化工原理第二章01PPT课件
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化工原理第二章第一节讲稿gaofenziPPT课件
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 输送石油产品的泵 ，要求密封完善。（Y 型）
杂质泵
2020/10/30
输送含有固体颗粒的悬浮液、稠厚的浆液等的泵 ，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。
起到密封作用。
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3、离心泵的分类 1）按照轴上叶轮数目的多少
单级泵 轴上只有一个叶轮的离心泵，适用于出口压力 不太大的情况；
多级泵 轴上不止一个叶轮的离心泵 ，可以达到较高的 压头。离心泵的级数就是指轴上的叶轮数，我国 生产的多级离心泵一般为2~9级。
如何确定转速一定时， 泵的压头与流量之间 的关系呢？
实验测定
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H的计算可根据b、c两截面间的柏努利方程：
P b gu 2b g 2HZP g c u 2cg 2(hf)bc
HZP c gP buc22 gub2(hf)bc
H Z(P cP b)/g
离心泵的压头又称扬程。必须注意，扬程并不等于升举高 度△Z，升举高度只是扬程的一部分。
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5
气缚
离心泵启动时，如果泵壳内存在空气，由于空气的密度远 小于液体的密度，叶轮旋转所产生的离心力很小，叶轮中心 处产生的低压不足以造成吸上液体所需要的真空度，这样， 离心泵就无法工作，这种现象称作“气缚”。
为了使启动前泵内充满液体，在吸入管道底部装一止逆 阀。此外，在离心泵的出口管路上也装一调节阀，用于开 停车和调节流量。
化工原理(第二版)第二章ppt
四．离心泵的主要性能参数和特性曲线 与效率有关的各种能量损失：
（1）容积损失： 内漏
（2）水力损失：
环流损失、摩擦损失、冲击损失
（3）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： 一般为5070% 大型泵： 可达 90%以上
四．离心泵的主要性能参数和特性曲线
2. 离心泵特性曲线及其换算
w2 2 2
2
c2 u2
w1 1 1 c1
u1
三．离心泵的理论压头和实际压头
原因二：液体由 1 流到 2 时，由于流动通道逐渐扩大，故 w 逐渐 变小，这部分能量将转化为静压能
2 2 p 2 p1 w1 w2 g 2g 2
w2 2 2
2
3 P q H ~ D N a v e 2
四．离心泵的主要性能参数和特性曲线
思考：若泵在原转速n下的特性曲线方程为 H C DQ
2
则新转速n下泵的特性曲线方程表达式如何？ 若叶轮切割，又如何？
n Q Q n n H H n
2
H
2
n n 2 H C D Q n n
w2 2 2
c2 c2 r c2u
2
2
u2
三．离心泵的理论压头和实际压头
Qu2 Q 2 u ctg 2 r2 ctg 2 2r2 b2 2b2 H g g
2 2
请思考：与 H有关的因素有那些？分别是什么关系？
讨论： （1）理论压头与流量 Q、叶轮转速、叶轮的尺寸和构 造（r2、b2、 2）有关；
w1 1 1 c1
式 3、4 代入上式得：
《化工原理》课件—01流体流动(层流时机械能损失)
Wf
l
d
u2 2
或：
p f
Wf
l
d
u 2
2
范宁（Fanning)公式，λ为摩擦系数。
4、阻力能量损失的各种表示法
W f，12 －单位质量流体流动阻力能量损失，J/kg
H f ,12
W f，12 g
－单位重量流体流动阻力能量损失， J/N= m，也称阻力压头。
Pf W f，12 －单位体积流体流动阻力能量损失，
)2
流体在圆管内作稳定层流流动时，管内（半径区域 内）各点的速度分布图
3、平均流速与最大流速的关系
平均流速：
u
qv
R 2
R
积分体积流量： qv 2ur rdr 0
ur
p f
4 l
(R2 r2)
推出：
qv
p f 2l
R
(R2 r2)rdr
0
qv
p f 2l
R
(R2 r2)rdr
0
qv
基准
解：
解题要求规范化
z1g
p1
u12 2
W
z2 g
p2
u22 2
hf
式中，z1=0，z2 =7；p1=0(表压)， p2=0.2kgf/cm2×9.8×104=19600Pa，u10, u2=u1(d2/d1)2=1.5( (89-2×3.5) /(76-2×2.5))2=2.0m/s
hf 40J / kg
(4)外加能量
外加能量W在上游截面一侧，能量损失在下游截面一侧。 外加能量W是对每kg流体而言的，若要计算的轴功率，需将W 乘以质量流量，再除以效率。
例 用泵将贮槽(通大气)中的稀碱液送到蒸发器中进行 浓缩，如附图 所示。泵的进口管为φ89×3.5mm的钢 管，碱液在进口管的流速为1.5m/s，泵的出口管为 φ76 × 2.5mm的钢管。贮槽中碱液的液面距蒸发器入 口处的垂直距离为7m，碱液经管路系统的能量损失 为40J/kg，蒸发器内碱液蒸发压力保持在 0.2kgf/cm2 （表压），碱液的密度为1100kg/m3。试计算所需的 外加能量。
化工原理完整教材课件 PPT
基本原理及其流动规律解决关问题。以
图1-1为煤气洗涤装置为例来说明： 流体动力学问题：流体（水和煤气）
在泵（或鼓风机）、流量计以及管道中 流动等；
流体静力学问题：压差计中流体、 水封箱中的水
图1-1 煤气洗涤装置
1.1 概述
确定流体输送管路的直径， 计算流动过程产生的阻力和 输送流体所需的动力。
根据阻力与流量等参数 选择输送设备的类型和型号， 以及测定流体的流量和压强 等。
流体流动将影响过程系 统中的传热、传质过程等， 是其他单元操作的主要基础。
图1-1 煤气洗涤装置
1.1.1 流体的分类和特性
气体和流体统称流体。流体有多种分类方法： （1）按状态分为气体、液体和超临界流体等； （2）按可压缩性分为不可压流体和可压缩流体； （3）按是否可忽略分子之间作用力分为理想流体与粘
化工原理完整教材课件
第一章 流体流动
Fluid Flow
--内容提要--
流体的基本概念 静力学方程及其应用 机械能衡算式及柏努 利方程 流体流动的现象 流动阻力的计算、管路计算
1. 本章学习目的
通过本章学习，重点掌握流体流动的基本原理、管 内流动的规律，并运用这些原理和规律去分析和解决流 体流动过程的有关问题，诸如：
气体的密度必须标明其状态。 纯气体的密度一般可从手册中查取或计算得到。当压
强不太高、温度不太低时，可按理想气体来换算：
（1-3）
式中
p ── 气体的绝对压强, Pa(或采用其它单位)； M ── 气体的摩尔质量, kg/kmol；
性流体（或实际流体）； （4）按流变特性可分为牛顿型和非牛倾型流体；
流体区别于固体的主要特征是具有流动性，其形状随容器形状 而变化；受外力作用时内部产生相对运动。流动时产生内摩擦从而 构成了流体力学原理研究的复杂内容之一
《化工原理》课件—01流体流动(连续性方程+能量衡算)
1 2
u12
p1
Ws
gz2
1 2
u22
p2
W f ,12
gz1
1 2
u12
p1
gz2
1 2
u22
p2
1、计算输送流体所需的功Ws或功率P； 2、计算流体流速、压强、所处位置高度； 3、分析机械能之间相互转化的规律等。
应用举例
1、确定输送设备的功率 P
用泵将碱液池的碱液输送至吸收塔顶，经喷 咀喷出，泵的进口管为108×4.5mm的钢管， 流速为1.5m/s, 出口管为76×2.5mm，储 液池碱液深度1.5m，池底至喷咀的垂直距 离20m,流动阻力损失30J/kg，喷咀处表压 0的.3效k率gf为/c6m52%，。碱液密度ρ=1100kg/m3,泵
p2v2
p2
p2
pdv d( pv) vdp ( pv) vdp
v1
p1v1
p1
p1
即：
Q
Ws
U
gZ
1 2
u2
( pv)
U Q W
p2
Q (( pv) vdp W f 12 )
p1
两式合并，有：
Q Ws Q (( pv)
p2
vdp
p1
W
f
12 )
gZ
1 2
u2
(
pv)
gz1
1 2
u12
p1
gz2
1 2
u22
p2
gz为单位质量流体所具有的位能； p/ρ为单位质量流体所具有的静压能；
u2/2为单位质量流体所具有的动能。
gz1
1 2
u12
p1
gz2
1 2
《化工原理》PPT课件
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17
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用压缩空气将密闭容器（酸蛋）中的硫酸压送至敞口高位槽，
如附图所示。输送量为0.1m3/min，输送管路为φ38×3mm的无缝钢
管。酸蛋中的液面离压出管口的位差为10m，且在压送过程中不变。 设管路的总压头损失为3.5m（不包括出口），硫酸的密度为1830 kg/m3，问酸蛋中应保持多大的压力？
m3/s或m3/h。
2 、质量流量mS ： 单位时间内流经管道任意截面的流体质量，
二、流速
kg/s或kg/h。
1、平均流速u ：单位时间内流体在流动方向上所流经的距离，
m/ s。
2、质量流速G ：单位时间内流经管道单位截面积的流体质量，
三、相互关系： kg/（m2·s）。
mS=GA=πd2G/4
VS=uA=πd2u/4
流体流动应服从一般的守恒原理：质量守恒和能 量守恒。从这些守恒原理可得到反映流体流动规律 的基本方程式
连续性方程式（质量守恒）
柏努利方程式（能量守恒）
这是两个非常重要的方程式，请大家注意。
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2
1-2-1 流体的流量与流速
一、流量
1、体积流量VS ： 单位时间内流经管道任意截面的流体体积，
8
1-2-3 定态流动系统的质量守恒——连续性方程
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流体流速与 管道的截面 积成反比， 截面积越大 流速越小， 反之亦然。 管内不同截 面流速之比 与其相应管 径的平方成 反比。
例1-9 7
【例1-7】 在稳定流动系统中，水连续从粗管流入细管。粗管内径
d1=10cm，
细管内径d2=5cm，当流量 为 4×10 － 3m3/s 时 ，
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化工原理第2章
离心泵的安装高度
离心泵的类型
离心泵的选择原则： 1.确定输送系统的流量与压头。 2.选择泵的类型与型号 3.核算泵的轴功率
（1）水泵
用来输送水或与水类似的（化学性质类似
于水的）液体的泵。分为三类。
• B（单级）：泵体与泵盖都是铸铁
• D（多级）：一般2-9级，最多可有12级。
• SH（双吸式）：若输送的液体流量大而压头并
2）向下作用于薄层顶面的总压力（p+dp）A
3）薄层向下作用的重力ρgdz A
平衡时：所有力相等 p A= （p+dp）A + ρgdz A 积分得：p2=p1+ρg（z1-z2） ——流体静力学基本方程
1-4 流体静力学的应用
• U形管压强计
• 液位计
• 液封
第二节 流体流动
2-1 流体的流量和流速 • 体积流量（qV）——单位时间流过导管任一横
2-4 牛顿粘性定律
• 选相邻两薄圆筒流体（1，2）进行分析。设两 薄层之间垂直距离为dy，两薄层速度差为du， 即（u2-u1），两薄层之间接触的圆筒表面积为 A，两薄层之间的内摩擦力为F。
• 实验证明，对于一定流体，内摩擦力F与接触
面积A成正比，与速度差du成反比，此即牛顿
粘度定律。
du F A dy F du A dy
第二章
流体流动与输送
内容提要：主要讨论化工生产过程中的流体流 动的基本原理及流体流动的基本规律，并运用这 些原理与规律去分析和解决化工生产中的物料输 送问题。 基本要求： 1.了解化工生产过程中流体流动的基本规律； 2.掌握柏努利方程及其在化工生产中的应用； 3.掌握流体在管内流动阻力的计算； 4.了解流体输送机械的工作原理和相关计算。
化工原理-第二章-流体输送机械PPT课件
总效率：
Vmh
(4)轴功率N
离心泵的轴功率N可直接用效率来计算：
流体密度，kg/ m3
泵的效率
N HQg /
泵的轴功率，W 泵的压头，m
泵的流量，m3/s
一般小型离心泵的效率50~70%，大型离心泵效率可达90% 。
2、离心泵特性曲线（Characteristic curves）
由于离心泵的各种损失难 以定量计算，使得离心泵的特
性曲线H～Q、N～Q、η～Q
的关系只能靠实验测定，在泵 出厂时列于产品样本中以供参 考。右图所示为4B20型离心泵
在 转 速n＝ 2900r/min 时 的特
性曲线。若泵的型号或转速不 同，则特性曲线将不同。借助 离心泵的特性曲线可以较完整 地了解一台离心泵的性能，供 合理选用和指导操作。
H/m NkW
u2
D2n
60
根据装置角β2的大小，叶片形状可分为三种：
w2
c2
2
2
u2
w2
c2
2
2
u2
w2 2
c2 2 u2
(a)
(a)β2< 90o为后弯 叶片，cotβ2 >0， HT∞ <u22 /g
(b) (b)β2= 90o为径向 叶片，cotβ2 =0 ， HT∞ =u22 /g
(c) (c) β2 > 90o为前 弯叶片，cotβ2 <0，HT∞ > u22 /g
c2r
c2' r
u2
u2'
Q n Qn
H ( n)2 Hn
N H Qg ( n )3 N HQg n
不同转速下的速度三角形
比例定律
（4）叶轮直径D2对特性曲线的影响
Vmh
(4)轴功率N
离心泵的轴功率N可直接用效率来计算：
流体密度，kg/ m3
泵的效率
N HQg /
泵的轴功率，W 泵的压头，m
泵的流量，m3/s
一般小型离心泵的效率50~70%，大型离心泵效率可达90% 。
2、离心泵特性曲线（Characteristic curves）
由于离心泵的各种损失难 以定量计算，使得离心泵的特
性曲线H～Q、N～Q、η～Q
的关系只能靠实验测定，在泵 出厂时列于产品样本中以供参 考。右图所示为4B20型离心泵
在 转 速n＝ 2900r/min 时 的特
性曲线。若泵的型号或转速不 同，则特性曲线将不同。借助 离心泵的特性曲线可以较完整 地了解一台离心泵的性能，供 合理选用和指导操作。
H/m NkW
u2
D2n
60
根据装置角β2的大小，叶片形状可分为三种：
w2
c2
2
2
u2
w2
c2
2
2
u2
w2 2
c2 2 u2
(a)
(a)β2< 90o为后弯 叶片，cotβ2 >0， HT∞ <u22 /g
(b) (b)β2= 90o为径向 叶片，cotβ2 =0 ， HT∞ =u22 /g
(c) (c) β2 > 90o为前 弯叶片，cotβ2 <0，HT∞ > u22 /g
c2r
c2' r
u2
u2'
Q n Qn
H ( n)2 Hn
N H Qg ( n )3 N HQg n
不同转速下的速度三角形
比例定律
（4）叶轮直径D2对特性曲线的影响
化工原理 第二章
第一节
液体输送机械
1.4效率：是指有效功率与泵轴功率之比。它表明液体输送过程中泵轴转 动所作的功不能全部为液体所获得，不可避免地会有能量损失，这种损失包 括容积损失、水力损失和机械损失，以上三种损失的大小即用离心泵的总效 率表示,本质上是三种损失效率的总和。 pe η = × 100% （2-2）
第一节
液体输送机械
（a）
（b） （c） 图2-2 离心泵的叶轮 （a）开式 （b）半闭式 （c）闭式
第一节
液和半闭式叶轮 不仅效率较低，而且在运行时,部分高压液体漏入叶轮后 侧,使叶轮后盖板所受压力高于吸入口侧,对叶轮产生轴向 推力。轴向推力会使叶轮与泵壳接触而产生摩擦,严重时 会引起泵的震动。为了减小轴向推力,可在后盖板上钻一 些小孔,称为平衡孔如图2-3(a)中1,使部分高压液体漏至 低压区,以减小叶轮两侧的压力差。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。 另外：叶轮按其吸液方式的不同可分为单吸式和双吸 式两种，如图2-3所示。单吸式叶轮构造简单，液体从叶 轮一侧被吸入；双吸式叶轮可同时从叶轮两侧对称地吸入 液体。显然，双吸式叶轮具有较大的吸液能力，并较好地 消除轴向推力。故常用于大流量的场合。
第一节
液体输送机械
当泵内液体从叶轮中心被抛向叶轮外缘时，在叶轮中 心处形成低压区，这样就造成了吸入管贮槽液面与叶轮中 心处的压强差，液体就在这个静压差作用下，沿着吸入管 连续不断地进入叶轮中心，以补充被排出的液体，完成离 心泵的吸液过程。只要叶轮不停地运转，液体就会连续不 断地被吸入和排出。 可见离心泵之所以能输送液体，主要是依靠高速旋转 的叶轮所产生的离心力，因此称为离心泵。 注意：若泵启动前未进行灌泵操作，则泵内存有空气， 由于空气密度比液体的密度小得多，泵内产生离心力很小， 因而在吸入口处的真空度很小，贮槽液面和泵入口处的静 压头差很小，不能推动液体进入泵内，启动泵后而不能输 送液体的现象称为气缚现象。表示离心泵无自吸能力。离 心泵吸入管底部安装的带吸滤网的底阀为止逆阀，是为启 动前灌泵所配置的。
化工原理第二章课件
粘度
粘度较大时，需要校正 粘度较大时，
转速
qv1/qv2=n1/n2
H1/H2=(n1/n2)2
P轴1/ P轴2=(n1/n2)3
叶轮直径 qv`/ qv =D2`/D2 H`/H=(D2`/D2)2
P轴`/ P轴=(D2`/D2)3
四、离心泵的工作点及流量调节
1、 管路的特性曲线 、
管路的特性曲线是表示一定的管路系 统所必需的有效压头He与流量qv的关系。 在一稳定流动系统中，在1-1、2-2列柏 努利方程式得： He=∆Z+∆P/ρg+∆u2/2g+Hf ∆ ∆ ρ ∆ 当管路系统一定时，∆Z与∆P/ρg均为定 值，两者之和用K表示： K= ∆Z+∆P/ρg ∆ ρ
卧 式 单 吸 离 心 泵
立 式 双 吸 离 心 泵
二、离心泵的主要性能参数
单位时间泵输送的液体体积。单位:m 1、流量（送液能力qv ）:单位时间泵输送的液体体积。单位:m3/s 流量（送液能力 扬程（压头H）：泵对单位重量流体提供的有效能量。单位:m ）：泵对单位重量流体提供的有效能量 2、扬程（压头 ）：泵对单位重量流体提供的有效能量。单位:m
一、离心泵的操作原理和主要部件： 离心泵的操作原理和主要部件：
1、操作原理： 、操作原理： A 获能（叶轮） 获能（叶轮） B 转能排液（泵壳） 转能排液（泵壳） C 吸液（入口） 吸液（入口） 可见，离心泵之所以能输送液体， 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，将动能和静压给予液体， 高速旋转的叶轮，将动能和静压给予液体，在 泵壳内液体的部分动能转变成静压能， 泵壳内液体的部分动能转变成静压能，使液体 获得较高的压力，压出泵体外。 获得较高的压力，压出泵体外。
《化工原理》(下)第二章吸收第一课时
Y2
X2
Y1
X1
22
思考题
含SO2为10％（体积）的气体混合物与浓度C为 0.020kmol.m-3的SO2水溶液在一个大气压下相接触。 操作条件下两相的平衡关系为pe＝1.62C（大气 压） ，则SO2将从＿＿＿相向＿＿＿相转移， 以 气相组成表示的传质总推动力为＿＿____＿＿＿ 大气压.
第二章 吸 收
2019/6/9
1
本章基本内容
① 吸收过程中气液相平衡 ② 吸收过程的传质机理* ③ 吸收过程传质模型及传质速率表达* ④ 吸收操作的物料衡算（重点） ⑤ 填料层高度的计算方法（重点）
2019/6/9
2
概述
一. 吸收生产中的应用
分离和净化原料气。原料气在加工以前，其中无 用的或有害的成分都要预先除去。如合成氨所用 的原料气中分离出ＣＯ２、ＣＯ等杂质。
易溶气体m<难溶气体m
2019/6/9
19
2.1.3 相平衡在吸收过程中的应用
1． 判断过程进行的方向 因自发进行过程总是趋向体系的平衡方向的，如图 中A、B点所示。
A点: y>ye; x<xe 溶质向液体转移:
吸收过程
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱB点: y<ye; x>xe 溶质向气相转移
解吸过程
2019/6/9
20
2． 确定传质过程的推动力
B 空气
2019/6/9
5
三. 典型吸收解吸流程
解吸的目的：回收溶质、溶剂的再生―使之循环使用
2019/6/9
6
采用吸收操作实现气体混合物分离必须解决的问 题：
选择合适的溶剂（吸收剂） 选择性地溶解某一组分（或某些组分）（一般原则）
化工原理PPT.
（3）机械损失
泵轴与轴承、密封圈等机械部件之间的摩擦 机械 容积 损失 损失
小型水泵：一般为5070% 大型泵：可达90%以上
N
水力 损失
Ne
离心泵的特性曲线
离心泵在出厂前，在规定条件下由实验测
得的H、N、η与Q之间的相互关系曲线称为离
心泵的特性曲线。通常，离心泵的特性曲线由 制造厂附于泵的样本或说明书中，是指导正确 选择和操作离心泵的主要依据。
四．离心泵的主要性能参数和特性曲线
叶轮转速
当转速变化不大时（小于20%），利用出口速度三角形 相似的近似假定，可推知：
Q n Qn H n 2 H n
比例定律
若不变，则
N
n
3
N n
思考：若泵在原转速n下的特性曲线方程为H A BQ2
例：用清水测定某离心泵的特性曲线，实验装置如附图所 示。当调节出口阀使管路流量为25m3/h时，泵出口处压力 表读数为0.28MPa（表压），泵入口处真空表读数为 0.025MPa，测得泵的轴功率为3.35kW，电机转速为2900转 /分，真空表与压力表测压截面的垂直距离为0.5m。试确 定与泵的特性曲线相关的其它性能参数。
8
8 20
4
4 10
0 0
20 40 60 80 100 120 1400
0
Q/ m3/h
• 离心泵的压头H一般是随流量Q的增大而下
用20C清水 测定
降，这是离心泵的一个重要特性。
离心泵的特性曲线
由图可见： ①一般离心泵扬程H随流量Q的增大而下降（Q很小时可能 例外）。当Q=0时，由图可知H也只能达到一定数值，这是离 心泵的一个重要特性； ②轴功率N随流量增大而增加，当Q=0时，N最小。这要求 离心泵在启动时，应关闭泵的出口阀门，以减小启动功率， 保护电动机免因超载而受损； ③ Q曲线有极值点（最大值），在此点下操作效率最 高,能量损失最小。与此点对应的流量称为额定流量。泵的铭 牌上即标注额定值，泵在管路上操作时，应在此点附近操作 ，一般不应低于最高效率的92%。
相关主题
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400
0.5419kg / m3
4
主要问题：
1、顶部压强计算错误。 2、没有考虑伯努利方程应用条件 2、温度理解错误。
管路系统中总能量损失公式
hf
（li le
d
）u 2 i2
hf
（ li
le d
）u 2 i2
5
第二章：流体输送机械
液体输送设备 气体输送设备
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第一节 液体输送设备
一．离心泵工作原理和主要部件 二．离心泵的基本方程式 三．离心泵的主要性能参数与特性曲线 四．离心泵性能参数的改变及换算 五．离心泵的气蚀现象与允许吸上的高度 六．泵的工作点与流量调节 七．离心泵的组合操作——串、并联 八．其它类型的泵
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离心泵的工作过程： 开泵前，先在泵内灌满要输送的液体。 开泵后，泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力。液体在
此作用下，从叶轮中心被抛向叶轮外周，使其机械能增高，并 以很高的速度（15-25 m/s）流入泵壳。
在蜗形泵壳中由于流道的不断扩大，液体的流速减慢， 使大部分动能转化为静压能。最后液体以较高的静压能从排 出口流入排出管道。
结
体悬浮物。
构 半闭式叶轮 只有后盖板，可用于输送浆料或含固体悬浮物
的液体，效率较低。
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按 单吸式 液体只能从叶轮一侧被吸入，结构简单。
吸
液
方
相当于两个没有盖板的单吸式叶轮背靠背并在了
式 双吸式 一起，可以从两侧吸入液体，具有较大的吸液能
力，而且可以较好的消除轴向推力。
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2）泵壳
A. 泵壳的作用 • 汇集液体，作导出液体的通道； • 使液体的能量发生转换，一部分动能转变为静压能。 B. 导叶轮
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绪论
在化工生产中，常常需要将流体从低位输送到高处；从低 压设备输送到高压设备；沿管道输送到较远的地方。
要克服位能、静压能之差及摩擦阻力引起的能量损失 为此，必须借助一定的输送设备，对流体作功，以补充足 够的能量，这种为输送流体而提供能量的机械---流体输送机械 流体输送机械的目的:给流体加入机械能以实现非自动过程 输送液体的机械通称为泵；
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3）轴封装置
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
轴 填料密封： 主要由填料函壳、软填料和填料压盖组成，
封
普通离心泵采用这种密封。
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，两个环形端面由弹簧的弹力
互相贴紧而作相对运动，起到密封作用。
擦系数为0.05，试求烟道气的流量为若干，kg/h？
解：已知：z1＝0m，z2＝30m，p1＝49pa真空度， p2？
u？
1-1
P＝49pa真空度
选择烟囱下端为截面1-1，顶端为2-2。截面1-1为基准水
平面。
根据题意，查表的20℃，压强为101.33×103pa空气的密
度为1.205kg/m3。
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一．离心泵的操作原理、构造与类型
1、构造 • 由若干个弯曲的叶片组 成的叶轮置于具有蜗壳通 道的泵壳之内。
• 叶轮紧固于泵轴上，泵 轴与电机相连， 可由电 机带动旋转。
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• 吸入口位于泵壳中央与吸入管路相连，并在 吸入管底部装一止逆阀。 • 泵壳的侧边为排出口，与排出管路相连，装 有调节阀。
所以，可以使用柏努利方程。对1-1和2-2截面建立柏努利方程
u2 2
p1 p2
烟道气
gz2
l
de
3
烟道气＝
pM RT
p 101.33103 354.6 101.33103 49 1.011105 Pa 2
烟道气＝Biblioteka pM RT1.011105 30
8.315103 273.3
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泵内的液体被抛出后，叶轮的中心形成了 真空，在液面压强（大气压）与泵内压力 （负压）的压差作用下，液体便经吸入管 路进入泵内，填补了被排除液体的位置。
离心泵之所以能输送液体，主要是依靠高速旋转叶轮所产生 的离心力，因此称为离心泵。
思考： 流体在泵内都获得了哪几种能量？ 其中哪种能量占主导地位？
为了减少液体直接进入蜗壳时的碰撞，在叶轮与泵壳之间有时 还装有一个固定不动的带有叶片的圆盘，称为导叶轮。导叶 轮上的叶片的弯曲方向与叶轮上叶片的弯曲方向相反，其弯 曲角度正好与液体从叶轮流出的方向相适应，引导液体在泵 壳的通道内平缓的改变方向，使能量损失减小，使动能向静 压能的转换更为有效。
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思考： 为什么导轮的弯曲方向与叶片弯曲方向相反？
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2-1-1 离心泵
液体输送设备的种类很多,按照工作原理的不同,分为离心 泵、往复泵、旋转泵与旋涡泵等几种。其中,以离心泵在生产 上应用最为广泛。
离心泵的优点： 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。
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气缚
离心泵启动时，如果泵壳内存在空气，由于空气的密度远小 于液体的密度，叶轮旋转所产生的离心力很小，叶轮中心处产 生的低压不足以造成吸上液体所需要的真空度，这样，离心泵 就无法工作，这种现象称作“气缚”。
例如：离心泵、往复泵、旋转泵和漩涡泵。 输送气体的机械按不同的工况分别称为:
通风机、鼓风机、压缩机和真空泵。
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按工作原理：
动力式（叶轮式）：离心式，轴流式； 容积式（正位移式）：往复式，旋转式； 其它类型：喷射式 等。
本章的目的： 结合化工生产的特点，讨论各种流体输送机械的操作原 理、基本构造与性能，合理地选择其类型、决定规格、计算 功率消耗、正确安排在管路系统中的位置等。
2、基本部件和构造
1．离心泵的构造：
1、叶轮： 2、泵壳： 3、泵轴及轴封装置 ：
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1）叶轮 a)叶轮的作用
将电动机的机械能传给液体,使液体的动能和静压能都有所提 高。 b)叶轮的分类
闭式叶轮 叶片的内侧带有前后盖板，适于输送干净流 体，效率较高。
根 据
开式叶轮
没有前后盖板，适合输送含有固体颗粒的液
第二章：流体输送机械
2.1 离心泵
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作业中的问题
19. 内截面为1000mm×1200mm的矩形烟囱高为30m。
2-2
平均摩尔质量为30kg/kmol，平均温度为400℃的烟道气
自下而上流动，烟囱下端维持在49pa的真空度。在烟囱 高度范围内大气的密度可以视为定值，大气温度为20℃，30m
地面处的大气压强为101.33×103pa。流体流经烟囱的摩