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1、材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 1 第二章流体输送机械 教学要求 2 0概述 2 1液体输送机械 2 2气体输送和压缩机复习 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 2 教学要求 重点 离心泵的特性和选用 覆盖内容 离心泵的结构 主要部件及其作用 工作原理 类型 气缚现象产生的原因及消除措施 离心泵的理论流量与理论扬程 离心泵的基本方程式及影响扬程 流量的主要因素 离心泵的主要性能参数 流量 扬程 轴功率 效率 特性曲线的测定 换算和应用 离心泵的工作点及其调节 气蚀现象 避免措施 临界气蚀余量 必须气蚀余量 最大吸上真空高度 允许吸上真空高度等概念及测定
2、泵的安装高度的确定 泵的主要型号及选择原则 正位移式输送设备的特点及操作要点 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 3 2 0概述 原因 能量损失 低位向高位 低压向高压 方法 使流体获得机械能 流体输送设备 流体输送机械的分类 按工作原理 动力式 容积式 正位移式 其它类型 按被输送流体 泵 输送液体 气体 通风机 鼓风机 压缩机 真空泵 管路特性曲线 He Qe的关系曲线 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 4 2 0概述 取1 1 2 2截面 基准面 1 1对单位重量的流体列柏努利方程 只要管路系统的布置确定 则Z1 Z2 p1 p2为定值 即上式可变形
3、为 动压头差可忽略不计 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 5 2 0概述 He Qe的关系只与管路的布置有关 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 6 2 0概述 评价流体输送设备性能的重要参数 扬程 单位重量流体从流体输送设备上获得的机械能 以H表示 也称为压头 流量 单位时间内 流体输送设备提供给管路系统的流体体积量 以Q表示 效率 轴功率 允许吸上真空度或必须气蚀余量 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 7 2 1液体输送机械 2 1 1离心泵一 离心泵的工作原理与主要部件1 工作原理 灌泵启动气缚现象 2 主要部件 叶轮 闭式 半闭
4、式 开式单吸式 双吸式 密封装置 填料密封 机械密封 泵壳 汇集液体 能量转换装置 作用 机械能转移何种叶轮的效率高 为什么 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 8 2 1液体输送机械 二 离心泵的基本方程离心泵在理想工作状况下时 从理论上表示离心泵的扬程与 泵的结构 尺寸 转速及流量等因素间的关系 离心泵的理想工作状况 理想流体 叶轮的叶片数量为无穷多 液体通过叶轮的流动速度三角形 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 9 2 1液体输送机械 离心泵的理论扬程推导方法 1 离心力作功 2 欧拉平衡方程 离心力场中的机械能守衡 3 动量矩增量与作功的关系 材料
5、与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 10 2 1液体输送机械 理论流量QT则 QT D2b2cr2 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 11 2 1液体输送机械 离心泵基本方程式的讨论 叶轮的直径与转速 n 或D2 则HT 叶片形状 后弯叶片 径向叶片 前弯叶片 为什么工业上常采用后弯叶片 QT对理论扬程的影响 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 12 2 1液体输送机械 三 离心泵的主要性能参数与特性曲线 离心泵的主要性能参数 流量 Q L s或m3 h Q f 结构 尺寸 转速 安装在管路中离心泵的流量还与管路特性有关 扬程 H m H F
6、 结构 尺寸 转速 流量 安装在管路中离心泵的扬程还与管路特性有关 效率 容积效率 容积损失 水力效率 水力损失 机械效率 机械损失 0 5 0 7 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 13 2 1液体输送机械 轴功率 N W kW 离心泵的特性曲线 实验测定泵的特性曲线 一定转速下 H Q曲线 Q曲线 N Q曲线 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 14 2 1液体输送机械 四 离心泵性能改变和换算 液体物性的影响 密度 粘度 20 10 6m2 s 离心泵转速 20 不同转速下的速度三角形 离心泵叶轮直径 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送
7、机械 15 2 1液体输送机械 五 离心泵的气蚀现象与安装高度 气蚀现象思考题 1 产生气蚀现象有什么后果 2 气蚀现象与气缚现象有什么异同 安装高度 Hg 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 16 2 1液体输送机械 允许吸上真空高度 Hs 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 17 2 1液体输送机械 必须气蚀余量 NPSH r 考虑泵运行期间的生产条件波动 则实际的安装高度 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 18 2 1液体输送机械 六 离心泵的工作点与调节 工作点 泵的特性曲线 管路特性曲线 工作点 H He Q Qe 流量调节 改
8、变出口阀开度 改变管路的特性曲线 改变转速 改变泵的特性曲线 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 19 2 1液体输送机械 组合操作 同型号 H C KQ2 并联并联后H H Q 2Q并联后的特性 H C K Q 2 2 串联 同型号 串联后H 2H Q Q 串联后的特性 H 2C 2KQ2 选择原则 单台 H C KQ2 管路 He A BQe2 1 C A只能选择串联 2 B较小 并联 3 B较大 串联操作 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 20 2 1液体输送机械 七 离心泵的类型 清水泵 IS型 D型 Sh型 用于输送清水及与水物性相似的液体 IS
9、型 Q 4 5 360m3 h H 8 98m D型 级数一般为2 9级 最多可达12级 Q 10 8 850m3 h H 14 351m Sh型 Q 1120 12500m3 h H 9 140m IS65 40 250 65 吸入口直径 40 排除口直径 250 叶轮直径 耐腐蚀泵 F型 40FM1 26 40 吸入口直径 M 与流体接触部件的材料代号 1 轴封类型代号 26 扬程 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 21 2 1液体输送机械 油泵 Y型 双吸式为YS 100Y 120 2A 2 叶轮级数 A 叶轮切割次数 杂质泵 P型 液下泵 屏蔽泵 八 泵的选用与校核
10、及使用 泵的计算 设计型 操作型 已知 管路布置情况 管路的流量任务 求 选择合适的泵 并确定泵在管路中的安装高度 已知 管路布置情况 管路的流量任务 泵的型号 求 该泵是否合用 能否正常操作 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 22 2 1液体输送机械 离心泵的安装与使用 最大安装高度 灌泵 出口阀 定期检查和维修 2 1 2往复泵 一 往复泵的工作原理 二 往复泵的特性 往复泵的扬程 往复泵的扬程与泵的几何尺寸无关 往复泵的流量 往复泵的流量只与泵的几何尺寸 活塞的往复频率 冲程等有关 理论流量 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 23 2 1液体输送机
11、械 实际流量 Q vQT v 中型往复泵为0 9 0 95 流量不均匀性 特性曲线与工作点工作点流量不随管路特性改变 三 往复泵的流量调节 旁路调节 改变活塞冲程及频率 安装高度有限制吗 为什么 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 24 2 1液体输送机械 四 往复泵与离心泵的比较 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 25 2 1液体输送机械 2 1 3其它类型泵 一 计量泵适用于要求输液量十分准确或几种液体要求按一定配比输送 二 齿轮泵适用于输送高粘度液体或糊状物料 三 螺杆泵螺杆泵压头高 效率高 无噪音 适用于输送高粘度液体 四 隔膜泵五 旋涡泵 材料与
12、化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 26 2 2气体输送和压缩机 用途 输送气体 产生高压 产生真空 分类 工作原理 离心式 容积式 用途 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 27 2 2气体输送和压缩机 结构 与离心泵相似 特点 叶片数量多 短 有径向 前弯 后弯 流道多呈矩形 分类 一 离心通风机 主要性能参数风量 Q 风压 HT 效率 轴功率N 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 28 2 2气体输送和压缩机 二 离心鼓风机和压缩机 三 罗茨鼓风机 结构及工作原理 操作与调节 四 往复式压缩机 主要部件 工作原理 工作循环 压缩 排气 膨胀
13、 吸气 容积系数 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 29 2 2气体输送和压缩机 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 30 复习 一 基本概念 流体输送设备的类型 离心泵的主要部件及其作用 工作原理 类型 气缚现象产生的原因及消除措施 离心泵的理论流量与理论扬程 离心泵的基本方程式及影响扬程 流量的主要因素 离心泵的主要性能参数 流量 扬程 轴功率 效率 特性曲线的测定 换算和应用及设计点 离心泵的工作点及其调节方法 气蚀现象 避免措施 临界气蚀余量 必须气蚀余量 最大吸上真空高度 允许吸上真空高度等概念及测定 泵的安装高度及其计算 离心泵的主要类型及型号表示 选择原则 正位移式输送设备的特点及操作要点 材料与化学工程系化学工程教研室 化工原理流体输送机械 31 复习 启动 停止离心泵的操作 往复泵的操作 三 基本公式 并联 串联 计算类型 泵的选用与校核 二 设备与操作
