化工原理 流体输送设备

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1、制作者：黄德春第二章 流体输送设备化工原理课件第二章 流体输送设备1. 本章学习的目的通过学习，了解制药化工中常用的流体输送机 械的基本结构、工作原理及操作特性，以便根据生 产工艺要求，合理地选择和正确使用输送机械，并 使之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。1制作者：黄德春概 述化工原理课件第二章 流体输送设备低压 高压低处 高处近处 远处流体物性不同操作条件各异对于这些情况，都必须通过向流体提供机械能的方法 来实现。向流体提供机械能的设备称为流体输送机械。生产过程中的流体输送一般有以下几种情况： 2制作者：黄德春概 述化工原理课件

2、第二章 流体输送设备流体输送设备分类：输送液体泵(pumps)输送气体通风机、鼓风机、压缩机及真空泵 按流体类型按工作原理动力式：借助于高速旋转的叶轮使流体获得 能量。包括离心式、轴流式输送机械容积式：利用活塞或转子的挤压使流体升压 以获得能量。包括往复式、旋转式输送机械流体作用式：依靠能量转换原理以实现输送 流体任务。如喷射泵3制作者：黄德春第一节 离心泵 一、基本结构及工作原理化工原理课件第二章 流体输送设备离心泵(centrifugal pump)4制作者：黄德春第一节 离心泵 一、基本结构及工作原理化工原理课件第二章 流体输送设备1.基本结构固定的泵壳（Volute）旋转的叶轮(imp

3、eller)5制作者：黄德春第一节 离心泵 一、基本结构及工作原理化工原理课件第二章 流体输送设备2、离心泵的工作原理6制作者：黄德春第一节 离心泵 一、基本结构及工作原理化工原理课件第二章 流体输送设备3.离心泵的工作过程叶轮中部低压液体吸入灌泵 叶轮高 速旋转 离心作用 静压能和动能 叶轮 外缘 流道扩大 动能 静压能 液体排出 排液过程 吸液过程 泵壳 7制作者：黄德春第一节 离心泵 一、基本结构及工作原理化工原理课件第二章 流体输送设备8制作者：黄德春化工原理课件第一章 流体流动化工原理课件第二章 流体输送设备 第一节 离心泵 一、基本结构及工作原理 4.气缚现象：装设底阀 (单向阀)

4、(止逆阀 ) 9制作者：黄德春化工原理课件第二章 流体输送设备 第一节 离心泵 二、主要部件10制作者：黄德春化工原理课件第二章 流体输送设备 第一节 离心泵 二、主要部件1.叶轮作用结构 前弯叶片、后弯叶片、径向叶片类型 开式、半闭式和闭式单吸式和双吸式吸入方式 传递能量11制作者：黄德春返回12制作者：黄德春化工原理课件第二章 流体输送设备 第一节 离心泵 二、主要部件双吸式： 吸液量大无轴向推力双吸单吸13制作者：黄德春2、泵壳 汇集液体，转能装置化工原理课件第二章 流体输送设备4、轴封： 作用防止漏液 类型软填料或机械(高)密封3、导轮：未装导轮装导轮第一节 离心泵 二、主要部件14制

5、作者：黄德春化工原理课件第一章 流体流动化工原理课件第二章 流体输送设备1.性能参数第一节 离心泵 三、性能参数及特性曲线2B31型离心泵铭泵铭 牌上标标注的参数型号2B31流量20m3/h扬扬程30.8m允许许吸上真空度7.2m转转速 2900r/min效率64轴轴功率2.6kW重量363N(1)流量(Q):单位时间由泵排到管路的液体体积， m3/s 。常用单位为L/s或m3/h Q与泵的结构、尺寸、转速等有关 ，实际流量还与 管路特性有关。 15制作者：黄德春化工原理课件第二章 流体输送设备(2)扬程或压头(H):供给1N液体的有效机械能，m 第一节 离心泵 三、性能参数及特性曲线H与泵的

6、结构、转速和流量有关 扬程与升扬高度的区别：升扬高度16制作者：黄德春化工原理课件第一章 流体流动化工原理课件第二章 流体输送设备(4)轴功率(N):泵轴所需的功率，W (3)有效功率(Ne):液体由泵获得的能量，W 第一节 离心泵 三、性能参数及特性曲线NNe17制作者：黄德春化工原理课件第一章 流体流能量损失：化工原理课件第二章 流体输送设备容积损失 漏液；机械损失 机械摩擦；水力损失 液体摩擦及局部阻力；(5)效率():第一节 离心泵 三、性能参数及特性曲线小型泵的效率一般为50-70，大型泵的效率可达90左右 18制作者：黄德春化工原理课件第一章 流体流动化工原理课件第二章 流体输送设

7、备2.特性曲线 实验测定第一节 离心泵 三、性能参数及特性曲线泵性能实验装置示意图19制作者：黄德春化工原理课件第二章 流体输送设备 第一节 离心泵 三、性能参数及特性曲线l流量Q 流量计l扬程H20制作者：黄德春化工原理课件第一章 流体流动化工原理课件第二章 流体输送设备 第一节 离心泵 三、性能参数及特性曲线l轴功率N 马达天平l效率():21制作者：黄德春化工原理课件第一章 流体流动化工原理课件第二章 流体输送设备(1)HQ线: Q,H讨论：(3)Q线: Q,先后(2)NQ线: Q, NQ=0N=NminQ=0H定值最高点 设计点第一节 离心泵 三、性能参数及特性曲线22制作者：黄德春化

8、工原理课件第一章 流体流动例：吸入管内径100mm,排出管内径80mm,两测压口 间垂直距离为0.5m。转速2900r/min,以20oC清水为 介质测得流量为15L/s;泵出口 表压为2.55105Pa,入口真空度 为2.67104Pa;电动机输入功率 6.2kW,泵由电动机直接带动, 电动机效率93%。求泵的压头, 轴功率和效率。化工原理课件第二章 流体输送设备第一节 离心泵 三、性能参数及特性曲线解： (1)求H23制作者：黄德春化工原理课件第一章 流体流动化工原理课件第二章 流体输送设备第一节 离心泵 三、性能参数及特性曲线Z2-Z1=0.5m,d1=0.1m，d2=0.08m，p2=

9、2.55105Pa(表),p1=-2.67104Pa(表)，24制作者：黄德春化工原理课件第一章 流体流动化工原理课件第二章 流体输送设备(2)求NN= N输入电机传(3)求第一节 离心泵 三、性能参数及特性曲线=6.20.93100%=5.77kW25制作者：黄德春化工原理课件第二章 流体输送设备影响因素流量 (Q)扬程(H)效率() 轴功率(N)第一节 离心泵 四、特性曲线的改变和换算物性密度粘度泵转速 50m水柱)(H=2050m水柱)1.离心泵的类型第一节 离心泵 八、离心泵的类型与选择62制作者：黄德春化工原理课件第二章 流体输送设备（1）水泵性质与水相似的液体B型(IS型)单级单吸

10、悬臂式第一节 离心泵 八、离心泵的类型与选择63制作者：黄德春化工原理课件第二章 流体输送设备 第一节 离心泵 八、离心泵的类型与选择H：5-125m，Q：6.3-40064制作者：黄德春化工原理课件第二章 流体输送设备 第一节 离心泵 八、离心泵的类型与选择单级单吸离心泵65制作者：黄德春化工原理课件第二章 流体输送设备D型多级泵压头较高第一节 离心泵 八、离心泵的类型与选择H：14-351m，Q：10.8-850100D-673多级泵吸入口直径单级扬程,m级数66制作者：黄德春化工原理课件第二章 流体输送设备 第一节 离心泵 八、离心泵的类型与选择多级离心泵67制作者：黄德春化工原理课件第

11、二章 流体输送设备流量较大S型双吸泵第一节 离心泵 八、离心泵的类型与选择H：9-140m，Q：120-1250068制作者：黄德春化工原理课件第二章 流体输送设备(2)耐腐蚀泵(F型)酸、碱液等第一节 离心泵 八、离心泵的类型与选择l与被输送流体接触的材料全是耐腐蚀材料l密封要求高，一般采用机械密封。H灰口铸铁浓硫酸 B铬镍合金钢弱腐蚀性液体 M铬镍钼钛合金钢浓硝酸吸入口直径,mm 悬臂式耐腐蚀泵材料代号单端面轴封40FM1-26扬程,m69制作者：黄德春化工原理课件第二章 流体输送设备 第一节 离心泵 八、离心泵的类型与选择耐腐蚀泵(F型)70制作者：黄德春化工原理课件第二章 流体输送设备

12、 第一节 离心泵 八、离心泵的类型与选择耐腐蚀铸件71制作者：黄德春化工原理课件第二章 流体输送设备(3)油泵(Y型)石油产品轴封严格、冷却良好 100Y-1202 吸入口直径,mm 单吸油泵单级扬程级数YS双吸油泵第一节 离心泵 八、离心泵的类型与选择(4)杂质泵(P型)悬浮液和稠浆液 叶片少、流道宽(开式或半闭式 )72制作者：黄德春化工原理课件第二章 流体输送设备 第一节 离心泵 八、离心泵的类型与选择污水杂质泵73制作者：黄德春化工原理课件第二章 流体输送设备2.离心泵的选用(1)液体性质泵的类型；(2)确定流量(Qe)和压头(He)(4)核算轴功率。(3)确定泵的型号，列出主要性能参

13、数第一节 离心泵 八、离心泵的类型与选择74制作者：黄德春化工原理课件第二章 流体输送设备B 型 泵 系 列 特 性 曲 线75制作者：黄德春HQ6B33-1450-306B33A-1450-226B33B-1450-17B 型 泵 系 列 特 性 曲 线140m3/h2476制作者：黄德春化工原理课件第二章 流体输送设备例：某等径输水管路系统要求压头为18m，流 量为80m3/h, 试选择离心泵,并求该泵实际运行 时所需轴功率及因阀门调节流量而多消耗的轴 功率。 解：(1)选用IS型水泵 第一节 离心泵 八、离心泵的类型与选择已知 (2)确定Qe和He77制作者：黄德春化工原理课件第二章 流

14、体输送设备 第一节 离心泵 八、离心泵的类型与选择(3)确定泵的型号于附录21查得该泵主要性能如下： n=2900r/min，Q=100m3/h，H=20m，N=7.0kW，=78% 操作时流量为80m3/h，为了达到要求的输水量， 应改变管路特性曲线，故要用阀门调节流量。操 作时，可关小阀门，增加管路的压头损失。实际 操作时的压头应由工作点来确定。78制作者：黄德春化工原理课件第二章 流体输送设备 第一节 离心泵 八、离心泵的类型与选择m3/h由泵的特性曲线查得：Q=80m3/h时，H=21.2m79制作者：黄德春化工原理课件第二章 流体输送设备安装高度Hg 启动前灌液启动前关闭出口阀停泵前

15、关闭出口阀冬天停泵应排尽液体第一节 离心泵 八、离心泵的类型与选择泵的安装和操作防气蚀；防气缚；N=Nmin；防倒冲； 防冻裂 。80制作者：黄德春化工原理课件第二章 流体输送设备 第一节 离心泵 九、其他类型泵(1)单动泵： 结构：原理吸液排液缺点：排液量不连续不均匀泵缸；活塞；活塞杆； 吸入阀、排出阀 往复泵 （Reciprocating pump ）81制作者：黄德春化工原理课件第二章 流体输送设备(3)三联泵 排液较均匀第一节 离心泵 九、其他类型泵(2)双动泵：82制作者：黄德春化工原理课件第二章 流体输送设备 第一节 离心泵 九、其他类型泵往复泵 83制作者：黄德春化工原理课件第二章 流体输送设备l排液能力： 流 量活 塞 截 面 积活 塞 往 复 次 数活 塞 冲 程m( )位 移第一节 离心泵 九、其他类型泵(4)特点：84制作者：黄德春化工原理课件第二章 流体输送设备 第一节 离心泵 九、其