过程流体机械讲稿

《过程流体机械》课程讲义

课程基本信息

1．课程中文名称：过程流体机械

2．课程英文名称：Process Liquid Machine

3．适用专业：过程装备与控制工程专业

4．总学时：48学时（其中理论48学时）

5．总学分：1.5学分

6．课程编码：050304008

7．课程类别：专业必修课

8．编制日期：2012年2月

主讲人：王红

教材：《过程流体机械》

姜培正主编

化学工业出版社,2001.8

主讲内容：

1.绪论

1.1专业概述，流体机械分类

1.2过程流体机械用途、发展趋势

1.3气体性质和热力过程

2.容积式压缩机

2.1 容积式压缩机分类、工作原理、结构

2.2 往复活塞式压缩机的热力性能、功、功率

2.3 动力性能、惯性力平衡，其它容积式压缩机

3.离心压缩机

3.1 离心压缩机结构、工作原理、特点

3.2 叶轮式机械热力性能，欧拉方程、能量方程、伯努利方程3.3 级内能量损失，功率及效率

3.4 性能、调节与控制

3.5 相似理论及应用、离心压缩机选型

4.泵

4.1 泵的分类、特点、结构、工作原理

4.2 泵叶轮上能量计算、伯努利方程应用

4.3 离心泵的吸入特性、气蚀原理、相似理论

4.4 其他泵类结构、工作原理、选泵

5.离心机

5.1 介质的分类、分离原理

5.2 过滤式离心机和沉降式离心机、分离机结构、原理

5.3 过滤机与压滤设备，各类机型选择

第一次课（2学时）

第一章绪论（1）(Introduction)

讲述过程流体机械的在生产过程中的地位、流体机械的分类、流体机械的用途、流体机械的发展趋势以及流体机械的控制和故障诊断方法等。

1.1 过程流体机械的相关概念

1.1.1讲述什么是过程工业(Process Industry)

过程工业是以流程性物料为主要处理对象、完成各种过程或其中某些过程的工业生产的总称。过程工业遍及几乎所有现代工业生产领域。

工业特点：大型化、管道化、连续化、快速化、自动化。生产效率高、成本低、节能环保、安全可靠、控制先进、人员少。如：石化、化工、生物化工、热电、医药、食品、染料、冶金、煤炭、环保等。

科学技术越发达，过程工业就越多、越大。他是现代工业的主要体现，国民经济的支柱产业之一。

1.1.2讲述什么是过程装置

由设备、管道和控制系统构成一个完整的过程工业的生产系统，并保持生产正常进行。

1.1.3讲述什么是过程装备

化工生产过程中的生产工具：包括过程设备和过程机器。过程工业的任何一个生产装置都需要使用多种机器、设备。

过程装备：(Process Equipment )

三大部分：过程设备、过程机器、测控设备

( Process Equipment; Process Machinery; Survey-control Equipment ）（1）过程设备（静设备）：（Process Equipment）

压力容器、塔、反应釜、换热器、储罐、加热炉、管道等。也称为：化工设备；压力容器，占过程工业总设备投资的80 ~ 85%。

《过程设备设计》课程内容讲。

（2）过程机械（动设备）：（Process Machinery）Process Fluid Machinery

压缩机、泵、分离机械（二机一泵）；电机、风机、制冷机、蒸汽轮机、废气轮

机等。也称为：流体机械；化工机器；动力设备；泵与压缩机。占过程工业总设备投资的20 ~25%。

（3）测控设备(Survey-control Equipment)

测控仪表、阀、电气源、转换器、计算机、监控设备、记录设备等。也称为：控制仪表；自动化设备。

过程控制内容：压力、温度、流量、浓度、密度、粘度、液位等

1.2 流体机械分类(Fluid Machinery Classify)

1.2.1 介质分类

流体(Fluid)：宏观物体：气态、液态、固态（三态）

气体类(gas)：空气(air) 、化学气（H2、O2、N2）、蒸汽(steam)、燃气(gas)、石油气(oil gas)。

液体类(liquid)：水、油、化学液体、乳浊液、混合液…..。

粉粒类(powder) ：植物粉、食物粉、药物粉、化学粉、矿物粉等。

1.2.2流体机械的分类

流体机械(Fluid Machinery) 以流体为工作介质而进行能量转化的机械为～。

如：水力机械：水轮机、水斗、液力变矩器等；汽轮机械：蒸汽轮机、废气轮机、燃气轮机等；化工机器：压缩机、泵、制冷机等；通风；液压机械：液压泵、液压马达、液压缸等。

（一）按能量转换分类：原动机与工作机：本质相似，作用结果相反。

本质：工作原理、理论基础、基本结构、分析计算方法、设计维修等相同或相似。

流体机械(Fluid Machinery)：包括原动机和工作机

以前：一种机器可能就是一个专业，专业面窄，分工细。

现在：一个专业包括多种机器，专业面拓宽，就业方向加宽。

（二）按流体介质分类：

（1）压缩机：给气体增压与输送气体的称为压缩机。Compression

如：氮氢气压缩机，氨气压缩机，活塞式压缩机等

（2）泵：给液体增压与输送气体的称为压缩机。(Pump)

如：离心泵，轴流泵，液压泵，容积泵等(Centrifugal pump)

（3）分离机：把液体与固体或液体与液体分离的设备为分离机。