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1、目数,所谓目数，是指物料的粒度或粗细度，一般定义是指在1英寸*1英寸的面积内有多少个网孔数，即筛网的200网孔数，物料能通过该网孔即定义为多少目数：如200目，就是该物料能通过1英寸*1英寸内有个网孔的筛网。以此类推，目数越大，说明物料粒度越细，目数越小，说明物料粒度越大。,第一章 泵,一、概述 一、泵的概念： 泵是把机械能转化为液体的动能或压力能的流体机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传递给液体，使液体能量增加。,泵的作用？,是用来输送液体的机械。比如水、油、酸碱液、乳化液、悬浮液和液态金属等液体，也可输送液、气混合物及含悬浮固体物的液体。,二、泵的类型,1、按泵的作用原理和结构分：叶片
2、式泵 : 靠叶轮对液体的动力作用,将能量连续地传递给液体,使液体的速度能和压力能增加,然后通过压出室（通俗讲叫蜗壳）将大部分速度能转换为压力能.它可细分为离心泵、轴流泵、部分流泵和旋涡泵。容积式泵 :靠液体在工作空间容积的周期性变化,将能量周期性的传递给液体,使液体的压力增加至把液体强制排出.它可细分为往复泵和转子泵。其它型式泵 :以其他形式传递能量.常用的有喷射泵和电磁泵等。,离心泵的重要性,离心泵具有结构简单、体积小、质量轻、流量均匀、制造容易、运转和维护方便等特点。据统计在化工和石化装置中，离心泵的使用量占泵的总量的70%-80%。以武汉乙烯碳五分离装置为例，共123台泵，其中103台为
3、离心泵，所占比例约为83%。在主流程中它占得比例更高。泵相当于人的心脏一样，工艺介质相当于血液，泵做功才使得化工生产成为一个连续的过程。,离心泵剖视图,泵的转向如何判断？,有两种办法： 一、看泵的铭牌上转向箭头标示。 二、看蜗壳的出口方位。,转向不对如何调整？,这点非常重要：泵初次安装开车（我们装置开车过程也要判断），都要点一下电机，判断转向是否正确（一般电机侧看），如果转向不对，会造成机泵反转，泵不上量。这时要通知电器人员，将电机接线盒三相中的任意两相交换一下位置即可解决。,一、离心泵的基本结构,离心泵的基本结构是由六部分组成分别是：叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填料函。,1、叶轮,它是唯
4、一做功元件。叶轮有三种型式：闭式、开式、半开式。闭式叶轮由叶片、前盖板、后盖板组成。半开式叶轮由后盖板、叶片组成，开式叶轮只有叶片，无前后盖板。如图所示。叶片数通常采用6-8片，但对输送杂质液体常用2-4片。,叶轮的三种形式,2、泵体,又称蜗壳，因壳内有一个截面积逐渐扩大的蜗壳形通道. 它是泵的主体，起到支撑固定作用，并与安装轴承的托架相连接存放叶轮 作用 汇集流体 能量转化：是一个转能装置,3、泵轴,其作用是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转矩传给叶轮，所以它是传递机械能的主要部件。,4、轴承,它是套在泵轴上支撑泵轴的构件。有滚动轴承和滑动轴承两种。,（1）滚动轴承,将运转的轴与轴座之间的
5、滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件，叫滚动轴承（rollingbearing）。滚动轴承一般由外圈，内圈，滚动体和保持架组成。,滚动轴承的结构,向心角接触球轴承,轴与轴承的配合,轴承与轴的配合为基孔制，与轴承座孔的配合为基轴制。 一般为过渡配合。（可能有间隙或过盈）。,轴承的安装,轴承的安装：应采用热装。用低压蒸汽或轴承加热器。（应控制温度不超过120摄氏度）避免采用冷装，防止损坏轴承。,（2）滑动轴承,滑动轴承:在滑动轴承表面若能形成润滑膜将运动副表面分开，则滑动摩擦力可大大降低，由于运动副表面不直接接触，因此也避免了磨损。滑动轴承的承载能力大，回转精度高，润滑膜具有
6、抗冲击作用，因此，在工程上获得广泛的应用。,5、密封环,密封环的作用是防止泵的内泄漏和外泄漏，镶嵌于叶轮前后盖板和泵壳上磨损后可以更换。,6、轴封,为防止泵腔内介质外泄，在此空腔内安装机械密封来实现。对化工介质，都采用机械密封作为轴封。它不易泄漏，对特殊（易燃易爆、有毒介质）采用双机械密封。机封作为专门的一章进行详细讲解。,二、离心泵的工作原理,离心泵在启动前要灌泵。起动电机后，叶轮旋转，叶轮中的的液体在叶片的驱动下一起旋转，在离心力的作用下，液体沿液道被甩向叶轮出口，然后经排出室排出泵外，同时，叶轮入口处形成低压区，液体便不断地经过吸入管路到达泵的吸入室，再流入叶轮，这样，离心泵就能连续地工
7、作。,气缚,为何要灌泵？,因为如果不灌泵，叶轮只能带动空气旋转，因空气的密度很小，产生的离心力甚小，无力把泵内和排液管路中的 空气排出，在泵内造成一定的真空，工作液体也就吸不上来。泵的底阀是为灌泵用的。,三、离心泵的基本参数,离心泵的基本参数有6个，分别为： 流量（Q） 扬程（H） 转速 (n) 功率 (N) 效率 () 汽蚀余量 (NPSH)r 这些参数表示了离心泵工作性能的优劣。,1流量,流量泵的流量一般指泵的有效流量。表示泵在单位时间内泵排液口排出的液体量。 有体积流量和质量流量两种表示方法。 体积流量用Q表示， 单位用m3h、m3s或Ls。 质量流量用m表示，单位用kgh或kgs。 质
8、量流量和体积流量问的关系为： m=Q 式中 液体密度，kgm3,2扬程,扬程泵的扬程一般指泵的实际扬程。它是单位重量的液体(即1N液体）通过泵后所获得的总能量。,3转速,泵的转速是指泵轴每分钟的转数，用n 表示。单位为rmin。,电动机的转速计算公式是 n=(1-S)60*f/p f是电源频率 在我国 f=50Hz p电动机的磁极对数 S电机转差率,二极转速为2800-3000； 四极转速为1400-1500； 六极转速为900-1000； 八极转速为700-750.,4功率,泵的轴功率为单位时间内由原动机传递到泵主轴上的功。 泵的有效功率它是单位时间内从泵中流出的液体在泵中获得的能量。 泵的
9、有效功率公式： Pe=.g .Q .H (W) 式中：-泵输送液体的密度(kg/m3 )g 重力加速度(m/s2)Q - 泵的流量（m3/s)H 泵的扬程（m)Pe - 有效功率 (w),5效率,泵的效率：一般指总效率。为泵的有效功率Pe和轴功率p之比。是衡量泵经济性的性能参数。,6、汽蚀余量,汽蚀余量(NPSH )：泵的汽蚀余量指液体自吸入液面到泵的入口法兰处，单位重量液体所具有的能量操作温度下液体的饱和蒸气压Pv高出的所高出的那部分能量。,四、离心泵的汽蚀,NPSH Net Positive Suction Head 净正吸入头 装置汽蚀余量NPSHa（有效的净正吸头）在泵进口处单位重量液
10、体具有的超过汽化压力水头的赋予能量。（由吸入装置提供） 泵汽蚀余量NPSHr：（必须的净正吸头）是由泵本身决定的。表征泵进口部分的压力降。,汽蚀现象,汽蚀基本方程,等式的左面三项为NPSHa,右面两项为泵汽蚀余量NPSHr。,1、有效汽蚀余量,是指液流自吸液罐经吸入管路到达泵吸入口后，所具有的推动和加速液体进入叶道所高出气化压力以上的有效压力或能头，即式中 Ps液流在泵入口处的压力，Pa；Cs液流在泵入口处的速度，ms；液体密度，kgm3。,2泵必须的汽蚀余量,它反映液流从泵入口到叶轮内最低压力点K处的全部能头损失，用hr表示。为（m）式中 C0叶轮进口处的平均流速，ms；W1叶片入口处液流的
11、相对速度，ms； 1绝对流速变化及流动损失引起的阻力系数，与泵入口几何形状有关，根据试验的统计数据为1=1.21.4，低比转数的泵取大值； 2液流绕流叶片头部引起的阻力系数。试验证明，2与液流绕流叶片头部的 冲角有关，也和叶片数、叶片头部形状有关。一般在无冲击流入叶轮的情况下，取2=0.20.4。,影响hr大小的主要因素是泵的结构，如吸入室与叶轮进口的几何形状，以及泵的转速和流量等，而与吸入管路系统无关。所以，hr的大小，在一定程度上是一台泵本身抗汽蚀能性的标志。也是离心泵的一个重要性能参数。显然，hr值越小，泵越不易发生汽蚀，则要求泵入口处的富余能头ha也可小些。 有效汽蚀余量ha若能克服这
12、个能头损失hr后还有剩余，即hahr，则表示液体流到叶轮最低压力点K处时，其压力还高于液体的饱和蒸气压而不致气化，所以就不会发生汽蚀。反之，当hahr时，泵不汽蚀ha=hr时，泵开始发生汽蚀hahr |时，泵严重汽蚀,汽蚀现象产生原因,泵内最低压力点,由于叶片进口绕流的影响，泵内的最低压力点通常发生在叶片背面进口稍后处，靠近前盖板的k点。（流体转弯时离心力效应，流速大，压力低）若Pk=Pv 则发生汽蚀。,提高离心泵抗汽蚀性能的具体办法,由式1、增大吸液罐液面上的压力Pa。如长输管线上输油泵多以正压进泵，相当于增大了Pa，保证泵正常吸入运转。 2、合理确定泵的几何安装高度Hg1，可以提高装置的有
13、效汽蚀余量ha，从而使泵不会发生汽蚀。如许多集输装车常采用灌注头吸入，即吸入罐液面比泵轴线位置高，使式内的Hg1以负值代入计算，可大为提高ha。 3、尽量减小吸入管路阻力损失HA-s，即在设汁吸人管路时尽可能选用管径大些，长度短些，弯头和阀门少些等。,如何提高离心泵抗汽蚀性能,1、改进泵本身的结构参数或结构形式。使泵具有较小的汽蚀余量 ，或采用耐腐蚀材料，以提高泵的使用寿命。 2、正确合理地设计吸入管路尺寸、安装高度等，使泵入口处有足够的有效汽蚀余量泵前装置及泵的安装位置。,提高离心泵抗汽蚀性能的措施,由于汽蚀会严重影响泵的正常工作，所以必须采取措施防止汽蚀的发生。根据前面的分析可知，泵的汽蚀
14、是由泵本身的抗汽蚀性能和吸入装置条件决定的。于是，提高离心泵抗汽蚀性能有两方面措施： 一、是改进泵进口的结构参数，使泵具有较小的汽蚀余量hr，或采用耐汽蚀材料，以提高泵的使用寿命； 二、是正确合理地设计吸入管路尺寸、安装高度等，使泵入口处有足够的有效汽蚀余量ha，从而使泵不发生汽蚀。,提高离心泵抗汽蚀性能的具体办法,提高离心泵抗汽蚀性能的具体办法,提高离心泵抗汽蚀性能的具体办法,提高离心泵抗汽蚀性能的具体办法,由式1、增大吸液罐液面上的压力Pa。如长输管线上输油泵多以正压进泵，相当于增大了Pa，保证泵正常吸入运转。 2、合理确定泵的几何安装高度Hg1，可以提高装置的有效汽蚀余量ha，从而使泵不
15、会发生汽蚀。如许多集输装车常采用灌注头吸入，即吸入罐液面比泵轴线位置高，使式内的Hg1以负值代入计算，可大为提高ha。 3、尽量减小吸入管路阻力损失HA-s，即在设汁吸人管路时尽可能选用管径大些，长度短些，弯头和阀门少些等。,提高离心泵抗汽蚀性能的具体办法,4、降低液体的饱和蒸气压Pv。即输送介质的温度尽可能低些等措施，可提高装置的有效汽蚀余量。 5、在泵运行时还应注意转速不应高于规定转速，因为hr与转速的平方成正比。 6、在一般情况下，不允许用吸入管路上阀门进行流量调节，以免增大阻力损失HA-s，降低了ha。,速度三角形,欧拉方程,假设：叶片的数目无限多，叶片的厚度无限薄，从而可以认为液体完
16、全沿着叶片的弯曲表面流动，无任何环流现象；液体是理想流体，无摩擦阻力损失。在叶轮的进、出口截面到机械能衡算式，从而导出离心泵理论压头 为 ：,流量对理论压头的影响,动杨程,势杨程,叶轮出口安装角,五、离心泵的能量损失,离心泵主要有3中损失，分别是： 机械损失 容积损失 水力损失,1机械损失,泵在运转时存在机械损失，它包括轴与轴封，轴与轴承和叶轮圆盘摩擦损失所消耗的功率。,2容积损失,这部分由高压区流回低压区的液体，虽然在流经叶轮时获得了能量，但未被有效利用，而是在泵体内循环流动。因克服流动阻力又消耗掉了，这种能量损失称为容积损失。如：机封泄漏、叶轮密封环漏到入口等。,3水力损失,在离心泵工作时，流动的液体与壁面有摩擦损失，液体运动有内部摩擦损失，在液体运动速度的大小和方向发生变化时，有漩涡损失、冲击损失等。这些损失都消耗了一部分能量，通常把这部分能量损失称为水力损失，它是影响离心泵总效率的重要因素之一。水力损失与泵过流部件几何形状、壁面粗糙度、液体粘性和液体流动速度等有关。 失等。,
