①原理无能量转换有②启动自吸能力有无灌泵不需需出口阀开关③流量变不变④流量调节旁路调节出口阀2.3.4往复泵与离心泵的比较2112.4气体输送机械2.4.1特点(1)体积庞大(2)压头大(3)V与T变2.4气体输送机械2122.4.2分类(1)通风机出口P<15kPa(表),压缩(强)比11.15;(2)鼓风机15kPa0.3MPa(表)，<4;(3)压缩机>0.3MPa(表)，>4;(4)真空泵0.1MPa(表)。

2.42132.4.3离心通风机低压；中压；高压；(1)结构和工作原理(2)性能参数与特性曲线

①风量qvm3/s

②风压J/m3=N/m2=PaPT----实验测定2.4.3离心通风机214风机进口1,出口2:全风压静风压动风压PsPk风机进口1,出口2:215(3)离心通风机的选用qv)风机

qv)需要PT)风机

PT)需要

(3)离心通风机的选用216注意:铭牌PT′-----200C,0.1MPa,

′=1.2kg/m3;

注意:2172.4.4鼓风机两种：旋转式离心式（1）罗茨鼓风机-----容积式出口安装稳压气柜与安全阀流量用旁路调节2.4.4鼓风机218（2）离心鼓风机工作原理同离心通风机-----压头较高的离心鼓风机与多级离心泵类似选用方法同离心通风机压缩机----离心式、往复式（2）离心鼓风机2192.4.5往复式压缩机

------结构、原理似往复泵但气体小，可压缩，∴活门更灵巧单动往复压缩机、阀、入口P1、出口P2设：1）理想气体2）阀阻=02.4.5往复式压缩220

理想压缩循环设：无余隙321VV1V20P1P21234理想压缩循环321V221压缩排气吸气压缩排气吸气222理想压缩循环（三种）1)等温压缩过程2)绝热压缩过程

3)多变压缩过程循环功k—多变指数

理想压缩循环（三种）223实际压缩循环有余隙实际压缩循环224压缩排气膨胀吸气压缩排气膨胀吸气225

余隙系数＝＜１容积系数００＝＜１

226往复压缩机的性能参数排气量

理论吸气量V′=ASn

实际排气量V=０V′往复压缩机的性能参数227

2)轴功率

理论功率：Pa(绝热压缩)

k----绝热压缩指数Vmin----排气量，m3/min实际功率：Pe=Pa/2)轴功率228

类型与选用１）类型单动、双动往复压缩机单级、双级、多级压缩机低压（98.07×104Pa）中压（98.07×104～98.07×105

Pa）高压（98.07×105～

98.07×106

Pa）类型与选用229小型（<10m3/min）中型（10～30m3/min）大型（>30m3/min）空气压缩机氨气压缩机氢气压缩机石油气压缩机立式、卧式小型（<10m3/min）2302）选用①据所输送气体性质-----定种类②据生产能力和排出压强-----选型号注意：压缩机样本中的排气量----20℃、101.33Pa下的，m3/min,排出压强Pa（表压）2）选用231

3）安装要求①吸气口装过滤器②∵出气是脉动的∴出口装缓冲（稳压）罐或气柜(兼沉降器)-----水滴或油滴↓③缓冲（稳压）罐或气柜（贮气罐）

------装压力表、安全阀3）安装要求232

2.4.6真空泵-----将系统抽真空的气体输送机械

类型

①往复式②水环式③液环式④旋片式

⑤喷射式2.4.6真空泵233

主要特性①极限真空------以绝压（Pa)②抽气速率------m3/h或l/s主要特性234小结：2.3往复泵(容积泵)2.3.1构造和工作原理2.3.2应用2.3.3往复泵的流量与压头2.3.4往复泵与离心泵的比较

2.4气体输送机械2.4.1特点2.4.2分类2.4.3离心通风机2.4.4鼓风机2.4.5往复式压缩机2.4.6真空泵小结：2.3往复泵(容积泵)235化工原理教学ppt课件236第一、第二章

习题课第一、第二章237

1.如图3B57离心泵将20℃的水由敞口水池送到一压力为2.5at的塔内,管径为φ108×4mm