化工原理-第二章-流体输送设备汇总

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化工原理(第四版)谭天恩-第二章-流体输送机械

化工原理(第四版)谭天恩-第二章-流体输送机械

注意安全防护
在操作流体输送机械时,应注意安全防护 ,穿戴好防护用品,避免发生意外事故。
THANKS
感谢观看
高效节能设计
优化流体输送机械的结构和运行方式,降低能耗,提高能效比。
减少排放
采取有效的措施减少流体输送机械在运行过程中产生的污染物排放, 如采用密封性能好的机械部件、回收利用排放的余热等。
环保材料
选择对环境友好的材料和润滑剂,减少对环境的污染。
资源循环利用
对流体输送机械中的可回收利用部分进行回收再利用,减少资源浪费 。
化工原理(第四版)谭 天恩-第二章-流体 输送机械
目录
• 流体输送机械概述 • 离心泵 • 其他类型的泵 • 流体输送机械的性能比较与选用 • 流体输送机械的维护与故障处理
01
CATALOGUE
流体输送机械概述
流体输送机械的定义与分类
定义
流体输送机械是用于将流体从一 个地方输送到另一个地方的机械 设备。
05
CATALOGUE
流体输送机械的维护与故障处理
流体输送机械的日常维护与保养
定期检查
对流体输送机械进行定期检查,确保其正 常运转,包括检查泵、管道、阀门等部件
是否完好无损,润滑系统是否正常等。
清洗与清洁
定期对流体输送机械进行清洗,清除残留 物和污垢,保持机械内部的清洁,防止堵 塞和腐蚀。
更换磨损部件
流体输送机械的应用
工业生产
在化工、石油、制药等领 域,流体输送机械广泛应 用于原料、半成品和成品 的输送。
能源与环保
流体输送机械在燃煤、燃 气等能源输送以及通风、 除尘等环保领域也有广泛 应用。
城市供暖与空调
在集中供暖和空调系统中 ,流体输送机械用于将热 源或冷源输送到各个用户 。

化工原理第二章流体输送设备

化工原理第二章流体输送设备

化工原理-第二章-流体输送设备一、选择题1、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生()。

AA. 气缚现象;B. 汽蚀现象;C. 汽化现象;D. 气浮现象。

2、离心泵最常用的调节方法是()。

BA. 改变吸入管路中阀门开度;B. 改变压出管路中阀门的开度;C. 安置回流支路,改变循环量的大小;D. 车削离心泵的叶轮。

3、离心泵的扬程,是指单位重量流体经过泵后获得的()。

BA. 包括内能在内的总能量;B. 机械能;C. 压能;D. 位能(即实际的升扬高度)。

4、离心泵的扬程是()。

DA. 实际的升扬高度;B. 泵的吸液高度;C. 液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度D. 单位重量液体出泵和进泵的机械能差值。

5、某同学进行离心泵特性曲线测定实验,启动泵后,出水管不出水,泵进口处真空计指示真空度很高,他对故障原因作出了正确判断,排除了故障,你认为以下可能的原因中,哪一个是真正的原因()。

CA. 水温太高;B. 真空计坏了;C. 吸入管路堵塞;D. 排出管路堵塞。

6、为避免发生气蚀现象,应使离心泵内的最低压力()输送温度下液体的饱和蒸汽压。

AA. 大于;B. 小于;C. 等于。

7、流量调节,离心泵常用(),往复泵常用()。

A;CA. 出口阀B. 进口阀C. 旁路阀8、欲送润滑油到高压压缩机的气缸中,应采用()。

输送大流量,低粘度的液体应采用()。

C;AA. 离心泵;B. 往复泵;C. 齿轮泵。

9、1m3气体经风机所获得能量,称为()。

AA. 全风压;B. 静风压;C. 扬程。

10、往复泵在启动之前,必须将出口阀()。

AA. 打开;B. 关闭;C. 半开。

11、用离心泵从河中抽水,当河面水位下降时,泵提供的流量减少了,其原因是()。

CA. 发生了气缚现象;B. 泵特性曲线变了;C. 管路特性曲线变了。

12、离心泵启动前____ ,是为了防止气缚现象发生。

DA 灌水;B 放气;C 灌油;D 灌泵。

13、离心泵装置中____ 的滤网可以阻拦液体中的固体颗粒被吸入而堵塞管道和泵壳。

化工原理第二章 流体输送机械

化工原理第二章 流体输送机械

3、适应被输送流体的特性
二、 流体输送机械的分类
输送液体——泵
1、流体根据输送介质不同
输送气体——风机或压缩机
动力式
2、根据工作原理不同 容积式
流体作用式
离心泵的外观
第一节 离心泵
一、 离心泵的工作原理和基本结构
1、离心泵的主要构造: (1)叶轮 ——叶片(+盖板)
1)叶轮
a)叶轮的作用 将电动机的机械能传给液体,使液体的动能有所提高。
一般都采用后弯叶片。2=25-30o
(4)理论流量
当离心泵确定,其β2、b2、D2一定,
当转速一定时,理论压头和流量呈直 线关系,
H A BqT
采用后弯叶片。2<90o,B>0,因此,H随q增大而减小。
3、实际压头
离心泵的实际压头与理论压头有较大的差异,原因在于流 体在通过泵的过程中存在着压头损失,它主要包括: 1)叶片间的环流 2)流体的阻力损失 3)冲击损失
H e K Bqv2 ——管路特性方程
对于气体输送系统,由于 常数 ,列伯努利方程以单位
体积为基准
HT
gZ
P
u 2 2
gH f
由于气体密度较小,位风压 gZ 一项一般可以忽略。
2、管路系统对输送机械的其他性能要求
1、结构简单,重量轻,投资费用低
2、运行可靠,操作效率高,日常操作费用低
理论压头、实际压头及各种压头损失与流量的关系为 H
q-H
实际压 头
实际压头和流量关系: H A BqT2
二、离心泵的主要性能参数和特性曲线
1、离心泵的主要性能参数
流量 q,泵单位时间实际输出的液体量,m3/s或m3/h。 压头 H,泵对单位重量流体提供的有效能量(扬程),m。 轴功率和效率p,电机输入离心泵的功率,单位W 或kW。 允许汽蚀余量 △h,泵抗气蚀性能参数,m 。

化工原理 第二章 流体输送设备

化工原理  第二章  流体输送设备

第二章流体输送设备(Fluid-moving Machinery)第一节概述如果要将流体从一个地方输送到另一个地方或者将流体从低位能向高位能处输送,就必须采用为流体提供能量的输送设备。

泵——用于液体输送输送设备风机——用于气体输送本章主要介绍常用输送设备的工作原理和特性,以便恰当地选择和使用这些流体输送设备。

第二节液体输送设备—泵(Pumps)泵离心泵——生产中应用最为广泛,着重介绍。

往复泵旋转泵漩涡泵§ 2.1.1 离心泵(Centrifugal Pumps)一.离心泵的工作原理及主要部件1.工作原理如左图所示,离心泵体内的叶轮固定在泵轴上,叶轮上有若干弯曲的叶片,泵轴在外力带动下旋转,叶轮同时旋转,泵壳中央的吸入口与吸入管相连接,侧旁的排出口和排出管路9相连接。

启动前,须灌液,即向壳体内灌满被输送的液体。

启动电机后,泵轴带动叶轮一起旋转,充满叶片之间的液体也随着旋转,在惯性离心力的作用下液体从叶轮中心被抛向外缘的过程中便获得了能量,使叶轮外缘的液体静压强提高,同时也增大了流速,一般可达15~25m/s。

液体离开叶轮进入泵壳后,由于泵壳中流道逐渐加宽,液体的流速逐渐降低,又将一部分动能转变为静压能,使泵出口处液体的压强进一步提高。

液体以较高的压强,从泵的排出口进入排出管路,输送至所需的场所。

当泵内液体从叶轮中心被抛向外缘时,在中心处形成了低压区,由于贮槽内液面上方的压强大于泵吸入口处的压强,在此压差的作用下,液体便经吸入管路连续地被吸入泵内,以补充被排出的液体,只要叶轮不停的转动,液体便不断的被吸入和排出。

由此可见,离心泵之所以能输送液体,主要是依靠高速旋转的叶轮,液体在离心力的作用下获得了能量以提高压强。

气缚现象:不灌液,则泵体内存有空气,由于ρ空气<<ρ液,所以产生的离心力很小,因而叶轮中心处所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内,达不到输液目的。

通常在吸入管路的进口处装有一单向底阀,以截留灌入泵体内的液体。

化工原理第二章-流体输送机械

化工原理第二章-流体输送机械

w2 w2 w2 c2小,泵内流动阻力损失小
c2 c2
c2
uuu222
前径后弯向弯叶叶叶片片片
3) 理论流量
H T
u22 g
u2ctg2 gD2b2
若离心泵的几何尺寸(b2、D2、β2)和转速n一定,则式可表示

表示HT∞与QT呈线性关系,该直线的斜率与叶 片形状β2有关,即 β2>90°时,B<0, HT∞随QT的增加而增大。 β2=90°时,B=0, HT∞与QT的无关。 β2<90°时,B>0, HT∞随QT的增加而减少。
Ne
轴功率 N :电机输入到泵轴的功率,由于泵提供给流 体的实际扬程小于理论扬程,故泵由电机获得的轴功并不 能全部有效地转换为流体的机械能。
N Ne
有效功率 Ne:流体从泵获得的实际功率,可直
接由泵的流量和扬程求得
Ne = HgQρ
N QH 102
电机

2. 离心泵特性曲线及其换算
用20C清水测定
包括 :H~Q曲线(平坦型、陡降型、 驼峰型) N~Q曲线、 ~Q曲线
QgH
N
由图可见: Q,H ,N,
有最大值。
思考: ➢ 离心泵启动时均关闭 出口阀门,why? ➢为什么Q=0时,N0?
02
高效区
与最高效率相比, 效率下降5%~8%
设计点
3.离心泵性能的改变和换算
1)液体性质的影响 (1)密度:
思考:泵壳的主要作用是什么?
①汇集液体,并导出液体; ②能量转换装置
轴封装置:离心泵工作时是泵轴旋转而泵壳不动,泵轴与泵 壳之间的密封。
作用:防止高压液体从泵壳内沿间隙漏出,或外界空气 漏入泵内。

化工原理(第二版)第二章

化工原理(第二版)第二章
3.允许吸上真空度H Hs,max=(Pa-P1)/ρ g Hs= Hs,max-0.3 Hg= Hs-u12/2g-Hf,o-1 Hs是泵生产厂家用20℃水作为实验介质,在贮槽液面压强为大 气压下测定的结果。若使用条件与此不符的时,应作如下的校正:

p0
g

p1
g

u12 2g
H f

p0
g

p1
g

u12 2g

pv
g


pv
g

H
f

p0
g
ha

pv
g
Hf

p0
g
h
pv
g
Hf
Hg max
47
(3)允许汽蚀余量的校正
h~20度清水,条件不同时要校正,校正曲线说明书
2. 离心泵的实际压头
实际压头比理论压头要小。具体原因如下: (1)叶片间的环流运动
主要取决于叶片数目、装置角2、叶轮大小、液体粘度等因素,而几 乎与流量大小无关。
c2 c2
23
阻 力 损 失
(2)水力损失 冲 击损 失 阻力损失 可近似视为与流速的平方呈正比
24
冲击损失 在设计流量下,此项损失最小。流量若偏离设计量越远, 冲击损失越大。
高效

设计点 Q
33
3.离心泵特性的影响因素
(1)流体的性质:
密度的影响
对 H~Q 曲线、~Q 曲线无影响,但N QgH ,
故,N~Q 曲线上移。
粘度的影响 当比 20℃清水的大时,H,N,
实验表明,当<20 厘斯时,对特性曲 线的影响很小,可忽略不计。

化工原理流体输送机械

化工原理流体输送机械
减小能量损失。
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。

化工原理课后答案(中国石化出版社)_第2章____流体输送机械资料

化工原理课后答案(中国石化出版社)_第2章____流体输送机械资料

2-l 在用常温水(其密度为1000kg/m3)测定离心泵性能的实验中,当水的流量为26m3/h时,泵出口压力表读数为 1.52×105Pa,泵入口处真空表读数为185mmHg,轴功率为2.45KW,转速为2900r/min。

真空表与压力表两测压口间的垂直距离为400mm,泵的进、以口管径相等,两测压口间管路的流动阻力可解:×105Pa,18∴41m.∴0。

2-2 某台离心泵在转速为2950r/min时,输水量为18m3/h,压头为20m H2现因电动机损坏,用一转速为2900r/min的电动机代用,问此时泵的流量、压头和轴功率各为多少(泵功效率取60%)?解:转速变化后,其他参数也相应变化。

m 695.171829502900 '' 3=⋅⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=Q n n Q O m H n n H 222H328.192029502900 ' '=⋅⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛= kW g Q H Ne 55.16.0/81.91000328.193600695.17/ ' ' '=⨯⨯⨯==ηρ 2-3己知80Y-60型离心泵输送常温水时的额定流量Q =50m 3/h ,额定压头H =60mH 20,转速n =2950r/min ,效率V =64%。

试求用该泵输送密度为700kg/m 3、粘度为1mm 2/S 的汽油和输送密度为820kg/m 3、粘度为35mm 2/S 的柴油时的性能参数。

解:设常温下水的密度为:3/1000m kg =ρ,粘度为:cP 1=μ输送汽油时:汽油的运动粘度s mm s mm /20/1221<=ν,则粘度的影响可忽略。

h m Q Q /5031==∴,m H H 601==汽油柱,%641==ηη 输送柴油时:柴油的运动粘度s mm s mm /20/35222>=ν,查图可得:%84=ηC ,%100=Q C ,%98=H C则:h m QC Q Q /5015032=⨯== m HC H H 8.5898.0602=⨯==柴油柱 538.084.064.02=⨯==ηηηCkW gH Q N 22.121000538.081.98208.5836005022222=⨯⨯⨯⨯==∴ηρ2-4 在海拔1000m 的高原上,使用一离心泵吸水,该泵的允许吸上真空高度为6.5m ,吸入管路中的全部阻力损失与速度头之和为3mH 20。

《化工原理》第2章 流体输送机械

《化工原理》第2章 流体输送机械

22
第2章 流体输送机械
2.3 其他类型泵
2.3.1 往复泵
1.往复泵的工作原理 往复泵的装置如图2-15所示,当活塞自 左向右运动时,工作室容积增大,泵体 内压强降低,排出阀受排出管内液体的 压力作用而关闭,吸入阀则受贮槽液面 与泵内压差作用而打开,液体进入泵内, 这就是吸液过程。活塞移至右死点时, 吸液过程结束。当活塞自右向左运动时, 工作室容积减小,泵体内液体压强增大, 吸入阀受压关闭,而排出阀则受缸体内 1.泵缸 2.活塞 3.活塞杆 液体压力开启,将液体排出泵外,这就 4.吸入阀 5.排出阀 是排液过程。 图2-12 往复泵装置简图
图2-11 改变转速时流量变化 的示意图
19
第2章 流体输送机械
2.2.4 离心泵的类型和选用
1.离心泵的类型 化工厂中所用离心泵的种类繁多,按所输送液体的性 质,离心泵可分为清水泵、耐腐蚀泵、油泵、杂质泵等; 按叶轮的吸入方式,可分为单吸泵和双吸泵;按叶轮数目 又可分为单级泵和多级泵。为使各种离心泵能够区别开来, 我国制造的离心泵均用汉语拼音字母作为泵的系列代号, 而在每一个系列内又有各种不同的规格,因此又以不同的 字母和数字加以区别。
4
第2章 流体输送机械
(2)气缚现象 当离心泵启动时,若泵内未能充满液体而存在大量空 气,则由于空气的密度远小于液体的密度,叶轮旋转产生 的惯性离心力很小,在叶轮中心处形成的低压不足以形成 吸入液体所需要的压强差(真空度),这种虽启动离心泵 但不能输送液体的现象称为气缚。可见,离心泵是一种没 有自吸能力的液体输送机械,在启动前必须向泵壳内灌满 液体。
图2-6 离心泵特性曲线
12
第2章 流体输送机械
3.影响离心泵性能的因素 化工生产中,所输送的液体是多种多样的,同一台离 心泵用于输送不同液体时,由于液体的性质不同,泵的性 能就要发生变化。此外,若改变泵的转速和叶轮直径,也 会使泵的性能改变。 (1)密度的影响。 (2)粘度的影响。 (3)转速的影响。 (4)叶轮直径的影响。

化工原理内容概要-第2章

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。

化工原理各章节知识点总结

化工原理各章节知识点总结

第一章流体流动质点含有大量分子的流体微团,其尺寸远小于设备尺寸,但比起分子自由程却要大得多。

连续性假定假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。

拉格朗日法选定一个流体质点,对其跟踪观察,描述其运动参数(如位移、速度等)与时间的关系。

欧拉法在固定空间位置上观察流体质点的运动情况,如空间各点的速度、压强、密度等,即直接描述各有关运动参数在空间各点的分布情况和随时间的变化。

定态流动流场中各点流体的速度u 、压强p不随时间而变化。

轨线与流线轨线是同一流体质点在不同时间的位置连线,是拉格朗日法考察的结果。

流线是同一瞬间不同质点在速度方向上的连线,是欧拉法考察的结果。

系统与控制体系统是采用拉格朗日法考察流体的。

控制体是采用欧拉法考察流体的。

理想流体与实际流体的区别理想流体粘度为零,而实际流体粘度不为零。

粘性的物理本质分子间的引力和分子的热运动。

通常液体的粘度随温度增加而减小,因为液体分子间距离较小,以分子间的引力为主。

气体的粘度随温度上升而增大,因为气体分子间距离较大,以分子的热运动为主。

总势能流体的压强能与位能之和。

可压缩流体与不可压缩流体的区别流体的密度是否与压强有关。

有关的称为可压缩流体,无关的称为不可压缩流体。

伯努利方程的物理意义流体流动中的位能、压强能、动能之和保持不变。

平均流速流体的平均流速是以体积流量相同为原则的。

动能校正因子实际动能之平均值与平均速度之动能的比值。

均匀分布同一横截面上流体速度相同。

均匀流段各流线都是平行的直线并与截面垂直,在定态流动条件下该截面上的流体没有加速度, 故沿该截面势能分布应服从静力学原理。

层流与湍流的本质区别是否存在流体速度u、压强p的脉动性,即是否存在流体质点的脉动性。

稳定性与定态性稳定性是指系统对外界扰动的反应。

定态性是指有关运动参数随时间的变化情况。

边界层流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度的区域。

边界层分离现象在逆压强梯度下,因外层流体的动量来不及传给边界层,而形成边界层脱体的现象。

化工原理-2章流体输送机械——总结

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

化工原理第二章流体输送设备

化工原理第二章流体输送设备

化工原理第二章流体输送设备
输送设备是工业生产中常用的一类机械设备,它可以负责物料在工厂
内各处之间的移动,包括粉状、粒状或液体状的物料,其目的是为实现物
料的自动传输。

输送设备的发展为物料处理的自动化提供了可靠的基础,
在工厂,许多不同的技术正在使用输送设备来移动物料。

其中,最常用的
是流体输送设备。

流体输送设备主要用于输送以液体或气体为输送介质的物料,如液体、气体、非固体等物料。

它是利用流体动力原理,使用输送介质提供的压力
和动能来输送物料。

它的主要工作原理是利用轴泵(动力泵)将输送介质
的能量转化为压力,然后将其引入输送管道,在输送管道中将输送介质的
动能转移给实际输送的物料,使物料能够朝着设定的方向输送。

流体输送设备的选型和设计依赖于物料的性质、输送介质的类型、输
送路径和输送量,根据这些条件,可以选择合适的输送设备,如螺杆泵、
活塞泵、离心泵等。

此外,流体输送设备还可以采用不同的控制方式来满
足特殊的输送要求。

在流体输送设备的设计和制造中,除了要考虑物料的性质外,还必须
考虑输送环境,包括输送位置、气压和温度等,确定输送设备的结构形式、尺寸和规格。

制药化工原理课件第二章流体输送设备

制药化工原理课件第二章流体输送设备

旋转泵操作与维护
操作注意事项
在操作旋转泵前,应检查泵的各部件是否完 好,确保无泄漏和异常声响。启动后应观察 泵的运行状态,及时调整出口阀门开度,保 持泵在高效区运行。
维护保养
定期对旋转泵进行维护保养,包括清洗叶轮、 更换轴承和密封件等易损件,检查并调整泵 的间隙和紧固件等。同时,应对泵的性能进 行测试和评估,确保其满足工艺要求。
管道和阀门的维护与保养
01
定期检查
定期对管道和阀门进行检查,包括外观检查、密封性检查、开关灵活性
检查等,以确保其处于良好状态。
02
清洗保养
定期清洗管道和阀门内部的杂质和沉积物,保持其畅通无阻。对于需要
润滑的部件,应定期加注润滑油或润滑脂。
03
维修更换
对于出现故障或损坏的管道和阀门,应及时进行维修或更换,以避免影
选择流阻系数小、启闭灵 活的阀门,以降低流体通 过阀门时的阻力。
提高设备效率技术
选用高效泵
选用效率高、性能稳定的 泵,以提高流体输送效率。
优化叶轮设计
通过改进叶轮形状和参数, 降低叶轮内部能量损失, 提高泵效率。
采用变频调速技术
根据实际需求调节电机转 速,实现流量和扬程的灵 活调节,避免不必要的能 量浪费。
发展趋势及挑战
发展趋势
随着制药化工行业的不断发展,流体输送设备将朝着更高效 、更节能、更环保的方向发展。同时,随着智能制造技术的 不断进步,流体输送设备的自动化和智能化水平也将不断提 高。
挑战
在制药化工领域,流体输送设备面临着一些挑战,如如何确 保设备的密封性、防止泄漏,如何降低设备的能耗和噪音等 。此外,随着环保要求的不断提高,如何减少设备对环境的 影响也是未来需要解决的问题之一。

化工原理总结

化工原理总结

pM RT
V i i
i 1
n
n
混合气体:以1m3气体为基准
混合液体:以1kg液体为基准
1
L

i 1
i
ai
一、流体的基本性质 2. 压力 垂直作用于流体单位面积上的力。 即 p=F/A N/m2
1atm=101325Pa=760mmHg=10.33mH2O=1.033kgf/cm2=1.013bar
静力学方程
Z A g PA (Z B R) g PB
( R) g (
2 u B
(Z A g PA ) (Z B g PB ) ( R) g
2

2 u A
2
) W f AB
Z A 0 Z B 0.2
u A 2.1 uB 0.5
的能量损失为1.5 J/㎏,试求:
(1)U形管两侧的指示液液面哪侧高,相差多少mm? (2)若将上述扩大管道改为水平放置,压差计的读数又有什
么变Байду номын сангаас?
柏努利方程
2 2 PA u A PB u B ZA ZB h f AB g 2 g g 2 g 2 2 u A u B Z A g PA Z B g PB W f AB 2 2 2 2 u B u A ( Z A g PA ) ( Z B g PB ) ( ) W f AB 2 2
V f , f , A f , 均为常数,如 Re 较高,C R 也是常数,则不论流 量大小,环隙速度u0 都为一常数。流量不同, 力平衡式(1-67) 并未改变, 1 P2 )为一常数,所以变化的只是不同的平衡高度 (P 而形成的不同的环隙面积。这就是转子流量计恒速度、恒压 差的特点。与之相反,孔板流量计则是流动面积不变,压差 随流量而变,即恒截面变压差的流量计。转子流量计的这一 特点导致的后果是:

化工原理第二章 流体输送机械

化工原理第二章 流体输送机械
离心力 叶片间液体 中心外围 ——液体被做功
动能
高速离开叶轮
2.2.2离心泵与通风机的结构、工作原 理与分类
②泵壳:液体的汇集与能量的转换 (动静)
③吸上原理与气缚现象
叶轮中心低压的形成 —液体高速离开 p 泵内有气, 则 泵入口压力 液体不能吸上 ——气缚
故离心泵在启动前必须灌泵
④轴封的作用 ⑤平衡孔的作用 ——消除轴向推力 ⑥导轮的作用 ——减少能量损失
2.2.1离心式流体输送机械的基本方程
离心式流体输送机械的基本方程的推导基于三个假 设:
(1)叶片的数目无限多,叶片无限薄, 流动的每条流线都具有与叶片相同 的形状。
(2)流动是轴对称的相对定常流动,即在 同一半径的圆柱面上,各运动参数均相同, 而且不随时间变化。
(3)流经叶轮的是理想流体,粘度 为零,因此无流动阻力损失产生。
离心泵的压头H和风机的风压pt都是指流体 通过离心泵或通风机后所获得的有效能量。
根据伯努利方程,单位体积气体通过通
风机所获得的压头为
Ht
( p2
p1 ) /
g
(u
2 2
u12 )
2g
式中 u1, u2 ——分别为通风机进口和出口速度,m/s
2.2.3离心泵与离心通风机的性能
压头计算式中,H p ( p2 p1) / g 称为通风机的静压头,
2.2.3离心泵与离心通风机的性能
1.流量
->流量是单位时间内输送出去的流体量。通
常用Q来表示体积流量,单位m3/s。
->通风机流量也常称为风量,并以进口处为 准。通风机铭牌上的风量是在“标准条件” 下,即压力1.013105Pa,温度20C下的气体 体积。
2.2.3离心泵与离心通风机的性能

制药化工原理课件第二章流体输送设备

制药化工原理课件第二章流体输送设备

维护
定期检查、清洗和维护风机以确 保正常运行。
应用案例及注意事项
应用案例
流体输送设备在制药和化工行业中广泛应用, 用于输送药品、化学品和原材料。
注意事项
选择合适的流体输送设备,注意设备的维护保 养,确保安全和高效的输送。
3 摩擦损失
管道内摩擦力会导致流体 损失。
管道输送设备的构造和工作原理
构造
工作原理
管道由管道、阀门和连接件组成。
利用压力差驱动流体在管道中流 动。
维护
定期检查、清洗和维护管道以确 保正常运行。
泵类输送设备的构造和工作原理
构造
泵由电机、叶轮、泵体和管道组 成。
工作原理
通过旋转叶轮产生的压力差驱动 流体的输送。
制药化工原理课件第二章 流体输送设备
本章介绍了流体输送设备的定义和分类,以及流体输送的基本原理。进一步 讨论了管道输送设备、泵类输送设备、压缩机输送设备和风机输送设备的构 造和工作原理。最后,提供了一些应用案例和注意事项。
流体输送设备的分类
1 管道输送设备
包括管道和阀门系统,用于输送液体、气体 和粉末等介质。
维护
定期检查、清洗和维护泵以确保 正常运行。
压缩机输送设备的构造和工作原理
构造
压缩机由电机、压缩腔和排气管 道组成。
工作原理
通过压缩腔将气体或蒸气压定期检查、清洗和维护压缩机以 确保正常运行。
风机输送设备的构造和工作原理
构造
风机由叶轮、电机和进出风口组 成。
工作原理
通过产生气流推动物料的输送。
2 泵类输送设备
通过泵将流体从低压区域输送到高压区域。
3 压缩机输送设备
通过压缩机将气体或蒸气压缩为高压气体, 用于输送。

化工原理(第四版)模拟题解--第二章--流体输送机械

化工原理(第四版)模拟题解--第二章--流体输送机械

第二章 流体输送机械离心泵特性【2-1】某离心泵用15℃的水进行性能实验,水的体积流量为540m 3/h ,泵出口压力表读数为350kPa ,泵入口真空表读数为30kPa 。

若压力表与真空表测压截面间的垂直距离为350mm ,吸入管与压出管内径分别为350mm 及310 mm ,试求泵的扬程。

解 水在15℃时./39957kg m ρ=,流量/V q m h =3540 压力表350M p kPa =,真空表30V p kPa =-(表压) 压力表与真空表测压点垂直距离00.35h m = 管径..12035031d m d m ==,流速 / ./(.)1221540360015603544V q u m s d ππ===⨯. ../.221212035156199031d u u m s d ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭扬程 222102M V p p u u Ηh ρg g--=++ ()(.)(.)....⨯--⨯-=++⨯⨯332235010301019915603599579812981....m =++=0353890078393 水柱【2-2】原来用于输送水的离心泵现改为输送密度为1400kg/m 3的水溶液,其他性质可视为与水相同。

若管路状况不变,泵前后两个开口容器的液面间的高度不变,试说明:(1)泵的压头(扬程)有无变化;(2)若在泵出口装一压力表,其读数有无变化;(3)泵的轴功率有无变化。

解 (1)液体密度增大,离心泵的压头(扬程)不变。

(见教材) (2)液体密度增大,则出口压力表读数将增大。

(3)液体密度ρ增大,则轴功率V q gHP ρη=将增大。

【2-3】某台离心泵在转速为1450r/min 时,水的流量为18m 3/h ,扬程为20m(H 2O)。

试求:(1)泵的有效功率,水的密度为1000kg/m 3; (2)若将泵的转速调节到1250r/min 时,泵的流量与扬程将变为多少?解 (1)已知/,/V q m h H m kg m ρ===331820 1000水柱, 有效功率 .e V P q gH W ρ==⨯⨯⨯=181000981209813600(2) 转速 /m i n 11450n r =时流量3118V q m h =/,扬程1220m H O H =柱 转速/m i n 21250n r = 流量 ./322111250181551450V V n q q m h n ==⨯= 扬程 .2222121125020149m H O 1450n H H n ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭柱 管路特性曲线、工作点、等效率方程【2-4】用离心泵将水由敞口低位槽送往密闭高位槽,高位槽中的气相表压为98.1kPa ,两槽液位相差4m 且维持恒定。

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化工原理-第二章-流体输送设备一、选择题1、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( )。

AA. 气缚现象;B. 汽蚀现象;C. 汽化现象;D. 气浮现象。

2、离心泵最常用的调节方法是 ( )。

BA. 改变吸入管路中阀门开度;B. 改变压出管路中阀门的开度;C. 安置回流支路,改变循环量的大小;D. 车削离心泵的叶轮。

3、离心泵的扬程,是指单位重量流体经过泵后获得的( )。

BA. 包括内能在内的总能量;B. 机械能;C. 压能;D. 位能(即实际的升扬高度)。

4、离心泵的扬程是 ( )。

DA. 实际的升扬高度;B. 泵的吸液高度;C. 液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度D. 单位重量液体出泵和进泵的机械能差值。

5、某同学进行离心泵特性曲线测定实验,启动泵后,出水管不出水,泵进口处真空计指示真空度很高,他对故障原因作出了正确判断,排除了故障,你认为以下可能的原因中,哪一个是真正的原因( )。

CA. 水温太高;B. 真空计坏了;C. 吸入管路堵塞;D. 排出管路堵塞。

6、为避免发生气蚀现象,应使离心泵内的最低压力()输送温度下液体的饱和蒸汽压。

AA. 大于;B. 小于;C. 等于。

7、流量调节,离心泵常用(),往复泵常用()。

A;CA. 出口阀B. 进口阀C. 旁路阀8、欲送润滑油到高压压缩机的气缸中,应采用()。

输送大流量,低粘度的液体应采用()。

C;AA. 离心泵;B. 往复泵;C. 齿轮泵。

9、1m3 气体经风机所获得能量,称为()。

AA. 全风压;B. 静风压;C. 扬程。

10、往复泵在启动之前,必须将出口阀()。

AA. 打开;B. 关闭;C. 半开。

11、用离心泵从河中抽水,当河面水位下降时,泵提供的流量减少了,其原因是()。

CA. 发生了气缚现象;B. 泵特性曲线变了;C. 管路特性曲线变了。

12、离心泵启动前_____,是为了防止气缚现象发生。

DA 灌水;B 放气;C 灌油;D 灌泵。

13、离心泵装置中_____的滤网可以阻拦液体中的固体颗粒被吸入而堵塞管道和泵壳。

AA. 吸入管路;B. 排出管路;C. 调节管路;D. 分支管路。

14、为有效提高离心泵的静压能,宜采用_____ 叶片。

BA 前弯;B 后弯;C 垂直;D 水平。

15、往复泵的_____ 调节是采用回路调节装置。

CA. 容积;B. 体积;C. 流量;D. 流速。

16、离心泵铭牌上标明的扬程是指( ) DA. 功率最大时的扬程B. 最大流量时的扬程C. 泵的最大扬程D. 效率最高时的扬程17、往复泵在操作中( ) BA. 不开旁路阀时,流量与出口阀的开度无关B. 允许的安装高度与流量无关C. 流量与转速无关D. 开启旁路阀后,输入的液体流量与出口阀的开度无关18、一台试验用离心泵,开动不久,泵入口处的真空度逐渐降低为零,泵出口处的压力表也逐渐降低为零,此时离心泵完全打不出水。

发生故障的原因是( ) DA. 忘了灌水B. 吸入管路堵塞C. 压出管路堵塞D. 吸入管路漏气19、当管路中性能曲线写为H e=A+BQ2时②③①A只包括单位重量流体需增加的位能②A包括单位重量流体需增加的位能与静压能之和③ BQ2代表管路系统的阻力损失④ BQ2代表单位重量流体需增加的位能20、离心泵在恒定转速下的扬程与流量(H-Q)曲线为已知,现增大转速,此时H~Q线会_______。

①①上移②下移③不变④不确定21、用离心泵在两个敞口容器间输送液体。

若维持两容器的液面高度不变,则当输送管道上的阀门关小后,管路总阻力将。

BA. 增加;B. 不变;C. 减小;D. 不确定。

22、用一气蚀余量为3m的离心泵输送处于沸腾状态下的塔底液体,若泵前管路的全部流动阻力为1.5m液柱,则此泵的安装位置必须__。

CA 高于塔底液面4.5m的上方B 高于塔底液面1.5m的上方C 低于塔底液面4.5m的下方D 低于塔底液面3.0m的下方23、影响离心泵最大允许安装高度的因素可以概括为哪方面?如何影响泵的安装高度?答: 流体的种类,一般来说,蒸汽压越大,最大允许安装高度越低; 流体的温度,温度越高,最大允许安装高度越低;●流体流量,流量越大,吸入管路阻力越大,最大允许安装高度越低;❍储槽压力和吸入管路配置情况;⏹当被输送液体沸腾时,最大允许安装高度与流体的种类无关,主要取决于流体的流量和吸入管路的阻力。

24、离心泵停止操作时宜。

A.先关出口阀后停电;B.先停电后关阀;C. 先关出口阀或先停电均可二、填空题1、某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为H = 19m水柱,输水量为20kg·s-1,则泵的有效功率为_________。

3728w2、离心泵的主要部件有如下三部分:______,_____,_______。

泵壳;叶轮;泵轴3、调节离心泵流量的方法有:___________,___________,____________。

改变阀门的开度;改变泵的转速;车削叶轮外径4、泵起动时,先关闭泵的出口开关的原因是______________________________。

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5、离心泵的流量调节阀安装在离心泵______管路上,关小出口阀门后,真空表的读数______,压力表的读数______。

出口;减小;增大6、离心泵的工作点是______曲线与______曲线的交点。

离心泵特性;管路特性7、泵的扬程的单位是______,其物理意义是______。

M;泵提供给单位重量流体的能量8、离心泵输送的液体粘度越大,其扬程______,流量_______,轴功率______,效率________。

越小;越小;越大;越小9、离心泵输送的液体密度变大,则其扬程_________,流量________,效率_________,轴功率_________。

不变;不变;不变;变大10、通风机的全风压是指_________的气体通过风机所获得的能量,单位常用_________;习惯上以_________单位表示。

单位体积;Pa;mmH2O11、水环真空泵可以造成的最大真空度为85%,即真空泵能达到的最低压力(绝压)是_________mmHg。

11412、启动往复泵时灌泵。

不需要13、齿轮泵的流量 _____ 而扬程 ______。

较小;较高14、石油化工厂常用的压缩机主要有_____和_______两大类。

往复式;离心式15、往复泵常用 _____ 的方法来调节流量。

回路调节16、往复泵适用于。

流量较小,扬程较高的场合17、产品样本上离心泵的性能曲线是在一定的下,输送时的性能曲线。

转速;20℃清水18、用离心泵在两敞口容器间输液, 在同一管路中,若用离心泵输送ρ=1200kg.m-3的某液体(该溶液的其它性质与水相同),与输送水相比,离心泵的流量,扬程,泵出口压力,轴功率。

(变大,变小,不变,不确定) 不变;不变;变大;变大19、泵的扬程的单位是,其物理意义是。

20、离心泵的泵壳制成蜗牛状及在叶轮和泵壳之间安装导轮,其作用是有效提高离心泵的静压能。

21、离心泵的工作点是指。

22、离心泵的安装高度超过允许安装高度时,将可能发生现象。

23、离心泵在操作过程中,发生轻微汽蚀,为了消除该不正常现象,试说明可采取哪些措施?请从所列举出的这些方法中选择一个你认为最佳的措施,分析说明其利弊。

24、工程上离心泵的流量调节是通过调节阀门来进行,而往复泵的流量调节则是通过来进行;当离心泵入口处压力低于同温度下输送液体的饱和蒸汽压时,则会发生现象;当液体为理想液体,叶轮为理想叶轮时,流体通过叶轮所获得的能量,称离心泵的扬程。

25、双吸式叶轮的优点是有较大的吸液能力,同时还可自动消除。

轴向推力26、单吸式叶轮平衡孔的作用是。

平衡轴向推力27、被输送流体的温度提高,对提高泵的安装高度不利;提高上游容器的操作压强,则对安装高度有利。

三.问答题1.离心泵的工作原理。

答案:离心泵先灌泵后启动,当叶轮高速旋转时,液体获得了动能并甩向叶轮外缘。

由于叶片间的流体通道截面和泵壳的蜗形流道截面都是逐渐扩大的,使流体在泵内的流速逐渐降低,一部分动能转变为静压能,而使流体压强逐渐增高,最后从压出口压出,与此同时,由于离心力作用,叶轮中心的流体被甩向叶轮外缘,叶轮中心形成负压,使得流体不断被吸入。

2.什么是气缚现象?答案:如果离心泵启动前未灌满液体,泵内有空气,由于空气的密度小,叶轮旋转产生的离心力小,致使液体难以被吸入,此时叶轮虽在旋转,却不能输送液体并产生噪声。

该现象为气缚。

3.什么是气蚀现象?答案:当泵入口压强低于被输送液体的饱和蒸汽压时,被吸入的流体在泵的入口处汽化,形成气泡混杂在液体中,由泵中心的低压区进入泵外缘高压区,由于气泡受压而迅速凝结,使流体内部出现局部真空,周围的液体则以极大的速度填补气泡凝结后出现的空间,可产生很大的冲击力,损害泵壳和叶轮,该现象是气蚀。

4.离心泵的特性曲线有哪几条?是在何条件下测定的?答案:离心泵的特性曲线有扬程曲线,功率曲线,效率曲线。

是在常温,常压下用水作实验测定的,如果用于输送其他流体则需要换算。

5.离心泵起动时,为什么要把出口阀门关闭?答案:离心泵工作时,其轴功率Ne 随着流量增大而增大,所以泵起动时,应把出口阀关闭,以降低起动功率,保护电机,不致于超负荷而受到损失,同时也避免出口管线的水力冲击。

7.采用多级压缩对生产工艺有何好处?答案:好处:(1)降低了排气温度; (2)减少了功耗;(3)提高气缸容积利用率; (4)使压缩机的结构更为合理。

8.为什么单缸往复压缩机的压缩比太大,将会使压缩机不能正常工作?答案:当余隙系数一定时、压缩比愈高,余隙内的残余气体膨胀所占气缸的容积就愈多,使每次循环的吸气量减少,而当压缩比太大时(即容积系数为零时),残余气体膨胀已占满整个气缸,使压缩机根本无法吸入新鲜气体,也就无法正常正作了。

9.离心泵的主要部件有哪些?各有什么作用?答案:离心泵的主要部件有叶轮、泵壳、轴封装置。

叶轮的作用是将原动机的机械能传给液体、使液体的动能和静压能均得到提高。

泵壳具有汇集液体和将部分动能转为静压能的作用,轴封装置的作用是防止泵内高压液体外漏及外界大气漏入泵内。

10.离心泵的扬程和升扬高度有什么不同?答案:离心泵的扬程是指泵给以单位重量液体的有效能量、 液体获得能量后,可将液体升扬到一定高度△Z ,而且还要用于静压头的增量△P/ρg 和动压头的增量△u 2/2g 及克服输送管路的损失压头,而升扬高度是指将液体从低处送到高处的垂直距离,可见,升扬高度仅为扬程的一部分,泵工作时,其扬程大于升扬高度。

四、计算题1、拟用泵将碱液由敞口碱液槽大入位差为10m 高的塔中,塔顶压强(表压)为0.06 Mpa.全部输送管均为 φ57mm ⨯3.5mm 无缝钢管。

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