化工原理 流体输送机械PPT课件
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2. 泵壳 从叶轮中抛出的流体汇集到泵壳中，泵壳是蜗
壳形的,故其流道不断地扩大，高速的液体在泵壳中将大 部份的动能转化为静压能，从而避免高速流体在泵体及 管路内巨大的流动阻力损失。因此泵壳不仅是液体的汇 集器，而且还是一个能量转换装置。
2020/8/6
第2章 流体输送机械
18
3. 轴封装置
前面已提到泵启动后在叶轮中心产生负压（吸 入口在泵体一侧），故其会吸入外界的空气；液 体经过叶轮的做功，获得机械能经过泵壳的汇集 ，能量转换成静压能较高的流体进入排出管，对 半开式与闭式叶轮，叶轮四周的高压流体可能泄 漏到盖板与泵体间的空隙（叶轮可旋转，泵体相 对固定，叶轮轴与泵体间必有间隙），故其会向 外界漏液。泵轴与泵壳之间的密封称为轴封。
14
演 示
2020/8/6
第2章 流体输送机械
15
二、主要部件
1、叶轮：
叶轮（Impeller）:离心泵的关键部件，是流体获得机械能的 主要部件，作用是将原动机的机械能传给液体，使液体的静 压能和动能均有所提高,其转速一般可达1200～3600转/min， 高速10700～20450转/min。根据其结构可分为：
常压流体 被甩出
机械旋转 的离心力
高速流体
逐渐扩大的 泵壳通道
高压流体
2020/8/6
第2章 流体输送机械
13
思考：
泵启动前为什么要灌满液体？
气缚现象
未灌满 底阀漏液
液体未灌满 其它地方泄漏
ρ气<<ρ液
离心力甩不出气体
叶轮中心的真空度不够
吸不上液体 泵无法正常工作
2020/8/6
第2章 流体输送机械
2020/8/6
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。
2020/8/6
S 型单级双吸离心泵
2020/8/6
第2章 流体输送机械
22
叶轮 单级：只有一个叶轮 个数 多级：多个叶轮，可 提供更高
的扬程
DFW 型卧式离心泵
ISG 型 管 道 离 心 泵
20D2L0/8型/6 立式多级泵
第 2 章 流 体TS输W送A 机型械卧式多级泵
23
2.1.2 离心泵的理论压头与实际压头
开式
半开式
闭式
思考：三种叶轮中哪一种效率高？
2020/8/6
第2章 流体输送机械
16
2020/8/6
第2章 流体输送机械
17
哪种形式的叶轮做功效率高？
闭式叶轮效率最高，半开式叶轮效率次之，开式叶轮 效率最低；原因在于叶片间的流体倒流（外缘压力高， 叶轮中心压力低）回叶轮中心，做了无用功；增加了前 后盖板使倒流的可能性减小。 按照吸液方式可以将叶轮分为单吸式和双吸式两种。
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。
流体输送机械
——为输送流体而 提供能量的机械
气体的输送和压缩，主要用鼓风机和压缩机。
液体的输送，主要用离心泵、漩涡泵、往复泵。
固体的输送，可采用流态化的方法
2020/8/6
第2章 流体输送机械
8
二、为什么要用不同结构和特性的输送机械
化工厂中输送的流体种类繁多：
1、流体种类有强腐蚀性的、高粘度的、含有固体悬 浮物的、易挥发的、易燃易爆的以及有毒的等等； 2、温度和压强又有高低之分； 3、不同生产过程所需提供的流量和压头又各异。
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；
10
演示
2020/8/6
第2章 流体输送机械
11
1、叶 轮： 2、泵 壳： 3、泵 轴 及 轴 封 装：置
思考：
为什么叶片弯曲？ 泵壳呈蜗壳状？
压出导管 泵壳 叶轮
泵轴
吸入导管 底阀
2020/8/6
第2章 流体输送机械
12
2、离心泵的工作原理：
灌满液体 叶轮旋转 离心力甩出液体
蜗壳内进行能量的转换 流体被压出 叶轮中心形成真空 在压力差的作用下流体被压入泵内 思考： 流体在泵内都获得了什么能量？ 其中那种能量占主导地位？
（3）泵内为定态流动过程。
2020/8/6
第2章ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ流体输送机械
24
2 流体输送机械—2.1.2 离心泵的理论压头与实际压头
pg1 2c1g2 Hpg2 2c2g2
(2-2)
c2
w2
α2 u2
β2 2
后弯
即
H
p2 p1
g
c22 c12 2g
前弯
β1
w1
1 α1c1
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。
2020/8/6
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
三、本章的目的
1.理解并掌握常用输送机械的操作原理、结构与性能。 2.合理选型、定规格、计算功率、安排位置。
2020/8/6
第2章 流体输送机械
9
2.1 离心泵
2.1.1 离心泵构造、原理及主要部件 一、构造和原理
1、离心泵的构造：
排出管
吸入口
泵轴
泵壳 叶轮
轴封
2020/8/6
第2章 流体输送机械
.
1
.
2
.
3
漩涡泵总体及叶轮
.
4
离心通风机
.
5
离心鼓风机
.
6
离心压缩机及叶轮
.
7
概述
一、化工生产中为什么要流体输送机械？
连续流动 的各种物 料或产品
由低处送至高处 由低压送至高压设备 克服管道阻力 ……
按工作原理分： 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，流体作用式等。
壳形的,故其流道不断地扩大，高速的液体在泵壳中将大 部份的动能转化为静压能，从而避免高速流体在泵体及 管路内巨大的流动阻力损失。因此泵壳不仅是液体的汇 集器，而且还是一个能量转换装置。
2020/8/6
第2章 流体输送机械
18
3. 轴封装置
前面已提到泵启动后在叶轮中心产生负压（吸 入口在泵体一侧），故其会吸入外界的空气；液 体经过叶轮的做功，获得机械能经过泵壳的汇集 ，能量转换成静压能较高的流体进入排出管，对 半开式与闭式叶轮，叶轮四周的高压流体可能泄 漏到盖板与泵体间的空隙（叶轮可旋转，泵体相 对固定，叶轮轴与泵体间必有间隙），故其会向 外界漏液。泵轴与泵壳之间的密封称为轴封。
14
演 示
2020/8/6
第2章 流体输送机械
15
二、主要部件
1、叶轮：
叶轮（Impeller）:离心泵的关键部件，是流体获得机械能的 主要部件，作用是将原动机的机械能传给液体，使液体的静 压能和动能均有所提高,其转速一般可达1200～3600转/min， 高速10700～20450转/min。根据其结构可分为：
常压流体 被甩出
机械旋转 的离心力
高速流体
逐渐扩大的 泵壳通道
高压流体
2020/8/6
第2章 流体输送机械
13
思考：
泵启动前为什么要灌满液体？
气缚现象
未灌满 底阀漏液
液体未灌满 其它地方泄漏
ρ气<<ρ液
离心力甩不出气体
叶轮中心的真空度不够
吸不上液体 泵无法正常工作
2020/8/6
第2章 流体输送机械
2020/8/6
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。
2020/8/6
S 型单级双吸离心泵
2020/8/6
第2章 流体输送机械
22
叶轮 单级：只有一个叶轮 个数 多级：多个叶轮，可 提供更高
的扬程
DFW 型卧式离心泵
ISG 型 管 道 离 心 泵
20D2L0/8型/6 立式多级泵
第 2 章 流 体TS输W送A 机型械卧式多级泵
23
2.1.2 离心泵的理论压头与实际压头
开式
半开式
闭式
思考：三种叶轮中哪一种效率高？
2020/8/6
第2章 流体输送机械
16
2020/8/6
第2章 流体输送机械
17
哪种形式的叶轮做功效率高？
闭式叶轮效率最高，半开式叶轮效率次之，开式叶轮 效率最低；原因在于叶片间的流体倒流（外缘压力高， 叶轮中心压力低）回叶轮中心，做了无用功；增加了前 后盖板使倒流的可能性减小。 按照吸液方式可以将叶轮分为单吸式和双吸式两种。
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。
流体输送机械
——为输送流体而 提供能量的机械
气体的输送和压缩，主要用鼓风机和压缩机。
液体的输送，主要用离心泵、漩涡泵、往复泵。
固体的输送，可采用流态化的方法
2020/8/6
第2章 流体输送机械
8
二、为什么要用不同结构和特性的输送机械
化工厂中输送的流体种类繁多：
1、流体种类有强腐蚀性的、高粘度的、含有固体悬 浮物的、易挥发的、易燃易爆的以及有毒的等等； 2、温度和压强又有高低之分； 3、不同生产过程所需提供的流量和压头又各异。
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；
10
演示
2020/8/6
第2章 流体输送机械
11
1、叶 轮： 2、泵 壳： 3、泵 轴 及 轴 封 装：置
思考：
为什么叶片弯曲？ 泵壳呈蜗壳状？
压出导管 泵壳 叶轮
泵轴
吸入导管 底阀
2020/8/6
第2章 流体输送机械
12
2、离心泵的工作原理：
灌满液体 叶轮旋转 离心力甩出液体
蜗壳内进行能量的转换 流体被压出 叶轮中心形成真空 在压力差的作用下流体被压入泵内 思考： 流体在泵内都获得了什么能量？ 其中那种能量占主导地位？
（3）泵内为定态流动过程。
2020/8/6
第2章ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ流体输送机械
24
2 流体输送机械—2.1.2 离心泵的理论压头与实际压头
pg1 2c1g2 Hpg2 2c2g2
(2-2)
c2
w2
α2 u2
β2 2
后弯
即
H
p2 p1
g
c22 c12 2g
前弯
β1
w1
1 α1c1
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。
2020/8/6
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
三、本章的目的
1.理解并掌握常用输送机械的操作原理、结构与性能。 2.合理选型、定规格、计算功率、安排位置。
2020/8/6
第2章 流体输送机械
9
2.1 离心泵
2.1.1 离心泵构造、原理及主要部件 一、构造和原理
1、离心泵的构造：
排出管
吸入口
泵轴
泵壳 叶轮
轴封
2020/8/6
第2章 流体输送机械
.
1
.
2
.
3
漩涡泵总体及叶轮
.
4
离心通风机
.
5
离心鼓风机
.
6
离心压缩机及叶轮
.
7
概述
一、化工生产中为什么要流体输送机械？
连续流动 的各种物 料或产品
由低处送至高处 由低压送至高压设备 克服管道阻力 ……
按工作原理分： 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，流体作用式等。