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1、项目3 拆装离心泵【教材版本】李祥新、朱建民主编化工单元操作，高等教育出版社2009年3月出版。【教学目标】1通过离心泵拆装实训，学会熟练地拆装离心泵。2掌握离心泵的结构和工作原理。3学会离心泵故障的判断及处理。【教学重点、难点】重点：离心泵的结构和工作原理难点：离心泵故障的判断及处理【教学方法】采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生规范操作、观察分析、团结合作的能力。根据本项目特点，采用“导入演示实训评价讲授讨论”的教学过程，先让学生在完成具体项目的过程中熟悉相应单元操作，然后通过相关知识的学习达到教学目标。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。【学时安排】8学时【教学建议
2、】先通过例子导入本项目的工作任务，根据要求布置实训任务，演示实训操作方法，指导学生按步骤完成实训项目。然后，在学生预习的基础上学习流体输送的相关知识。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。【教学过程】一、导入离心泵具有结构简单，性能稳定，检修方便，操作容易和适应性强等特点，是化工生产中应用最广泛的流体输送设备。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。二、教师讲授及演示实训步骤1布置实训任务：认识流体输送装置。2引导学生先大致了解流体输送装置，简述其用途，提高学生学习兴趣。图1-25 离心水泵三、学生实训指导学生按工艺卡片进行实训。拆卸泵壳、叶轮拆卸密封系统分析结构安装泵体试车四、检查评价学生自查实训情况，各组比较操作情况及数据
3、的准确性，选出最佳操作人员。五、相关知识在学生预习及实训操作的基础上，由教师讲授与学生讨论相结合，完成以下内容的学习。一、离心泵的结构与工作原理学生自学、讨论内容1根据实物图片说明，离心泵的结构是怎样的？各部件起什么作用？图1-26离心泵结构图2叶轮有开式、半闭式和闭式三种，其特点和使用场合有什么不同？ （a）开式 （b）半闭式 （c）闭式 图1-27 离心泵的叶轮3泵壳为什么又称蜗壳？它是怎样完成能量转换的？4轴封装置有填料密封和机械密封两种，它们的密封原理有什么不同？教师讲授内容2离心泵的工作原理图1-28 离心泵工作原理图灌泵启动后，叶片间的液体随着叶轮高速转动，被抛向外缘并获得能量，以
4、高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳在蜗壳中，液体流道逐渐扩大而减速，部分动能转变为静压能，液体以较高的压力流入排出管道，送至需要场所叶轮中心形成真空，液体被连续压入叶轮中叶轮不断地转动，液体不断地被吸入和排出。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。二、离心泵的特性1离心泵的主要性能参数表1-6 离心泵的主要性能参数性能参数单位定义影响因素流量m3/hm3/s离心泵在单位时间内所输送的液体体积泵的结构尺寸（主要为叶轮的直径与叶片的宽度）和转速扬程Hm也称压头，单体重量流体经泵所获得的能量取决于泵的结构和转速，可由实验测定效率离心泵的有效功率与轴功率之比，反映离心泵能量损失的大小与泵的类型、大小、结构、制造精度和输送液
5、体的性质有关。大型泵90%左右，小型泵50%70%，此值由实验测得轴功率PWkW泵轴所需的功率轴功率随设备的尺寸、流体的黏度、流量等的增大而增大2离心泵的特性曲线图1-29IS100-80-125型离心泵的特性曲线（1）H线 离心泵的扬程随流量的增大而下降。（2）P线 轴功率随流量的增大而提高，流量为零时轴功率最小。（3）线 当0时，0；随着流量的增大，效率随之上升达到一个最大值；而后随流量增大，效率下降。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。离心泵特性曲线上的效率最高点称为设计点，泵在该点对应的压头和流量下工作最为经济。离心泵铭牌上标出的性能参数即为最高效率点上的工况参数。泵的特性曲线均在一定转速下测定，故
6、特性曲线图上注出转速n值。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。【例1-6】采用附图所示的装置，用清水测定一台离心泵的主要性能参数。测得流量为10m/h，泵出口处压力表的读数为0.17MPa（表压），入口处真空表的读数为0.021MPa，轴功率为1.07kW，电动机的转速为2900r/min，真空表测压点与压力表测压点的垂直距离为0.5m。试求该泵在此实验点下的扬程、有效功率和效率。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。例1-6附图1真空表；2压力表；3流量计；4泵；5贮槽解：（1）泵的扬程分别取真空表和压力表所处位置的截面为截面1-1和2-2，列柏努利方程其中 Z2Z10.5m，p12.1104Pa（表压），p21.710
7、5Pa（表压），1000kg/m3 因u1u2，且两测压点的管路很短，其间流动阻力可忽略不计，即Hf0，故20 m（2）泵的有效功率10m3/h0.00278 m3/sPeHg0.002782010009.81545W（3）泵的效率51%3影响离心泵性能的主要因素（1）输送液体的黏度 当输送液体的黏度大于实验条件下水的黏度时，泵体内的能量损失增大，泵的流量、扬程减小，效率下降，轴功率增大。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。（2）输送液体的密度 离心泵的体积流量及扬程与液体密度无关，功率则随密度增大而增大。（3）离心泵的转速比例定律：（1-22）（3）叶轮直径切割定律：（1-23）三、离心泵的类型学生自学、
8、讨论内容1离心泵怎样进行分类？2根据实物或泵图片，说明各种离心泵的特点及应用场合。清水泵（IS型、SH型、D型）、耐腐蚀泵、油泵、液下泵。图1-30 单级双吸式离心泵 图1-31多级离心泵图1-32耐腐蚀泵 图1-33油泵图1-34液下泵3根据实物或泵图片，说明各种泵的特点及应用场合，并对作出综合评价。往复泵、计量泵、齿轮泵、螺杆泵、旋涡泵、屏蔽泵、喷射泵图1-35 往复泵图1-36 柱塞式计量泵 图1-37 隔膜式计量泵图1-38 齿轮泵 图1-39 螺杆泵图1-40 旋涡泵 图1-41屏蔽泵图1-42 水力喷射泵 图1-43蒸气喷射泵【作业】复习题8分析并比较下列各组概念的联系与区别。有效
9、功率升扬高度单吸式单级 开式叶轮 填料密封轴功率扬程双吸式多级 闭式叶轮 机械密封电机功率习题项目4 离心泵操作【教材版本】李祥新、朱建民主编化工单元操作，高等教育出版社2009年3月出版。【教学目标】1通过本项目学习，学会离心泵的启动、运转和停车操作。2学会选择和安装离心泵。3学会离心泵特性曲线的测定方法，掌握实验数据的处理和作图方法。【教学重点、难点】重点：离心泵的启动、运转和停车操作难点：离心泵特性曲线的测定【教学方法】采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生规范操作、观察分析、团结合作的能力。根据本项目特点，采用“导入演示实训评价讲授讨论”的教学过程，先
10、让学生在完成具体项目的过程中熟悉相应单元操作，然后通过相关知识的学习达到教学目标。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。【学时安排】8学时【教学建议】先通过例子导入本项目的工作任务，根据要求布置实训任务，演示实训操作方法，指导学生按步骤完成实训项目。然后，在学生预习的基础上学习流体输送的相关知识。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。【教学过程】一、导入在化工生产中，离心泵的操作是非常常见的，其操作方法也较简单，但需要注意一些方面。二、教师讲授及演示实训步骤1布置实训任务：离心泵操作。2说明离心泵的的性能曲线的测定需记录的数据。图1-44 流体输送实训装置三、学生实训指导学生按工艺卡片进行实训。检查准备灌泵启动正常运转测定数
11、据停泵绘制曲线四、检查评价学生自查实训情况，各组比较操作情况及数据的准确性，选出最佳操作人员。五、相关知识在学生预习及实训操作的基础上，由教师讲授与学生讨论相结合，完成以下内容的学习。一、离心泵的安装高度安装高度（吸上高度）：是指泵入口中心处与吸入液面间的垂直距离。1离心泵的汽蚀现象当吸入液面上的压力一定时，吸上高度越高，则泵入口压力越小。当吸入口处压力小于操作条件下被输送液体的饱和蒸气压时，在泵进口处，液体就会沸腾，大量汽化，产生的大量气泡随液体进入高压区时，又被周围的液体压碎，而重新凝结为液体。在气泡凝结时，气泡处形成真空，周围的液体以极大的速度冲向气泡中心。这种极大的冲击力可使叶轮和泵壳
12、表面的金属脱落，形成斑点和小裂缝，称为汽蚀。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。汽蚀现象发生时，泵体因受冲击而发生振动，并发出噪音；因产生大量气泡，使流量、扬程下降，严重时不能工作。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。2泵的允许吸上高度，Hg （1-24）式中：p0吸入液面压力，Pa；p1吸入口压力，Pa；u1吸入口处的流速，m/s；Hf，0-1液体流经吸入管的压头损失，m。3允许汽蚀余量表示离心泵的抗汽蚀性能。 （1-25）式中：ps操作温度下液体的饱和蒸气压，Pa；4泵的最大安装高度的计算 （1-26）从安全角度考虑，泵的实际安装高度值一般应比计算值再低0.51m。【例1-7】用油泵从密闭容器里送出30的丁烷。容器内
13、丁烷液面上的绝对压力为3.45105Pa。液面降到最低时，在泵入口中心线以下2.8m。丁烷在30时密度为580kg/m3，饱和蒸气压为3.05105Pa。泵吸入管路的压头损失为1.5m。所选用的泵汽蚀余量为3m。试问这个泵能否正常工作？铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。解：按所给条件考虑这个泵能否正常操作，就必须计算出它的安装高度，再与题中所给数值相比较，看它是否会发生汽蚀。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。已知p03.45105 Pa，ps3.05105Pa，h3m，580kg/m3，Hf，011.5m，则贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。2.53m题中指出，容器内液面降到最低时，实际安装高度为2.8m，而泵的允许安装高度为2
14、.53m，说明泵安装位置太高，不能保证整个输送过程中不发生汽蚀现象。为了保证泵正常操作，应使泵入口中心线不高于最低液面2.53m，即从原来的安装位置降低0.27m。坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。二、离心泵的选用、安装与操作学生自学、讨论内容1离心泵的选用步骤。2离心泵的安装和运转要求。3离心泵的常见操作故障及处理方法。三、离心泵的操作1管路特性曲线压头与流量的关系曲线 （1-27）图1-46 管路特性曲线图1-47 离心泵的工作点2离心泵的工作点当泵安装在一定管路系统中时，泵的特性曲线与管路特性曲线的交点即为泵的工作点，如图1-47所示。工作点所示的流量与压头既是泵提供的流量和压头，又是管路所需要的流量和压头。离心泵只有在工作点工作，管中流量才能稳定。泵的工作点以在泵的效率最高区域内为宜。蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。3离心泵的流量调节改变泵工作点的位置，即可调节泵的
