流体输送设备--制药化工过程及设备

1、1,制药化工过程及设备,第02章,流体输送设备,2,1. 掌握离心泵的工作原理、主要性能参数与特性曲线。 2. 理解离心泵的气蚀现象与允许吸上高度。 3. 掌握离心泵的工作点与流量调节原理。 4. 了解离心泵的类型与选用方法。 5. 了解往复泵、旋转泵和旋涡泵的结构特点及其流量调节方法。 6. 了解气体输送和压缩设备的工作原理、特点和应用。,学习目标,流体输送设备,3,2.分类：,输送液体泵,输送气体风机、压缩机及真空泵,1.作用：,低压 高压,低处 高处,近处 远处,概述,按流体类型,按作用原理：,离心式、往复式、旋转式,流体物性不同,操作条件各异,流体输送设备,4,1.基本结构,固定的泵壳

2、,旋转的叶轮,第1节 液体输送设备 一、离心泵,（一）离心泵的工作原理,流体输送设备,5,2. 工作过程,叶轮中部低压,液体吸入,灌液至 叶轮中心,叶轮高 速旋转,离心作用,静压能和动能,叶轮 外缘,流道扩大,动能,静压能,液体排出,排液过程,吸液过程,泵壳,第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,6,3.气缚现象：,装设底阀 (单向阀)(止逆阀),第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,7,1.叶轮,作用传递能量,结构前弯叶片、后弯叶片、径向叶片,类型,开式、半闭式和闭式,单吸式和双吸式,吸入方式,（二）离心泵的主要部件,第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,8,返

3、回,第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,9,双吸式：,吸液量大,无轴向推力,第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,10,2.泵壳 汇集液体，转能装置,3.轴封：,作用防止漏液,类型软填料或机械(高)密封,导轮：,未装导轮,装导轮,第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,11,1.主要性能参数,2B31型离心泵铭牌上标注的参数,流量(Q):单位时间由泵排到管路的液体体积，m3/h,Q与泵的结构、尺寸、转速等有关,（三）离心泵的主要性能参数与特性曲线,第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,12,扬程或压头(H):供给1N液体的有效机械能，m,H与泵的结构、转

4、速和流量有关,扬程与升扬高度的区别：,升扬高度,第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,13,轴功率(N):泵轴所需的功率，W,有效功率(Ne):液体由泵获得的能量，W,第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,14,能量损失：,容积损失 漏液；,机械损失 机械摩擦；,水力损失 液体摩擦及局部阻力；,效率():,第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,15,HQ线: Q,H,Q线: Q,先后,NQ线: Q, N,Q=0N=Nmin,Q=0H定值,最高点 设计点,2.离心泵的特性曲线,第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,16,例：吸入管内径100mm,排出管内径

5、80mm,两测压口间垂直距离为0.5m。转速2900r/min,以20oC清水为介质测得流量为15L/s;泵出口 表压为2.55105Pa,入口真空度 为2.67104Pa;电动机输入功率 6.2kW,泵由电动机直接带动, 电动机效率93%。求泵的压头, 轴功率和效率。,解：,(1)求H,第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,17,Z2-Z1=0.5m,p1=-2.67104Pa(表)，,d1=0.1m，d2=0.08m，,p2=2.55105Pa(表),第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,18,(2)求N,N= N输入电机传,(3)求,=6.20.93100%=5.77

6、kW,第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,19,物 性,密度,粘度,泵,转速 20%,叶轮直径 20%,（四）离心泵性能的改变与换算,第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,20,1.离心泵的气蚀现象,（五）离心泵的气蚀现象与允许安装高度,第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,21,操作温度下,液 体的饱和蒸汽压,气化,气泡,叶轮中部 (低压区),叶轮外缘 (高压区),气泡 破裂,冲击叶轮,泵损害,第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,22,2.泵的允许安装高度,第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,23,1.调节阀门,流量调节阀,可连续调节流

7、量；,阀门关小,流阻增大， 操作费高。,2.改变转速或叶轮直径,（六）离心泵的流量调节,第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,24,（1）清水泵,IS型(B型),1.离心泵的类型,（七）离心泵的类型与选择,第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,25,H：5-125m，Q：6.3-400,第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,26,D型多级泵,压头较高,H：14-351m， Q：10.8-850,第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,27,流量较大,S型双吸泵,H：9-140m， Q：120-12500,第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,28

8、,(2)耐腐蚀泵(F型)酸、碱液等,与被输送流体接触的材料全是耐腐蚀材料 密封要求高，一般采用机械密封。,H灰口铸铁浓硫酸,B铬镍合金钢弱腐蚀性液体,M铬镍钼钛合金钢浓硝酸,第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,29,(3)油泵(Y型)石油产品,轴封严格、冷却良好,100Y-1202,吸入口直径,mm,单吸油泵,单级扬程,级数,YS双吸油泵,(4)杂质泵(P型)悬浮液和稠浆液,叶片少、流道宽(开式或半闭式),第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,30,2.离心泵的选择,(1)液体性质,泵的类型；,(2)确定流量(Qe)和压头(He),(4)核算轴功率。,(3)确定泵的型号，

9、列出主要性能参数,第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,31,安装高度Hg 防气蚀；,启动前灌液防气缚；,启动前关闭出口阀N=Nmin；,停泵前关闭出口阀防倒冲；,冬天停泵应排尽液体防冻裂。,（八）离心泵的操作与注意事项,第1节 液体输送设备 一、离心泵,流体输送设备,32,（一）往复泵,第二节 其他类型泵,1.工作原理,吸液,排液,流体输送设备,33,2.往复泵的类型,(1)单动泵：,排液量不均匀,(2)双动泵：,第二节 其他类型泵,流体输送设备,34,(3)三联泵,回(旁)路调节,3.往复泵的流量调节,第二节 其他类型泵,流体输送设备,35,（二）旋转泵,齿轮泵,螺杆泵,高压头、

10、高粘度,第二节 其他类型泵,流体输送设备,36,第2节 气体输送设备,分类：,=0,0,压缩比,流体输送设备,37,第2节 气体输送设备 一、离心式通风机,出口风压,低压：1kPa,中压：13kPa,高压：315kPa,流体输送设备,38,第2节 气体输送设备 二、鼓风机,（一）离心(透平)鼓风机：,多级叶轮,但压缩比有限;,各级叶轮直径近同;,选型同离心通风机。,流体输送设备,39,（二）罗茨鼓风机,风量与转速成正比;,操作温度85；,出口需装稳压罐和安全阀。,第2节 气体输送设备 二、鼓风机,流体输送设备,40,第2节 气体输送设备 三、压缩机,（一）旋转式压缩机(纳氏泵):,适于腐蚀性气体;,亦可用作真空泵。,流体输送设备,41,化工原理课件第2章 流体输送设备,（二）往复式压缩机,吸气,压缩,排气,第2节 气体输送设备 三、压缩机,流体输送设备,42,第2节 气体输送设备 四、真空泵,（一）水环真空泵：,允许少量液体夹带;,适于腐蚀或爆炸性气体。,流体输送设备,43,（二）喷射真空泵：,工作流体为蒸汽或水,第2