XXXX流体输送机械及管路
化学工程手册.第6篇 .流体输送机械及驱动装置
化学工程手册.第6篇 .流体输送机械及驱动装置全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：化学工程是一门涉及化学反应、传热传质和流体输送等多方面知识的学科，其中流体输送机械及驱动装置是化学工程中至关重要的一部分。
流体输送机械主要包括泵、阀、管道等设备，其作用是将化工生产中需要输送的各种液体、气体或固体颗粒等介质从生产设备输送至下一个设备或储存容器中。
一、流体输送机械的种类1. 泵：泵是最常见的流体输送机械，其作用是将流体从低压区域输送至高压区域。
根据其工作原理和结构不同，泵可分为离心泵、容积泵等多种类型。
2. 阀：阀是控制流体流动的装置，根据阀门的不同结构和功能，可分为截止阀、调节阀、止回阀等。
3. 管道：管道是连接泵、阀、容器等设备的重要部件，主要起到传输介质、减少阻力和防止泄漏等作用。
二、流体输送机械的选型及运行原理1. 选型原则：在选择流体输送机械时，需要考虑介质的性质（如温度、粘度、腐蚀性等）、流量要求、压力要求、工作环境等因素，选择适合的设备。
2. 运行原理：泵主要通过机械转动或电动装置产生的动力，使叶轮旋转，吸入流体并通过管道输送；阀通过控制阀门的开闭状态来控制流体的流动；管道通过设计合理的布局和降低阻力来保证流体的顺畅输送。
三、传动装置的作用及种类1. 传动装置：传动装置是流体输送机械中的重要组成部分，其作用是将原动力（如电机、发动机等）的旋转运动转换成泵、阀等设备所需的线性或旋转运动。
2. 传动配件：传动装置主要包括齿轮传动、链传动、带传动等多种形式，其中齿轮传动常用于工作负载较大的场合，链传动适用于长距离输送，带传动适用于噪音和振动要求较高的场合。
流体输送机械及驱动装置在化工生产中发挥着不可替代的作用，正确选型和运行维护对于保证生产的顺利进行至关重要。
在化学工程手册中，对于流体输送机械及驱动装置的设计原理、选型方法、使用技巧等内容进行了详细的介绍，帮助工程师们更好地理解和运用这些设备，提高生产效率和安全性。
化工原理第二章-流体输送机械
w2 w2 w2 c2小，泵内流动阻力损失小
c2 c2
c2
uuu222
前径后弯向弯叶叶叶片片片
3) 理论流量
H T
u22 g
u2ctg2 gD2b2
若离心泵的几何尺寸（b2、D2、β2）和转速n一定，则式可表示
为
表示HT∞与QT呈线性关系，该直线的斜率与叶 片形状β2有关，即 β2>90°时，B<0, HT∞随QT的增加而增大。 β2=90°时，B=0, HT∞与QT的无关。 β2<90°时，B>0, HT∞随QT的增加而减少。
Ne
轴功率 N ：电机输入到泵轴的功率，由于泵提供给流 体的实际扬程小于理论扬程，故泵由电机获得的轴功并不 能全部有效地转换为流体的机械能。
N Ne
有效功率 Ne：流体从泵获得的实际功率，可直
接由泵的流量和扬程求得
Ne = HgQρ
N QH 102
电机
泵
2. 离心泵特性曲线及其换算
用20C清水测定
包括 ：H~Q曲线(平坦型、陡降型、 驼峰型) N~Q曲线、 ~Q曲线
QgH
N
由图可见： Q，H ，N，
有最大值。
思考： ➢ 离心泵启动时均关闭 出口阀门，why？ ➢为什么Q＝0时，N0？
０2
高效区
与最高效率相比， 效率下降5％～8％
设计点
3.离心泵性能的改变和换算
1）液体性质的影响 （1）密度:
思考：泵壳的主要作用是什么？
①汇集液体，并导出液体； ②能量转换装置
轴封装置：离心泵工作时是泵轴旋转而泵壳不动，泵轴与泵 壳之间的密封。
作用：防止高压液体从泵壳内沿间隙漏出，或外界空气 漏入泵内。
流体输送机械-PowerPoint演示文稿
泵的分类
1 按工作原理分
➢叶片式泵 有高速旋转的叶轮。 如离心泵、轴流泵、涡流泵。
➢往 复 泵 靠往复运动的活塞排挤液体。如活塞泵、柱塞泵等。
➢旋转式泵 靠旋转运动的部件推挤液体。如齿轮泵、螺杆泵等。
2 按用途分
➢清水泵 适用于粘度与水相近的、无腐蚀性、不含杂质的流体，如 离心泵。 ➢油泵
适用于高粘度的流体。如齿轮泵、旋转泵等。 ➢耐腐蚀泵
4B20
26
n=2900r/min
η
80
24
70
22
H
60
20
50
18
8 40
16
N
6 30
14
4 20
12
2 10
10
00
0 4 8 12 16 20 24 28 32 Ｑ,l/s
0 20 40 60 80 100 120 m3/s
离心泵的特性曲线
1 Ｈ－Q曲线
变化趋势：离心泵的压头在较大流量范围内是
➢杂质泵：
第二节 离心泵
离心泵（centrifugal pump）的特点： ❖ 结构简单； ❖ 流量大而且均匀； ❖ 操作方便。
一、 离心泵的工作原理
1 结构
➢叶轮
叶轮
✓轴
✓ 6~12片叶片
➢机壳等。 机壳
蜗牛形通道； 叶轮偏心放； 可减少能耗，有利于动 能转化为静压能。
底阀(防止“气缚”)
滤网(阻拦 固体杂质)
Hs’=Hs＋(Ha－10)－(Hv－0.24) (2-11)
式中 Hs’—操作条件下输送水时允许吸上真空高度，mH2O； Hs — 泵样本中给出的允许吸上真空高度，mH2O； Ha — 泵工作处的大气压，mH2O； Hv — 泵工作温度下水的饱和蒸汽压，mH2O； 0.24 — 实验条件下水的饱和蒸汽压，mH2O。
流体输送设备简介
流体输送设备简介引言流体输送设备是一种用于将液体、气体或粉末等物质从一处转移到另一处的工程设备。
它们在许多工业领域中发挥着重要的作用，包括石油化工、能源、冶金、食品加工等行业。
本文将介绍流体输送设备的常见类型、基本原理和应用领域等方面的内容。
常见类型流体输送设备可以根据输送介质的形态和性质的不同，分为以下几种类型：1.泵：泵是将液体或气体从一处输送到另一处的设备。
常见的泵包括离心泵、容积泵和轴流泵等，它们通过旋转或压缩来提供动力，将介质推向输送管道。
2.阀门：阀门是一种控制流体流动的装置，在流体输送系统中起着重要作用。
常见的阀门类型包括截止阀、调节阀和安全阀等，它们通过打开或关闭来控制流量、压力和流体方向。
3.输送管道：输送管道是将液体、气体或粉末等物质从一处输送到另一处的通道。
它们可以是由金属、塑料或复合材料制成的管道，具有一定的耐压和耐腐蚀能力。
4.空气压缩机：空气压缩机是将气体压缩到一定压力的设备，常用于工业生产中的动力源。
它们通过旋转式或往复式压缩机将大量气体压缩为高压气体，用于供应给其他设备或使用。
基本原理流体输送设备的工作原理是根据流体力学和热力学定律进行设计和操作的。
以下是常见流体输送设备的基本原理：1.泵的工作原理：泵通过转动叶轮或柱塞等装置，将液体或气体从低压区域吸入，然后通过增加压力将其推向高压区域。
这种压力差驱动液体或气体在管道中流动，从而实现输送的目的。
2.阀门的工作原理：阀门通过改变阀门的开启程度来调节流体的流量和压力。
当阀门打开时，流体可以自由通过；当阀门关闭时，流体被阻断，阻止其流动。
3.管道的工作原理：管道是流体输送的通道，其内部设计使流体能够顺畅地流动。
管道通常具有一定的直径、长度和角度，以确保流体在输送过程中没有太大的阻力。
4.空气压缩机的工作原理：空气压缩机通过旋转或往复运动的活塞将气体压缩成高压气体。
压缩机内部的气体流动和压力变化使气体的温度升高，从而提供了输送和供应的能力。
化工原理——流体输送机械
3）轴封装置：泵轴与泵壳之间的密封称为轴封。 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 主要由填料函壳、软填料和填料 填料密封：压盖组成，普通离心泵采用这种
轴封
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
2）按叶轮上吸入口的数目 单吸泵 叶轮上只有一个吸入口，适用于输送量不 大的情况。
双吸泵 叶轮上有两个吸入口，适用于输送量很大 的情况。
3）按离心泵的不同用途
水泵 输送清水和物性与水相近、无腐蚀性且 杂质很少的液体的泵, （B型）
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
杂质泵
油泵 输送石油产品的泵 ，要求密封完善。(Y 型）
输送含有固体颗粒的悬浮液、稠厚的浆液等的 杂质泵 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。( P 型 )
叶轮轴向力问题
闭式或半闭式叶轮后盖板 与泵壳之间空腔液体的压 强较吸入口侧高，这使叶 轮遭受指向吸入口方向的 轴向推力，这使叶轮向吸 入口侧位移，引起叶轮与 泵壳接触处的磨损。
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。
回转泵：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：一种特殊类型的离心泵。
掌握要求 基本原理 主要结构 性能参数
本章的目的：
选择泵、计算功率 确定安装位置
结合化工生产的特点，讨论各种流体输送机械的操作
《流体输送输送机械》课件
安全操作：操作人员应熟悉通风 机的操作规程，确保安全操作
管道系统的运行与维护
定期检查：检 查管道是否有 泄漏、腐蚀等
现象
定期清洗：清 洗管道，防止
堵塞和污染
定期润滑：润 滑管道，防止
磨损和生锈
定期维护：维 护管道，确保
其正常运行
流体输送输送机械的故障 诊断与处理
章节副标题
泵的故障诊断与处理
故障诊断方法：如观察、听 诊、测量等
THEME TEMPLATE
感谢观看
泵的常见施：如更换零件、 调整参数、维修等
预防措施：如定期检查、维 护、更换易损件等
压缩机的故障诊断与处理
故障类型：机 械故障、电气 故障、液压故
障等
故障原因：磨 损、腐蚀、堵
塞、泄漏等
故障诊断方法： 观察、听声音、 测量、分析等
故障处理措施： 更换零件、调 整参数、清洗、
流体输送输送机械的应用
石油、天然气等能源输送 化工、制药、食品等行业的物料输送 城市供水、排水、污水处理等市政工程 农业灌溉、排涝等农业工程 船舶、飞机等交通工具的燃料输送 热力、电力等能源输送
流体输送输送机械的组成 与结构
章节副标题
泵的组成与结构
泵体：容纳 流体，承受 压力
叶轮：将流 体加速，产 生压力
章节副标题
流体输送输送机械概述
章节副标题
定义与分类
定义：流体输送输送机械是一 种用于输送流体的机械设备， 包括泵、压缩机、风机等。
分类：根据流体输送输送机械 的工作原理和用途，可以分为 泵、压缩机、风机等类型。
泵：用于输送液体，包括离心 泵、轴流泵、混流泵等。
压缩机：用于压缩气体，包括 离心压缩机、轴流压缩机、混 流压缩机等。
化工原理课件第2章：流体输送
4. 当液体输送温度较高或液体沸点较低时，可能出现[Hg]为负的情况， 此时应将离心泵安装于贮槽液面以下。
化工原理——流体输送机械
2.2.6 离心泵的类型与选用 1. 类型 ① 清水泵——单级、多级、双吸 ②耐腐蚀泵——用耐腐蚀材料 ③油泵——密封良好 ④液下泵——轴封要求不高 ⑤屏蔽泵——无密封、无泄漏
qV' D' qV D
H
' e
He
D' D
2
Pa' Pa
D' D
3
——切割定律
化工原理——流体输送机械
2.2.4 离心泵的工作点与流量调节 1. 管路特性曲线
K：由管路特性决定， 一般为高度湍流，与流 量无关
化工原理——流体输送机械
管路特性的影响因素 化工原理——流体输送机械
7. 效率：有效功率与轴功率之比，即
Pe
Pa
化工原理——流体输送机械
8. 泵内的能量损失 a. 容积损失
高压液体泄漏到低压处，qV
b. 水力损失 液体内摩擦及液体与泵壳的碰撞，He c. 机械损失 轴与轴承，轴封的摩擦
化工原理——流体输送机械
轴功率：电机提供给泵轴的功率，W
Pa
Pe
H串 2 A 2BoqV2串
并联时的特性曲线为：
H并
A
Bo
qV并 2
2
H串＜2H单 qV串＞qV单
qV 并＜2qV 单 H并＞H单
化工原理——流体输送机械
第二章流体输送机械
用于输送石油产品，油泵系列代号为Y。因油类液体具有易燃、易爆旳特点， 所以对此类泵密封性能要求较高。输送200℃以上旳热油时，还需设冷却装 置。
杂质泵
用于输送悬浮液及稠厚旳浆液等，其系列代号为P，又可分为污水泵、 砂泵、泥浆泵等。此类泵旳主要构造特点是叶轮上叶片数目少，叶片 间流道宽，有旳型号泵壳内还衬有耐磨材料。
离心泵旳并联 离心泵旳串联
离心泵旳类型与选择
离心泵旳类型
清水泵
用于输送物理、化学性质类似于水旳清洁液体。最简朴旳清水泵为单级单吸 式，系列代号为“IS”，构造简图如图，若需要旳扬程较高，则可选D系列 多级离心泵。若需要流量很大，则可选用双吸式离心泵，其系列代号为 “Sh” 。
防腐蚀泵
当输送酸、碱等腐蚀性液体时应采用耐腐蚀泵。耐腐蚀泵全部与液体介质接 触旳部件都采用耐腐蚀材料制作。离心耐腐蚀泵有多种系列，其中常用旳系 列代号为F。
6
2
3
1
4 5
离心泵旳性能参数
1.流量（Q） : 离心泵在单位时间送到管路系统旳液体体
积，常用单位为L/s或m3/h；
2.压头（H） ：离心泵对单位重量旳液体所能提供旳有
效能量，其单位为m；
3.
液体所取得，一般用效率来反应能量损失；
4.轴功率（N）： [指离心泵旳泵轴所需旳功率，单位为
1-泵体；2-泵盖；3-叶轮；4-轴；5-密封环；6-叶轮螺母；7-止动垫圈； 8-轴盖；9-填料压盖；10-填料环；11-填料；12-悬架轴承部件
离心泵旳选择
（1）拟定输送系统旳流量与压头
液体旳输送量一般为生产任务所要求，假如流量在一定范围内 波动，选泵时应按最大流量考虑。根据输送系统管路旳安排， 用柏努力方程计算在最大流量下管路所需旳压头。
化工原理-第二章-流体输送机械PPT课件
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-2章流体输送机械——总结
e、平衡孔 ——闭式或半闭式叶轮
后盖板与泵壳之间空腔液 体的压强较吸入口侧高
→轴向推力 →磨损 如何 解决？ 平衡孔
平衡孔
F
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。
2.2.2 离心泵的特性曲线 泵内造成功率损失的原因：
①阻力损失（水力损失） ——产生的摩擦阻力和局部阻力导致的损失。 ②流量损失（容积损失）
标准规定，离心泵实际汽蚀余量要比必须汽蚀余量大0.5m以上。
NPSH = (NPSH)r + 0.5
三、允许安装高度[Hg]
最大允许安装高度为：
2.2.5离心泵的类型与选用
一、离心泵的类型
按叶轮数目分类:单级、多级； 按吸液方式分类：单吸、双吸； 按输送液体性质分类:清水泵、耐腐蚀泵、油泵、杂质泵； 1) 清水泵---化工生产中最常用的泵型 (IS型、D型、Sh型) IS型－单级、单吸； 以IS100-80-125为例： IS—国际标准单级单吸清水离心泵； 100—吸入管内径，mm； 80—排出管内径,mm； 125—叶轮直径,mm
P 2 H Kqv g
1—低阻管路系统 2—高阻管路系统
由图得：需向流体提供的能量高于提高流体势能和克服 管道的阻力损失，其中阻力损失跟流体流量有 关。
（2）流体输送机械的压头（扬程）和流量
①扬程和升举高度是否相同？
扬程－能量概念；非升举高度 升举高度－泵将流体从低位升至高位 时，两液面间的高度差。
2.3.1往复泵的作用原理和类型
（1）作用原理
如图所示为曲柄连杆机构带动的往复
泵，它主要由泵缸、活柱（或活塞）和活 门组成。活柱在外力推动下作往复运动， 由此改变泵缸内的容积和压强，交替地打 开和关闭吸入、压出活门，达到输送液体 的目的。由此可见，往复泵是通过活柱的 往复运动直接以压强能的形式向液体提供
化工单元操作技术第一章流体输送技术课件
伯努利方程的讨论
（2）可压缩流体
对于可压缩流体，若流动系统两截面间的绝对压力变 化较小（常规定为 p1 p2 ）20，%则仍可用伯式进行计算，
p1 但流体密度 应以两截面间流体的平均密度 来m 代替。
第一章 流体流动及输送技术 化工单元操作技术
伯努利方程的讨论
A2 A1
d2 d1
2
（5）
说明不可压缩流体在管道内的流速与管道内径的平方成反比
式（1）至式（5）称为流体在管道中作稳定流动的连续性方程
连续性方程反映了稳定流动系统中，流量一定时管路各截面上 流速的变化规律。
第一章 流体流动及输送技术 化工单元操作技术
伯努利方程——预备知识
（一）流动系统的能量
伯努利方程——预备知识
显然，设备内流体的真空度愈高，它的绝对压力就愈低； 表压力愈高，它的绝对压力就愈高。 绝对压力、表压力、真空度以及大气压之间的关系用公式表示为：
p表 p绝 p大, p真 p大 p绝
图示为：
第一章 流体流动及输送技术 化工单元操作技术
伯努利方程——预备知识
注意！
大气压力的数值随大气温度、湿度和所在地海拔的变化而变化 压力以表压或真空度表示时应用括号注明，否则视为绝对压力 压力计算时基准要一致
位能是相对值，计算时 需规定基准水平面
位能：流体因处于重力场中而具有的能量。
单位质量流体的位能为g（z J / kg）
动能：流体因具有一定流动速度而具有的能量。
单位质量流体的动能为 1 u（2 J / kg） 2
静压能：流体具有一定的压力而具有的能量。
单位质量流体的静压能为p（J / kg）
第一章 流体流动及输送技术 化工单元操作技术
流体输送机械PPT课件
第一节 液体输送机械
3.2黏度的影响：当输送液体的黏度大于常温水的黏度时,泵内液体 的能量损失增大,导致泵的流量、压头减小、效率下降，轴功率增加,
泵的特性曲线均发生变化。理论上应进行校正。但通常由于实际应用 的液体粘度总是小于20×10-6时,如汽油、煤油、轻柴油等，可不必校 正。否则可按下式校正：
对于输送酸、碱以及易燃、易爆、有毒的液体,密封的要求就比 较高,既不允许漏入空气,又力求不让液体渗出。近年来在制药生产中 离心泵的轴封装置广泛采用机械密封。如图2-7所示，它是有一个装 在转轴上的动环和另一个固定在泵壳上的静环所构成，两环的端面借 弹簧力互相贴紧而做相对运动，起到密封作用。
第一节 液体输送机械
第一节 液体输送机械
一、概述 在化工生产过程中，常常需要将流体物料从一个设备 输送至另一个设备；从一个位置输送到另一个位置。当流 体从低能位向高能位输送时必须使用输送机械，用来对物 料加入外功以克服沿程的运动阻力及提供输送过程所需的 能量。为输送流体物料提供能量的机械装置称为输送机械， 分为液体输送机械和气体输送机械。 本节先介绍液体输送机械。 液体输送机械统称为泵。因被输送液体的性质,如黏 性、腐蚀性、混悬液的颗粒等都有较大差别，温度、压力、 流量也有较大的不同，因此，需要用到各种类型的泵。根 据施加给液体机械能的手段和工作原理的不同，大致可分 为四大类，如表2-1所示。
2.3轴封装置：泵轴与泵壳之间的密封成为轴封。其作用是防止 高压液体从泵壳内沿轴的四周漏出,或者外界空气以相反方向漏入泵 壳内的低压区。常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种，如下图 所示。普通离心泵所采用的轴封装置是填料函，即将泵轴穿过泵壳的 环隙作为密封圈，于其中填入软填料（例如浸油或涂石墨的石棉绳）, 以将泵壳内、外隔开，而泵轴仍能自由转动。
流体输送工作原理及流程
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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。
流体输送机械
流体输送机械流体输送机械1. 本章学习的⽬的通过学习,掌握液体输送设备的基本结构，⼯作原理和特征，可以根据输送任务的要求，正确选择输送设备的类型和规格，决定输送设备管路中的位置，计算所消耗的功率和运⾏管理，使输送设备能在⾼效率下可靠运⾏。
2. 本章重点掌握的内容离⼼泵的基本结构、⼯作原理、操作特性、安装及选型。
本章应掌握的内容通过和离⼼泵的对⽐，掌握往复式及其它液体输送机械的基本结构、⼯作原理、操作特性，特别是泵的启动及流量调节⽅法的不同。
本章⼀般了解的内容通过和液体输送机械的对⽐，了解⽓体输送机械的特性。
3. 本章学习中应注意的问题本章是流体流动原理的应⽤实例。
通过本章学习，加深对流体⼒学原理的理解，并从⼯程应⽤⾓度出发，达到经济、⾼效、安全实现流体输送。
概述:为了克服流动阻⼒，提⾼流体机械能，流体的输送在化⼯⽣产中⼗分常见。
其中，输送液体的设备称为泵；输送⽓体的设备则按其所产⽣压强的⾼低分别称之为通风机、⿎风机或压缩机。
就流体输送设备的⼯作原理⽽⾔，⼤致的分为以下四类：1）离⼼式2）往复式3）旋转式4）流体动⼒作⽤式第⼀部分液体输送机械第⼀节离⼼泵离⼼泵在化⼯⽣产中使⽤得⼗分⼴泛，例青岛海晶集团中的输液泵中有95%采⽤离⼼式泵。
离⼼泵具有以下优点：(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。
⼀、离⼼泵的⼯作原理与结构1．主要部件：1）叶轮：是离⼼泵的关键部件，叶轮通常由6～12⽚叶⽚组成，沿旋转⽅向后弯。
按结构可分为三种类型：①开式②半闭式③闭式其中，闭式叶轮——指叶轮前后两侧均有盖板，半闭式叶轮——只有后盖板。
2）泵壳：离⼼泵的泵壳通常为蜗⽜形，称为蜗壳。
由于液体在蜗壳中流动时流道渐宽，所以动能降低，转化为静压能，所以说泵壳不仅是汇集由叶轮流出的液体的部件，⽽且⼜是⼀个能量转化装置。
（即降低流动阻⼒损失⼜提⾼流体静压能）泵壳与叶轮间通常装有固定不动⽽带有叶⽚的导轮，使液体由叶轮眼渐缓通道逐渐流⼊泵堀，从⽽减少能量损失。
流体流动与流体输送机械
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五、管内流动的阻力损失
沿程阻 流体流经直管时的机械能损耗（直 力损失 管阻力损失）
管道
的总
阻力
流体流经各种管件和阀件时，由于流
速大小和方向突然改变，从而产生大 局部阻 量漩涡，导致很大的机械能损失，这 力损失
种损失属于形体阻力损失，它由管件
等局部部位的原因引起，而称为局部
阻力损失
〔1〕沿程阻力损失的计算
a. 流体密度的影响
由离心泵的基本方程(书57、58页的2-8、2-11）可看出， 离心泵的压头、流量均与液体的密度无关,但离心泵所需 的轴功率则随液体密度的增加而增加
b. 黏度的影响
液体粘度的改变将直接改变其在离心泵内的能量损失，因
此，H—Q、N—Q、—Q曲线都将随之而变。
• 转速的影响—比例定律
三管内流体的质量衡算连续性方程从截面11流入的流体质量流量s1应等于从截面22流出的流体质量流量对于不可压缩流体于是得到液体的平均流速与管道流通截面积成反比对于圆管于是得到圆管的平均流速与管道管径的平方成反比如果管路有分支总管中的质量流量为各支管质量流量之和四管内流体的机械能衡算实际流体的机械能衡算由于实际流体有粘性流体在流动过程中流体内部及流体与管内壁产生摩擦流体流动时要消耗机械能以克服阻力造成流体的能量损1kg流体计的不可压缩实际流体的机械能衡算式gzwe外加功能量损失p1静压能单位jkg除以重力加速度则得到单位重量流体为基准的机械能衡算式2g动压头速度头压头损失单位均为则可以得到以单位体积流体为基准的机械能衡算方程压头损失的关系gh伯努利方程理想流体是指没有黏性的流体即黏度的流体则机械能衡算式为
Q1 n1 Q2 n2
H1 ( n1 )2 H 2 n2
N1 ( n1 )3 N2 n2
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§3 气体输送机械－往复式压缩机
⒌往复式压缩机的型式
按气缸中心线的位置分为立式、卧式和角式。 立式：气缸中心线与地面垂直； 卧式：气缸中心线与地面平行； 角式：气缸中心线与地面彼此成一定的角度，按照气缸中心线的位 置不同，角式压缩机又可分为L型、V型和W型等。
法兰连接：丝扣法兰、焊接法兰平对焊焊法法兰兰
一般用于管径 80mm
焊 接
插套连接：一般管径 100mm
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§4 管 路
⑵连接件的种类：
改变管路方向：弯头、三通、四通等
改变管路直径：大小头、变径三通等
堵塞（截断）管路：管塞（堵头）、管帽等
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§4 管 路
⒋阀门：按结构不同，可分为： 旋塞阀：一般用于控制开关，也可用来调节流量 截止阀：用于流量调节，安装具有方向性，低进高出 闸门阀：一般用于控制开关
闭式叶轮工作时，一部分高压液体流道叶轮后侧，而前侧是低压区， 故液体作用于叶轮前后的压力不等，产生一轴向推力。
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§2 液体输送机械－离心泵
⒋离心泵的操作
⑴盘车； ⑵灌泵； ⑶关阀启动； ⑷关阀停泵 ⑸采用出口阀调节流量
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§2 液体输送机械－离心泵
⒌离心泵的分类
速度式：如离心式、轴流式、流体作用式 ⑴按工作原理可分为
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§3 气体输送机械－往复式压缩机
⒌往复式压缩机的操作
启动前不需充液，有自吸能力 开阀启动 流量调节:旁路调节或改变电机转速
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§3 气体输送机械－往复式压缩机
离心泵与往复泵性能比较： 离心泵：结构简单，体积小，扬程小，排量大、均匀，不宜输送黏 度大的液体，可输送腐蚀性、悬浮液体。 往复泵：压头高，输送液体量小，有自吸能力，用在压头高，流量 不大，可通过隔膜形式输送腐蚀性液体、悬浮液。
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§4 管 路
⒈管路定义：管子、管件、阀门、支架合称管路。 ⒉管子：
⑴规格：通常用管子的公称压力和公称直径来表
示。
铸 铁 管
⑵分类：
钢
管
有缝钢管 无缝钢管
有色金属管
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§4 管 路
⒊管件：指用来连接管子的配件。
⑴管子的连接方式：
螺纹连接：外接头、内接头和活接头。一般用于管径 100mm
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严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020 年10月 上午1时 34分20 .10.240 1:34Oc tober 24, 2020
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作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2 020年1 0月24 日星期 六1时34 分0秒0 1:34:00 24 October 2020
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好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午1时34 分0秒 上午1时 34分01 :34:002 0.10.24
离心式：离心泵、离心式通风机 往复式：往复泵、往复式压缩机 旋转式：齿轮泵、螺杆泵 流体动力作用式：喷射泵
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§2 液体输送机械－离心泵
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§2 液体输送机械－离心泵
⒈离心泵的工作原理
泵内液体由于离心力作用由 中心向外缘做径向运动的同 时，在叶轮中心形成低压区 由于泵的吸入管路浸没于输 送液体内，在液面压力与泵 内压力的压差作用下，液体 不断地被吸入泵的叶轮内， 以填补被排出液体的位置。 这样叶轮不停地转动，离心泵就不停地吸入和排入液体，完成输送任 务。
流体输送机械及管路
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§1 流体输送设备概述
• 定义：输送流体或使流体增压的机械被称为流体输送机械。
• 作用：主要用于向流体提供能量，以便克服流体输送沿程中机 械能损失、提高位能、提高流体的压强。
• 分类： 泵 - 液体输送，如清水泵、油泵
按输送的流体的不同分为 风机- 气体输送，如通风机、压缩机
按工作原理的不同可分为
②离心泵型号的编制方法尚未完全统一，故在泵样本及使用说明 书中，一般都应对该泵型号的组成和含义加以说明。
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§3 气体输送机械－往复式压缩机
⒈气体输送机械特点
⑴气体输送机械的体积大；⑵扬程高；⑶结构形状有影 响。
⒉气体输送机械分类
通风机：出口压力不大于15kPa（表压），压缩比为1～1.15 鼓风机：出口压力不大于15kPa～294kPa（表压），压缩比小于4 压缩机：出口压力为294kPa（表压）以上，压缩比大于4 真空泵：用于减压操作，出口为大气压，压缩比由真空度决定。
容积式：如往复式、旋转式等 ⑵按叶轮片数的多少可分为：单级泵和多级泵 ⑶按使用目的不同可分为：清水泵、油泵、液态烃泵、耐腐蚀泵
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§2 液体输送机械－离心泵
⒍离心泵的型号
离心泵的型号表明泵的结构类型、尺寸大小和性能，表示方法一 般由首、中、尾三部分组成，首部为数字，表示泵的主要尺寸、规 格，一般为泵的吸入口直径（毫米或英寸）；中部用汉语拼音表示 泵的型式、特征或用途，如F表示耐腐蚀泵，Y表示离心式油泵；尾 部一般用数字表示泵的主要性能参数，如单级额定扬程、多级泵的 级数等。如果泵内安装的是经过切削过的叶轮，则在尾部后面加上A、 B、C字样。 注意：①有些按国际标准设计的泵或从国外引进的泵型号除少数为 汉语拼音字母外，一般为表示该泵某些特征的外文缩略语。
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§3 气体输送机械－往复式压缩机
⒊往复式压缩机工作原理
⑴结构与操作原理 结构：由气缸、活塞、吸入和排出活门 所组成
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§3 气体输送机械－往复式压缩机
⒋往复式压缩机的压缩级数和压缩比
压缩级数：气体在压缩过程中，所经历的压缩次数。
压缩比：对于一级压缩：＝一入级口终压压力 多级压缩的总压缩比：＝末入级口终压压力
②机械密封：机械密封装置主要由装在泵轴上并随之转动的动环 和固定于泵壳上静环组成。
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§2 液体输送机械－离心泵
⒊离心泵的基本部件与构造
填料密封
机械密封
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§2 液体输送机械－离心泵
⒊离心泵的基本部件与构造
④平衡装置： 作用：平衡轴向推力 分类：平衡孔、平衡管、平衡盘或采用双吸式叶轮 轴向推力：叶轮边缘液体的静压力高于中心吸入口，在闭式或半
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小结
⒑气体输送机械的分类； ⒒气体压缩机的型式；多级压缩机的安装型式，角式压缩机的安装
型式； ⒓多级压缩机级间冷却器的作用； ⒔常见管、阀件； ⒕同径管联接方法； ⒖阀门的分类，各自特点、用途。
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树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20. 10.2420 .10.24Saturday , October 24, 2020
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§2 液体输送机械－离心泵
⒉离心泵主要性能参数
⑴流量 Q ：单位时间内泵排出口所输出的液体量，米3/秒。
⑵扬程 H ：离心泵对单位重量液体所能提供的有效能量，米-液柱。
⑶轴功率 N ：泵轴所需要的功率。当泵直接由电机带动时，也就是 电动机传给泵轴的功率，常以瓦或千瓦表示。
⑷效率η：离心泵在输送液体的过程中，泵轴转动所做的功不能可能
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§4 管 路
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§4 管 路
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§4 管 路
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小结
⒈流体输送机械的作用； ⒉按输送介质的不同流体输送机械的分类，并举例说明；
液体输送机械按工作原理的分类；什么类型的泵最常用； ⒊离心泵的工作原理； ⒋离心泵的操作步骤及注意事项； ⒌离心泵的性能参数及定义； ⒍离心泵的主要构件、型式、作用； ⒎离心泵型号中各符号的意义； ⒏往复泵的工作原理，操作应注意的问题（注意与离心泵的区别）； ⒐旋转泵的分类，旋涡泵；
谢谢大家！
完全被液体获得，设液体从泵轴所得到的有效功为Ne，则效率表式
为：
Ne 100%
N
通常用效率η来反映能量的损失。
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§2 液体输送机械－离心泵
注意： ⑴离心泵的各个性能参数之间 存在着一定的相互依赖变化关 系，一般通过实(试)验得到。 其各参数之间的关系通常以曲 线来表示，这样的曲线称为离 心泵的特性曲线。 ⑵每一台泵都有特定的特性曲 线，由泵制造厂提供，作为离 心泵选型的依据。 ⑶主要性能参数还包括转速n、 汽蚀余量NPSH。
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§2 液体输送机械－离心泵
⒊离心泵的基本部件与构造
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§2 液体输送机械－离心泵
⒊离心泵的基本部件与构造
离心泵主要由两大部分组成： ⑴ 旋转部件－叶轮、泵轴等 ⑵ 静止部件－泵壳、密封部件等 特点：结构简单
流量大且均匀 操作方便
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§2 液体输送机械－离心泵
⒊离心泵的基本部件与构造
①叶轮：是向液体提供能量 按机械结构可分为：开式、半闭式和闭式
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一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.10. 2420.1 0.2401:3401:34 :0001:3 4:00Oc t-20
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牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。202 0年10 月24日 星期六1 时34分 0秒Saturday , October 24, 2020
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相信相信得力量。20.10.242020年10月 24日星 期六1 时34分0 秒20.1 0.24
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安全在于心细，事故出在麻痹。20.10. 2420.1 0.2401:34:0001 :34:00 October 24, 2020
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踏实肯干，努力奋斗。2020年10月24 日上午1 时34分 20.10.2 420.10. 24
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追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2 020年1 0月24 日星期 六上午1 时34分 0秒01:34:0020 .10.24
按吸液方式可分为单吸式和双吸式两种
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§2 液体输送机械－离心泵