1[1].6.流体输送机械
流体输送与流体输送机械1(化工单元操作过程)
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流体输送管道系统
管材选择
管件与阀门
根据流体性质、工作压力、温度等参数， 选择合适的管材，如钢管、塑料管、铜管 等。
根据管道系统的需要，选择合适的管件和 阀门，如弯头、三通、截止阀、止回阀等 。
管道连接方式
管道支撑与固定
根据管材和管件的特点，选择合适的连接 方式，如焊接、法兰连接、承插连接等， 以确保管道系统的密封性和稳定性。
回收利用余热和排放气体
通过回收利用余热和排放气体，减少能源浪费和环境污染。
流体输送过程的自动化与智能化
自动化控制
采用自动化控制系统，实现流体输送过程的远程 监控和自动调节。
数据采集与分析
持
利用人工智能技术，对流体输送过程进行智能分 析、预测和优化，提高决策效率和准确性。
设计合理的管道支撑和固定结构，以防止 管道振动、变形和位移，确保管道系统的 安全性和稳定性。
流体输送过程中的安全与环保问题
流体泄漏与控制
采取有效措施防止流体输送过程中的泄漏， 如选用密封性能良好的阀门和管件、定期 检查管道密封性能等。
流体压力控制
合理设计流体压力控制系统，防止超压和 欠压现象对管道和设备造成损坏或影响生 产过程。
选择输送方式
根据流体性质、输送距离、地形条件等因素，选择适当的输送方式， 如泵送、压缩空气输送、真空吸送等。
设计输送管道系统
根据工艺流程图，设计合理的输送管道系统，包括管道的走向、连接 方式、支撑结构等，以确保流体输送的稳定性和可靠性。
确定控制方式
根据工艺要求和流体特性，选择适当的控制方式，如远程控制、自动 控制、手动控制等，以满足生产过程的自动化和安全性需求。
化学工程手册.第6篇 .流体输送机械及驱动装置
化学工程手册.第6篇 .流体输送机械及驱动装置全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：化学工程是一门涉及化学反应、传热传质和流体输送等多方面知识的学科，其中流体输送机械及驱动装置是化学工程中至关重要的一部分。
流体输送机械主要包括泵、阀、管道等设备，其作用是将化工生产中需要输送的各种液体、气体或固体颗粒等介质从生产设备输送至下一个设备或储存容器中。
一、流体输送机械的种类1. 泵：泵是最常见的流体输送机械，其作用是将流体从低压区域输送至高压区域。
根据其工作原理和结构不同，泵可分为离心泵、容积泵等多种类型。
2. 阀：阀是控制流体流动的装置，根据阀门的不同结构和功能，可分为截止阀、调节阀、止回阀等。
3. 管道：管道是连接泵、阀、容器等设备的重要部件，主要起到传输介质、减少阻力和防止泄漏等作用。
二、流体输送机械的选型及运行原理1. 选型原则：在选择流体输送机械时，需要考虑介质的性质（如温度、粘度、腐蚀性等）、流量要求、压力要求、工作环境等因素，选择适合的设备。
2. 运行原理：泵主要通过机械转动或电动装置产生的动力，使叶轮旋转，吸入流体并通过管道输送；阀通过控制阀门的开闭状态来控制流体的流动；管道通过设计合理的布局和降低阻力来保证流体的顺畅输送。
三、传动装置的作用及种类1. 传动装置：传动装置是流体输送机械中的重要组成部分，其作用是将原动力（如电机、发动机等）的旋转运动转换成泵、阀等设备所需的线性或旋转运动。
2. 传动配件：传动装置主要包括齿轮传动、链传动、带传动等多种形式，其中齿轮传动常用于工作负载较大的场合，链传动适用于长距离输送，带传动适用于噪音和振动要求较高的场合。
流体输送机械及驱动装置在化工生产中发挥着不可替代的作用，正确选型和运行维护对于保证生产的顺利进行至关重要。
在化学工程手册中，对于流体输送机械及驱动装置的设计原理、选型方法、使用技巧等内容进行了详细的介绍，帮助工程师们更好地理解和运用这些设备，提高生产效率和安全性。
中职化工机械基础教案：流体输送方式
江苏省XY中等专业学校2022-2023-1教案一、课程导入请问同学们都住在几楼，有没有同学家住比较高的楼层？大家有没有想过家里用的自来水是如何输送到你家的？展示图片二、课程内容（一）流体输送机械简介流体输送机械是向流体做功以提高流体机械能的装置，因此流体通过流体输送机械后即可获得能量，以用于克服流体输送过程中的机械能损失，提高位能以及提高液体压力（或减压等）。
（二）流体输送方式化工生产中所处理的物料，大多为流体，为了满足工艺条件的要，保证生产的连续性，需要把液体从一个设备输送至另一个设备。
流体输送方式主要有以下几种：高位槽送料、真空抽料、压缩空气送料、流体输送机械送料。
（1）高位槽送料当要求将高位设备中的液体输送至低位设备中去时，只要两设备间的位差高度能满足流量要求，即可将两设备用管道直接连接，从而达到送料的目的，这就是高位槽送料。
对要求流速特别稳定的场合，也常设置高位槽，先将液体送到高位槽内，再利用位差将液体送到目标设备，这样可以避免输送机械带来的波动。
高位水塔图片（2）真空抽料真空抽料是通过真空系统造成的负压来实现液体从一个设备到另一个设备的操作。
真空抽料时，目标设备内的真空度必须要满足输送任务的量、压力的要求。
真空抽料适用于对腐蚀性液体的输送，其结构简单没有动件，但流量调节不方便，主要用在间歇输送流体的场合，必须注意的是真空抽料不能用于易挥发液体的输送。
思考：什么原因使得真空抽料不能用于易挥发液体的输送？讨论：移液管的使用有哪些注意事项？（3）压缩空气送料压缩空气送料是通过通入压缩气体，在压力的作用下将液体输送至目标设备压缩空气达料时，气体压力必须满足输送任务的工艺要求。
气压式暖水壶（4）流体输送机械送料流体输送机械是给流体增加机械能以完成输送任务的机械。
流体输送机械送料是借助流体输送机械对流体做功，实现流体输送的操作，是化工生产中最常见的输送方式。
化工原理——流体输送机械
3）轴封装置：泵轴与泵壳之间的密封称为轴封。 A 轴封的作用
为了防止高压液体从泵壳内沿轴的四周而漏出， 或者外界空气漏入泵壳内。
B 轴封的分类 主要由填料函壳、软填料和填料 填料密封：压盖组成，普通离心泵采用这种
轴封
密封。
装置
机械密封：主要由装在泵轴上随之转动的动环 和固定于泵壳上的静环组成，两个
2）按叶轮上吸入口的数目 单吸泵 叶轮上只有一个吸入口，适用于输送量不 大的情况。
双吸泵 叶轮上有两个吸入口，适用于输送量很大 的情况。
3）按离心泵的不同用途
水泵 输送清水和物性与水相近、无腐蚀性且 杂质很少的液体的泵, （B型）
耐腐蚀泵 接触液体的部件（叶轮、泵体）用耐腐蚀 材料制成。要求：结构简单、零件容易更 换、维修方便、密封可靠、用于耐腐蚀泵 的材料有：铸铁、高硅铁、各种合金钢、 塑料、玻璃等。（F型）
油泵
杂质泵
油泵 输送石油产品的泵 ，要求密封完善。(Y 型）
输送含有固体颗粒的悬浮液、稠厚的浆液等的 杂质泵 泵 ，又细分为污水泵、砂泵、泥浆泵等 。要
求不易堵塞、易拆卸、耐磨、在构造上是叶轮 流道宽、叶片数目少。( P 型 )
叶轮轴向力问题
闭式或半闭式叶轮后盖板 与泵壳之间空腔液体的压 强较吸入口侧高，这使叶 轮遭受指向吸入口方向的 轴向推力，这使叶轮向吸 入口侧位移，引起叶轮与 泵壳接触处的磨损。
往复泵：利用活塞的往复运动，将能量传 给液体，以完成输送任务。
回转泵：靠泵内一个或一个以上的转子旋 转来吸入和排出液体。
旋涡泵：一种特殊类型的离心泵。
掌握要求 基本原理 主要结构 性能参数
本章的目的：
选择泵、计算功率 确定安装位置
结合化工生产的特点，讨论各种流体输送机械的操作
《流体输送输送机械》课件
安全操作：操作人员应熟悉通风 机的操作规程，确保安全操作
管道系统的运行与维护
定期检查：检 查管道是否有 泄漏、腐蚀等
现象
定期清洗：清 洗管道，防止
堵塞和污染
定期润滑：润 滑管道，防止
磨损和生锈
定期维护：维 护管道，确保
其正常运行
流体输送输送机械的故障 诊断与处理
章节副标题
泵的故障诊断与处理
故障诊断方法：如观察、听 诊、测量等
THEME TEMPLATE
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泵的常见施：如更换零件、 调整参数、维修等
预防措施：如定期检查、维 护、更换易损件等
压缩机的故障诊断与处理
故障类型：机 械故障、电气 故障、液压故
障等
故障原因：磨 损、腐蚀、堵
塞、泄漏等
故障诊断方法： 观察、听声音、 测量、分析等
故障处理措施： 更换零件、调 整参数、清洗、
流体输送输送机械的应用
石油、天然气等能源输送 化工、制药、食品等行业的物料输送 城市供水、排水、污水处理等市政工程 农业灌溉、排涝等农业工程 船舶、飞机等交通工具的燃料输送 热力、电力等能源输送
流体输送输送机械的组成 与结构
章节副标题
泵的组成与结构
泵体：容纳 流体，承受 压力
叶轮：将流 体加速，产 生压力
章节副标题
流体输送输送机械概述
章节副标题
定义与分类
定义：流体输送输送机械是一 种用于输送流体的机械设备， 包括泵、压缩机、风机等。
分类：根据流体输送输送机械 的工作原理和用途，可以分为 泵、压缩机、风机等类型。
泵：用于输送液体，包括离心 泵、轴流泵、混流泵等。
压缩机：用于压缩气体，包括 离心压缩机、轴流压缩机、混 流压缩机等。
液体物料输送机械(泵)
叶轮是离心泵中传递能量的主要部件。叶轮通常 由 6 ～ 12 片后弯叶片所组成，本身被固定在泵轴 上并随之旋转。 叶轮的作用是：把泵轴的机械能传递给液体， 使之转变成液体的动能和静压力能。即液体从叶 轮获得能量，使压力能和动能都得到增加。
单级离心泵
多级式离心泵
双吸离心泵
双吸离心泵
离心泵必须与吸入管汇和排出管汇等共同组成如 图所示的联合装置才能正常工作。
离心泵的种类很多，分类方法各不相同。 1.按叶轮数目分 （1）单级泵：泵轴上只装一个叶轮。如图9-8所示。
图9-8 单级离心 泵
（2）多级泵：泵轴上装有两个或两个以上的叶轮， 液体依次通过各个叶轮，如图9-9所示。 它的总压头是各级叶轮压头之和。
（3）流量一般只能通过调节泵本身的排量（如调节转 速或更换转子）来实现，不可通过出口开度进行调 整，否则会造成压力骤增；
（4）搅动作用一般较小，但对于缝隙流阀结构，其剪 切作用较强； （5）适用于静压要求较高（黏度大或管道压力损失大） 而流量要求较低且准确的液料输送或供给）；
（6）具有较强的自吸能力，故安装位置要求不严格；
图9-12 双吸式单级离心 泵
图9-13 双吸式离心泵的叶 轮
离心泵的基本结构
图所示为单级离心泵的结构示意图。
离心泵结构示意图
如图9-3所示，为单级悬臂式离心泵。 其构成主要包括：转动部件—叶轮、泵轴、叶轮 螺母、轴套、连轴器等，它们随泵轴一起旋转。静 止部件—吸入室、蜗壳、托架等。其中，有液体流 过的部件称为过流部件。如叶轮、蜗壳和吸入室等。
（4）双吸式叶轮： 如图9-4(d)所示，叶轮从两侧吸入液体。 适用于大流量的场合，并具有较好的抗汽蚀性能。
《流体输送机械》练习题及答案解析
《流体输送机械》练习题及答案解析一、填空题：1.（3分）某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为He=19m水柱,输水量为0.0079m3/s，则泵的有效功率为________. ***答案*** 1472w2.（2分）离心泵的主要部件有如下三部分:______,_____,_______.***答案*** 泵壳; 叶轮; 泵轴3.（2分）离心泵的主要参数有:______,______,______,________.***答案*** 流量; 扬程; 功率; 效率4．（3分）离心泵的特性曲线有: _____________,_________________,___________________. ***答案*** 压头H～流量Q曲线；功率N～流量Q曲线；效率η～流量Q曲线5．（2分）离心泵的最大安装高度不会大于_______________. ***答案*** 10m6.（2分）离心泵的工作点是如下两条曲线的交点：______________,________________.***答案*** 泵特性曲线H--Q；管路特性曲线H--Q7．（3分）调节泵流量的方法有：_____________,__________________,____________________. ***答案*** 改变出口阀门的开度；改变泵的转速；车削叶轮外径8.（3分）液体输送设备有：___________,___________,__________,___________,_______. ***答案*** 离心泵; 往复泵; 齿轮泵; 螺杆泵; 旋涡泵9.（3分）气体输送设备有:________,_________,___________.***答案*** 通风机; 鼓风机; 压缩机10.（3分）泵起动时，先关闭泵的出口开关的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿____________**答案** 降低起动功率，保护电机，防止超负荷而受到损伤;同时也避免出口管线水力冲击。
第二章流体输送机械
用于输送石油产品，油泵系列代号为Y。因油类液体具有易燃、易爆旳特点， 所以对此类泵密封性能要求较高。输送200℃以上旳热油时，还需设冷却装 置。
杂质泵
用于输送悬浮液及稠厚旳浆液等，其系列代号为P，又可分为污水泵、 砂泵、泥浆泵等。此类泵旳主要构造特点是叶轮上叶片数目少，叶片 间流道宽，有旳型号泵壳内还衬有耐磨材料。
离心泵旳并联 离心泵旳串联
离心泵旳类型与选择
离心泵旳类型
清水泵
用于输送物理、化学性质类似于水旳清洁液体。最简朴旳清水泵为单级单吸 式，系列代号为“IS”，构造简图如图，若需要旳扬程较高，则可选D系列 多级离心泵。若需要流量很大，则可选用双吸式离心泵，其系列代号为 “Sh” 。
防腐蚀泵
当输送酸、碱等腐蚀性液体时应采用耐腐蚀泵。耐腐蚀泵全部与液体介质接 触旳部件都采用耐腐蚀材料制作。离心耐腐蚀泵有多种系列，其中常用旳系 列代号为F。
6
2
3
1
4 5
离心泵旳性能参数
1.流量（Q） : 离心泵在单位时间送到管路系统旳液体体
积，常用单位为L/s或m3/h；
2.压头（H） ：离心泵对单位重量旳液体所能提供旳有
效能量，其单位为m；
3.
液体所取得，一般用效率来反应能量损失；
4.轴功率（N）： [指离心泵旳泵轴所需旳功率，单位为
1-泵体；2-泵盖；3-叶轮；4-轴；5-密封环；6-叶轮螺母；7-止动垫圈； 8-轴盖；9-填料压盖；10-填料环；11-填料；12-悬架轴承部件
离心泵旳选择
（1）拟定输送系统旳流量与压头
液体旳输送量一般为生产任务所要求，假如流量在一定范围内 波动，选泵时应按最大流量考虑。根据输送系统管路旳安排， 用柏努力方程计算在最大流量下管路所需旳压头。
化工原理内容概要-第2章
《化工原理》内容提要第二章流体输送机械1. 基本概念1）离心泵的主要构件：叶轮和蜗壳2）泵的流量q v：指泵的单位时间内送出的液体体积，等于管路中的流量，这是输送任务所规定必须达到的输送量。
3）泵的压头（又称扬程）He是指泵向单位重量流体提供的能量。
4）流体输送机械的分类：动力式（叶轮式）、容积式（正位移式）、其他类型。
5）离心泵的主要构件：叶轮和蜗壳。
6）离心泵的主要性能参数：流量、扬程、效率、轴功率。
7）离心泵特性曲线：描述压头、轴功率、效率与流量关系的曲线。
8）离心泵的工作点：泵特性曲线与管路特性曲线的交点。
9）离心泵的调节：改变管路特性（阀门的开大关小，改变K值）；改变泵的特性（改变D、n，调节工作点）。
10）往复泵的结构：由泵缸、活塞、活塞杆、吸入和排出单向阀（活门）构成，有电动和汽动两种驱动形式。
2. 基本原理1）离心泵的工作原理：电动机经泵轴带动叶轮旋转，叶片间的液体在离心力作用下，沿叶片间的通道从叶轮中心进口处甩向叶轮外围，以很高速度汇入泵壳；液体经泵壳将大部分动能转变为静压能，以较高压力从压出口进入排出管。
2）泵的汽蚀现象：当水泵叶轮中心进口出压力低于操作温度下被输送液体的饱和蒸汽压时，液体将发生沸腾部分汽化。
所生成的汽泡，在随液体从叶轮进口向叶轮外围流动时，因压强升高，气泡立即凝聚。
高速度冲向原空间，在冲击点处产生高频高压强冲击。
当气泡的凝结发生在叶轮表面时，气泡周围液体在高压作用下如细小的高频水锤撞击叶片，加之气泡中可能带有氧气等对金属材料发生化学腐蚀作用，将导致叶片过早损坏。
3）离心泵的选用原则：①根据被输送液体的性质确定泵的类型；②确定输送系统的流量和所需压头；③根据所需流量和压头确定泵的型号。
4）往复泵的工作原理：活塞往复运动，在泵缸中造成容积的变化并形成负压和正压，完成一次吸入和排出。
5）气体输送的特点：气体的密度相对液体很小，①动力消耗大；②气体输送机械体积一般都很庞大；③输送机械内部气体压力变化的同时，体积和温度也将随之发生变化。
化工原理流体流动与输送机械PPT课件
质点指的是一个含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于 设备尺寸、但比分子自由程却大的多。
连续介质假定：假定流体是由无数内部紧密相连、彼此间 没有间隙的流体质点（或微团）所组成的连续介质。
工程意义：利用连续函数的数学工具，从宏观研究流体。
1.1.2.流体的压缩性
不可压缩性流体：流体的体积不随压力变化而变化，如液 体；
M m M 1 y 1 M 2 y 2 M n y n
y1, y2yn——气体混合物中各组分的摩尔(体积)分数。
11
1 流体流动与输送机Байду номын сангаас——1.1 流体基本性质
1.1.5.压力
流体的压力（p）是流体垂直作用于单位面积上的力，严格 地说应该称压强。称作用于整个面上的力为总压力。
压力（小写）
p
P
A
力（大写） 面积
N [p] m2 Pa
记：常见的压力单位及它们之间的换算关系
1atm =101300Pa=101.3kPa=0.1013MPa
=10330kgf/m2=1.033kgf/cm2
=10.33mH2O =760mmHg
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1 流体流动与输送机械——1.1 流体基本性质
压力的大小常以两种不同的基准来表示：一是绝对真空， 所测得的压力称为绝对压力；二是大气压力，所测得的压强称 为表压或真空度。一般的测压表均是以大气压力为测量基准。
第1章 流体流动与输送机械
1.1 流体基本性质 1.2 流体静力学 1.3 流体动力学 1.4 流体流动的内部结构 1.5 流体流动阻力 1.6 1.7 流速与流量的测量 1.8 流体输送机械
1
∮计划学时：12学时
∮基本要求：
化工原理第四版习题答案
1-101-201-234-44-15第二章流体输送机械2-1 流体输送机械有何作用？答：提高流体的位能、静压能、流速，克服管路阻力。
2-2 离心泵在启动前，为什么泵壳内要灌满液体？启动后，液体在泵内是怎样提高压力的？泵入口的压力处于什么状体？答：离心泵在启动前未充满液体，则泵壳内存在空气。
由于空气的密度很小，所产生的离心力也很小。
此时，在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内。
虽启动离心泵，但不能输送液体（气缚）；启动后泵轴带动叶轮旋转，叶片之间的液体随叶轮一起旋转，在离心力的作用下，液体沿着叶片间的通道从叶轮中心进口位置处被甩到叶轮外围，以很高的速度流入泵壳，液体流到蜗形通道后，由于截面逐渐扩大，大部分动能转变为静压能。
泵入口处于一定的真空状态（或负压）2-3 离心泵的主要特性参数有哪些？其定义与单位是什么？1、流量qv: 单位时间内泵所输送到液体体积，m3/s, m3/min, m3/h.。
2、扬程H：单位重量液体流经泵所获得的能量，J/N，m3、功率与效率：轴功率P：泵轴所需的功率。
或电动机传给泵轴的功率。
有效功率Pe：效率：2-4 离心泵的特性曲线有几条？其曲线的形状是什么样子？离心泵启动时，为什么要关闭出口阀门？答：1、离心泵的H、P、与qv 之间的关系曲线称为特性曲线。
共三条；2、离心泵的压头H 一般随流量加大而下降离心泵的轴功率P 在流量为零时为最小，随流量的增大而上升。
与qv 先增大，后减小。
额定流量下泵的效率最高。
该最高效率点称为泵的设计点，对应的值称为最佳工况参数。
3、关闭出口阀，使电动机的启动电流减至最小，以保护电动机。
2-5 什么是液体输送机械的扬程？离心泵的扬程与流量的关系是怎样测定的？液体的流量、泵的转速、液体的粘度对扬程有何影响？答：1、单位重量液体流经泵所获得的能量2、在泵的进、出口管路处分别安装真空表和压力表，在这两处管路截面1、2 间列伯努利方程得：3、离心泵的流量、压头均与液体密度无关，效率也不随液体密度而改变，因而当被输送液体密度发生变化时，H-Q 与η-Q 曲线基本不变，但泵的轴功率与液体密度成正比。
流体输送机械的作用
流体输送机械的作用
流体输送机械是一类用于输送流体（如液体和气体）的设备，它们在各种工业、工程和科学应用中起着重要作用。
这些机械的主要作用包括：
1.泵送流体：泵是最常见的流体输送机械，它们被用来提供机械
能，以便将液体从一个地方输送到另一个地方。
泵可以用于提
供水供应、卫生设施、化工生产、石油开采等各种应用。
2.压缩气体：压缩机是用于增加气体的压力的机械设备。
它们常
用于将空气压缩成高压气体，以满足各种应用中的需求，如工
业自动化、制冷、气体储存等。
3.混合和搅拌：搅拌机和混合器用于混合不同成分的液体或气体，
以获得所需的混合物。
这在化工、食品加工、制药等领域中非
常重要。
4.分离：离心分离机和过滤器等设备用于将固体颗粒从液体中分
离出来，或者分离液体混合物中的不同组分。
这在废水处理、
矿业、食品加工等领域中有广泛应用。
5.控制流动：阀门和调节器等设备用于控制流体的流动，包括调
节流速、方向和压力，以满足特定的工艺要求。
6.能源转换：涡轮机、发电机和涡轮发动机等设备可将流体的能
量转化为机械能或电能，用于发电、动力传输和推进系统。
总之，流体输送机械在许多工业和科学领域中起着至关重要的作用，用于处理、输送和控制流体，以满足各种工艺和应用的需求。
这
些机械的性能和设计取决于具体的应用和流体特性。
化工原理-2章流体输送机械——总结
e、平衡孔 ——闭式或半闭式叶轮
后盖板与泵壳之间空腔液 体的压强较吸入口侧高
→轴向推力 →磨损 如何 解决？ 平衡孔
平衡孔
F
平衡孔可以有效地减小轴向推力,但同时也降低了泵的效率。
2.2.2 离心泵的特性曲线 泵内造成功率损失的原因：
①阻力损失（水力损失） ——产生的摩擦阻力和局部阻力导致的损失。 ②流量损失（容积损失）
标准规定，离心泵实际汽蚀余量要比必须汽蚀余量大0.5m以上。
NPSH = (NPSH)r + 0.5
三、允许安装高度[Hg]
最大允许安装高度为：
2.2.5离心泵的类型与选用
一、离心泵的类型
按叶轮数目分类:单级、多级； 按吸液方式分类：单吸、双吸； 按输送液体性质分类:清水泵、耐腐蚀泵、油泵、杂质泵； 1) 清水泵---化工生产中最常用的泵型 (IS型、D型、Sh型) IS型－单级、单吸； 以IS100-80-125为例： IS—国际标准单级单吸清水离心泵； 100—吸入管内径，mm； 80—排出管内径,mm； 125—叶轮直径,mm
P 2 H Kqv g
1—低阻管路系统 2—高阻管路系统
由图得：需向流体提供的能量高于提高流体势能和克服 管道的阻力损失，其中阻力损失跟流体流量有 关。
（2）流体输送机械的压头（扬程）和流量
①扬程和升举高度是否相同？
扬程－能量概念；非升举高度 升举高度－泵将流体从低位升至高位 时，两液面间的高度差。
2.3.1往复泵的作用原理和类型
（1）作用原理
如图所示为曲柄连杆机构带动的往复
泵，它主要由泵缸、活柱（或活塞）和活 门组成。活柱在外力推动下作往复运动， 由此改变泵缸内的容积和压强，交替地打 开和关闭吸入、压出活门，达到输送液体 的目的。由此可见，往复泵是通过活柱的 往复运动直接以压强能的形式向液体提供
流体输送机械分类和作用
注意：扬程 H 与 升举高度z 的区别
第1节 离心泵
3.功率： （1）有效功率 N e ：指液体从叶轮获得的能量；
Ne HQ g Q－m3/s
（2）轴功率 N：指泵轴所需的功率。当泵直接由电机驱
离心泵的特性曲线反映了泵的基本性能， 由制造厂附于产品样本中，是指导正确 选择和操作离心泵的主要依据。
第 1节 离 心 泵
（1）从H～Q特性曲线中可以看出，随着流量的增加，泵的压 头是下降的，即流量越大，泵向单位重量流体提供的机械能越 小。 （2）轴功率随着流量的增加而上升，流量为零时轴功率最小， 离心泵应在关闭出口阀的情况下启动，这样可以使电机的启动 电流最小，以保护电机。 （3）泵的效率先随着流量的增加而上升，达到一最大值后便 下降。但流量为零时，效率也为零。根据生产任务选泵时，应 使泵在最高效率点附近工作，称泵的高效区，在高效区内泵的 效率一般不低于最高效率点的92%。 （4）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，称为最佳工况参数。
在化工生产中，选择适宜的流体输送机械类型和型号是十 分重要的。
第1节 离心泵
2. 1.1 离心泵的主要部件和工作原理
一、离心泵的主要部件
（1）叶轮：离心泵的核心部件，由4-8片叶片组成。 作用：通过高速旋转，将原动机的能量传给液体。 分类：开式、闭式和半开式。
第1节 离心泵
（2）泵壳：泵的外壳，包围叶轮，形成一个截面积逐渐扩大的蜗牛 壳形通道。将液体的大部分动能转变成静压能。
第1节 离心泵
2.转速 若离心泵的转速变化不大（小于20％），可以假设：
流体输送设备
第二章 流体输送设备§1 概述 2-1 流体输送概述气体的输送和压缩，主要用鼓风机和压缩机。
液体的输送，主要用离心泵、漩涡泵、往复泵。
固体的输送，特别是粉粒状固体，可采用流态化的方法，使气-固两相形成液体状物流，然后输送，即气力输送。
流体输送在化工中用处十分广泛，有化工厂的地方，就有流体输送。
流体输送机械主要分为三大类：（1）离心式。
靠离心力作用于流体，达到输送物料的目的。
有离心泵、多级离心泵、离心鼓风机、离心通风机、离心压缩机等。
（2）正位移式。
靠机械推动流体，达到输送流体的目的。
有往复泵、齿轮泵、螺杆泵、罗茨风机、水环式真空泵、往复真空泵、气动隔膜泵、往复压缩机等。
（3）离心－正位移式。
既有离心力作用，又有机械推动作用的流体输送机械。
有漩涡泵、轴流泵、轴流风机。
象喷射泵属于流体作用输送机械。
本章主要研究连续输送机械的原理、结构及设计选型。
§2 离心泵及其计算 2-2 离心泵构造及原理若将某池子热水送至高m 10的凉水塔，倘若外界不提供机械能，水能自动由低处向高处流吗？显然是不能的，如图2-1所示，我们在池面与凉水塔液面列柏努利方程得：图2-1 流体输送示意图f e h gu g p z h g u g p z +++=+++2222222111ρρ∵00211===p p z ，(表压)，01012==u m z ，，若泵未有开动，则：0=e h代入上式得： gud l le 21010000022⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=+++λ∴dl l gu e++⨯-=λ121022 2u 为虚数 此计算说明，泵不开动，热水就不可能流向凉水架，就需要外界提供机械能量。
能对流体提供机械能量的机器，称为流体输送机械。
离心泵是重要的输送液体的机械之一。
如图2-2 所示，离心泵主要由叶轮和泵壳所组成。
图2-2 离心泵构造示意图先将液体注满泵壳，叶轮高速旋转，将液体甩向叶轮外缘，产生高的动压头⎪⎪⎭⎫⎝⎛g u 22，由于泵壳液体通道设计成截面逐渐扩大的形状，高速流体逐渐减速，由动压头转变为静压头⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛g P ρ，即流体出泵壳时，表现为具有高压的液体。
流体输送机械
流体输送机械流体输送机械1. 本章学习的⽬的通过学习,掌握液体输送设备的基本结构，⼯作原理和特征，可以根据输送任务的要求，正确选择输送设备的类型和规格，决定输送设备管路中的位置，计算所消耗的功率和运⾏管理，使输送设备能在⾼效率下可靠运⾏。
2. 本章重点掌握的内容离⼼泵的基本结构、⼯作原理、操作特性、安装及选型。
本章应掌握的内容通过和离⼼泵的对⽐，掌握往复式及其它液体输送机械的基本结构、⼯作原理、操作特性，特别是泵的启动及流量调节⽅法的不同。
本章⼀般了解的内容通过和液体输送机械的对⽐，了解⽓体输送机械的特性。
3. 本章学习中应注意的问题本章是流体流动原理的应⽤实例。
通过本章学习，加深对流体⼒学原理的理解，并从⼯程应⽤⾓度出发，达到经济、⾼效、安全实现流体输送。
概述:为了克服流动阻⼒，提⾼流体机械能，流体的输送在化⼯⽣产中⼗分常见。
其中，输送液体的设备称为泵；输送⽓体的设备则按其所产⽣压强的⾼低分别称之为通风机、⿎风机或压缩机。
就流体输送设备的⼯作原理⽽⾔，⼤致的分为以下四类：1）离⼼式2）往复式3）旋转式4）流体动⼒作⽤式第⼀部分液体输送机械第⼀节离⼼泵离⼼泵在化⼯⽣产中使⽤得⼗分⼴泛，例青岛海晶集团中的输液泵中有95%采⽤离⼼式泵。
离⼼泵具有以下优点：(1) 结构简单，操作容易，便于调节和⾃控。
(2) 流量均匀，效率较⾼。
(3) 流量和压头的适⽤范围较⼴。
(4) 适⽤于输送腐蚀性或含有悬浮物的液体。
⼀、离⼼泵的⼯作原理与结构1．主要部件：1）叶轮：是离⼼泵的关键部件，叶轮通常由6～12⽚叶⽚组成，沿旋转⽅向后弯。
按结构可分为三种类型：①开式②半闭式③闭式其中，闭式叶轮——指叶轮前后两侧均有盖板，半闭式叶轮——只有后盖板。
2）泵壳：离⼼泵的泵壳通常为蜗⽜形，称为蜗壳。
由于液体在蜗壳中流动时流道渐宽，所以动能降低，转化为静压能，所以说泵壳不仅是汇集由叶轮流出的液体的部件，⽽且⼜是⼀个能量转化装置。
（即降低流动阻⼒损失⼜提⾼流体静压能）泵壳与叶轮间通常装有固定不动⽽带有叶⽚的导轮，使液体由叶轮眼渐缓通道逐渐流⼊泵堀，从⽽减少能量损失。
流体输送机械名词解释
流体输送机械是一种专门设计用于输送流体的机械设备。
这些机械设备的主要功能是提高流体的机械能，以克服流体在输送过程中的各种阻力损失，并确保流体能够顺畅、高效地从一个地方输送到另一个地方。
流体输送机械的工作原理基于能量转换和传递的原理。
它们通过电动机或其他原动机获取能量，然后将这些能量传递给被输送的流体。
在传递能量的过程中，流体输送机械会使流体获得一定的机械能，表现为流体的压力提升、速度增加或位能提高等。
这样，流体就能够在各种阻力的作用下，继续向前输送。
根据输送的流体类型的不同，流体输送机械可以有不同的名称。
例如，用于输送液体的机械通常称为泵，而用于输送气体的机械则根据产生的压力高低被称为通风机、鼓风机、压缩机或真空泵等。
流体输送机械的性能通常通过一些特定的参数来衡量，如扬程、装头、风压等，这些参数代表了流体输送机械使单位流体所获得的机械能的大小。
总的来说，流体输送机械是一类非常重要的机械设备。
在许多工业和商业领域，如石油化工、制药、食品加工、供水系统、空调系统等，流体输送机械都扮演着关键的角色。
没有这些机械设备，许多工业过程将无法顺利进行。
单位招聘考试港口机械(试卷编号111)
单位招聘考试港口机械(试卷编号111)1.[单选题]流体式输送机械是利用空气或水等流体的动力通过（ ）进行输送，如气力输送机和液力输送装置等A)管道B)皮带C)电缆D)以上都不对答案:A解析:2.[单选题]单斗车一般以柴油机为动力，大多采用轮胎式行走机构。
按卸货方法的不同分为（ ）三种。
A)侧卸式B)后卸式C)前卸式D)以上都答案:D解析:3.[单选题]实心轮胎无刺破危险，维护简便，但弹性较差，吸震能力差，只适宜在良好的路面上行驶。
车速低，一般不超过（ ）。
A)25km/hB)15km/hC)35km/hD)60km/h答案:B解析:4.[单选题]叉车的（ ）是指叉车载荷重心到货叉垂直段前壁的水平距离。
A)载荷高度差B)载荷中心距C)载荷中心D)载荷重心答案:B解析:5.[单选题]堆积角（自然坡度角）是指散粒物料从一个规定的高度自由均匀地落下时所形成的能稳定保持的锥形料堆的最大坡角，即自然堆放的料堆表面与水平面之间的最大夹角，它反映了物料的（ ）。
A)装卸性能D)以上都不对答案:B解析:6.[单选题]集装箱伸缩式吊具的伸缩在驾驶室内操纵，伸缩变换吊具长度的时间约需（ ）左右，动作迅速平稳。
A)15sB)20sC)30sD)50s答案:B解析:7.[单选题]轮胎起重机是装在专用轮胎盘上的全回转臂架型流动式起重机。
它有起升、运行、变幅和回转四个工作机构，分别完成货物的升降和水平移动等动作。
下列说法不正确的是（ ）。
A)各个机构可以独立操作B)各个机构只能独立操作C)各个机构可以联合动作D)广泛用于杂货码头和堆场的装卸作业答案:B解析:8.[单选题]港口码头前沿的门机大多属于（ ）门架。
A)单线B)双线C)三线D)都不对答案:B解析:9.[单选题]我国于（ ）颁布了国家标准《集装箱外部尺寸和额定重量》(GB1413-85)，此项国家标准适用于我国铁路、水路和公路运输的各种集装箱。
A)1985年B)1990年C)1995年D)1980年答案:A解析:10.[单选题]轮胎起重机的运行机构是一种无轨运行机构，它可在平坦路面上作（ ）的运行。
化工原理流体输送机械
③轴封装置： 泵轴与泵壳之间旳密封称为轴封。 作用：预防高压液体漏出或分界空气漏入泵内 填料密封： 盘根：为浸油或涂石墨旳石棉绳
机械密封： 适合于密封要求较高旳场合。 优点：密封性能好，使用寿命长、轴不易磨损、功耗小。 缺陷：加工程度高、构造复杂、安装要求高、价格高。
三、离心泵旳类型：
第二章 流体输送机械
第一节：概述：
流体输送机械驱动流体经过多种设备，将流体从一处送到他处，不论 是提升其位置或是使其压力升高或只需克服沿路旳阻力，都能够经过向流 体提供机械能旳措施来实现。
流体从输送机械取得机械能后，其直接体现是净压头旳增大。新增旳 净压头在输送过程中再转变为其他压头或消耗克服流动阻力，所以，流体 输送就是向流体作功并提升其机械能。
阻力加大，要多 耗一部分能量，不经济 ②变化泵旳转速： 实质是变化泵旳特征曲线 优：保持管路特征曲线不变，动力消耗少 缺：需变速装置或价格昂贵旳变速原动机，流量不能连续。
三、离心泵旳安装高度
1.离心泵旳气蚀现象：
定义：当叶片入口附近旳最低压强等于或不大于输送温度下液体旳饱
和蒸气压时，液体就在该处发愤怒化并产愤怒泡，随同液体从低压区流向
三、离心泵性能旳影响原因：
离心泵特征曲线是在一定转速和常压下，以常温旳清水为工质做 试验测得旳。
1. 密度旳影响 作离心泵旳速度三角形，最终推得可旳：（离心泵基本方程式）
HT∞=
u
2
c2Cos
2
g
u1c1Co31
HT∞
= u22 g
u2ctg 2 gD2b2
QT
令：A = u22
g
B = u2cty2 gD2b2
机械损失：泵运转时，泵轴与轴承之间、泵轴与填料函之间， 叶轮盖外表面与液体之间均产生摩擦，而引起能量损失。
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2 u1
气泡破裂 周围液体高速冲向汽泡中心 撞击叶
片(水锤)，即汽蚀。
①泵体振动并发出噪音； 伴随现象： ②H, Q , 严重时不送液； ③时间长久，水锤冲击，损坏叶。
安装高度 容易发生汽蚀
• 汽蚀余量与允许安装高度
（1）两个基本概念：
• 临界汽蚀余量 ( NPSH )C 泵入口处：动压头+静压头-饱和蒸汽压头(液柱)
离心力 叶片间液体由 中心外围 液体被做功 获得能量截面积变大
动能转变为静压能 较高压力离开出口
（2）泵壳： 液体的汇集与能量的转换（动静）
（3）气缚现象
泵内有气，则形成的真空度小，导致液体 不能吸上 —气缚 措施：启动前灌泵
（4）轴封的作用—防止泄漏
（5）平衡孔的作用—消除轴向推力
p u2 z 为常数， 可忽略。 g 2g 则：H A H f p 令：A z g
l le u2 管路压头损失： H f d 2g 8 l le 2 2 5 4 qv g d d
第六节
流体输送机械
输送机械的作用：对流体做功，流体获得能量。 流体输送机械分类： 介质： 液体—泵 气体—风机、压缩机
工作原理： 离心式
正位移式：往复式、旋转式
流体动力作用式（如喷射器）
6.1 离心泵
离心泵的外观
一、主要部件
叶轮 —叶片（+盖板）
离心泵装置简图
二、离心泵的工作原理
（1） 原动机轴叶轮旋转
说明： （1）（NPSH）r与流量有关，流量↑→（NPSH）r↑，因
此，在计算Hg时，应按最大流量计算；
（2）被输送流体的温度高，液体蒸汽压高，Hg要小； （3）吸入管路阻力或压头损失大， Hg要小； （4）计算出的Hg<0，则泵要低于贮槽液面安装。
七、离心泵的选用
（1）根据液体的性质确定类型。
（2）确定管路流量和所需外加压头。
二、计量泵
输送量或配比要求非常精确
三、 隔膜泵
腐蚀性的液体、固体悬浮液
四、螺杆泵
高压头、小流量。粘稠以至膏状物。 固体悬浮液
1.6.3 气体输送机械
一、离心式通风机
ห้องสมุดไป่ตู้
二、离心式鼓风机
转子：主轴、多级叶轮、轴套及平衡元件 定子：气缸和隔板
体积和重量都很小而流量很大；
三、往复式压缩机
关小出口阀 阻力损失 管特线变陡 工作点左上移 H ，Q
泵由转速n减 小 到 n’ ， 工 作 点由A移到C， 流量和压头都 相应减小，但 没有截流引起 的附加能量损 失。
五、离心泵的串并联
串联
并联
离心泵组合方式的选择
•对于低阻输送管路a，并联 组合泵流量的增大幅度大于 串联组合泵； •对于高阻输送管路b，串联 组合泵的流量增大幅度大于 并联组合泵。 低阻输送管路----并联优于串联； 高阻输送管路----串联优于并联。 低并高串
J/N, m
有效功率Pe： 单位时间液体获得的能量 P qv gHe e （5）效率： = Pe/ P
H,m
~ qv
H ~ qv
P
P ~ qv
离 心 泵 特 性 曲 线
q v , m3 / h
四、离心泵的工作点和流量调节 1.管路特性曲线
所需的压头：
p u 2 H z H f g 2 g
三、离心泵的性能参数与特性曲线
在泵进出口两截面（1和2）之 间列柏努利方程：
2
1
p1 u Z1 He g 2 g p2 u Z2 H f 12 g 2 g
2 p2 p1 u2 u12 He Z H f 12 g 2g
2 1
2 2
实验测定装置 忽略阻力，则：
3．离心泵的流量调节
改变流量 改变工作点 改变泵的特性 改变管路特性
（1）改变出口阀开度
关小出口阀 阻力损失 管特线变陡 工作点左上移 H ，Q 开大出口阀阻力损失 管特线变缓 工作点右下移 H ，Q （2）改变叶轮转速～改变泵的特性 n泵H～Q曲线上移工作点右上移， H ，Q
2 ＝kqv
H A
2 kqv
—管路特性曲线
高阻管路，曲线较陡； 低阻管路曲线较平缓。
2．离心泵的工作点
—泵的He～Q与管路的H～Q曲线的交点
①工作点： 泵的特性 & 管路的特性 联解两特性方程 工作点确定： 作图，两曲线交点 ②泵装于管路 泵供流量=管路流量 泵供压头=流体得压头 ③工作点：泵的实际工作状态
2 p2 p1 u2 u12 He Z g 2g
1．离心泵的主要性能参数
（1）转速n： 1000~3000rpm；2900rpm常见 （2）流量qv: m3/h
1N流体通过泵获得的机械能 （3）压头（扬程）He：
注意：Hez 单位时间原动机输入泵轴的能量 （4）轴功率P：
p1,min u12 pv ( NPSH )C g g 2g • 必需汽蚀余量 ( NPSH) r
( NPSH ) r ( NPSH )C
( NPSH) r 一般在泵产品的样本中列出
（2）最大允许安装高度Hg
p0 pv Hg H f 01 [( NPSH ) r 0.5] g g
六、离心泵的安装高度
安装高度: 液面
到泵入口处的垂 直距离(Hg) 安装高度有无限制？
0-0~1-1，B.E.
p0 p1 Hg H f g g 2 g
2 u1
p1 p0 Hg H f g g 2g
Hg，u 或压头损失则p1 当p1pv， 叶轮中心汽化汽泡 被抛向外围 压力升高
（3）根据所需流量和扬程确定泵的型号。
①查性能表或曲线，要求泵的qv和H与管路所需相适应。 ②若需qv有变，以最大qv为准，H应以最大qv值查找。
③若泵的H和qv与管路所需不符，在邻型号中找H和qv都稍大点的。
6.2 其它类型泵 一、往复泵
主要部件：泵缸；活
塞；活塞杆；吸入阀、 排出阀
属于正位移泵