化工原理2.1-2.4 流体输送设备课件教材

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化工原理2.1-2.4 流体输送设备课件教材

化工原理2.1-2.4 流体输送设备课件教材
与转速的平方成正比
12
离心泵扬程的测定
Z1
u12 2g
p1
g
He
Z2
u22 2g
p2
g
H
f
两测压点之间的管路很短,其间的流 动阻力可忽略不计,即Hf=0m液柱
He
Z2
Z1
u22 u12 2g
p2 p1
g
2 1
扬程并不等于升举高度△Z,升举高度只是扬程的一部分。
13
功率:在单位时间内,液体自泵实际得到的功称为泵
5
2. 2 离 心 泵(centrifugal pump)
6
离心泵的构造
主要组成部分是叶轮 (impeller)和蜗形泵壳 (pump case)。叶轮 安装在泵壳内,液体入 口在泵壳中央,正对叶 轮中心,并与吸入导管 相连。压出口在泵壳旁 侧,联结压出导管。
7
叶轮:由4~12片向后弯曲的叶片(vane,blade)组成, 安装在泵轴上,由电动机带动而快速旋转。
qe的单位为m3/s,在操作条件下,泵的
特性曲线方程为H=38-2.8105q2 ,q的
单位为m3/s,试求(1)管路的特性方程; (2)离心泵工作点的流量、压头和理论 功率。
27
离心泵的选择
1)选择泵的类型:首先根据被输送液体的性质和操作条件 确定泵的类型。 2)选择泵的型号:根据管路系统在最大流量下管路所需压 头,按已确定的流量和压头从泵样本或产品目录中选出适 合的型号。
的有效功率,pe,单位为W。 与转速的三次方成正比
pe qV gHe
效率: pe / pa
pa 泵的轴功率
14
离心泵的特性曲线 (characeristic curve)

化工原理课件 流动传输2.1

化工原理课件 流动传输2.1

2.1.1 输送机械的用途
•补充能量:将流体从一处输送到另一处 补充能量 •提高压强:给流体加压 提高压强 •造成设备真空:给流体减压 造成设备真空
2.1.2输送机械的分类 2.1.2输送机械的分类
•流体输送机械按照其工作原理分为: •(1)动力式:利用高速旋转的叶轮使流体的机械能增加, 典型的是离心式、轴流式输送机械。 •(2)容积式:利用活塞或转子运动改变工作室容积而对流 体作功。典型的是往复式、旋转式输送机械。 •(3)其它类型:如利用另外一种流体作用的喷射式等。
2.1.2流体输送机械分类 2.1.2流体输送机械分类
液体输送机械 − − − 泵 流体输送机械 通风机、 通风机、鼓风机 气体压送机械 − − − 压缩机、真空泵 压缩机、
液体输送机械: 液体输送机械:统称为泵
离心泵:靠高速旋转的叶轮,液体在离心力作用下 获得能量,以提高压强。 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。 旋转泵: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:一种特殊类型的离机,鼓风机,压缩机,真空泵
压缩比=出口压力:进口压力
• • • • 通风机:终压≯14.7kpa(表压) 压缩比1~1.15 鼓风机:终压14.7~294.kpa (表压) 压缩比<4 压缩机:终压 >294 kpa (表压) 压缩比>4 真空泵:使设备产生真空(绝压<大气压),一 般在0.2kgf/cm2(绝) 以下。
2.1.3 输送机械应满足生产要求
•对生产上不同的要求采用不同的输送机械。原因: •流体是多种多样的。水、油、腐蚀性流体等 •操作条件千差万别:输送量、效率、轴功率 •概括来说,输送机械应满足如下要求: •(1)满足工艺上对流率和能量的要求。 •(2)结构简单,重量轻,投资费用低。 •(3)运行可靠,操作效率高,日程操作费用低。 •(4)能适应被输送流体的特性,其中包括粘性、腐蚀性、 毒性、可燃性、爆炸性、含固体杂质等。

化工原理完整教材课件 PPT

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 流体输送机械ppt课件

化工原理  流体输送机械ppt课件

泵的压头(或扬程):指泵对单位重量的流体所提供的有效 能量,以H表示。
H = he
管路系统输送单位重量流体所需
泵对单位重量流体提供的机械能 的机械能
he
p u2 z
g 2g
hf
2.1.2.1 理论压头
假设:(1)叶轮内叶片数目无穷多,叶片的厚度无穷小, 即叶片没有厚度;
(2)液体为粘度等于零的理想流体;
第2章 流体输送机械
20
以上三个构造是离心泵的基本构造,为使泵更有效地工
作,还需其它的辅助部件:
导轮:液体经叶轮做功后直接进入泵体,与泵体产生较 大冲击,并产生噪音。为减少冲击损失设置导轮,导轮是位 于叶轮外周的固定的带叶片的环。弯曲方向与叶轮叶片的弯 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,引导液体在泵壳通道内平稳地改变方向,使能量损耗最 小,动压能转换为静压能的效率高。
2020/4/18
第2章 流体输送机械
19
密封方式有:填料密封与机械密封,填料密 封适用于一般液体,而机械密封适用于有腐 蚀性易燃、易爆液体。
填料密封:简单易行,维修工作量大,有一定 的泄漏,对燃、易爆、有毒流体不适用;
机械密封:液体泄漏量小,寿命长,功率小密 封性能好,加工要求高。
2020/4/18
底阀(单向阀):当泵体安装位置高于贮槽液面时,常 装有底阀,它是一个单向阀,可防止灌泵后,泵内液体倒流 到贮槽中。
滤网:防止液体中杂质进入泵体。
2020/4/18
第2章 流体输送机械
21
离心泵的分类
吸液 单吸:液体只从一侧吸入 方式 双吸:液体同时从两侧吸入。具有较大的吸液
能力
IS、IR 型单级单吸离心泵

《流体输送》PPT课件

《流体输送》PPT课件

3〕HT与VT的关系
令:A=u2/g
B= u2ctgβ2/g2πr 2b2
HT=A-BV 直线 〔三条〕
一般采用后弯叶片, 原因:
2.3、离心泵的性能曲线
2.3.1.实际的H~V线 1、实际情况为: ① 叶片数目是有限的6~12片,叶 片间的流道较宽,这样叶片对液体流 束的约束就减小了,使HT有所降低。 ② 液体在叶片间流道内流动时存在 轴向涡流,导致泵的压头降低。
1、离心泵的汽蚀现象
汽蚀现象汽蚀状态:扬程比正常下降 3%
泵的安装以不发生汽蚀现象为依据
2、正常操作必须满足 的条件
pk/ρg≥pv/ρg+e e=0.3-0.5 我国e=0.3 pv:饱和蒸汽压 允许极限状态:pk允/ρg=
pv/ρg+e pk到达pk允时,p2到达p2允
3、最大安装高度Hg,max的 计算
3、最大安装高度Hg,max的 计算
Hg,max=p1/ρg -pv/ρg△h允-∑Hf1-2 (2-20式)
一般△h允与泵的构造和尺寸 有关,由实验测定,并同标 绘于性能曲线图上。
实验条件为大气压
3、最大安装高度Hg,max的 计算
2〕允许汲上真空度 HS,允计算 在1-2截面间列柏式 p1/g=Hg,max+p2允/ρg
工作原理:离心式 往复式 旋转式 流体作用式〔如喷射式〕
一.离心泵的工作原理及 主要部件
1.构造
1〕叶轮:叶轮内6~12片弯曲的叶 片
作用:原动机的机械能→液体→静压 能↑和动能↑
一.离心泵的工作原理及 主要部件
叶轮按其构造形状分有三种:
① 闭式:前后有盖板
② 半闭式:前有盖板
③敞式〔开式〕:前后无盖板

化工原理流体流动与输送机械精品PPT课件

化工原理流体流动与输送机械精品PPT课件
1.1.1.连续介质的假定
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;
(5)流体输送设计型和操作型问题的定量计算。 ∮基本内容:
(1)密度、比容、比重及影响因素;压力、压力的不同表示方法, 流体静止的基本方程;U型管压差计、皮托管、液位计、液封、 流体流动的基本方程、连续性方程、柏努里方程;
(2)粘度、牛顿粘性定律、雷诺数、边界层效应、边界层形成、 边界层分离。
(3)直管阻力、局部阻力、当量长度、当量直径、因次分析法。 (4)简单管路计算,各流量计的结构及测定原理; (5)离心泵基本原理、构造;离心泵基本方程式;离心泵主要特 性参数、特性曲线、安装高度、工作点与流量调节;
17
1 流体流动与输送机械——1.2 流体静力学
(2)双液体U管压差计
适用于压差较小的场合。
密度接近但不互溶的两种指示液A和
C
(A C ) ;
扩大室内径与U管内径之比应大于
10 。
p1 p2 Rg( A C )
18
1 流体流动与输送机械——1.2 流体静力学
(3) 倒U形压差计 指示剂密度小于被测流体密度,
如空气作为指示剂
p1 p2 Rg( 0 ) Rg
(4) 倾斜式压差计 适用于压差较小的情况。
(5) 复式压差计 适用于压差较大的情况。
19
1 流体流动与输送机械——1.2 流体静力学

化工原理课件-第二章 流体输送设备

化工原理课件-第二章 流体输送设备
‫٭‬一般 ( H g )实际 H g (0.5 ~ 1), m ;
28
《制作化者:工黄德原春 理》课件——第二章 流体输送设备
第一节 离心泵 《化工五原、理》离课心件泵—的—第气一蚀章现流象体与流动允许安装高度
(3)防止气蚀的措施
Hg
Hs
u12 2g
H
f ,01
Hg
pa
g
pv
g
h
H f ,01
p0
pa Hg
pa p1
g
u12 2g
H
f
,01
22
《制作化者:工黄德原春 理》课件——第二章 流体输送设备
第一节 离心泵 五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度
(1)允许吸上真空度( H):s
Hg
pa p1
g

u12 2g
H f ,01
吸上真空度
p p H a 1
s g
Hg
Hs
u12 2g
例:吸入管内径100mm,排出管内径80mm,两测压口 间垂直距离为0.5m。转速2900r/min,以20oC清水为 介质测得流量为15L/s;泵出口 表压为2.55105Pa,入口真空度 为2.67104Pa;电动机输入功率 6.2kW,泵由电动机直接带动, 电动机效率93%。求泵的压头, 轴功率和效率。
‫ ② ٭‬Q h ‫ ③ ٭‬h与泵的结构和尺寸有关
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《制作化者:工黄德原春 理》课件——第二章 流体输送设备
第一节 离心泵 《化工五原、理》离课心件泵—的—第气一蚀章现流象体与流动允许安装高度
注意:
‫ ٭‬应取Qmax 时的( H s )min 和(h)max ;
‫ ٭‬若 p0 ,则pa用 替代p贮 槽 ; pa

《流体输送机械》PPT课件

《流体输送机械》PPT课件

第一节 液体输送机械
表2-1液体输送机械的分类
泵是一种通用的机械,广泛使用在国民经济各部门中。 其中离心泵具有结构简单、流量大而且均匀、操作方便等 优点,在化工生产中的使用最为广泛。本章重点讲述离心 泵,对其它类型的泵作一般介绍。
第一节 液体输送机械
二、离心泵构造和原理
1.离心泵的工作原理 图2-1是一台安装在管路中 的离心泵装置示意图,主要部件 为叶轮1,叶轮上有6-8片向后弯 曲的叶片,叶轮紧固于泵壳2内 泵轴3上,泵的吸入口4与吸入管 5相连。液体经底阀6和吸入管5 进入泵内。泵壳上的液体从排出 口8与排出管9连接,泵轴3用电机 或其它动力装置带动。

2.特性曲线
离心泵的有效压头、轴功率、效率与流量之间的关系曲线称为离心泵的特 性曲线 , 常 由 实 验 测 定 , 如 图 2- 8 所 示 为 国 产 IS100-80-125型离心水泵在 n=2900rm-1时测得的特性曲线。其中以扬程和流量的关系最为重要。由于泵的 特性曲线随泵转速而改变,故其数值通常是在额定转速和标准试验条件(大气 压101.325kPa,20℃清水)下测得。通常在泵的产品样本中附有泵的主要性能 参数和特性曲线,供选泵和操作时参考。
图2-4 泵壳与导轮 1-叶轮;2-导轮;3-泵壳
第一节 液体输送机械
2.2泵壳:是一个截面逐渐扩 大的状似蜗牛壳形的通道,常称蜗 壳,如图2-5所示。叶轮在壳内顺 着蜗形通道逐渐扩大的方向旋转, 愈接近液体出口,通道截面积愈大。 因此,液体从叶轮外缘以高速被抛 出后,沿泵壳的蜗牛形通道而向排 出口流动,流速便逐渐降低,减少了 能量损失,且使大部分动能有效地 转变为静压能。
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。

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。

南京理工化工原理课件2-- 流体输送机械

南京理工化工原理课件2-- 流体输送机械
24
分析:1.选泵
Q、He
?伯努利方程
已知
2.安装高度
Hg
u Hs H f 2g
2 1
0 1
25
根据被输送液体的性质和操作条件, 确定泵的类型;
根据具体管路布置情况对泵提出的流 量、压头要求,确定泵的型号
23
例1.热水池中水温为65℃。用离心泵以40m3/s 的流量送至凉水塔顶,再经喷头喷出落入凉水 池中,达到冷却目的。已知水进喷头前需维持 49×103Pa(表压)。喷头入口处较热水池水面 高6m。吸入管路和排出管路的压头损失分别为 1m和3m。管路中动压头可忽略不计。试选用合 适的离心泵。并确定泵的安装高度。当地大气 压强按101.33×103Pa计。
3
2-1-2 离心泵的理论压头
一、离心泵的理论压头 假设:
(1)叶轮内叶片的数目 无限多,叶片的厚度为无 限薄,液体完全沿着叶片 的弯曲表面而流动无任何 倒流现象; (2)液体为粘度等于零 的理想液体,没有流动阻 力。
离心力作功 : 2 2 R2 F dr R2 Rw dr w 2 2 2 u2 - u12 c R1 g = R1 g = 2g R2 - R1 = 2g
大气压 强校正
饱和蒸汽 压校正
密度 校正
18
(2) 临界汽蚀余量(Δ h )
——指离心泵入口处,液体的静压头p1/ρ g与动压
头u12/2g之和大于液体在操作温度下的饱和蒸
汽压头pv/ρ g的某一最小指定值。
p0 p1 u Hg H f g g 2g
2 1
0 1
p0 pv Hg h H f g g
l H f 8 / 2 d 4 g Qe2 d

[高等教育]化工原理完整课件

[高等教育]化工原理完整课件
g
u2 0 2g
上式简化为
He KHf
而 Hf (ld lec0)(Q d2)2(21g)
4
令 (ld lec0)21 g4 dB
He KBQ2
——管路的特性 方程 在特定管路中输送液体时,管路所需的压头随所输送液体流
量Q的平方而变
2)离心泵的工作点 离心泵的特性曲线与管
离心泵的气蚀余量 h 值也是由生产泵的工厂通过实验测定的
•△h随Q增大而增大

•计算允许安装高度时应取高流量下的△h值。
泵性能表上所列的△h值也 是按输送20℃的清水测定 的,当输送其它液体时应 乘以校正系数予以校正, 但因一般校正系数小于1, 故把它作为外加的安全系 数,不再校正。
4、离心泵的实际安装高度
离心泵的铭牌上标明的就是指该泵在运行时最高效率点的 状态参数。
注意:在选用离心泵时,应使离心泵在该点附近工作。 一般要求操作时的效率应不低于最高效率的92%。
四、离心泵性能的改变
1、液体性质的影响
1)液体密度的影响
离心泵的流量 Q T2r2b2c2sin 与液体密度无关。 离心泵的压头 H u2c2co2/sg与液体的密度无关
起到密封作用。
三.离心泵的主要性能参数与特性曲线
1、离心泵的性能参数
1)离心泵的流量 指离心泵在单位时间里排到管路系统的液体体积,
一般用Q表示,单位为m3/h。又称为泵的送液能力 。 2)离心泵的压头
泵对单位重量的液体所提供的有效能量,以H表示, 单位为m。又称为泵的扬程。
离心泵的压头取决于: ▪ 泵的结构(叶轮的直径、叶片的弯曲情况等) ▪ 转速 n ▪ 流量 Q,
第 二章 流体输送机械
第一节 液体输送机械

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-第二章流体流动与输送

化工-第二章流体流动与输送

流速:单位时间内流体在导管内流过的距离
体积流速
u=
qV A
m/s
平均流速
质量流速
w

qm A
kg/(m2s)
2020/1/31
w=u
qm =w A = u A
24
管路直径的估算与选择
d2AqV qm d 4qV 4qm
4
uw
u w
一般,流量由生产任务决定,而合 理的流速则由经济效益决定
了解: 1.圆形直管内流体流动的速度分布,边界层的基本概念 2.局部阻力的计算 3.孔板流量计、转子流量计的基本结构、测量原理 4.了解典型流体输送设备——离心泵
2.1 流体静力学
•基本名词 •流体的静力学属性及静力学方程 •流体静力学方程的应用
§2.1 流体静力学
2.1.1 基本名词 1.流体 是否仅指液体?
化学工程基础
Fundamentals of Chemical Engineering
河南理工大学物理化学学院 张大峰
Tel: 13513820267 E-mail:
第二章 流体流动与输送
§2.1 流体静力学 §2.2 流体流动 §2.3 流体流动系统的质量衡算 §2.4 流体流动系统的能量衡算 §2.5 管内流动阻力 §2.6 流体流量的测量 §2.7 流体输送设备
2020/1/31
31
粘度的常用单位
1 P(泊) = 100 cP(厘泊) = 0.1 N·s·m-2 = 0.1 Pa·s
的物理意义:当速度梯度du/dy = 1时, =,即因流体粘性而产生的剪应力,反映了
流体的粘性;
其数值一般由实验测定,与压强关系不大,受温度影
响较大。液体:T、 ;气体: T、 。

化工原理CAI教室(流体输送机械)

化工原理CAI教室(流体输送机械)

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。另外,在单向阀下面装有滤网,其 作用是拦阻液体中的固体物质被吸入而堵塞管道和泵壳。 启动与停泵:灌液完毕后,此时应关闭出口阀后启 动泵,这时所需的泵的轴功率最小,启动电流较小,以 保护电机。启动后渐渐开启出口阀。 停泵前,要先关闭出口阀后再停机,这样可避免排 出管内的水柱倒冲泵壳内叶轮,叶片,以延长泵的使用 寿命。



∑Hf=[λ×(l+le)/d+ζ]×u2/2g= [ 0.028× (5/0.0805+420+35)+0.5]× 2.462/(2×9.81)=4.62m 泵的最大允许安装高度 Hg允=(P0-Pv)/ρg-∆h-∑Hf=(101.32.335)×103/(998.2×9.81)-3.0-4.62 =2.48m 泵的实际安装高度应小于2.48m,取2.0 m 。
叶轮按吸液方式分有二种: ① 单吸:液体只有一侧被吸入。 ② 双吸:液体可同时从两侧吸入,具有较大的吸液 能力。而且基本上可以消除轴向推力。 2)泵壳(蜗壳形):作用是汇集由叶轮抛出的液 体,同时将高速液体的部分动能转化为静压能。原因是 泵壳形状为蜗壳形,流道截面逐渐增大,u↓,p↑。 3)轴封装臵:泵轴与泵壳之间的密封称为轴封。 作用是防止高压液体从泵壳内沿轴的四周面漏出,或者 外界空气以相反方向漏入泵壳内。
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。
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离心泵工作原理
流体在离心泵 叶轮中的运动
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导轮的作用
导轮引导液体在泵壳通道内平稳地改变方向,减少能 量损失,提高能量转换效率.
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气缚(air bind):
当离心泵启动时,若泵内 存在空气,就会形成叶轮 空转,这种现象称为“气 缚”。
NOTE:在开车前应预先将离心泵的泵壳和吸入管路中充满 液体,运转过程中也要防止空气漏入。 为便于泵内充满液体,吸入管底部安装有止逆底阀。 如果泵的位置低于槽内液面,则启动时无需灌泵。
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离心泵的构造
主要组成部分是叶轮 (impeller)和蜗形泵壳 (pump case)。叶轮 安装在泵壳内,液体入 口在泵壳中央,正对叶 轮中心,并与吸入导管 相连。压出口在泵壳旁 侧,联结压出导管。
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叶轮:由4~12片向后弯曲的叶片(vane,blade)组成, 安装在泵轴上,由电动机带动而快速旋转。
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离心泵的允许安装高度
Hg Hs" u12 Hf 2g
20
离心泵的允许安装高度
Hg
pa pv
g
NPSH
H f ,01
(2-28)
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例:用离心泵将真空蒸发器的完成液送至 结晶器。蒸发器中液面的上的绝对压力 (即操作温度下溶液的饱和蒸汽压)为 29.3KPa。泵安装在地面上。已知泵的必 需汽蚀余量为2.5m,吸入管路的压头损失 为1.2m,试确定蒸发器内液面距泵口的垂 直高度。
化工原理
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第二章 流体输送设备
教学目的: 熟悉各种流体输送机械,了解各种流体输送机械 的工作原理和操作特点,能够根据实际需要正确 选择适宜的流体输送机械。
重 点: 离心泵的工作原理、性能参数、特性曲线 难 点: 离心泵安装高度的计算;
往复式压缩机多级压缩和中间冷却的必要性 课 型: 机械设备 教学方法: 讲解、动画演示
与转速的平方成正比
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离心泵扬程的测定Z1u12 2gp1
g
He
Z2
u22 2g
p2
g
H
f
两测压点之间的管路很短,其间的流 动阻力可忽略不计,即Hf=0m液柱
He
Z2
Z1
u22 u12 2g
p2 p1
g
2 1
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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功率:在单位时间内,液体自泵实际得到的功称为泵
功率在流量为零时最小,因此开车时常在出口阀关闭状况 下启动
3) — qv:选择或使用离心泵时,应尽量使泵在最高效
率点附近(一般不低于最高效率点的92%)运转。
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。
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离心泵的安装高度Hg:
1 Hg 0
Z0
u02 2g
p0
g
Z1
u12 2g
g 2g
允许吸上真空高度Hs’:是离心泵的性能参数之一。是按大气 压为10m水柱、输送20℃清水、在指定流量下通过实验测定的。 为了保证泵在运转中不发生气蚀现象,Hs’ 要留有一定的安全量。
实际操作时允许吸上真空高度:
Hs'' Hs'(Ha 10) (HV 0.24)
Ha———当地大气压,m水柱 Hv——输送液的饱和蒸气压,m水柱
的有效功率,pe,单位为W。 与转速的三次方成正比
pe qV gHe
效率: pe / pa
pa 泵的轴功率
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离心泵的特性曲线 (characeristic curve)
注意:测定条件一般是20℃清水,转速固定
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1)He— qv:随流量增大,扬程有所下降。
2)pe— qv:当流量增大时,功率也随之增大;离心泵的
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离心泵的主要性能参数(performance parameter)
离心泵的流量(pumping output):单位时间排出液体体 积。与叶轮结构、尺寸和转速有关。
与转速成正比
扬程(delivery lift)He:又称为泵的压头,是指泵对单 位重量的流体所做的功。与流量、叶轮结构、尺寸和转 速有关。
p
g
Hf
Z0 0m, Z1 Hg , u0 0m • s1
Hg p0 p1 u12 Hf
g 2g
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气蚀
Hg p0 p1 u12 Hf
g 2g
安装高度过高将会导致叶轮中心处的压力过低(低于被输 送流体在操作温度下的饱和蒸汽压),从而发生气蚀。
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Hg p0 p1 u12 Hf
Hg
pa pv
g
NPSH
H f ,01
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某离心泵的允许吸上真空高度为6.5 m(已包括0.3 m 的安全量),在高原上使用,若当地大气压为90 Kpa, 已知吸入管路的阻力和动压头之和为3m水柱。当地夏 季最高水温为30 oC。拟将该泵安装在水面上3米处, 问该泵能否正常工作?
Hg Hs" u12 Hf 2g
2
2.1 概述
一、管路系统对流体输送机械的能量要求
He
z
p
g
u 2 2g
H f
采用流体输送设备操作的目的是为了提高流体 的动能、位能或静压能,或用于克服沿程的阻 力,也可能几种目的兼而有之。
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流体输送设备分类
按输送的介质分类: 液体——泵 气体——风机、压缩机
按工作原理分类: 动力式(叶轮式) 正位移式(容积式):往复式、旋转式 流体作用式(如喷射式)
得的流量和压头即为泵 的工作点。在特定曲线
Hs'' Hs'(Ha 10) (HV 0.24)
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安装泵时,为保险计,实际安装高度比允许安装高度还要 小0.5至1米。(如考虑到操作中被输送流体的温度可能会升 高;或由贮槽液面降低而引起的实际安装高度的升高)。
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管路特性方程
p u2
He z g 2g H f
Hf
l
le
d
u2 2g
令 K Z p
g
l B d
le
8 2d
4
g
方程
He
z
p
g
u 2 2g
H
f
变为 He K Bqe2 管路特性方程
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离心泵工作点
He K Bqe2 (管路特性方程) (2-5)
H Aa Gq2 (泵的特性方程) (2-17)
联立泵的特性方程式
和管路特性方程式所解
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2. 2 离 心 泵(centrifugal pump)
离心泵是工业生产中应用最为广泛的液体输送机械。 其突出特点是结构简单、体积小、流量均匀、调节 控制方便、故障少、寿命长、适用范围广(包括流 量、压头和介质性质)、购置费和操作费用均较低。
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2. 2 离 心 泵(centrifugal pump)
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