第三章,流体输送机械

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中职化工机械基础教案:流体输送方式

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

化工原理 流体输送机械

化工原理流体输送机械
流体输送机械,是化工工程中常用的一类设备,其主要功能是将液体或气体从一个地方输送到另一个地方。

常见的流体输送机械有管道、泵、阀门等。

管道是流体输送的基础设施。

管道可以分为直接埋设在地下的地下管道和架空或隧道中的地上管道。

管道的材料可以选择金属、塑料、橡胶等。

泵是常用的流体输送机械之一。

泵的工作原理是利用旋转运动或往复运动产生的压力差,将液体或气体推动到设定的位置。

泵的种类很多,常见的有离心泵、容积泵、螺杆泵等。

阀门在流体输送中起到控制流体流动的作用。

阀门可以分为手动阀、自动阀和电动阀等。

通过控制阀门的开关状态,可以调节流体的流动速度和流量。

除了上述常见的流体输送机械,还有一些其他的设备和工艺可以用于特定的流体输送需求。

例如,喷雾器可以将液体变成雾状或气雾状进行输送;干燥器可以将湿润的固体物料转化为干燥的状态进行输送。

在化工生产中,正确选择和使用流体输送机械是非常重要的。

不同的流体输送机械具有不同的工作原理和适用范围,需要根据具体的流体性质和输送要求进行选择。

同时,合理设计和布置流体输送系统,合理设置管道和阀门,也是确保流体输送稳定和安全的关键。

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.雷诺数的物理意义雷诺数是惯性力与粘性力之比.量纲分析实验研究方法的主要步骤:①经初步实验列出影响过程的主要因素;②无量纲化减少变量数并规划实验;③通过实验数据回归确定参数及变量适用范围,确定函数形式.摩擦系数层流区,λ与Re成反比,λ与相对粗糙度无关;一般湍流区,λ随Re增加而递减,同时λ随相对粗糙度增大而增大;充分湍流区,λ与Re无关,λ随相对粗糙度增大而增大.完全湍流粗糙管当壁面凸出物低于层流内层厚度,体现不出粗糙度过对阻力损失的影响时,称为水力光滑管.Re很大,λ与Re无关的区域,称为完全湍流粗糙管.同一根实际管子在不同的Re下,既可以是水力光滑管,又可以是完全湍流粗糙管.局部阻力当量长度把局部阻力损失看作相当于某个长度的直管,该长度即为局部阻力当量长度.毕托管特点毕托管测量的是流速,通过换算才能获得流量.驻点压强在驻点处,动能转化成压强称为动压强,所以驻点压强是静压强与动压强之和.孔板流量计的特点恒截面,变压差.结构简单,使用方便,阻力损失较大.转子流量计的特点恒流速,恒压差,变截面.非牛顿流体的特性塑性:只有当施加的剪应力大于屈服应力之后流体才开始流动.假塑性与涨塑性:随剪切率增高,表观粘度下降的为假塑性.随剪切率增高,表观粘度上升的为涨塑性.触变性与震凝性:随剪应力t作用时间的延续,流体表观粘度变小,当一定的剪应力t所作用的时间足够长后,粘度达到定态的平衡值,这一行为称为触变性.反之,粘度随剪切力作用时间延长而增大的行为则称为震凝性.粘弹性:不但有粘性,而且表现出明显的弹性.具体表现如:爬杆效应、挤出胀大、无管虹吸.第二章流体输送机械管路特性方程管路对能量的需求,管路所需压头随流量的增加而增加.输送机械的压头或扬程流体输送机械向单位重量流体所提供的能量J/N. 离心泵主要构件叶轮和蜗壳.离心泵理论压头的影响因素离心泵的压头与流量,转速,叶片形状及直径大小有关.叶片后弯原因使泵的效率高.气缚现象因泵内流体密度小而产生的压差小,无法吸上液体的现象.离心泵特性曲线离心泵的特性曲线指He~qV,η~qV, Pa~qV.离心泵工作点管路特性方程和泵的特性方程的交点.离心泵的调节手段调节出口阀,改变泵的转速.汽蚀现象液体在泵的最低压强处叶轮入口汽化形成气泡,又在叶轮中因压强升高而溃灭,造成液体对泵设备的冲击,引起振动和侵蚀的现象.必需汽蚀余量NPSHr泵入口处液体具有的动能和压强能之和必须超过饱和蒸汽压强能多少离心泵的选型类型、型号①根据泵的工作条件,确定泵的类型;②根据管路所需的流量、压头,确定泵的型号.正位移特性流量由泵决定,与管路特性无关.往复泵的调节手段旁路阀、改变泵的转速、冲程.离心泵与往复泵的比较流量、压头前者流量均匀,随管路特性而变,后者流量不均匀,不随管路特性而变.前者不易达到高压头,后者可达高压头.前者流量调节用泵出口阀,无自吸作用,启动时关出口阀;后者流量调节用旁路阀,有自吸作用,启动时开足管路阀门.通风机的全压、动风压通风机给每立方米气体加入的能量为全压Pa=J/m3,其中动能部分为动风压.真空泵的主要性能参数①极限真空;②抽气速率.第三章液体的搅拌搅拌目的均相液体的混合,多相物体液液,气液,液固的分散和接触,强化传热.搅拌器按工作原理分类搅拌器按工作原理可分为旋桨式,涡轮式两大类.旋桨式大流量,低压头;涡轮式小流量,高压头.混合效果搅拌器的混合效果可以用调匀度、分隔尺度来度量.宏观混合总体流动是大尺度的宏观混合;强烈的湍动或强剪切力场是小尺度的宏观混合.微观混合只有分子扩散才能达到微观混合.总体流动和强剪切力场虽然本身不是微观混合,但是可以促进微观混合,缩短分子扩散的时间.搅拌器的两个功能产生总体流动;同时形成湍动或强剪切力场.改善搅拌效果的工程措施改善搅拌效果可采取增加搅拌转速、加挡板、偏心安装搅拌器、装导流筒等措施.第四章流体通过颗粒层的流动非球形颗粒的当量直径球形颗粒与实际非球形颗粒在某一方面相等,该球形的直径为非球形颗粒的当量直径,如体积当量直径、面积当量直径、比表面积当量直径等.形状系数等体积球形的表面积与非球形颗粒的表面积之比.分布函数小于某一直径的颗粒占总量的分率.频率函数某一粒径范围内的颗粒占总量的分率与粒径范围之比.颗粒群平均直径的基准颗粒群的平均直径以比表面积相等为基准.因为颗粒层内流体为爬流流动,流动阻力主要与颗粒表面积的大小有关.床层比表面单位床层体积内的颗粒表面积.床层空隙率单位床层体积内的空隙体积.数学模型法的主要步骤数学模型法的主要步骤有①简化物理模型②建立数学模型③模型检验,实验确定模型参数.架桥现象尽管颗粒比网孔小,因相互拥挤而通不过网孔的现象.过滤常数及影响因素过滤常数是指 K、qe.K与压差、悬浮液浓度、滤饼比阻、滤液粘度有关;qe与过滤介质阻力有关.它们在恒压下才为常数.过滤机的生产能力滤液量与总时间过滤时间和辅助时间之比.最优过滤时间使生产能力达到最大的过滤时间.加快过滤速率的途径①改变滤饼结构;②改变颗粒聚集状态;③动态过滤.第五章颗粒的沉降和流态化曳力表面曳力、形体曳力曳力是流体对固体的作用力,而阻力是固体壁对流体的力,两者为作用力与反作用力的关系.表面曳力由作用在颗粒表面上的剪切力引起,形体曳力由作用在颗粒表面上的压强力扣除浮力的部分引起.自由沉降速度颗粒自由沉降过程中,曳力、重力、浮力三者达到平衡时的相对运动速度.离心分离因数离心力与重力之比.旋风分离器主要评价指标分离效率、压降.总效率进入分离器后,除去的颗粒所占比例.粒级效率某一直径的颗粒的去除效率.分割直径粒级效率为50%的颗粒直径.流化床的特点混合均匀、传热传质快;压降恒定、与气速无关.两种流化现象散式流化和聚式流化.聚式流化的两种极端情况腾涌和沟流.起始流化速度随着操作气速逐渐增大,颗粒床层从固定床向流化床转变的空床速度.带出速度随着操作气速逐渐增大,流化床内颗粒全被带出的空床速度.气力输送利用气体在管内的流动来输送粉粒状固体的方法.第六章传热传热过程的三种基本方式直接接触式、间壁式、蓄热式.载热体为将冷工艺物料加热或热工艺物料冷却,必须用另一种流体供给或取走热量,此流体称为载热体.用于加热的称为加热剂;用于冷却的称为冷却剂.三种传热机理的物理本质传导的物理本质是分子热运动、分子碰撞及自由电子迁移;对流的物理本质是流动流体载热;热辐射的物理本质是电磁波. 间壁换热传热过程的三个步骤热量从热流体对流至壁面,经壁内热传导至另一侧,由壁面对流至冷流体.导热系数物质的导热系数与物质的种类、物态、温度、压力有关.热阻将传热速率表达成温差推动力除以阻力的形式,该阻力即为热阻.推动力高温物体向低温传热,两者的温度差就是推动力.流动对传热的贡献流动流体载热.强制对流传热在人为造成强制流动条件下的对流传热.自然对流传热因温差引起密度差,造成宏观流动条件下的对流传热.自然对流传热时,加热、冷却面的位置应该是加热面在下,制冷面在上,这样有利于形成充分的对流流动.努塞尔数、普朗特数的物理意义努塞尔数的物理意义是对流传热速率与导热传热速率之比.普朗特数的物理意义是动量扩散系数与热量扩散系数之比,在α关联式中表示了物性对传热的贡献.α关联式的定性尺寸、定性温度用于确定关联式中的雷诺数等准数的长度变量、物性数据的温度.比如,圆管内的强制对流传热,定性尺寸为管径d、定性温度为进出口平均温度.大容积自然对流的自动模化区自然对流α与高度h无关的区域.液体沸腾的两个必要条件过热度tw-ts、汽化核心.核状沸腾汽泡依次产生和脱离加热面,对液体剧烈搅动,使α随Δt急剧上升.第七章蒸发蒸发操作及其目的蒸发过程的特点二次蒸汽溶液沸点升高疏水器气液两相流的环状流动区域加热蒸汽的经济性蒸发器的生产强度提高生产强度的途径提高液体循环速度的意义节能措施杜林法则多效蒸发的效数在技术经济上的限制第八章气体吸收吸收的目的和基本依据吸收的目的是分离气体混合物,吸收的基本依据是混合物中各组份在溶剂中的溶解度不同.主要操作费溶剂再生费用,溶剂损失费用.解吸方法升温、减压、吹气.选择吸收溶剂的主要依据溶解度大,选择性高,再生方便,蒸汽压低损失小.相平衡常数及影响因素m、E、H均随温度上升而增大,E、H与总压无关,m 反比于总压.漂流因子P/PBm表示了主体流动对传质的贡献.气、液扩散系数的影响因素气体扩散系数与温度、压力有关;液体扩散系数与温度、粘度有关.传质机理分子扩散、对流传质.气液相际物质传递步骤气相对流,相界面溶解,液相对流.有效膜理论与溶质渗透理论的结果差别有效膜理论获得的结为k∝D,溶质渗透理论考虑到微元传质的非定态性,获得的结果为k∝.传质速率方程式传质速率为浓度差推动力与传质系数的乘积.因工程上浓度有多种表达,推动力也就有多种形式,传质系数也有多种形式,使用时注意一一对应.传质阻力控制传质总阻力可分为两部分,气相阻力和液相阻力.当mky<<kx 时,为气相阻力控制;当mky>>kx时,为液相阻力控制.低浓度气体吸收特点①G、L为常量,②等温过程,③传质系数沿塔高不变. 建立操作线方程的依据塔段的物料衡算.返混少量流体自身由下游返回至上游的现象.最小液气比完成指定分离任务所需塔高为无穷大时的液气比.NOG的计算方法对数平均推动力法,吸收因数法,数值积分法.HOG的含义塔段为一个传质单元高,气体流经一个传质单元的浓度变化等于该单元内的平均推动力.常用设备的HOG值~m.吸收剂三要素及对吸收结果的影响吸收剂三要素是指t、x2、L.t↓,x2↓,L↑均有利于吸收.化学吸收与物理吸收的区别溶质是否与液相组分发生化学反应.增强因子化学吸收速率与物理吸收速率之比.容积过程慢反应使吸收成容积过程.表面过程快反应使吸收成表面过程.第九章液体精馏蒸馏的目的及基本依据蒸馏的目的是分离液体混合物,它的基本依据原理是液体中各组分挥发度的不同.主要操作费用塔釜的加热和塔顶的冷却.双组份汽液平衡自由度自由度为2P一定,t~x或y;t一定,P~x或y;P 一定后,自由度为1.泡点泡点指液相混合物加热至出现第一个汽泡时的温度.露点露点指气相混合物冷却至出现第一个液滴时的温度.非理想物系汽液相平衡关系偏离拉乌尔定律的成为非理想物系.总压对相对挥发度的影响压力降低,相对挥发度增加.平衡蒸馏连续过程且一级平衡.简单蒸馏间歇过程且瞬时一级平衡.连续精馏连续过程且多级平衡.间歇精馏时变过程且多级平衡.特殊精馏恒沸精馏、萃取精馏等加第三组分改变α.实现精馏的必要条件回流液的逐板下降和蒸汽逐板上升,实现汽液传质、高度分离.理论板离开该板的汽液两相达到相平衡的理想化塔板.板效率经过一块塔板之后的实际增浓与理想增浓之比.恒摩尔流假设及主要条件在没有加料、出料的情况下,塔段内的汽相或液相摩尔流率各自不变.组分摩尔汽化热相近,热损失不计,显热差不计.加料热状态参数q值的含义及取值范围一摩尔加料加热至饱和汽体所需热量与摩尔汽化潜热之比,表明加料热状态.取值范围:q<0过热蒸汽,q=0饱和蒸汽,0<q<1汽液混和物,q=1饱和液体,q>1冷液.建立操作线的依据塔段物料衡算.操作线为直线的条件液汽比为常数恒摩尔流.最优加料位置在该位置加料,使每一块理论板的提浓度达到最大.挟点恒浓区的特征汽液两相浓度在恒浓区几乎不变.芬斯克方程求取全回流条件下,塔顶塔低浓度达到要求时的最少理论板数.最小回流比达到指定分离要求所需理论板数为无穷多时的回流比,是设计型计算特有的问题.最适宜回流比使设备费、操作费之和最小的回流比.灵敏板塔板温度对外界干扰反映最灵敏的塔板,用于预示塔顶产品浓度变化.间歇精馏的特点操作灵活、适用于小批量物料分离.恒沸精馏与萃取精馏的主要异同点相同点:都加入第三组份改变相对挥发度;区别:①前者生成新的最低恒沸物,加入组分从塔顶出;后者不形成新恒沸物,加入组分从塔底出.②操作方式前者可间歇,较方便.③前者消耗热量在汽化潜热,后者在显热.多组分精馏流程方案选择选择多组分精馏的流程方案需考虑①经济上优化;②物性;③产品纯度.关键组分对分离起控制作用的两个组分为关键组分,挥发度大的为轻关键组分;挥发度小的为重关键组分.清晰分割法清晰分割法假定轻组分在塔底的浓度为零,重组分在塔顶的浓度为零.全回流近似法全回流近似法假定塔顶、塔底的浓度分布与全回流时相近第十章气液传质设备板式塔的设计意图①气液两相在塔板上充分接触,②总体上气液逆流,提供最大推动力.对传质过程最有利的理想流动条件总体两相逆流,每块板上均匀错流.三种气液接触状态鼓泡状态:气量低,气泡数量少,液层清晰.泡沫状态:气量较大,液体大部分以液膜形式存在于气泡之间,但仍为连续相.喷射状态:气量很大,液体以液滴形式存在,气相为连续相.转相点由泡沫状态转为喷射状态的临界点.板式塔内主要的非理想流动液沫夹带、气泡夹带、气体的不均匀流动、液体的不均匀流动.板式塔的不正常操作现象夹带液泛、溢流液泛、漏液.筛板塔负荷性能图将筛板塔的可操作范围在汽、液流量图上表示出来. 湿板效率考虑了液沫夹带影响的塔板效率.全塔效率全塔的理论板数与实际板数之比.操作弹性上、下操作极限的气体流量之比.常用塔板类型筛孔塔板、泡罩塔板、浮阀塔板、舌形塔板、网孔塔板等. 填料的主要特性参数①比表面积a,②空隙率ε,③填料的几何形状.常用填料类型拉西环,鲍尔环,弧鞍形填料,矩鞍形填料,阶梯形填料,网体填料等.载点填料塔内随着气速逐渐由小到大,气液两相流动的交互影响开始变得比较显着时的操作状态为载点.泛点气速增大至出现每米填料压降陡增的转折点即为泛点.最小喷淋密度保证填料表面润湿、保持一定的传质效果所需的液体速度. 等板高度HETP分离效果相当于一块理论板的填料层高度.填料塔与板式塔的比较填料塔操作范围小,宜处理不易聚合的清洁物料,不易中间换热,处理量较小,造价便宜,较宜处理易起泡、腐蚀性、热敏性物料,能适应真空操作.板式塔适合于要求操作范围大,易聚合或含固体悬浮物,处理量较大,设计要求比较准确的场合.第十一章液液萃取萃取的目的及原理目的是分离液液混合物.原理是混合物各组分溶解度的不同.溶剂的必要条件①与物料中的B组份不完全互溶,②对A组份具有选择性的溶解度.临界混溶点相平衡的两相无限趋近变成一相时的组成所对应的点.和点两股流量的平均浓度在相图所对应的点.差点和点的流量减去一股流量后剩余的浓度在相图所对应的点.分配曲线相平衡的yA ~ xA曲线.最小溶剂比当萃取相达到指定浓度所需理论级为无穷多时,相应的S/F为最小溶剂比.选择性系数β=yA/yB/xA/xB.操作温度对萃取的影响温度低,B、S互溶度小,相平衡有利些,但粘度大等对操作不利,所以要适当选择.第十二章其他传质分离方法溶液结晶操作的基本原理溶液的过饱和.造成过饱和度方法冷却,蒸发浓缩.晶习各晶面速率生长不同,形成不同晶体外形的习性.溶解度曲线结晶体与溶液达到相平衡时,溶液浓度随温度的变化曲线. 超溶解度曲线溶液开始析出结晶的浓度大于溶解度,溶液浓度随温度的变化曲线为超溶解度曲线,超溶解度曲线在溶解度曲线之上.溶液结晶的两个阶段晶核生成,晶体成长.晶核的生成方式初级均相成核,初级非均相成核,二次成核.再结晶现象小晶体溶解与大晶体成长同时发生的现象.过饱和度对结晶速率的影响过饱和度ΔC大,有利于成核;过饱和度ΔC 小,有利于晶体成长.吸附现象流体中的吸附质借助于范德华力而富集于吸附剂固体表面的现象.物理吸附与化学吸附的区别物理吸附靠吸附剂与吸附质之间的范德华力,吸附热较小;化学吸附靠吸附剂与吸附质之间的化学键合,吸附热较大. 吸附分离的基本原理吸附剂对流体中各组分选择性的吸附.常用的吸附解吸循环变温吸附,变压吸附,变浓度吸附,置换吸附.常用吸附剂活性炭,硅胶,活性氧化铝,活性土,沸石分子筛,吸附树脂等. 吸附等温线在一定的温度下,吸附相平衡浓度随流体相浓度变化的曲线. 传质内扩散的四种类型分子扩散,努森扩散,表面扩散,固体晶体扩散. 负荷曲线固定床吸附器中,固体相浓度随距离的变化曲线称为负荷曲线. 浓度波固定床吸附器中,流体相浓度随距离的变化曲线称为浓度波.透过曲线吸附器出口流体相浓度随时间的变化称为透过曲线.透过点透过曲线中,出口浓度达到5%进口浓度时,对应的点称为透过点.饱和点透过曲线中,出口浓度达到95%进口浓度时,对应的点称为饱和点. 膜分离基本原理利用固体膜对流体混合物各组分的选择性渗透,实现分离.分离过程对膜的基本要求截留率,透过速率,截留分子量.膜分离推动力压力差,电位差.浓差极化溶质在膜表面被截留,形成高浓度区的现象.阴膜阴膜电离后固定基团带正电,只让阴离子通过.阳膜阳膜电离后固定基团带负电,只让阳离子通过.气体混合物膜分离机理努森流的分离作用;均质膜的溶解、扩散、解吸.第十四章固体干燥物料去湿的常用方法机械去湿、吸附或抽真空去湿、供热干燥等.对流干燥过程的特点热质同时传递.主要操作费用空气预热、中间加热. tas与tW在物理含义上的差别 tas由热量衡算导出,属于静力学问题;tW 是传热传质速率均衡的结果,属于动力学问题.改变湿空气温度、湿度的工程措施加热、冷却可以改变湿空气温度;喷水可以增加湿空气的湿度,也可以降低湿空气的湿度,比如喷的是冷水,使湿空气中的水分析出.平衡蒸汽压曲线物料平衡含水量与空气相对湿度的关系曲线.结合水与非结合水平衡水蒸汽压开始小于饱和蒸汽压的含水量为结合水,超出部分为非结合水.。

炼油化工设备基础知识

炼油化工设备基础知识

炼油化工设备基础知识第一章液体输送设备第一节概述在石油和化工生产装置中,流体输送是必不可少的单元操作。

做功以完成输送任务的机械或设备称为“流体输送设备”。

流体输送设备是石油、化工和其它领域最常用的机械设备。

生产上对流体输送的要求差别很大,输送的流体流量和扬程各不相同;流体种类繁多、性质千差万别;温度、压力等操作条件也有较大的差别。

为了适应生产上各种不同的要求,所以输送设备的型式种类是多种多样的,规格更是十分广泛,常见的如泵、风机、压缩机等。

泵通常是指为液体提供能量的流体输送设备。

泵的种类很多,其中离心泵具有性能范围广泛、流量均匀、结构简单、运转可靠和维修方便等诸多优点,因此离心泵是工业生产中应用最为广泛的一种液体输送设备。

除了在高压小流量或计量时常用往复式泵,液体含气时常用旋涡泵和容积式泵,高粘度介质常用转子泵外,其余场合,绝大多数使用离心泵。

据统计,在石油、化工生产装置中,离心泵的使用量占泵总量的70%〜80%。

第二节泵的分类及特点离心泵的类型很多:按叶轮数目可分为单级泵(只有一个叶轮)和多级泵(有两个以上的叶轮,级数越多,扬程越高);按叶轮进液方式可分为单吸式(液体从一侧进入叶轮)和双吸式(液体从叶轮两侧吸入,吸入性能较好,多见于大流量的离心泵);按泵壳剖分形式可分为水平剖分泵和垂直于泵轴剖分泵;按泵壳的结构还可分为蜗壳式泵(具有像蜗牛壳形状的泵壳)和透平式泵(在叶轮外围安装有几个固定叶片的泵,用于多级泵)。

此外,按泵扬程的大小分为低压泵(扬程小于20米水柱)、中压泵(20〜160米水柱)和高压泵(高于160米水柱);按泵转速的高低分为普通离心泵和高速离心泵;桉输送介质不同又分为水泵、轻烃泵、油泵以及耐腐蚀泵等;按用途可以分为进料泵、循环泵、回流泵、塔底泵或重沸器泵、产品泵等;按密封形式分为屏蔽泵、磁力泵和外加密封泵等。

2.1离心泵的分类按离心泵的结构分类,见表1.2.1图1.2.1单级单吸卧式泵图1.2.2双吸泵1-泵盖;2-泵壳;3-叶轮;4-轴;5-密封环6-轴套;7-密封组件;8-轴承图1.2.3多级泵1-吸入段;2-中段;3-平衡盘;4-轴;5-轴承;6-首级叶轮;7-密封环;8-末级叶轮;8-密封组件图1.2.4液下泵按离心泵的工作介质分类,见表1.2.2。

流体输送实验心得(实用22篇)

流体输送实验心得(实用22篇)

流体输送实验心得(实用22篇)首先,流体配比输送实训需要高度的团队合作。

在实训过程中,我认识到配比混凝土输送是一个复杂而细致的过程,需要团队中每个成员的密切配合。

我们分工合作,各司其职,克服了一系列难题并取得了令人满意的成果。

团队合作不仅是分担压力的良好方式,而且可以激发每个成员的潜能,发挥出更大的工作能力。

其次,流体配比输送实训需要严谨的操作和仔细的观察。

流体配比参数有时候会有微小的变化,但这些细微的变化可能会对施工产生重大影响。

因此,实训中,我们要做到严谨细致,观察仔细。

对于配比参数的调整,我们需要迅速反应,并及时调整,以确保施工过程的顺利进行。

只有在仔细观察和细致操作的基础上,才能达到较好的效果。

再次,流体配比输送实训需要良好的沟通和交流。

在实训过程中,我们和团队成员以及导师之间保持密切的沟通和交流,这对于解决实操中的问题至关重要。

通过沟通,我们能够更好地了解团队成员的想法和建议,并作出相应的改进。

同时,良好的沟通也能避免一些不必要的误解和冲突。

最后,流体配比输送实训需要不断学习和总结。

在实训的过程中,我意识到自己的知识储备是有限的。

因此,我们要有持续学习的心态,积极参加相关的培训和学习活动,不断充实自己的知识。

此外,我们还要及时总结经验和教训,将其应用到实际工作中,不断提高自己的工作水平。

总之,流体配比输送实训是一个复杂而细致的过程,需要我们高度的团队合作和仔细观察。

在实训过程中,我们要通过良好的沟通和交流,相互协助来解决问题。

同时,我们还要不断学习和总结,不断提高自己的能力。

通过这次实训,我深刻认识到配比混凝土输送的重要性,也更加明白了团队合作的价值。

相信通过这些实训的积累,我能更好地应对各种问题,提高工作效率,为未来的工作做好准备。

带式输送机实验心得体会在进行带式输送机实验前,我们需要做好充足的准备工作。

首先,我们需要研究和掌握带式输送机的结构和工作原理;其次,我们需要了解实验器材的使用方法以及实验操作步骤;最后,我们需要准备好实验所需的样品和试剂。

《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

《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。

化工原理作业答案

化工原理作业答案

第一章 流体流动与输送机械3.某地区大气压力为101.3kPa ,一操作中的吸收塔塔内表压为130kPa 。

若在大气压力为75 kPa 的高原地区操作该吸收塔,且保持塔内绝压相同,则此时表压应为多少?解:''表表绝+p p p p p a a =+=∴kPa 3.15675)1303.101)(''=-==+(-+真表a a p p p p 7.如附图所示,水在管道中流动。

为测得A -A ′、B -B ′截面的压力差,在管路上方安装一U 形压差计,指示液为水银。

已知压差计的读数R =180mm ,试计算A -A ′、B -B ′截面的压力差。

已知水与水银的密度分别为1000kg/m 3和13600 kg/m 3。

解:图中,1-1′面与2-2′面间为静止、连续的同种流体,且处于同一水平面,因此为等压面,即'11p p =, '22p p =又 gm p p A ρ-='1gRR m g p gR p gR p p B 002021)('ρρρρ++-=+=+=所以 gR R m g p gm p B A 0)(ρρρ++-=-整理得 gR p p B A )(0ρρ-=-由此可见, U 形压差计所测压差的大小只与被测流体及指示液的密度、读数R 有关,而与U 形压差计放置的位置无关。

代入数据 Pa 2224918.081.9)100013600(=⨯⨯-=-B A p p9.图示为汽液直接混合式冷凝器,水蒸气与冷水相遇被冷凝为水,并沿气压管流至地沟排出。

现已知真空表的读数为78kPa ,求气压管中水上升的高度h 。

解: a p gh p =+ρ水柱高度 m 95.781.910107833=⨯⨯=ρ-=g p p h a11.如附图所示,用虹吸管从高位槽向反应器加料,高位槽与反应器均与大气相通,且高位槽中液面恒定。

现要求料液以1m/s 的流速在管内流动,设料液在管内流动时的能量损失为20J/kg (不包括出口),试确定高位槽中的液面应比虹吸管的出口高出的距离。

环境工程原理思考题

环境工程原理思考题

环境工程原理思考题第一章绪论1.“环境工程学”的主要研究对象是什么?2. 去除水中的溶解性有机污染物有哪些可能的法?它们的技术原理是什么?3. 简述土壤污染治理的技术体系。

4. 简述废物资源化的技术体系。

5. 阐述环境净化与污染控制技术原理体系。

6. 一般情况下,污染物处理工程的核心任务是:利用隔离、分离和(或)转化技术原理,通过工程手段(利用各类装置),实现污染物的高效、快速去除。

试根据环境净化与污染防治技术的基本原理,阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。

第二章质量衡算与能量衡算第一节常用物理量1.什么是换算因数?英尺和米的换算因素是多少?2.什么是量纲和无量纲准数?单位和量纲的区别是什么?3.质量分数和质量比的区别和关系如?试举出质量比的应用实例。

4.大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度,试说明该单位的优点,并阐述与质量浓度的关系。

5.平均速度的涵义是什么?用管道输送水和空气时,较为经济的流速围为多少?第二节质量衡算1.进行质量衡算的三个要素是什么?2.简述稳态系统和非稳态系统的特征。

3.质量衡算的基本关系是什么?4.以全部组分为对象进行质量衡算时,衡算程具有什么特征?5.对存在一级反应过程的系统进行质量衡算时,物质的转化速率如表示?第三节能量衡算1.物质的总能量由哪几部分组成?系统部能量的变化与环境的关系如?2.什么是封闭系统和开放系统?3.简述热量衡算程的涵义。

4.对于不对外做功的封闭系统,其部能量的变化如表现?5.对于不对外做功的开放系统,系统能量能量变化率可如表示?第三章流体流动第一节管流系统的衡算程1.用圆管道输送水,流量增加1倍,若流速不变或管径不变,则管径或流速如变化?2.当布水板的开率为30%时,流过布水的流速增加多少?3.拓展的伯努利程表明管路中各种机械能变化和外界能量之间的关系,试简述这种关系,并说明该程的适用条件。

4.在管流系统中,机械能的损耗转变为什么形式的能量?其宏观的表现形式是什么?5.对于实际流体,流动过程中若无外功加入,则流体将向哪个向流动?6.如确定流体输送管路系统所需要的输送机械的功率?第二节流体流动的摩擦力1.简述层流和湍流的流态特征。

环境工程原理思考题总结

环境工程原理思考题总结
具有什么特征? (5)对存在一级反应过程的系统进行质量衡算时,
物质的转化速率如何表示?
第三节 能量衡算
本节思考题
(1)物质的总能量由哪几部分组成?系统内部能量 的变化与环境的关系如何?
(2)什么是封闭系统和开放系统? (3)简述热量衡算方程的涵义。 (4)对于不对外做功的封闭系统,其内部能量的变
化如何表现? (5)对于不对外做功的开放系统,系统能量变化率
第二节 物理吸收
本节思考题
(1)亨利定律有哪些表达形式,意义如何,常数之 间的关系如何?
(2)如何通过相平衡曲线判断传质方向,其物理意 义何在?
(3)举例说明如何改变平衡条件来实现传质极限的 改变。
(4)吸收过程有哪几个基本步骤?
第二节 物理吸收
本节思考题
(5)双膜理论的基本论点是什么? (6)吸收速率与传质推动力和传质阻力的关系,有
同点。 (3)使用转子流量计时读数为什么需要换算? (4)测定气体的流量计能否用来测量液体? (5)简述转子流量计的安装要求。
第四章 热量传递
第一节 热量传递的方式
本节思考题
(1)什么是热传导? (2)什么是对流传热?分别举出一个强制对流传热和自
然对流传热的实例。 (3)简述辐射传热的过程及其特点。 (4)试分析在居室内人体所发生的传热过程,设室内空
么影响。
第二节 重力沉降
本节思考题
(1)简要分析颗粒在重力沉降过程中的受力情况。 (2)层流区颗粒的重力沉降速度主要受哪些因素影响? (3)影响层流区和湍流区颗粒沉降速度的因素有何不同,
原因何在? (4)流体温度对颗粒沉降的主要影响是什么? (5)列出你所知道的环境工程领域的重力沉降过程。 (6)分析说明决定降尘室除尘能力的主要因素是什么。 (7)通过重力沉降过程可以测定颗粒和流体的哪些物性

流体输送机械分类和作用

流体输送机械分类和作用
2.压头(扬程)H:泵向单位重量流体提供的机械能he。 m 。与流量、叶轮结构、尺寸和转速有关。一般实际 压头由实验测定。
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:

化工原理公式及各章节总结汇总

化工原理公式及各章节总结汇总

第一章 流体流动与输送机械1. 流体静力学基本方程:gh p p ρ+=022. 双液位U 型压差计的指示: )21(21ρρ-=-Rg p p )3. 伯努力方程:ρρ222212112121p u g z p u g z ++=++4. 实际流体机械能衡算方程:f W p u g z p u g z ∑+++=++ρρ222212112121+ 5. 雷诺数:μρdu =Re6. 范宁公式:ρρμλfp d lu u d l Wf ∆==⋅⋅=22322 7. 哈根-泊谡叶方程:232d lup f μ=∆ 8. 局部阻力计算:流道突然扩大:2211⎪⎭⎫ ⎝⎛-=A A ξ流产突然缩小:⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2115.0A A ξ第二章 非均相物系分离1. 恒压过滤方程:t KA V V V e 222=+令A V q /=,A Ve q e /=则此方程为:kt q q q e =+22第三章 传热1. 傅立叶定律:n t dAdQ ϑϑλ-=,dxdt A Q λ-= 2. 热导率与温度的线性关系:)1(0t αλλ+= 3. 单层壁的定态热导率:bt t AQ 21-=λ,或mA b tQ λ∆=4. 单层圆筒壁的定态热传导方程: )ln1(21221r r t t l Q λπ-=或m A b tt Q λ21-=5. 单层圆筒壁内的温度分布方程:C r l Qt +-=ln 2λπ(由公式4推导)6. 三层圆筒壁定态热传导方程:34123212141ln 1ln 1ln 1(2r r r r r r t t l Q λλλπ++-=7. 牛顿冷却定律:)(t t A Q w -=α,)(T T A Q w -=α8. 努塞尔数λαl Nu =普朗克数λμCp =Pr 格拉晓夫数223μρβtl g Gr ∆= 9. 流体在圆形管内做强制对流:10000Re >,1600Pr 6.0<<,50/>d lk Nu Pr Re 023.08.0=,或kCp du d ⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=λμμρλα8.0023.0,其中当加热时,k=,冷却时k= 10. 热平衡方程:)()]([1222211t t c q T T c r q Q p m s p m -=-+=无相变时:)()(12222111t t c q T T c q Q p m p m -=-=,若为饱和蒸气冷凝:)(12221t t c q r q Q p m m -== 11. 总传热系数:21211111d d d d b K m ⋅+⋅+=αλα 12. 考虑热阻的总传热系数方程:212121211111d d R R d d d d b K s s m ⋅++⋅+⋅+=αλα 13. 总传热速率方程:t KA Q ∆=14. 两流体在换热器中逆流不发生相变的计算方程:⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=--22111112211lnp m p m p m c q c q c q KA t T t T 15. 两流体在换热器中并流不发生相变的计算方程:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=--22111122111lnp m p m p m c q c q c q KA t T t T 16. 两流体在换热器中以饱和蒸气加热冷流体的计算方程:2221ln p m c q KAt T t T =--第四章 蒸发1. 蒸发水量的计算:110)(Lx x W F Fx =-=2. 水的蒸发量:)1(1x x F W -= 3. 完成时的溶液浓度:WF F x -=4. 单位蒸气消耗量:rr D W '=,此时原料液由预热器加热至沸点后进料,且不计热损失,r 为加热时的蒸气汽化潜热r ’为二次蒸气的汽化潜热 5. 传热面积:mt K QA ∆=,对加热室作热量衡算,求得Dr h H D Q c =-=)(,1t T t -=∆,T 为加热蒸气的温度,t 1为操作条件下的溶液沸点。

流体的流动思考简答题

流体的流动思考简答题

流体的流动思考简答题 YUKI was compiled on the morning of December 16, 2020第一章流体的流动思考简答题1. 什么事连续性假设质点的含义是什么答:连续性介质假定是将流体视为无数流体微团或质点组成的连续介质。

流体致电是有大量分子组成的分子集合,在宏观上其几何尺寸很小,但包含足够多的分子,在微观上其尺寸度远大于分子的平均自由程。

2. 不可压缩流体在半径ri的水平管内流动,试写出以duz/dr表示牛顿粘度定律的表达式,其中r为管中心算起的径向距离坐标,ur为r处的流体流速。

答:duz/dr 3.黏性流体在静止时有无剪应力理想流体在运动时有无剪应力若流体在静止时无剪应力,是否意味着它们没有黏性答:(1)黏性流体在静止时无剪应力;(2)理想流体无剪应力;(3)黏性是流体的固有特性,在静止或运动时都有黏性。

4.静压力有什么特性答:静压力的方向与其作用面相垂直,且在各个方向的数值相同,即静压力为标量。

5.流体在均匀直管内作定态流动时,其平均数度u沿流程保持定值,并不因摩擦而减速,这一说法是否正确为什么答:不正确。

根据连续性方程,流体在直管中向下定态流动时,其平均流速随管截面积和流体密度而变。

但流体不可压缩时,该说法是正确的。

6.在满流的条件下,水在垂直直管中向下定态流动。

则对沿管长不同位置处的平均流速而言,是否会因重力加速度而使下部的速度大于上部的速度答:不会。

7.在应用机械能衡算方程解题时需要注意哪些问题答:(1)所选控制面的上下游都应与流动方向垂直;(2)流体在两截面间应是连续的待求的未知量应在截面上或两截面之间;(3)截面上的物理量均取截面上的平均值;(4)位压头的基准面应是水平面,且z值是指截面中心点与基准水平面之间的距离;(5)物理量的单位要一致。

8.雷诺数的物理意义是什么答:惯性力与黏性力之比。

9.湍流与层流有何不同,湍流的主要特点是什么答:层流时,流体质点沿流线向下游作规则的流动,质点之间无宏观混合;流体分子在不同流速的流体层之间作随机热运动产生黏性力——内摩擦力。

化工原理第四版1、2、4、6章公式

化工原理第四版1、2、4、6章公式

第一章 流体流动gh p p ρ+=024dq u v π=uA q v =(m3/s ) ρρuA q q v m ==(kg/s)质量流速w=q m /A u 1/u 2=(d 2/d 1)2 柏努利方程式:∑+++=+++fe hp u gz w p u gz ρρ2222121122(J/Kg)局部摩擦阻力损失与流体动能成正比h f =ζ(u 2/2) 管径突然扩大ζ=1;缩小ζ=0.5层流(Re<2000):摩擦系数λ=64/Re Re=du ρ/μ 层流时直管摩擦阻力的压差:Δ P=32(μlu/d 2) 湍流(Re>4000),1/√λ=-1.8Lg{[(ε/d)/3.7]1.11+6.9/Re} ε/d 相对粗糙度 ε绝对粗糙度 ζ局部阻力系数 总摩擦阻力损失Σhf=[λ(l+Σle)/d+Σζ]u 2/2 第二章 流体输送机械杨程H=h 0+(P M -Pv)/ρg+(u 22-u 21)/2g+ΣHf安装高度(防止汽蚀)允许气蚀余量Δh P 0(液面上方的绝对压力) Pv (液体饱和蒸汽压)Hg 允许=P 0/ρg-Pv/ρg-Δh-ΣHf Q v2/q v1=n 2/n 1 H 2/H 1=(n 2/n 1)2 P 2/P 1=(n 2/n 1)3 第四章 传热傅里叶定律:Q=-λA(dt/dx)单壁热传导(W )Q=(λ/b)A Δt 多壁Q=Q 1=Q 2=Q 3=Δt 1/(b 1/λ1A)单位面积的导热速率(W/m 2)q =Q/A Q=KA Δt m Δt m =(Δt1-Δt2)/Ln(Δt1/Δt2) 热量恒算;Q=q m1C p1(T 1-T 2)=q m2C p2(t 2-t 1) 第六章 蒸馏拉乌尔定律P A =P 0A x A 杠杆定律:L/V=(y-x s )/(x s -x) p 0A 轻组分的饱和蒸汽压 泡点:x=(P-P 0B )/(p 0A -P 0B ) 露点;y=(p 0A /P)x 相对挥发度:α=p 0A / P 0B 理想溶液的气液相平衡方程式y=αx/[1+(α-1)x] x=y/[α-(α-1)y]F=D+W D/F W/F=1-D/F L=RD(精馏段下降液体流量) V=D+L(精馏段上升气体流量) L ’=L+qF V ’=(q-1)F V=(R+1)D 精馏段操作线方程111++-+=R x Xn R R yn D 提馏段操作方程''1'1R xxn R R yn w -+=+ 塔釜气相回流比R ’=V ’/W 回流比R=L/D 液气比L/V=R/(R+1) L ’/V ’=(R ’+1)/R ’R ’=(R+1)(X F -X W )/X D -X F )+(q-1)(X D -X W )/(X D -X F ) X f =[R+1)X F +(q-1)X D ]/(R+q)第三章 流体流动gh p p ρ+=024dq u v π=uA q v =(m3/s ) ρρuA q q v m ==(kg/s)质量流速w=q m /A u 1/u 2=(d 2/d 1)2 柏努利方程式:∑+++=+++fe hp u gz w p u gz ρρ2222121122(J/Kg)局部摩擦阻力损失与流体动能成正比h f =ζ(u 2/2) 管径突然扩大ζ=1;缩小ζ=0.5层流(Re<2000):摩擦系数λ=64/Re Re=du ρ/μ 层流时直管摩擦阻力的压差:Δ P=32(μlu/d 2) 湍流(Re>4000),1/√λ=-1.8Lg{[(ε/d)/3.7]1.11+6.9/Re} ε/d 相对粗糙度 ε绝对粗糙度 ζ局部阻力系数 总摩擦阻力损失Σhf=[λ(l+Σle)/d+Σζ]u 2/2 第四章 流体输送机械杨程H=h 0+(P M -Pv)/ρg+(u 22-u 21)/2g+ΣHf安装高度(防止汽蚀)允许气蚀余量Δh P 0(液面上方的绝对压力) Pv (液体饱和蒸汽压)Hg 允许=P 0/ρg-Pv/ρg-Δh-ΣHf Q v2/q v1=n 2/n 1 H 2/H 1=(n 2/n 1)2 P 2/P 1=(n 2/n 1)3 第四章 传热傅里叶定律:Q=-λA(dt/dx)单壁热传导(W )Q=(λ/b)A Δt 多壁Q=Q 1=Q 2=Q 3=Δt 1/(b 1/λ1A)单位面积的导热速率(W/m 2)q =Q/A Q=KA Δt m Δt m =(Δt1-Δt2)/Ln(Δt1/Δt2) 热量恒算;Q=q m1C p1(T 1-T 2)=q m2C p2(t 2-t 1) 第六章 蒸馏拉乌尔定律P A =P 0A x A 杠杆定律:L/V=(y-x s )/(x s -x) p 0A 轻组分的饱和蒸汽压 泡点:x=(P-P 0B )/(p 0A -P 0B ) 露点;y=(p 0A /P)x 相对挥发度:α=p 0A / P 0B 理想溶液的气液相平衡方程式y=αx/[1+(α-1)x] x=y/[α-(α-1)y]F=D+W D/F W/F=1-D/F L=RD(精馏段下降液体流量) V=D+L(精馏段上升气体流量) L ’=L+qF V ’=(q-1)F V=(R+1)D 精馏段操作线方程111++-+=R x Xn R R yn D 提馏段操作方程''1'1R xxn R R yn w -+=+ 塔釜气相回流比R ’=V ’/W 回流比R=L/D 液气比L/V=R/(R+1) L ’/V ’=(R ’+1)/R ’R ’=(R+1)(X F -X W )/X D -X F )+(q-1)(X D -X W )/(X D -X F ) X f =[R+1)X F +(q-1)X D ]/(R+q)第五章 流体流动gh p p ρ+=024dq u v π=uA q v =(m3/s ) ρρuA q q v m ==(kg/s)质量流速w=q m /A u 1/u 2=(d 2/d 1)2 柏努利方程式:∑+++=+++fe hp u gz w p u gz ρρ2222121122(J/Kg)局部摩擦阻力损失与流体动能成正比h f =ζ(u 2/2) 管径突然扩大ζ=1;缩小ζ=0.5层流(Re<2000):摩擦系数λ=64/Re Re=du ρ/μ 层流时直管摩擦阻力的压差:Δ P=32(μlu/d 2) 湍流(Re>4000),1/√λ=-1.8Lg{[(ε/d)/3.7]1.11+6.9/Re} ε/d 相对粗糙度 ε绝对粗糙度 ζ局部阻力系数 总摩擦阻力损失Σhf=[λ(l+Σle)/d+Σζ]u 2/2 第六章 流体输送机械杨程H=h 0+(P M -Pv)/ρg+(u 22-u 21)/2g+ΣHf安装高度(防止汽蚀)允许气蚀余量Δh P 0(液面上方的绝对压力) Pv (液体饱和蒸汽压)Hg 允许=P 0/ρg-Pv/ρg-Δh-ΣHf Q v2/q v1=n 2/n 1 H 2/H 1=(n 2/n 1)2 P 2/P 1=(n 2/n 1)3 第四章 传热傅里叶定律:Q=-λA(dt/dx)单壁热传导(W )Q=(λ/b)A Δt 多壁Q=Q 1=Q 2=Q 3=Δt 1/(b 1/λ1A)单位面积的导热速率(W/m 2)q =Q/A Q=KA Δt m Δt m =(Δt1-Δt2)/Ln(Δt1/Δt2) 热量恒算;Q=q m1C p1(T 1-T 2)=q m2C p2(t 2-t 1) 第六章 蒸馏拉乌尔定律P A =P 0A x A 杠杆定律:L/V=(y-x s )/(x s -x) p 0A 轻组分的饱和蒸汽压 泡点:x=(P-P 0B )/(p 0A -P 0B ) 露点;y=(p 0A /P)x 相对挥发度:α=p 0A / P 0B 理想溶液的气液相平衡方程式y=αx/[1+(α-1)x] x=y/[α-(α-1)y]F=D+W D/F W/F=1-D/F L=RD(精馏段下降液体流量) V=D+L(精馏段上升气体流量) L ’=L+qF V ’=(q-1)F V=(R+1)D 精馏段操作线方程111++-+=R x Xn R R yn D 提馏段操作方程''1'1R xxn R R yn w -+=+ 塔釜气相回流比R ’=V ’/W 回流比R=L/D 液气比L/V=R/(R+1) L ’/V ’=(R ’+1)/R ’R ’=(R+1)(X F -X W )/X D -X F )+(q-1)(X D -X W )/(X D -X F ) X f =[R+1)X F +(q-1)X D ]/(R+q)第七章 流体流动gh p p ρ+=024dq u v π=uA q v =(m3/s ) ρρuA q q v m ==(kg/s)质量流速w=q m /A u 1/u 2=(d 2/d 1)2 柏努利方程式:∑+++=+++fe hp u gz w p u gz ρρ2222121122(J/Kg)局部摩擦阻力损失与流体动能成正比h f =ζ(u 2/2) 管径突然扩大ζ=1;缩小ζ=0.5层流(Re<2000):摩擦系数λ=64/Re Re=du ρ/μ 层流时直管摩擦阻力的压差:Δ P=32(μlu/d 2) 湍流(Re>4000),1/√λ=-1.8Lg{[(ε/d)/3.7]1.11+6.9/Re} ε/d 相对粗糙度 ε绝对粗糙度 ζ局部阻力系数 总摩擦阻力损失Σhf=[λ(l+Σle)/d+Σζ]u 2/2 第八章 流体输送机械杨程H=h 0+(P M -Pv)/ρg+(u 22-u 21)/2g+ΣHf安装高度(防止汽蚀)允许气蚀余量Δh P 0(液面上方的绝对压力) Pv (液体饱和蒸汽压)Hg 允许=P 0/ρg-Pv/ρg-Δh-ΣHf Q v2/q v1=n 2/n 1 H 2/H 1=(n 2/n 1)2 P 2/P 1=(n 2/n 1)3 第四章 传热傅里叶定律:Q=-λA(dt/dx)单壁热传导(W )Q=(λ/b)A Δt 多壁Q=Q 1=Q 2=Q 3=Δt 1/(b 1/λ1A)单位面积的导热速率(W/m 2)q =Q/A Q=KA Δt m Δt m =(Δt1-Δt2)/Ln(Δt1/Δt2) 热量恒算;Q=q m1C p1(T 1-T 2)=q m2C p2(t 2-t 1) 第六章 蒸馏拉乌尔定律P A =P 0A x A 杠杆定律:L/V=(y-x s )/(x s -x) p 0A 轻组分的饱和蒸汽压 泡点:x=(P-P 0B )/(p 0A -P 0B ) 露点;y=(p 0A /P)x 相对挥发度:α=p 0A / P 0B 理想溶液的气液相平衡方程式y=αx/[1+(α-1)x] x=y/[α-(α-1)y]F=D+W D/F W/F=1-D/F L=RD(精馏段下降液体流量) V=D+L(精馏段上升气体流量) L ’=L+qF V ’=(q-1)F V=(R+1)D 精馏段操作线方程111++-+=R x Xn R R yn D 提馏段操作方程''1'1R xxn R R yn w -+=+ 塔釜气相回流比R ’=V ’/W 回流比R=L/D 液气比L/V=R/(R+1) L ’/V ’=(R ’+1)/R ’R ’=(R+1)(X F -X W )/X D -X F )+(q-1)(X D -X W )/(X D -X F ) X f =[R+1)X F +(q-1)X D ]/(R+q)。

化工原理第三章-流体输送与流体输送机械

化工原理第三章-流体输送与流体输送机械

0.5m
d
− p真 + g (H + 0.5) u 0 = 2 ρ
当水箱内的水排空,即 H=0 时,由上式算得导管内流 速 u0=1.50 m/s,所以水箱内的水能全部排出。所需时 间为
【例3-2】
⌠ 2 D − dH 2 × 1.0 2 t= 2 = × 16.95 − 2.24 = 420s 2 d − p真 9.81 × 0.03 + g (H + 0.5) ⌡1.5 2 ρ
3.2.2 管路计算的类型 qV一定, d∝1/u1/2(u=4qV/πd2)。 u↓,d↑,设备费用↑; u↑,d↓,操作费用↑;但 u 过小时, 维修费↑。
某些流体在管道中常用流速范围
流体种类及状况 水及一般液体 粘度较大的液体 低压气体 易燃、易爆的低压 气体(如乙炔等) 常用流速范围 m/s 1~3 0.5~1 8~15 <8 流体种类及状况 压力较高的气体 饱和水蒸气: 8大气压以下 3大气压以下 过热水蒸气 40~60 20~40 30~50 总费用 费用 操作费 设备费 uopt u
3.3.1 简单管路
简单管路的基本特点 u1 u2 u3
Байду номын сангаас
(1) 通过各段管路的质量流量相等
w = V 1 ρ 1 = V 2 ρ 2 = L = 常数
对于不可压缩流体,体积流量也相等
V = V 1 = V 2 = L = 常数
u1 A1 = u 2 A2 = L = 常数
(2) 全管路的流动阻力损失为各段直管阻力损失及所有 局部阻力之和
p a − p真
p真
D 1.5m
H
0.5m
2

化工基础-流体输送及机械

化工基础-流体输送及机械

化工基础-流体输送及机械导言化工工程是利用物理、化学和生物学原理来设计、操作和控制化学过程的科学和工程学科。

在化工过程中,流体输送和机械装置是不可或缺的组成部分。

本文将介绍化工过程中流体输送和机械装置的基础知识,包括流体输送的原理、流体的性质和流体行为、常见的机械装置以及它们在化工工程中的应用。

一、流体输送的原理1. 流体输送的定义流体输送是指将液体或气体从一个地方输送到另一个地方的过程。

在化工工程中,流体输送通常是通过管道进行的。

2. 管道输送的原理管道输送是流体输送的常见方式之一。

它的原理是利用管道内的压力差来推动流体的流动。

通过控制管道内的压力和流速,可以实现流体在管道中的输送。

二、流体的性质和流体行为1. 流体的性质流体的性质包括密度、粘度、表面张力等。

这些性质对流体的输送和机械装置的设计都有影响。

2. 流体行为在流体输送和机械装置中,流体的行为对于流体的流动和机械装置的性能起到重要的作用。

流体的行为包括流态、流动模式、流动速度等。

三、常见的机械装置1. 泵泵是常见的机械装置之一,用于将液体从一个地方抽出或推入另一个地方。

根据其工作原理和结构,泵可以分为离心泵、容积泵等。

2. 压缩机压缩机是将气体压缩并推送到管道或储罐中的机械装置。

根据其工作原理和结构,压缩机可以分为容积式压缩机、离心式压缩机等。

3. 阀门阀门用于控制管道中流体的流动。

根据其结构和控制方式,阀门可以分为截止阀、调节阀等。

四、流体输送和机械装置在化工工程中的应用流体输送和机械装置在化工工程中有着广泛的应用。

它们可以用于输送各种流体,例如原料、中间产品和最终产品。

同时,它们也可以用于控制和调节流体的流动,以满足化工工程的生产要求。

常见的应用包括液体输送、气体输送、混合和分离等。

例如,在化工生产中,通过泵将液体从储罐输送到反应器中,然后通过压缩机将生成的气体送入分离设备进行分离。

结论流体输送和机械装置是化工工程中不可或缺的组成部分。

流体输送

流体输送

常见流体输送方式
• 按操作方式可分为:自发输送和强制输送。
• 自发输送是指流体靠液位差或压力差产生 的自然流动来输送流体。
• 强制输送是利用流体输送设备来输送流体。 强制输送按输送设备的工作原理又可分离 心式、往复式、旋转式、流体作用式等。
• 比如高位槽送料、真空抽料、压缩空气送 料和流体输送机械送料等。
高位槽送料
• 利用容器、设备之间的位差,将处在高位 设备内的液体输送到低位设备的操作称为 高位槽送料。 • 在要求特别稳定的场合,常设置高位槽, 以避免输送机械带来的波动。(如环己醇 进料)
真空抽料
• 通过真空系统造成的负压来实现流体从一 个设备到另一个设备的操作称为真空抽料。 • 优点:结构简单、操作方便、没有动件。 • 缺点:流量调节不方便、需要真空系统、 不适于输送易挥发的液体。
流体种类
• 如果流体的体积不随压力变化而变化,该 流体称为不可压缩性流体; • 若随压力发生变化,则称为可压缩性流体。
• 液体所受压力增大, 其体积几乎不变,故称之 为不可压缩流体 。温度升高时,其体积略 有增加, 具有热膨胀性 。 • 气体所受压力增大, 其体积变小,故气体是可 压缩流体。但如果压力变化不大,该气体 也可当作不可压缩流体处理。温度升高时, 其体积明显增加, 也具有热膨胀性。
• 离心泵的开停车操作:
(1)开车前的准备工作 ①要详细了解被输送物料的物理化学性质,有无腐蚀性、有无 悬浮物、粘度大小、凝固点、汽化温度及饱和蒸气压等。 ②详细了解被输送物料的工况:输送温度、压力、流量、输送 高度、吸入高度、负荷变动范围等。 ③综合上述两方面的因素,参阅离心泵的特性曲线,从而选出 最适合生产实际使用的离心泵。 ④对一些要求较高的离心泵,应在设计中考虑在进口管安装过 滤器,在出口阀后安装止逆阀,同时应在操作室及现场设置两套 监控装置,以应付突发事故的发生。 ⑤安装完毕后要进行试运转,在试运转中各项性能指标均符合 要求的泵,才能投入生产。

化工基础课第三章 流体流动及流体输送设备

化工基础课第三章 流体流动及流体输送设备
为 1.5m,管路阻力损失可按 hf = 5.5u2
计算(不包括导管出口的局部阻力),溶 液密度为 1100kg/m3。
试计算:送液量每小时为 3m3 时,容器 B 内应保持的真空度。
pa
1
22
p真
抽真空
1.5m
B
1
A
解:取容器A的液面1-1截面为基准面,导液管出口为2-2截面, 在该两截面间列柏努利方程,有
z2 g
u22 2
5.5u22
1.5 9.81 6.01.182 1100 2.54104 Pa
ZYNC 化学系
3.3流体压力和流量的测量
1.流体压力的测量---U形管压力计 2.流体流量的测量---孔板流量计、文丘里流量计、
转子流量计
ZYNC 化学系
1.流体压力的测量---U形管压力计
ZYNC 化学系
⑴ 粘度μ的物理意义:
y
设有上、下两块平行放置、 面积很大、相距很近的夹板,板 间充满流体,下板固定,以一推 动力F推动上平板以u恒速运动。
y y
经实验证明,此时: 引入比例系数μ,有:
F u A y
F u A
y
ZYNC 化学系
⑵ 粘度 : 单位:Pa·s,泊P:g·cm-1·s-1
量,其原理与孔板流量计相同。
结构:采取渐缩后渐扩的流道,避免使流体出现边界层分离而
产生旋涡,因此阻力损失较小。
qv u0S0 cvS0
2gR(i )
ZYNC 化学系
文丘里流量计
ZYNC 化学系
⑶ 转子流量计 原理:
流体出口
转子上下截面由于压差(p1-p2)所形成的
向上推力与转子的重力相平衡。稳定位置与流
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三、 离心泵的主要性能参数
出厂的离心泵铭牌上列有下列参数: 转速n、流量Q、压头H、轴功率N、效率。 1、流量 Q ,单位:m3/s 或 m3/h。
以体积流量表示的泵的送液能力 。 Q主要与泵的结构有关。
叶轮直径d 增大、叶轮转速n 增加,Q均随之增大。
2、扬程(压头)H,单位:m
泵对单位重量液体提供的有效能量,亦即液体在进泵前与
Q2 Q Q1
Q
图2-14 泵转速改变时 工作点的变化
课堂小结
1、离心泵的工作原理
2、气傅现象
3、离心泵的特性参数及影响因素
4、离心泵的工作点及流量调节
六、 离心泵的安装高度
1、离心泵的安装高度 因泵的吸液作用是由于液面与叶 轮中心处的压强差,当液面压强一定 时,推动液体流动的压强差就有一定 的限度,所以泵的安装高度也有一限 度。
c——液体的绝对速度;
(2-11)
u ——液体的圆周速度;
w ——液体沿叶片运动的相对速度。
离心泵的理论压头H∞与流量Q、角速度ω、叶轮构造尺寸(叶片 装置角β2、叶轮直径r2 )有关。
c2
cr2
w2 β2
α2
u2
ω
cu2 w1 L2
L1 R1 u1
c1
r2
离心泵理想压头方程的推导
3、实际压头
因液体通过泵是有压头损失,泵的实际压头小于理论压头。 (1)叶片间的环流:液体在叶轮内的环流产生涡流损失,此 损失与叶片数、液体的黏度有关,与流量几乎无关。 (2)阻力损失:流体在泵内的阻力损失,与流速的平方成正 比,亦与流量的平方成正比。 (3)冲击损失:液体离开叶轮周边进入蜗壳时产生涡流而造 成的损失,此损失与泵的结构有关。
3、基本部件与构造
离心泵主要由两部分构成: 旋转部件:叶轮、泵轴; 静止部件:泵壳、轴封装置等。 最主要的部件: 叶轮 泵壳 轴封装置。
(1)叶轮
开式:适于输送含悬浮物的物料。制造方便、清洗容易,但
效率低。 半开式:适于输送易沉淀、粘性大,或有固体颗粒的流体。 闭式:用于输送清洁液体。造价高、效率好,一般大多用此。
3
五、离心泵的工作点与流量调节
1、管路特性方程
通过某一特定管路的流量与所需压头
之间的关系,称为管路特性方程。 即: Nhomakorabeap he z hf g 2 g
u 2
简化为:
he=A+BQ2
(2-19)
输送系统示意图
管路特性曲线,表示在特定管路 系统中,于固定的操作条件下, 液体流经该管路时所需的压头与 流量的关系。此曲线的形状完全 由管路的布局与操作条件决定, 而与泵的性能无关。 图2-13 离心泵的工作点
2、离心泵的工作点
离心泵总是安装在一定管路上工作的,泵所提供的压头(H)
与流量(Q)应与管路所需的压头(he)与流量(Q)相一致。
离心泵的特性曲线H-Q与其所在管路的特性曲线he-Q绘于同
一坐标图上,两曲线的交点M称为泵在该管路上的工作点。
该点所对应的流量和压头既能满足管路的要求,又为泵所提
供。换言之,表示一个特定的泵安装在一条特定的管路上时,
二、离心泵的理论压头与实际压头
1、压头的意义 泵向单位重量液体提供的能量,称为泵的压头(或扬程),
用H表示,单位为m。
泵的压头应等于管路所需压头。
p u 2 he z hf g 2 g
泵产生的压头主要用于使液体位置升高静压头增大以及克服 流动过程中的压头损失。
2、理论压头
第二章:流体输送机械
本章主要内容
1、了解输送设备在生产中的应用和分类 2、掌握离心泵的基本结构、工作原理、主要特性参数、 流量调节、泵的安装和操作,合理地选择离心泵。 3、了解往复泵的工作原理、特性、流量调节方法。 4、了解压缩机鼓风机、通风机的工作原理、特点及选
用方法。
1、概述
流体从 低处 → 高处; 低压处 → 高压处; 所在地→ 较远处; 需要对流体做功,增加流体的机械能。 2、流体输送设备(通用机械): 液体输送设备 —— 泵; 气体输送设备 —— 通风机、鼓风机、压缩机或真空泵; 作用:向系统输入能量,补充所需机械能; 用于流体的输送或加压。
1、操作原理
离心泵装置简图 1.叶轮 2.泵壳 3.泵轴 4.吸入口 5.吸入管6.排出口 7.排除管 8.底阀 9.滤网 10.调节阀
离心泵启动后泵轴带动叶轮高速旋转,产生离心力,液体在离
心力的作用下,从叶轮中心被抛向叶轮外缘的过程中获得了能量。
由于泵壳中流道逐渐扩大,液体流速减小,使部分动能转换为静 压能。最终液体以较高的压强从泵的排出口进入排出管路,输送 至目的地。 当叶轮内的液体被抛出后,叶轮中心处 形成低压区,造成吸入口处压强低于贮槽液 面的压强,在此压强差的作用下,液体便沿 着吸入管道连续地吸入泵内。
后盖板 平衡孔
开式
半开式
闭式
(a) 单吸式
图2-2 离心泵的叶轮
(2)泵壳
泵壳亦称泵体,主要作用是将叶轮封闭在一定的空间,以
使叶轮引进并排出液体,并将液体所获得的大部分动能转变
成静压能,因此它又是一个能量转换装置。
图2-3 泵壳与导轮
(3)轴封装置
旋转的泵轴与固定的泵 壳之间的密封,称为轴封。 它的作用是防止高压液体在 泵内沿轴漏出,或者外界空 气沿轴进入泵内。 ①填料密封。填料密封又称 图2-5 填料密封 1.填料座 2.液封环 3.填料 4.填料压盖 5.双头螺栓 6.螺母
理论压头:离心泵在理想情况下所能产生的压头,用H∞表示。
2 p2 p1 c2 c12 H g 2g
(2-2) (2-3) (2-7)离心泵基本方程
p2 p1

2 2 u2 u12 w12 w2 2 2
cu 2u2 c2u2 cos 2 H g g 1 Q cot 2 2 H (r2 ) g 2b2
2、液体性质对离心泵特性的影响
(1)密度的影响:
理论压头、流量及效率与液体密度无关。 因Ne =QHg ,泵的轴功率是随着密度的增大而增大。 (2)黏度的影响: 当液体的运动黏度小于2×10-5m2/s时,黏度对离心泵特性的 影响可忽略。 当输送液体的黏度较大时,泵内的阻力损失增大,泵的扬
N~ Q
η~Q NPSHr ~ Q
Q
含汽蚀余量的离心泵特性曲线
(2)讨论:
H~Q曲线: Q↑, H↓, Q=0时, H也有限。
N~Q线: Q ↑,N ↑,当Q=0时, N=Nmin。此时N只消耗于
叶轮对液体的搅拌及机械摩擦,为非有用功。离心泵开启时,
应关闭出口阀门,以降低启动功率,保护电机。 ~Q:Q=0时, = 0,随Q增加,逐渐增大 ,并在某流量 处有最大值。说明在此条件下操作能量消耗最小,操作最经济。 一般泵的铭牌上所标明的数值即为泵在最高效率时相应的Q、 H值,选泵时,应使泵在此点附近操作,使操≥0.92max。
3
上式为离心泵的比例定律。
(2)叶轮直径的影响。
对几何相似的叶轮:
Q D Q D
3
H D H D
2
N D N D
5
叶轮切削幅度在20%以内,
Q D Q D H D H D
2
N D N D
泵所实际输送的流量和所提供的压头。
3. 离心泵的流量调节
(1)改变管路特性
H 或 he
在离心泵出口处的管路上安装调
节阀,改变出口阀门的开启度实现。 优点:操作简便、灵活,而且流量可 以连续变化,适合化工连续生产的特 点,应用广泛,若调节幅度不大而经
Q1 Q Q2 Q
常需要改变流量时,此法尤为适用。
【例2-1】
用水对离心泵的性能进行测定,实验测得:Q=10m3/h, pc =0.17MPa(表压), pb =160mmHg(真空度),N=1.07kW。 ho =0.5m。求泵的压头及效率。
解:
pc pb 0.17 106 160 133.3 H=h0 =0.5 20.0m ρg 1000 9.81


离心泵


单吸泵、双吸泵
单级泵、多级泵 蜗壳式泵、分段式泵 立式泵、卧式泵 屏蔽泵、磁力驱动泵 高速泵 单级泵、多级泵
漩涡泵
离心漩涡泵
混流泵 轴流泵 往复泵
电动泵
蒸汽泵

柱塞泵 隔膜泵 计量泵
容积式泵
转子泵
齿轮泵、螺杆泵、罗茨泵、滑片泵
其他类型泵
喷射泵、空气升液泵、电磁泵
第一节 离心泵
一、 离心泵的操作原理与构造
离心泵结构示意图
2、气缚现象
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现象。 防止方法:启动前向泵壳内灌满液体。
效率: 有效功率与轴功率的比值,以表示。反映泵对外加能量
的利用程度。离心泵的效率一般在50~70%,大型泵可达90%。
= Ne/N
N = Ne/ N电机 = (1.1~1.2)N
影响泵效率的因素:
①水力损失:实际流体在叶片间的通道内及泵壳中流动造成的 能量损耗,包括环流损失、阻力损失、和冲击损失。 ②容积损失:因叶轮外缘液体的压强高于叶轮中心吸入口,部 分液体将由泵体与旋转叶轮间的缝隙漏回吸入口,这部分流体 所取得的能量形同无用,造成容积损失。 ③机械损失:轴承、轴封等处的机械摩擦,以及叶轮盖板外表 面与液体间的摩擦造成机械损失。
程、流量都要下降,效率降低,但轴功率增大,泵的特性曲线
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