化工原理流体输送机械课件.docx
《化工原理流体输送机械课件.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工原理流体输送机械课件.docx（26页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
化工原理流体输送机械课件
流体输適机械
典型的工艺流程
询炉持烟
霽雄世恆
逞口扭匪
出口捋板
『
X：
1^-.
吸收晤缗出®;
出泵
石决石叢iffm風水拎《r橈渋慕龙战水用
石捉石
真空皮带IR霑抽
副产£石毎
廖嗨阳丽-百畔）
r-ouuuura
小区供水演示
选泵、水塔高度得设计、各楼层流量的分配，是流动这一章要解决的问题。
生产过程中的流体输送一般有以下几种情况:
对于这些情况，都必须通过向流体提供机械能的方法来实现。
向流体提供机械能的设备称为流体输送机械。
流体输送设备分类:
按流体类型
ES输送液体一泵（pumps）
ES输送气体一通风机、鼓风机、压缩机、真空泵
按工作原理
樺动力式：
借助于高速旋转的叶轮使流体获得能量。
包括离心式、轴流式输送机械
*容积式：
利用活塞或转子的挤压使流体升压以获得能量。
包括往复式、旋转式输送机械
*流体作用式：
依靠能量转换原理以实现输送流体任务。
如喷射泵
第一节、富心泵
•、基本结构及工作原理
U基本结构
旋转的叶轮（impeller）
/
L/EIX
■=
1-叶轮—泵壳3-泵轴甘吸入口5■吸入管
6-单项底阀7-滤网
8-排出口・排出管
10-调节阀
2、离心泵的工作原理
液体注满泵壳，叶轮高速旋转，液体在离心力作用下产生高•速度，高速液体经过逐刃渐扩人的泵壳通道，动压头转变为静压头
3.
离心泵的工作过程
液体排出
▲
灌泵泵壳
叶轮中部低压
液体吸入
离心泵的装置简图及工作原理
正常操作
・[-
•・
5
4.气缚现象:
气缚现象U启动时泵内需灌满液体
装设底阀
（单向阀）（止逆阀）
:
、主要部件
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、半开式和闭式
吸入方式-
—单吸式和双吸式
思考：
三种叶轮中哪一种效率高?
闭或叶桧的内漏较弱釦故式叶轮的最丸。
但故或叶轮和半闭式叶轮不易发生堵塞现象。
双吸
单吸
2、泵壳——汇集液体并导出液体，能量转换装置
减少液体进入蜗壳时的碰撞4、轴封:
"作用一防止漏液或外界空气漏进泵内※类型一软填料或机械（高）密封
1、主要性能参数
O
'转速
流量
*压头
轴功率和效率
允许汽蚀余量
转速
流量
压头
n,单位r.p.s或r.p.m
Q,泵单位时间实际输出的液体量，m3/s^m3/ho可测量
H,又称扬程（head）,泵对单位重量（IN）流体提供的有效能量,可测量
mo
1=.
==
皿2
pg
H=z2
2
p-p
H=瓜+―么
pg
轴功率泵轴所需功率，电动机传给泵轴的功率，P
有效功率单位时间内液体从泵中叶轮获得的有效能量，P
Pe二QvP§H
电机
与败率T［有关的各种能量损夬:
容积损失
内漏
泵内谨体世碣示賣图
水力损失
环流损失、摩擦损失、冲击损失
机械损失
泵轴与轴承、密封圈等机械部件之间的摩擦
小型水泵：
T|
•般为60-85%
大型水泵：
q可达90%以上
机械容积水力
四、离心泵的特性曲线
Ill
H〜qv
P~qv
xqv厂家实验测定T产品说明书
额定转速、标定状况（大气压
101.325kPa,2（?
C清水）
真空表
压力表
功率表
IIIIIIIIIIIIII1.
1111111111111=
泵性能实验装置示意图
80讨论：
70
bo⑴H〜％线：
qvt
50
黑
40u
30
（2）P〜力线：
20
10qv=0—>P=Pmin
°所以，离心泵启动
时，关闭出口阀。
（3）“〜w线:
qv],n先t后j
注意：
实际生产中，泵不可能正好在设计工况下运
五、离心泵的气蚀现象与安装高度
妥噱需东:
液而別泵入口处的垂直雎南（HJ
1、气蚀现象
在槽液面0・0与泵入口截面间列伯努利方程：
2
pgPg'2g
HgT,则pN
省p$p”,叶給屮皿汽祀-＞汽他彼抛向外力倂您
T凝猪T局部宴空T周⑥液俸爲速冲向汽泡屮皿
T撞击叶片（水濮）件随观彖①泵俸拔刼弄农出噪音
2h,q/J,产唾时眾送液；
3时闻衣久，水儀冲击和祀修扁蚀，损坏叶片
汽蚀现彖产或的原因:
1妥除鳥庚£爲;
2彼綺送说俸的盪庚殳爲，液俸菱汽卷过宙;
3叭入管曙殂力我淫、块损失£右。
防止措施：
把离心泵安装在恰当的高度位置上，确保泵内压强最低点处的静压超过工作温度下被输送液体的饱和蒸汽压。
rS）
2、有效汽蚀余量与必需汽蚀余量
有效汽蚀余量山ha
泵入口处所具有的压头液体在工作温度下的使和蒸气压头
讨论：
TT丫工H川Pg
的大小与吸液管路高度、管径等有关，与泵本身无关。
必需汽蚀余量/心
表示液体从泵入口流到叶轮内最低压力点K处的全部压头损失。
讨论:
纳大小与泵结构尺寸及液体流量有关。
•mvIW^srww
泵入口处压头厶+性
Pg2g
物越大，说明泵抗汽蚀性能越差。
对同类型泵，所以应在么,判别汽蚀的条件是:
AA“>A你时,Pk>Pv，不发生汽蚀；
A/z“二A%时，Pk=Pv，开始发生汽蚀；也叶轮压力最低处压头垒
・饱和蒸汽压头上仝
PS
max
下计算A%。
3、离心泵的最大安装高度
PgQg2g
PS2gpg
H„T—A/tA%I
Pg
u
f'gmax
当△化减小到与必需汽蚀余量•相等时，即心二久，贝I」是开始发生汽蚀的临界情况。
我们称此时的安装高度为最大安装高度
A/U乍为泵的一个特性，须有泵制造厂通过实验测定。
讨论：
1、q/，则HgmaxI,保险T;用可滋關最篇也加%
4、允许汽蚀余量与最大允许安装高度
工程上，为保证泵的安全操作，不发生汽蚀，要加上一个安全裕量0・3m,作为允许汽蚀余量△/?
：
A/i=Ahr+0.3
那么最大允许安装高度Hg允许:
注:
1v%为贮槽液面上方的绝对压力，Pa（当贮槽敞口时,久腳为当地环境大气压）；2、〃为液体在工作温度下的饱和蒸气压，必;
3、泵的实际安装高度必须小于最大允许安装高度;
七、离心泵的类型与选用
1.离心泵的类型
（输液性质一
水泵耐腐蚀泵
杂质泵
单吸泵
吸液方式一
双吸泵
I压头高低一
J单级泵
〔多级泵
低压泵（H<20m水柱）
f中压泵（H=20~50rrvK柱）I高压泵（H>50nvK柱）
（1）水泵一性质与水相似的液体
'B型（IS型）——单级单吸悬臂式
IS50-32-125
马达功率，kW
转速，r/min
叶轮经过初次切削
叶轮经过两次切削，B
单级单吸悬臂式
叶轮直径，mm
吸入口直径,nun
出口管直径,nun
H：
5-125m,Q：
6.3-400m3/h
P型一多级泵
压头较高
H：
14-351m
Q：
10.8-850m3/h
100D-67X3
吸入口直径
多级泵
级数
单级扬程，m
单级单吸离心泵
双吸泵
流量较大
H：
9-140m,
Q：
120-12500m3/h
多级离心泵
（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
铅鎳合金钢
弱腐蚀性液体
——珞鎳钳钛合金钢
浓硝酸
»扬程,m
•单端面轴封
•材料代号
耐腐蚀泵（F型）
耐腐蚀铸件
（3）油泵（Y型）——石油产品
吸入口直径,—1
单吸油泵一^
「级数
单级扬程
轴封严格、冷却良好
100Y-120X2
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）
几种离心泵
单级离心泵
管道泵
排污泵
化工用泵
清水泵
热水泵
浓浆泵
A
2.离心泵的选用
（1）液体性质一泵的类型
（2）确定流量和压头
（3）确定泵的型号，列出主要性能参数
9v泵＞9v需，H泵＞H需
（4）核算轴功率。
3、泵的安装和操作
※安装高度VHg——防气蚀；
洎动前灌液防气缚；
※启动前关闭出口阀——p=pmin;
※停泵前关闭出口阀——防倒冲；※冬天停泵应排尽液防冻裂;
※经常检查轴封情况。
第二节、其它类燮化工用泵
1、往复泵
（1）结构与工作原理
1-泵缸2•活塞3-活塞杆
4■吸入阀5■排出阀
工作原理：
利用容积的变化给流体加静压能
（2）往复泵的类型与流量
单动泵：
活塞循环一次，吸液和排液各一次
双动往复泵
双动泵的流量曲线
往复泵的流量：
单动泵：
qvn=ASn双动泵:
=（24—q）Sm久理-往复泵的理论流量，"//min；
4-活塞的截面积，A=-D2,D为活塞直径，加
4
5-活塞的行程，加
n-活塞的往复频率,1/min；
活塞杆截面积，m2o
在实际操作中，由于漏液，实际平均流量要小于理论平均流量:
实际平均流量：
qv-r/v%理
〃厂容积效率，一般约为0.9097
（3）往复泵的扬程与流量调节往复泵的扬程：
H
如
往复泵的扬程与流量几乎无关，往复泵的最大允许扬程由泵的机械强度、密封性能及电动机的功率等决定。
往复泵的流量调节:
1•改变活塞的往复次数或行程;
2.旁路调节。
r-t
I1•旁路阀f2■安全阀
（4）与离心泵比较
/具有自吸能力，无需灌泵；
/安装高度也受限制；
/扬程与流量几乎无关；
/输液量不均匀、不连续；
/流量调节不可用出口阀门调节方法；
/适用于小流量、高压头情况下输送高粘度的液体;
/效率高，通常为72-93%
2、齿轮泵
齿轮泵结构
齿轮泵特点：
•流量均匀
•流量小
■斥力高
•适合输送粘稠液体甚至膏状物，但不宜输送含有固体颗粒的液体。
3、旋涡泵
旋涡泵
<2>
各类泵的适用范围:
泵的适用范围
10000
1000
I100
10
□往复泵
■齿轮泵螺杆泵
罔心泵
旋涡寿
混流泵
轴流泵
010100100010000100000
流量/m3/h
第三节、毛体输送机械
一、设备特点◄—可压缩性+低密度
1.大体积；
2・高压头。
二、分类：
P出口（表压）,kPa
压缩比P出口/p进口（绝压）
通风机
不大于15
1-1.15
鼓风机
15-300
小于4
压缩机
大于300
大于4
真空泵
=0
由真空度决定
离心通风机结构
离心通风机与离心泵比较:
工作原理相同、结构相似;
离心通风机的叶轮直径较人，叶片数目较多，叶
离心鼓风机
鼓风机终压P2<4atm,压缩比p2/pi<4。
离心鼓风机又称透平鼓风机，丁作原理与离心泵
相同，外形象离心泵。
叶片数H较多，转速较高，都有固定的导轮。
离心式压缩机特点：
终压P2>4atm,压缩比P2/pi>4。
喷射真空泵
真空泵往复
升级会员 