过程流体机械
过程流体机械
CYZ-A自吸式离心油泵
150 C Y Z-A-80
扬程（m) 第一次改进 自吸 输送介质为油 能满足船用要求 吸入口径(mm)
YW型液下是排污泵
400 YW 1800-32-250
功率（KW) 扬程(m) 流量（m³/h) 液下-排污 吸入口径（mm)
各类鼓风机
L系列罗茨式鼓风机 SSR系列罗茨式鼓风机 离心式鼓风机
回转鼓风机
罗茨鼓风机 RR系列罗茨式鼓风机
各类通风机
F9-19，9-26高压离心风机 HTFC型箱体离心风机 T35-11系列轴流风机
SJG管道斜流风机
HLF（SWF）型混流风机 离心式屋顶风机
分离机的分类
离心机是工业生产中应用广泛的一种分离机，它分为：
过滤式离心机 沉降式离心机（包括分离机）
三足式：上部卸料 下部卸料
密闭联系系统，再配以必要的控制仪表和设备
，即能平稳连续的把以流体为主要的各种流程
性材料，让其在装置内部经历必要的物理化学
过程，制造出人们需要的新的流程性材料产品
。
重油加氢 脱硫和制 氢装置
设备的 检修
管道
过程装备
在过程工业中过程装备是成套过程装置的 主体，它是单元过程设备（如塔、换热器、反 应器、与储罐等）与单元过程机器（如压缩机 、泵、分离机等）两者的统一。
＜0.15 MPa （ 0.15×105Pa ）
负压
分类 方式
名称
按流 体机 械结 构特 点分 类
往复式 结构
旋转式 结构
特点 压比高、流量小
压比低、流量高
举例
备注
往复式压 缩机
往复式泵
转轮（回 转式）
叶轮（透 平式）
过程流体机械简答名词解释
1过程：是指事物状态变化在时间上的持续和空间上的延伸，它描述的是实物发生状态变化的经历。
2.流体机械：是以流体或流体与固体的混合体为对象进行能量转换，处理，也包括提高其压力进行输送的机械，它是过程装备的重要组成部分。
3.工作腔部分：是直接处理气体的部分，包括气，缸活塞，气阀等，构成有进出通道的密封空间。
4.传动部分：把电动机的旋转运动转化为活塞的往复运动，也包括，曲轴，连杆，十字头等，往复运动的活塞通过活塞杆与十字头连接。
5.理想气体：不考虑气体分子间的作用力，分子本身所占有的体积的气体（压力远低于临界压力，温度远高于临界温度）6.级：被压缩气体进入工作腔内完成一次气体压缩成为一级。
7.级的理论循环的特点？1.气缸没有余隙容积，被压缩气体能全部排出气缸 2.进排气过程无压力损失，压力波动，热交换，吸排气压力为定值3.压缩过程和排气过程无气体泄漏4.所压缩的气体为理想气体，其过程指数为定值5.压缩过程为等温或绝热过程8.级的实际循环的特点？（实际循环与理论循环的差别）1.气缸有余隙容积2.进排气通道及气阀有阻力3.气体与气缸各接触面间存在温差4.气缸容积不可能绝对密封5.阀室容积不是无限大6.实际气体性质不同于理想气体7.在特殊的条件下使用压缩机9.活塞压缩机的优缺点？（特点及应用）优点：1.使用范围广，稳定性好2.适应性强3.热效率高。
缺点：1.净化任务繁重2.结构复杂，易损零件多3.气体的吸入和排出是间歇的，易引起气柱及管道的振动4.转速不能过高5.设备较大，外形尺寸较大，往复力大，机器繁重10.压缩机的排气量：压缩机单位时间内排出的气体量换算到吸入状态时的体积量11.多级压缩：是将气体的压缩过程分在若干个级中进行，并在每级压缩之后导入中间冷却器进行冷却12.多级压缩的优点：1.节省压缩气体的指示功 2.降低排气温度 3.提高容积系数 4.降低活塞上的气体力13.提高压缩机生产能力的途径：1.提高曲轴转速 2.适当增加气缸的行程容积 3.提高容积系数 4.改善吸气温度 5.提高压力系数14.列：把一个连杆所对应的一组气缸及相应动静部件称为一列15.泄漏系数和哪些因素有关：泄漏系数与气缸的排列方式，气缸和活塞杆的直径，曲轴转速，气体压力的高低以及气体的性质有关16.研究压缩机动力学的目的：揭示运动件的运动规律。
过程流体机械练习题答案
过程流体机械练习题答案一、选择题1. 过程流体机械中，离心泵的工作原理是什么？A. 利用离心力来输送流体B. 利用重力来输送流体C. 利用压力差来输送流体D. 利用电磁力来输送流体答案：A2. 以下哪种情况会导致离心泵的效率下降？A. 流体粘度增加B. 流体温度升高C. 泵的转速增加D. 泵的扬程增加答案：A3. 离心泵在启动前需要进行的操作是：A. 打开出口阀门B. 打开进口阀门C. 关闭出口阀门D. 打开所有阀门答案：B4. 以下哪个不是过程流体机械的类型？A. 离心泵B. 往复泵C. 齿轮泵D. 电磁泵答案：D5. 在离心泵的运行中，如果吸入管道漏气，会导致什么问题？A. 泵的流量增加B. 泵的扬程下降C. 泵的效率提高D. 泵的噪音增大答案：B二、填空题6. 过程流体机械中的_________泵适用于高粘度流体的输送。
答案：齿轮泵7. 离心泵的效率是指泵的有效功率与_________功率之比。
答案：输入8. 过程流体机械中，_________泵的工作原理是利用活塞的往复运动来输送流体。
答案：往复泵9. 在离心泵的运行中，如果泵的转速增加，其流量_________。
答案：增加10. 离心泵的扬程与泵的转速的平方成正比，因此泵的转速增加时，其扬程会_________。
答案：显著增加三、简答题11. 简述离心泵的启动和停止操作步骤。
答案：启动离心泵时，首先打开进口阀门，确保泵内充满液体，然后关闭出口阀门以减少启动负荷，接着启动泵，待泵正常运行后逐渐打开出口阀门。
停止离心泵时，应先关闭出口阀门，然后停止泵的运行，最后关闭进口阀门。
12. 离心泵在运行中出现振动的原因可能有哪些？答案：离心泵运行中出现振动的原因可能包括：泵的安装不稳固，泵与驱动设备的对中不良，叶轮不平衡，轴承磨损，吸入管道漏气，或者泵的转速过高等。
四、计算题13. 已知某离心泵的转速为3000转/分钟，叶轮直径为0.3米，求该泵的理论扬程。
过程流体机械
名词解释：1.过程流体机械：是以流体或流体与固体的混合体为对象进行能量转换、处理，也包括提高其压力进行输送的机械，是过程装备的重要组成部分。
2.容积流量：单位时间内压缩机最后一级排出的气体，换算到第一级进出口状态的压力和温度是的气体容积值单位是min /3m3.行程：活塞从一个止点到另一个止点的距离。
4.理论工作循环：压缩机完成一次进气、压缩、排气的过程称为一个工作循环。
5.余隙容积：是由气缸盖断面与活塞断面所留必要的间隙而形成容积，气缸至进气，排气阀之间通道所形成德容积，以及活塞与气缸径向间隙在第一道活塞之间形成的容积等三部分构成。
6.多级压缩：是将气体的压缩过程分在若干级中进行，并在每级压缩之后将气体导入中间冷却器进行冷却。
7.灌泵：离心泵在启动之前，应关闭出口阀门，泵内应灌满液体，此过程称为灌泵。
8.有效气蚀余量：是指液流自吸液罐经吸入管路到达泵吸入口后，高出汽化液体v P 所富余的那部分能量头。
9.一元流动：指气流参数仅沿主流方向有变化，而垂直于主流方向的截面上无变化。
10.离心压缩机：结构操作原理与鼓风机相似，是多级式的能使气体获得较大压强，处理量大，效率较高。
11.排气量（容积流量）：指在所要求的排气压力下，压缩机最后一级单位时间内排出的气体容积折算到第一级进口压力和温度是的容积值。
12.理想气体：不考虑分子间作用力与其占有体积，这样的气体称为理想气体。
13.综合活塞力：压缩气体的气体力与惯性力与摩擦力的合力。
14.级：是离心压缩机使气体增压的基本单元。
15.欧拉方程：是用来计算原动机通过轴和叶轮将机械能转换给流体的能量，他是叶轮机械的基本方程。
16.比功率：是指单位排气量所消耗的轴功率。
17.排气量：是经压缩机压缩并在标准排气位置排出气体的容积流量换算到第一级进口标准吸气位置的全温度全压力及全组分状态的气体容积值。
18.离心泵总效率：他等于有效功率与轴功率之比。
19.离心液压：离心机工作时，处于转鼓中的液体和孤日物料层，在离心立场的作用下降给转鼓内壁相当大的压力，称为离心液压。
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 Machine3．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：0503040087．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。
过程流体机械
过程流体机械
过程装备是制造业的母机，单元过程装备包括单元过程设备和单元过程机械（包括压缩机、泵、离心机等）。
过程流体机械：以流体为对象，向流体输送能量的机械。
流体机械分类：
按种类：
泵，加压，输送液体的机械。
压气机，加压，输送气体的机械。
压气机中，压缩机>0.3MP，鼓风机0.15~0.3 MP，通风机<0.15 MP，真空泵<大气压（吸收口）。
按工作原理：
容积式：利用活塞等通过外力直接压缩体积加压
透平式：高速旋转的叶轮给流体提供动能和压力，再将动能转化成气压。
气体压缩机
活塞式压缩机的特点：
适用压力范围广，工业上＜350 MP，实验室＜1000 MP。
绝热效高。
适应性强，各种气体都可以用对活塞式压缩机。
结构复杂，不易维修。
活塞有惯性力，所以：1、转速不能太大；2、设备外壳大，设备整体较重。
活塞环需要油润滑，所以用活塞压缩机会污染介质，需要配备专业设备脱油。
排气不连续，可以使管都震动损坏设备。
过程流体机械简答名词解释
1过程：是指事物状态变化在时间上的持续和空间上的延伸，它描述的是实物发生状态变化的经历。
2.流体机械：是以流体或流体与固体的混合体为对象进行能量转换，处理，也包括提高其压力进行输送的机械，它是过程装备的重要组成部分。
3.工作腔部分：是直接处理气体的部分，包括气，缸活塞，气阀等，构成有进出通道的密封空间。
4.传动部分：把电动机的旋转运动转化为活塞的往复运动，也包括，曲轴，连杆，十字头等，往复运动的活塞通过活塞杆与十字头连接。
5.理想气体：不考虑气体分子间的作用力，分子本身所占有的体积的气体（压力远低于临界压力，温度远高于临界温度）6.级：被压缩气体进入工作腔内完成一次气体压缩成为一级。
7.级的理论循环的特点1.气缸没有余隙容积，被压缩气体能全部排出气缸2.进排气过程无压力损失，压力波动，热交换，吸排气压力为定值3.压缩过程和排气过程无气体泄漏4.所压缩的气体为理想气体，其过程指数为定值5.压缩过程为等温或绝热过程8.级的实际循环的特点（实际循环与理论循环的差别）1.气缸有余隙容积2.进排气通道及气阀有阻力3.气体与气缸各接触面间存在温差4.气缸容积不可能绝对密封5.阀室容积不是无限大6.实际气体性质不同于理想气体7.在特殊的条件下使用压缩机9.活塞压缩机的优缺点（特点及应用）优点：1.使用范围广，稳定性好2.适应性强3.热效率高。
缺点：1.净化任务繁重2.结构复杂，易损零件多3.气体的吸入和排出是间歇的，易引起气柱及管道的振动4.转速不能过高5.设备较大，外形尺寸较大，往复力大，机器繁重10.压缩机的排气量：压缩机单位时间内排出的气体量换算到吸入状态时的体积量11.多级压缩：是将气体的压缩过程分在若干个级中进行，并在每级压缩之后导入中间冷却器进行冷却:12.多级压缩的优点：1.节省压缩气体的指示功 2.降低排气温度 3.提高容积系数 4.降低活塞上的气体力13.提高压缩机生产能力的途径：1.提高曲轴转速 2.适当增加气缸的行程容积 3.提高容积系数 4.改善吸气温度 5.提高压力系数14.列：把一个连杆所对应的一组气缸及相应动静部件称为一列15.泄漏系数和哪些因素有关：泄漏系数与气缸的排列方式，气缸和活塞杆的直径，曲轴转速，气体压力的高低以及气体的性质有关16.研究压缩机动力学的目的：揭示运动件的运动规律。
过程流体机械练习题
过程流体机械练习题一、选择题1. 过程流体机械中，离心泵的主要工作原理是什么？A. 利用离心力来输送流体B. 利用重力来输送流体C. 利用压力差来输送流体D. 利用电磁力来输送流体2. 以下哪个不是过程流体机械的组成部分？A. 泵B. 压缩机C. 阀门D. 电机3. 在泵的选型过程中，以下哪个因素不是必须考虑的？A. 流体的粘度B. 流体的温度C. 流体的密度D. 流体的颜色4. 离心泵的效率通常与以下哪个因素无关？A. 转速B. 流量C. 泵的材质D. 泵的扬程5. 以下哪个不是过程流体机械中常见的故障？A. 泵的密封失效B. 泵的轴承损坏C. 泵的叶轮磨损D. 泵的流量增加二、填空题6. 离心泵的工作原理是利用________来输送流体。
7. 当离心泵的流量增加时，其扬程会________。
8. 过程流体机械中，________是用来控制流体流动方向和流量的设备。
9. 泵的效率是指泵输出的机械能与________的比值。
10. 过程流体机械的维护中，定期检查________是防止故障的重要措施之一。
三、简答题11. 简述离心泵的基本结构及其各部件的功能。
12. 描述一下离心泵在启动和停止时的注意事项。
13. 说明过程流体机械中，为什么需要进行定期的维护和检查。
14. 解释一下什么是泵的汽蚀现象，以及如何预防。
15. 描述一下离心泵的效率与哪些因素有关，并解释原因。
四、计算题16. 已知一离心泵的流量为50m³/h，扬程为30m，转速为1450rpm，求该泵的功率消耗（忽略摩擦损失）。
17. 假设有一过程流体机械系统，泵的效率为75%，电机的效率为90%，求系统的整体效率。
18. 已知一泵的功率为7.5kW，转速为1450rpm，流量为40m³/h，求泵的扬程（忽略摩擦损失）。
19. 如果一离心泵在最佳效率点（BEP）的流量为60m³/h，现在流量降低到40m³/h，假设效率线性变化，求此时泵的效率。
过程流体机械整理资料(中国矿业大学过程装备与控制工程专业用)
过程流体机械：过程工业生产中，以流体为工质进行能量转换、处理与输送的机械吸、排气温度：缩机首级汽缸工作腔进气法兰和末级汽缸工作腔排气法兰接管处测得的气体温度称为压缩机的吸排气温度。
工况：压缩机进行所在的进、排气压力和近期温度状态参数称为压缩机的工况，压缩机铭牌上所表的参数工况称为“额定工况”。
吸、排气压力：压缩机首级汽缸工作腔进气法兰和末级汽缸工作腔排气法兰接管处测得的压力称为压缩机的吸排气压力。
压缩机排气量:排气量是指在所要求的排气压力下，压缩机最后一级单位时间内排出的气体体积折算到第一级进口压力和温度时的容积值容积式压缩机定义：依靠改变工作腔容积的大小来提高气体的压力。
列：压缩机中，把一个连杆对应的一组汽缸及相应的动静部件称为一列。
一列可能对应一个汽缸，也可能对应串在一起的多个汽缸。
压缩机的循环：活塞往复运动一次，在气缸中进行的吸气、压缩、排气等过程的总和。
气体经过一个工作循环，也称为一级。
多级压缩定义：多级压缩是将气体的压缩过程分在若干级中进行，并在每级压缩之后将气体导入中间冷却器进行冷却。
级的等温指示效率：级的理论等温循环指示功与实际循环指示功之比，即：轴功：压缩机的轴功包括指示功与摩擦功两部分。
指示功是压缩机直接用于压缩气体所消耗的功摩擦功：是压缩机用于克服摩擦所消耗的功。
轴功率：单位时间所消耗的轴功称为轴功率。
机械效率：指示功率与轴功率之比。
影响机械效率的因素很多，如：轴承的形式、摩擦副的材料、润滑方式等。
临界转速：转子旋转的角速度与转子弯曲振动的固有圆周频率相重合，则转子会发生强烈的共振导致转子的破坏，转子与此相应的转速称为临界转速。
扬程H：单位重量液体从泵入口到泵出口处能量的增值。
即1N液体通过泵获得的有效能量，m。
又称有效能量头。
功率N：原动机传到泵轴上的轴功率，W或kW；有效功率Ne：单位时间内从泵中输送出去液体在泵中获得的有效能量沉降：混合物在某种装置中，由于两相在力场中所受到的力的大小不同而分层，轻相在上层形成澄清液，重相在下层形成沉淀物过滤：混合物在多层材料层装置中，由于受力场的作用，液体通过多孔材料层流出形成滤液固体被留在材料层上形成滤渣而实现分离。
过程流体机械试题及答案
过程流体机械试题及答案一、选择题1. 下列哪项不是过程流体机械的主要功能？A. 物料输送B. 能量转换C. 信息处理D. 化学反应答案：C2. 在泵的分类中，根据泵的工作原理，离心泵属于哪一类？A. 容积式泵B. 动力式泵C. 重力式泵D. 电磁式泵答案：B3. 以下哪个参数不是衡量压缩机性能的主要指标？A. 流量B. 扬程C. 效率D. 功率答案：B二、填空题4. 过程流体机械在化工生产中的作用包括_______、_______、_______等。
答案：物料输送；能量转换；化学反应5. 泵的有效功率与_______的平方成正比，与_______成正比。
答案：流量；扬程三、简答题6. 简述往复式压缩机与离心式压缩机的主要区别。
答案：往复式压缩机是通过活塞在气缸内往复运动来改变气体的体积，从而提高气体的压力，适用于小流量、高压力的场合。
而离心式压缩机则是利用旋转的叶轮对气体做功，通过离心力将气体推向外围提高气体压力，适用于大流量、低压力的场合。
四、计算题7. 某离心泵的流量为50 m³/h，扬程为20米，效率为80%，求该泵的轴功率。
答案：首先计算泵的有效功率，有效功率 = 流量× 扬程× 流体密度× 重力加速度× 效率。
假设流体密度为1000 kg/m³，重力加速度为9.81 m/s²，则有效功率= 50 × 10⁻³ × 20 × 1000 × 9.81 × 0.8 = 78420 W。
轴功率是泵实际所需的功率，等于有效功率除以效率，即轴功率 = 78420 W / 0.8 = 98025 W。
五、论述题8. 论述泵在化工生产中的重要性及其常见问题和解决方案。
答案：泵在化工生产中扮演着至关重要的角色，它们负责将原料、中间产品和最终产品从一个工艺单元输送到另一个工艺单元。
过程流体机械
1.过程工业：以流体型材料（气、液、粉）为处理原料的工业，叫过程工业。
2.过程工业特点：大型化、管道化、连续化、自动化、智能化。
生产效率高、成本低、节能环保、安全可靠、控制先进、人员少。
3.过程设备（静设备）：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。
4.过程机械（动设备）：压缩机、泵、分离机（二机一泵）；电机、风机、制冷机、蒸汽轮机、废气轮机 等。
也称为化工机器；流体机械；动力设备；泵与压缩机。
5.流体(Fluid)： ①：液体和气体的总称叫流体。
②：具有流动性，又有相似运动规律的介质叫流体③：受任何微小剪切力都能连续变形的物质叫流体。
6.原动机：将流体的能量转化为机械动力能的机械为原动机。
7.工作机：将机械能转化为流体的能量的机械为工作机8.压缩机：将机械能转变为气体的能量，给气体增压与输送气体的称为压缩机。
9.泵：将机械能转变为液体的能量，给液体增压与输送液体的称为泵。
10.分离机：用机械能将混合介质分离开来的机械为分离机.1.容积式压缩机分类：（1）按结构分：① 往复式：活塞式、柱塞式、隔膜式②回转式(2) 按排气压力分：① 低压： p< 1 MPa ② 中压： p = 1~10 MPa③ 高压： p = 10~100 MPa ④ 超高压： p > 100 MPa （3）按容积流量分：① 微型压缩机：② 小型压缩机：③ 中型压缩机： ④ 大型压缩机：（4）按输送介质类型分：① 输送气体—压缩机②输送液体—泵 ③ 输送粉体—风机2.容积式流体机械的特点：优点：① 压力范围宽。
有真空；低压；中压；高压；超高压。
② 效率高。
热效率达80%以上。
③ 适应性强，可输送各种介质。
④ 品种多样，适应各种工况及用途。
缺点：① 结构较复杂，易损件多。
② 排出不连续，产生脉动，往复惯性力。
③ 转速低，排量小。
④ 介质易受油污染。
3.容积式流体机械靠容腔容积的变化来输送介质或转换能量为容积式流体机械。
过程流体机械讲义
注册机械工程师资格考核认定测试培训班过程装备（二）过程流体机械⏹流体机械是以流体为工质进行能量转换、处理与输送的机械，是过程装备的重要组成部分。
⏹流体机械一般可以从三个方面进行分类:按能量转换分类按处理流体介质按流体机械结构特点流体机械分类⏹过程流体机械按能量转换分类⏹原动机利用高压蒸汽或气体的压力能膨胀做功推动转子旋转。
如蒸汽轮机、燃气轮机。
⏹工作机机械的转子被原动机拖动，通过转子的叶片将能量传递被输送的流体。
流体输送机械如：泵、压缩机等流体分离设备如离心式分离机等。
流体机械分类⏹按处理流体介质气体－压缩机、鼓风机、通风机 液体（或含固）－泵气、液（或含固）混合体－分离机、搅拌机⏹按流体机械结构特点往复结构的流体机械旋转结构的流体机械⏹测试教材中过程流体机械部分重点是：离心泵和离心压缩机泵的分类P140⏹泵：增压输送液体，把机械能转换成液体的能量的机械⏹泵的种类很多，其分类方法也多：按流体介质可分为水泵、油泵、耐腐蚀泵、杂质泵；按用途可分为工艺装置用泵、公用设施用泵、辅助设施用泵；按叶轮的布置方式可分为悬臂式、两端支承式、立置悬臂式。
泵的分类－按流体介质P140水泵：清水泵、锅炉给水泵、热水泵油泵：冷油泵、热油泵、液态烃泵耐腐蚀泵：耐酸泵、耐碱泵杂质泵：浆料泵、污水泵、泥浆泵泵的分类－按工作原理和结构形式P140泵的分类－按流体压力P141 低于2MPa的称低压泵，压力在2～6MPa之间的称中压泵，压力高于6MPa的称高压泵。
泵的分类－按用途P141⏹工艺装置用泵：进料泵、回流泵、循环泵、塔底泵、冲洗泵、排污泵……⏹公用设施用泵：锅炉用（给水泵、凝水泵、热水泵、余热泵）、凉水塔（冷却水泵、循环水泵）、消防用泵、卫生用泵……⏹辅助设施用泵；润滑油泵、液压传动用泵……⏹管路输送用泵：输油管线用泵、装卸车用泵……泵的分类－按叶轮布置方式P140⏹按叶轮的布置方式可分为：⏹悬臂式：挠性连轴节传动（卧式、立式）、刚性连轴节传动（立式）、共轴式传动（立式）⏹两端支承式：单级和两级、多级⏹立置悬臂式：单层壳体（）、双层壳体泵的用途P141⏹用来输送液体的泵种类繁多，用途很广。
过程流体机械
概念1 过程流体机械：流体机械是以流体或流体与固体混合物为对象进行能量转换、处理也包括提高其压力进行输送的机械。
它是过程装备的重要组成部分。
2 压缩机：将机械能转变为气体的能量，用来给气体增压与输送气体的机械。
泵：将机械能转变为液体的能量，用来给液体增压与输送液体的机械。
3 排气温度：压缩机级的排气温度是在该级工作腔的排气法兰接管处测得的气体温度。
4 排气量：是指在所要求的排气压力下，压缩机最后一级单位时间内排出的气体容积，折算到第一级进口压力和温度时的容积值。
5 供气量：是指压缩机单位时间内排出的气体容积折算到基准状态时的干气体容积值。
6 理论容积流量：是单位时间内所形成的压缩机工作容积之和。
即等于每转总工作容积或排量乘以转速。
7 凝析现象：用于压缩湿气体的压缩机，中间各级或末级经冷却后，气体的含湿量会增大，如果其中水蒸气的分压达到相应的温度下的饱和蒸汽压，就会有水分从气体中析出的现象。
8析水系数：压缩机第i级的吸入的析出水分后的湿饱和气体体积，折算至一级进口压力和温度状态下的数值，与一级实际吸入容积之比。
9抽气系数：压缩机第i级吸入的经抽气或补气的气体体积折算至一级进口压力和温度状态的数值，与一级实际吸入容积之比。
10 等温指示效率：压缩机理论等温循环指示功与实际循环指示功之比。
11 等温轴效率：理论等温循环指示功与轴功之比。
12 绝热轴效率：理论绝热循环指示功与轴功之比。
13 比功率：单位排气量消耗的功率。
14 离心压缩机的级：级是离心压缩机的使气体增压的基本单元。
15 多变能头系数：表示叶轮圆周速度用来提高气体压力比的能量利用程度。
16 级的多变效率：多变效率ηpol级中的气体由Po 升高到Po*所需的多变压缩功与实际总耗功之比。
17 机械损失：不是在压缩机通流部件内，而是在轴承、密封、联轴器以及齿轮箱中所引起的机械摩擦损失。
18 最佳工况点：通常将曲线上效率最高点称为最佳工况点。
19 稳定工作范围：压缩机性能曲线的左侧受到喘振工况的限制，右侧受到堵塞工况的限制，在这两个工况之间的区域称为压缩机的稳定工作范围。
过程流体机械的工作原理
过程流体机械的工作原理
过程流体机械是指在各种工业过程中用于输送、压缩、搅拌、分离、混合等作用的机械设备。
它的工作原理主要涉及三个方面：流体力学原理、机械原理和动力原理。
1. 流体力学原理：过程流体机械的工作原理首先涉及流体力学原理。
通过流体的压力差、速度和流量等参数的变化，实现流体的输送、压缩、搅拌、分离等作用。
流体力学原理主要包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程等。
2. 机械原理：过程流体机械的工作原理还涉及了机械原理。
机械原理是指通过机械结构实现对流体的控制和操作。
例如，通过螺杆、叶轮、涡轮等机械结构的旋转或振动，使流体受到压力、剪切或离心力的作用，从而实现对流体的输送、压缩、搅拌等操作。
3. 动力原理：过程流体机械的工作原理还需要动力的作用。
动力是指通过电动机、柴油机、水力发电机等能源转换设备，将外部能源转化为机械能，并提供给过程流体机械。
通过动力的作用，过程流体机械可以实现更大的流量、更高的压力、更大的转速等要求。
总之，过程流体机械的工作原理是基于流体力学原理、机械原理和动力原理的综合作用。
通过这些原理的相互配合和运用，过程流体机械可以实现各种工业过程
中所需要的流体控制和操作作用。
过程流体机械期末复习资料附答案
第1章绪论一、填空1．按照国际公约的约定，社会经济过程中的全部产品通常分为三类，即（软硬件产品）、（流程性材料产品）和（服务型产品）。
2．过程流体机械是（产品生产）的能量提供者、（生产环节）的制作者和（物质流通）的输送者。
因此，它往往是一个工厂的心脏、动力和关键设备。
3．流体机械按其能量的转换形式可分为（原动机）和（工作机）二大类。
4．按工作介质的不同，流体机械可分为（压缩机）、（泵）和（分离机）。
5．按流体机械工作原理的不同，可分为（往复式）和（旋转式）流体机械。
6．将机械能转变为（气体）的能量，用来给（气体）增压与输送的机械称为压缩机。
7．将机械能转变为（液体）的能量，用来给（液体）增压与输送的机械称为泵。
8．用机械能将（混合介质）分离开来的机械称为分离机。
第2章容积式压缩机一、填空题1．容积式压缩机按结构型式的不同分为（往复式）和（回转式）压缩机。
2．往复式压缩机由（工作腔）、（传动部分）、（机身部分）和（设备）四部分组成。
3．往复式压缩机的工作腔部分主要由（气缸）、（活塞）和（气阀）构成。
4．活塞通过（活塞杆）由传动部分驱动，活塞上设有（活塞环）以密封活塞与气缸的间隙。
5．（原料）用来密封活塞杆通过气缸的部位。
6．往复式压缩机的传动部分是把电动机的（旋转）运动转化为活塞的（往复）运动。
7．往复式压缩机的传动部分一般由（曲柄）、（连杆）和（十字头）构成。
8．曲柄销与连杆（大头）相连，连杆（小头）通过十字头销与十字头相连，最后由十字头与（活塞杆）相连接。
9．规定气体对活塞作功其值为（正），活塞对气体作功其值为（负）。
10．影响压力系数的主要因素一是吸气阀处于关闭状态时的（弹簧力），另一个是进气管道中的（压力液动）。
11．温度系数的大小取决于进气过程中加给气体的热量，其值与（气体冷却）及该级的（压力比）有关。
12．如果气缸冷却良好，进气过程加入气体的热量（少），则温度系数取值（较高；传热温差大，造成实际气缸工作容积利用率（降低，温度系数取值（降低）。
过程流体机械练习题答案
过程流体机械练习题答案一、选择题1. 过程流体机械中，泵的主要功能是：A. 压缩气体B. 传输液体C. 转换能量D. 储存能量答案：B2. 离心泵的主要组成部分不包括：A. 泵壳B. 叶轮C. 泵轴D. 阀门答案：D3. 在泵的运行过程中，下列哪项不是泵效率降低的原因：A. 泵的磨损B. 叶轮堵塞C. 泵的超载D. 泵的超速答案：D4. 以下哪个不是泵的分类：A. 离心泵B. 往复泵C. 齿轮泵D. 电磁泵答案：D5. 泵的额定流量是指：A. 泵在最大转速下的工作流量B. 泵在最小转速下的工作流量C. 泵在额定转速下的工作流量D. 泵在任意转速下的工作流量答案：C二、填空题6. 泵的工作原理是通过____来实现能量的转换。
答案：叶轮的旋转7. 泵的扬程是指泵输出液体的____。
答案：总能量8. 泵的吸入条件要求液体在泵的吸入口处形成____。
答案：真空9. 泵的出口压力是指泵输出液体的____。
答案：静压力10. 泵的密封装置的主要作用是防止____。
答案：泄漏三、简答题11. 简述离心泵的工作原理。
答案：离心泵的工作原理是利用叶轮的高速旋转，将能量传递给液体，使液体获得速度和压力，从而实现液体的输送。
12. 描述泵在运行过程中可能出现的故障及其原因。
答案：泵在运行过程中可能出现的故障包括：泵的振动、噪音、流量不足、扬程下降、效率降低等。
这些故障的原因可能是泵的磨损、叶轮堵塞、吸入条件不良、泵的超载或超速等。
13. 解释泵的效率及其影响因素。
答案：泵的效率是指泵输出的有效功率与输入的总功率之比。
影响泵效率的因素包括泵的设计、制造质量、运行条件、维护状况等。
四、计算题14. 已知某离心泵的额定流量为100m³/h，扬程为20m，求泵的输出功率（忽略损失）。
答案：P = Q * g * H / 3600，其中Q为流量，g为重力加速度（9.81m/s²），H为扬程。
代入数值得P = 100 * 9.81 * 20 / 3600 ≈ 54.5kW。
过程流体机械教学课件
齿轮泵
利用齿轮的旋转将液体从吸入 侧推向排出侧，适用于高粘度 液体。
压缩机
总结词
压缩机是用于压缩气 体的机械，通过旋转 或往复运动将气体压 缩，提高其压力和能 量。
离心压缩机
利用高速旋转的叶轮 将气体加速，使其压 力和能量增加。适用 于大规模的气体压缩。
轴流压缩机
利用旋转叶片将气体 沿轴向推进，适用于 大流量、低压过程流体机械的基本概念 • 常见的过程流体机械介绍 • 过程流体机械的维护与故障排除 • 过程流体机械的发展趋势与展望
01 引言
课程背景与目标
课程背景
过程流体机械是工业生产中不可或缺的重要设备，广泛应用 于能源、化工、制药等领域。为了满足行业对高素质人才的 需求，本课程致力于培养学生掌握过程流体机械的基本原理 、设计及操作技能。
03 常见的过程流体机械介绍
泵
离心泵
利用离心力将液体从叶轮中心 甩出，通过压头增加液体的压 力。适用于输送大量液体。
往复泵
通过往复运动将液体推出，适 用于高压力、小流量的场合。
总结词
泵是用于输送液体的机械，通 过旋转或往复运动增加液体能 量，使其能够克服阻力流动。
轴流泵
利用旋转叶片将液体沿轴向推 进，适用于大流量、低扬程的 场合。
新型材料
应用耐高温、耐腐蚀、高强度的新型材料，提高机械的可靠性和使用寿命，同时降低维护 成本。
新材料在过程流体机械中的应用
高性能材料
智能材料
采用钛合金、镍基合金、陶瓷等高性 能材料，提高机械的耐腐蚀、耐高温 和耐磨性能，延长使用寿命。
应用形状记忆合金、压电陶瓷等智能 材料，实现机械的自适应调节和控制， 提高运行稳定性和可靠性。
流体机械的设计与选型
过程流体机械第二版练习题答案
过程流体机械第二版练习题答案过程流体机械第二版练习题答案过程流体机械是机械工程中的一个重要分支，涉及到流体力学、热力学等多个学科。
掌握过程流体机械的理论和应用是机械工程师的基本要求之一。
而对于学习者来说，通过练习题的解答可以更好地巩固所学的知识，提高对知识的理解和应用能力。
下面我将针对过程流体机械第二版的练习题进行解答，希望对大家的学习有所帮助。
练习题1：一个蒸汽发生器的蒸汽压力为3 MPa，温度为400℃，进口水温度为20℃，求蒸汽发生器的热效率。
解答：根据热力学的基本原理，热效率可以通过以下公式计算：热效率 = （蒸汽焓值 - 进口水焓值）/ 燃料焓值首先，需要计算蒸汽焓值和进口水焓值。
蒸汽焓值可以通过蒸汽表查得，对应于给定的蒸汽压力和温度。
进口水焓值可以通过水的比热容和温度差计算得到。
假设进口水的比热容为4.18 kJ/(kg·℃)，则进口水焓值为：进口水焓值 = 进口水质量× 进口水比热容× 温度差假设进口水质量为1 kg，温度差为（400℃ - 20℃），则进口水焓值为：进口水焓值= 1 kg × 4.18 kJ/(kg·℃) × (400℃ - 20℃)接下来，需要计算燃料焓值。
燃料焓值可以通过燃料的燃烧热和燃料的质量计算得到。
假设燃料的燃烧热为40 MJ/kg，燃料的质量为1 kg，则燃料焓值为：燃料焓值 = 燃料质量× 燃料燃烧热将以上计算结果代入热效率公式，即可得到蒸汽发生器的热效率。
练习题2：一个离心泵的进口直径为200 mm，出口直径为150 mm，泵的转速为1500 rpm，求泵的扬程。
解答：离心泵的扬程可以通过以下公式计算：扬程 = （出口静压力 - 进口静压力）/（流体密度× 重力加速度）首先，需要计算出口静压力和进口静压力。
出口静压力可以通过出口压力和出口速度计算得到。
进口静压力可以通过进口压力和进口速度计算得到。
过程流体机械
1.3 流体机械的用途
广泛应用于国民经济的各个行业；与人们的生活密不可分。
流体机械的耗电量占全国总用电量的 30% 以上 （1）火力发电 * 汽水循环：水 锅炉 蒸汽 推动汽轮机旋转 带动发电机旋转发电 * 汽轮机
锅炉给水泵：由加热器向
锅炉供水。 冷凝泵：汽轮机排出的废汽
在冷凝器中凝结成水，
由冷凝泵打入加热器
24
* 作为工作机的流体机械—压缩机： 小型制冷装置中，容积式压缩机； 大型制冷装置中，离心式压缩机；丙烯冷冻压缩机（世界上最大 的离心式压缩机），功率53.7MW.
* 作为原动机的流体机械—膨胀机（透平膨胀机和活塞式膨胀机）： 气体（制冷介质）绝热（等熵膨胀）——气体温度↓，且可输出 功率，节约能源。
工作机 —— 压缩机、泵、分离机
13
(1) 压缩机（压气机、风机、气泵） 将机械能 → 气体的能量。
* 分类（按压力大小） 通风机：全压 p ＜ 15kPa 鼓风机：全压 p 15kPa~340kPa 压气机：全压 p ＞ 340kPa
* 管道式排风机：
14
(2) 泵 将机械能→液体的能量。
单级单吸卧式离心清水泵
* 水下油气混输泵：将原油和共生的天然气一起输出。
（5）钢铁工业
钢铁冶炼过程中，需要大量的空气和氧气支持燃烧 → 风机； 生产过程中需要消耗大量的水 → 泵。
* 高炉鼓风机：轴流式压缩机。
风量大：高炉容积4000m3时，风量10000m3/min，
功率60MW。
22
* 氧气压缩机：氧气顶吹转炉炼钢设备。 典型参数：流量72000m3/h，压力3.75 MPa，功率 12.15MW。防爆。
27
社，1987
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2021/3/9
液环式压缩机
KPH、LOH液环压缩机 最高性能（单级）：
吸入容量≤10000 m ³/h 排出压力≤1.5bar
最高性能（两级）： 吸入容量≤1450 m ³/h
排出压力≤15bar 特征和设计选项：气体和蒸汽压缩；填料密封 ；机械密封（单端面或双端面）；磁力驱动；
水轮机、 汽轮机、 燃气机
机械能（轴 →流体能量
功
率
）
泵、压缩 机、分离 机
内燃机 发动机
目的：改 变流体状 态（压力、 流体分 离）；输 送流体
分类 方式
名称
特点
按流体 介质分 类
压气机 （压缩 机）
压缩、输送气体
泵 2021/3/9 分离机
压缩、输送液体 分离混合介质
举例 压缩机 鼓风机 通风机 真空泵
1w-2.5-12 2.5 120 380 2900 3
2021/3/9
往复活塞泵
主要技术参数 型式：B-36型往复活塞式
转速：700-800转/分 流量：36-40升/分
工作压力：最高3MPa，常用1-2.5MPa 吸液高度：不大于3米 耗用功率：最大2.5升瓦
2021/3/9
柱塞泵
Interpump柱塞泵 主要广泛应用于油田、 纺织、汽车、冶金、陶 瓷等行业的设备冲洗、 除垢、灌溉、管道检测 等清洗工作及生产应用
具有一定压力的工作流体从 入口通道经喷嘴高速射出，使喷 嘴出口至泵端喉管区域，形成真 空，使气体与流体混合喷出，从 而达到理想的真空抽气效果。
2021/3/9
水锤泵
水锤泵是一种利用水锤效应直接将低水头能转换为 高水头能的高效提水装置。其原理是利用水在流动中 ，突然受阻后，产生比正常压力高十倍以上的瞬时水 锤压力，实现提水的。主要是通过调节冲击阀上杆长
力是1.0、2.5、6.3MPa。
农用机CB齿轮泵压 力较高，其额定压力为 10MPa，最大压力可达 13.5MPa，转速范围为 1300-1625 r/min。 CB-F型高压齿轮泵，额 定压力为14MPa，最大 压力2021可/3/9 达17.5MPa。
螺杆泵
单螺杆泵工作时， 液体被吸入后就进入螺 纹与泵壳所围的密封空 间，当螺杆旋转时，密 封容积在螺牙的挤压下 提高其压力，并沿轴移 动。由于螺杆按等速旋 转，所以液体出口流量
往复式泵
往复活塞 式压缩机
转轮（回 转式）
叶轮（透 平式）
罗茨鼓风 机、螺杆 式
离心压缩 机、离心 泵
转鼓
分离机
按能量转换分类
原动机 原动机是将流体的能量转换为机械能，用
来输送轴功率，如汽轮机、燃气轮机、水轮机 等。
工作机
工作机是将机械能转变为流体的能量，用
来改变流体的状态（提高流体的压力、使流体
1.1 过程流体机械 1.2 流体机械的分类 1.3 流体机械的用途 1.4 流体机械的发展前途
2021/3/9
§1.1 过程流体机械
1.1.1 过程与生产过程 1.1.2 过程装备 1.1.3 过程流体机械
2021/3/9
过程工业
定义: 在工业生产中，很多生产过程处理的物料 为流程性物料，如气体、液体、粉体等。过程 工业就是以流程性物料为主要处理对象，完成
WL型立式污水泵 2021/3/9
DL型立式多级离心泵
WLX型立式漩流无堵塞泵
离心泵的命名方式
2021/3/9
泵的类型，A或B或C分别表示叶轮外 径经过一、二、三次切割。
多级泵的级数，若为单级泵， 就不标出。
新产品标出扬程数，有时在该值前标 出流量，两值之间加横线隔开。对多级 泵标出的是单机扬程。对老产品标出的
淀粉泵CYIHN50-32-160AB
单级单吸离心泵
IS IH 80-65-160
叶轮名义直径（mm） 排出口直径（mm） 吸入口直径（mm） 单级单吸化工离心泵 单级单吸清水离心泵
2021/3/9
单级双吸离心泵
150 S 50 A
叶轮外径经过一次切割 扬程(m)
单级双吸离心泵 吸入口直径(mm)
WL型立式污水泵 YG型管道离心油泵 压力容器供水泵
GC型锅炉给水泵
2021/3/9AS型潜水排污泵
输送泵2.5CYPM型
制药专用泵CYBZP50-32-16
按介质种类分泵
淀粉泵CYNK2250
酒泵25CYJB-16
高温浓浆泵CYBW50-32-160A 2021/3/9
曲筛淀粉泵65CYND-40
2021/3/9
单作用压缩机：
每个活塞仅在一侧形成工 作容积的压缩机。 双作用压缩机：
每个活塞两侧均形成相同 级次工作容积的压缩机。
级差式压缩机：
不同直径的活塞组合在一 起，并构成不同级次的工
作容积压缩机。
隔膜式压缩机
D 095 V 80-350 两极压缩
高压缸压力等级
低压缸压力等级
型式v型
2021/3/9
离心泵的分类
离心泵的分类很多，可按使用目的、介质种类、 结构型式进行分类。这里主要介绍按结构型式作如下 分类： 按级数分类：单级泵、多级泵 按流体吸入叶轮的方式：单吸式泵、双吸式泵 按泵体形式分类：蜗壳泵、筒型泵
按主轴安放情况分类：卧式泵、立式泵、斜式泵
2021/3/9
按使用目的分泵
Y型、DY型多级离心油泵
系列号 Diaphragm（隔膜）第一个字母
涡旋式压缩机
涡旋式压缩机有两种结构：自转型 和公转型。主要压缩部件有两个互相合 的渐开线涡盘。顶部的涡盘包括排气口 是固定的，底部涡盘是转动盘。两个涡 盘之间通过一个防旋转装置保持一个固 定的相位角（180度），当底盘在固定 盘内按轨迹运转时，底盘（转动盘）与 固定盘之间会形成月牙形的空间，该月 牙形空间逐渐缩小直到在涡盘的中部消 失，吸气、压缩、排气过程即随着涡盘
是比转数被10除后的整数。
用汉语拼音字母标出泵的基本型式。
泵的基本型式及其特征
2021/3/9
轴流泵
ZLB型泵系单级立式轴流泵。适用于输送清 水、污水、或废水及带有轻微腐蚀性的液体,被
输送液体温度一般不高于50℃。
2021/3/9
漩涡泵
型号 流量m³/h 扬程m 电压v 转速r/min 功率kw
是均匀的。
2021/3/9
滑片泵
右图是NZB粘油滑片泵 ，它是一种新型的容积泵， 其融合了齿轮泵、螺杆泵的 优异特性，具有极高的自吸 性能，且维修简单方便，是 齿轮泵、螺杆泵的理想替代
品。 技术参数： 流量：3-100m/h 压差：0.2-1.0MPa 2021/口3/9 径：25-100mm
喷射泵
。
2021/3/9
1.2 流体机械的分类
1.2.1按能量转换分类 1.2.2按流体介质分类 1.2.3按流体机械结构特点分类
2021/3/9
2021/3/9
2021/3/9
2021/3/9
2021/3/9
分类 方式
名称
特点
举例
备注
按能 量转 换分 类
2021/3/9
原动 机
工作 机
流体能量→机械 能（轴功率）
2021/3/9
IS型清水离心泵
YJZ型柱塞式计量泵
过程流体机械
定义： 它是过程装备的重要组成部分之一，以流体
为工质进行能量转换处理与输送的设备。
用途： 一、给流体增压与输送流体，使其满足各
种生产条件的工艺要求。 二、保持连续性的管道化生产。
三、参与生产环节的制作。 四、作为辅助性生产环节中的动力气源、 2021/3/9 控制仪表的用气、环境通风等。
卧式压缩机
对动式 M型 对置式 H型
V型
角度式压缩机
L型 W型 扇形
星型 其它分类方式
2021/3/9
角度式压缩机（l型）
立式压缩机
2021/3/9
对动型
角度式压缩机（v型）
2021/3/9
对置型
2021/3/9
卧式压缩机
2021/3/9
角度式压缩机（W型）
其它分类方式
按列数分类 按重量分类 按冷却方式分类 按压缩机级数分类 按汽缸数分类 按有无十字头分类 按汽缸润滑状况分类 按安装方式分类
2021/3/9
离机。
容积式
2021/3/9
压缩机的分类
往复式
驱动方式：活塞式、膜式 自由活塞式
单轴：滚动活塞式、滑片式、液环式、单螺杆式 回转式
双轴：螺杆式、罗茨式
动力式
透平式：离心式、轴流式 喷射式
2021/3/9
2021/3/9
往复压缩机的分类
这里主要介绍按结构形式进行分类：
立式压缩机
一般卧式
度改变冲击阀开关频率来调节提水量的。
2021/3/9
杂质泵
PW污水泵系卧式单级单吸悬臂式离心泵 。适用于输送含少量细杂质颗粒或含纤维、粪 便等其它悬浮物的污水，被输送的液体温度不
得超过100 ℃。
2021/3/9
真空泵（SZB型）
SZB型水环式真空泵
2021/3/9
2XZ直联型旋片式真空泵 2X卧式皮带式真空泵
2021/3/9
管道
2021/3/9
过程装备
在过程工业中过程装备是成套过程装置的主 体，它是单元过程设备（如塔、换热器、反应 器、与储罐等）与单元过程机器（如压缩机、
泵、分离机等）两者的统一。
2021/3/9
TSWA型卧式多级离心泵 WQK、QG、WQX系列带切割装置潜水排污泵 GW、LW型无堵塞排污泵
IS、IH系列单级离心泵
各种生产过程的工业.。
范围: 化肥、石油工业、生物化工、制药、农药 染料、食品、炼油、轻工、热电、核工业、公