化工原理高教版上册第二章.ppt

1、化工原理,齐鸣斋,离心泵的安装高度,离心泵的汽蚀,离心泵的选型,其它泵,往复泵,气体输送机械,例3 图示管路输送液体, 泵转速n=2900r/min时， 泵特性曲线为 He=40-0.1qV2 (Hem,qVm3/h) 流量为10m3/h, 现欲采用 降低转速的办法使流量 减少30% (流动处于阻力平方区) 。 求：转速n应降至多少？,解：管路H=12+KqV2 原工作点A: qV=10m3/h H=40-0.1102=30m 代入管路方程 新工作点B: qV=7m3/h; H=12+0.1872=20.82m 将 , 同时代入泵特性方程H=40-0.1qV2 得新泵特性方程,将B点qV=7m

2、3/h; H=20.82m代入 得 n=0.80182900=2325 r/min 易犯错误： 解： =2030r/min 对工作点的含义毫无认识.,3组合操作 串联组合 同样流量下，两泵压头相加 H单=(qV)， H串=2(qV) 例如： H单=20-2qV2 H串=40-4qV2 工作点 H 2H,并联组合 同样压头下，两泵流量相加 H单=(qV)， 例如： H单=20-2qV2 H并=20-0.5qV2 工作点 qV2qV,组合方式的选择 当 时， 必须串联,2.4 离心泵的安装高度 1汽蚀现象(录像) 叶轮入口K处压强最低，Hg太大时，pKpV, 液体汽化，形成汽泡，受压缩后溃灭。 后

3、果：叶轮受冲击而出现剥落 泵轴振动强烈，甚至振断,2汽蚀余量NPSH 由1至K： pK=pV, 发生汽蚀, 这时p1最小, 定义临界汽蚀余量(NPSH)c 由0至K： pK=pV时,规定必需汽蚀余量 (NPSH)r=(NPSH)c+, 进泵样本，与流量有关 实际汽蚀余量 物理意义 须比(NPSH)r大0.5m以上， 最大允许安装高度Hg为 实际安装高度HgHg即可。 另：吸入管径常大于压出管径 吸入管不装调节阀,再沸器循环泵,例4 图示两槽间要安装一台离心泵，常压下输送20水，流量qV=45m3/h, 现有一台清水泵, 在此流量下He=32.6m，(NPSH)r=3m, 已算得Hf吸入=1m，

4、 Hf压出(阀全开)=6m 。 试问：这台泵是否可用？,解：应当满足安装高度扬程 =10.33-0.24-1-3.5=5.59mHg=3m 两槽液面之间列管路方程 H=Z+Hf=20+1+6=27m32.6m 该泵可以用，在使用中用阀门调去多余的能量。,解：应当满足安装高度扬程 =10.33-0.24-1-3.5=5.59mHg=3m 两槽液面之间列管路方程 H=Z+Hf=20+1+6=27m32.6m 该泵可以用，在使用中用阀门调去多余的能量。,25 离心泵的类型与选用 1类型 清水泵-单级、多级、双吸 耐腐蚀泵-用耐腐蚀材料 油泵-密封良好 液下泵-转轴特别长 屏蔽泵-无密封、无泄漏 2选

5、用 根据泵的工作条件，如腐蚀性、潜水等 确定泵的类型； 根据管路所需的qV，H，确定泵的型号。,选用泵型号最方便的图型谱图,查qV=10m3/h, He=30m, 可选50-32-160,n=2900rpm 或65-40-315,n=1450rpm,3往复泵 3.1 主要构件：泵缸、活塞、活门 3.2 工作原理：直接提供压强能(动画),3.3 流量特点： 1)正位移特性:流量由泵决定, 与管路特性无关 2)流量: qV = A L n V A泵缸截面, L活塞行程, n转速, V容积效率 3)不均匀性: 加气室, 双动, 多缸,4)流量调节: 旁路阀 改变转速和行程 3.4扬程: 在电机功率范

6、围内， 由管路特性决定 3.5操作: 一般无气缚，能自吸 3.6安装: 不装出口调节阀 也有汽蚀问题,4 其它化工用泵 41 非正位移泵 1轴流泵 2旋涡泵,2旋涡泵,5气体输送机械 5.1 气体输送特点： 1流量：液1000气，当质量流量相同时， qV气1000qV液 2经济流速：水13m/s；空气1525m/s u气10u液，动能项大 3管径 ，qm相同时， u10倍, 倍, d10倍,5.2气体输送机械分类 按结构分： 离心式 例：离心风机 往复式 往复式压缩机 旋转式 罗茨风机 流体作用式 喷射泵 按进出口压强差分（常用） ： 通风机：出口压强15kPa(表) 鼓风机：出口压强15kP

7、a0.3MPa(表) 压缩机：出口压强0.3MPa(表) 真空泵：生成负压，进口0.1MPa, 出口0.1MPa,5.3 通风机 1常用类型：轴流式通风机 离心式通风机,轴流式通风机,2离心式通风机(录像) 原理与离心泵相同，不同之处： 风压 pT 动能在总机械能中所占比重明显,3特性曲线 参数：风量qV, 风压pT,pS, 功率P, 效率 出厂标准：0.1MPa, 20空气, =1.2kg/m3 以入口状态为基准： qV, , pT, 使用中注意换算,例1 某离心风机铭牌给出全压1.8103Pa, 现用于输送=1.5kg/m3的气体。 求：PT=? 解：,5.4 鼓风机 1罗茨风机(录像)

8、注意：正位移特性 温度过高会使转子卡住,5.5 压缩机 1往复式压缩机(录像) 原理与往复泵相同。余隙容积：免撞缸, 当压缩比 达到上限时,VB=VC,流量为零 主要指标：生产能力qV, 以吸入常温常压空气测定 排出压强p2,5.6 真空泵 目的：获得和维持负压 主要性能参数： 1. 极限真空：能达到的稳定的最低压强， 用绝对压强表示 2. 抽气速率：以吸入口状态为基准，m3/h,真空泵抽 漏入系统的空气 系统内产生的不凝性气体 部分物料(占有一定的分压) 选真空泵时注意： 1抽气速率要大于漏气速率 2被带走的物料量的多少,化工原理复习: 第一章 基本概念： 连续性假定 质点 拉格朗日法 欧拉

9、法 定态流动 轨线与流线 控制体 粘性的物理本质 总势能 理想流体与实际流体的区别 可压缩流体与不可压缩流体的区别 牛顿流体与非牛顿流体的区别 伯努利方程的物理意义 平均流速 动能校正因子 均匀分布 均匀流段 层流与湍流的本质区别 雷诺数的物理意义 泊谡叶方程 量纲分析实验研究方法的主要步骤 摩擦系数 完全湍流粗糙管 局部阻力当量长度 毕托管 驻点压强 孔板流量计、转子流量计的特点,重要公式： 牛顿粘性定律 静力学方程 机械能守恒式 雷诺数 阻力损失 ， 层流 或 局部阻力 当量直径,孔板流量计 , 转子流量计 换算,第二章 基本概念： 管路特性方程 输送机械的压头或扬程 离心泵的主要构件 离心泵理论压头的影响因素 叶片后弯原因 气缚现象 离心泵特性曲线 离心泵工作点 离心泵的调节手段 汽蚀现象 必需汽蚀余量(NPSH)r 离心泵的选型(类型、型号) 正位移特性 往复