《化工原理（清华大学） 第二章 小结》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工原理（清华大学） 第二章 小结（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 化 工 原 理 （上）,主讲人：戴猷元 2003.2,第二章 小 结,一、明确基本概念,1、流体输送机械： 给流体增加机械能的设备，使流 体 p ，u2/2 ， 转换为其它形式 的能量，克服磨擦阻力。 2、液体输送机械类型： 动力式泵：无自吸能力、安装位置 容积式泵：有自吸能力、安装位置,二、离心泵,工作原理和主要构件 1、原理 1) 汲入管注满水 2)给液体以动能、静压能 1520m/s 流道扩大 p管路 3) 叶轮中心形成真空 popa 2、主要构件 叶轮、泵壳、轴密封（填料密封、机械密封）,安装与运行： 安装高度（吸入管不小于泵入口） 启动前充满液体，关出口阀 运行检查，轴承 关出口阀
2、（停车）,离心泵基本方程,从理论上分析离心泵中液体质点的运动状况，获得离心泵压头和流量关系： HT= A BQT 实际关系： H = A - BQ2,离心泵的主要性能参数 1、流量 m3/h , 与转速、尺寸、结构有关 2、压头 m(液柱)，每N液体获得能量,3、效率 Ne/N= 有效功率 / 轴功率 4、轴功率： N=QHg/（利用N-Q曲线） 或N=QH/102(kw),离心泵的影响因素 1、特性曲线 Q H Q N 开启时关出口阀 Q 有最大值,2、影响因素： 1) 密度：Q=2r2b2c2sin2与无关 H=u2c2cos2/g 与无关 、离心力、p，除以g， 压头不变液柱 2) 叶轮
3、转速条件：转速变化不大 速度相似， 不变。 （速度变化小于20）,3、允许吸上高度 入口到储槽液面的最大垂直距离,离心泵工作点与流量调节 1、管路特性曲线,2、离心泵的工作点 管路需要压头泵对液体提供压头。 3、流量调节 改变管路特性曲线 改变泵特性曲线 转速 并联，串联 低阻抗管路：并联优于串联 高阻抗管路：串联优于并联,三、往复泵与离心泵 1、Q与H无关。 QAsn（单动） Q（2Aa）s n（双动） 2、压头与机械强度有关 3、*吸上高度有限、*（自吸） 4、开动时阀打开 ， N=QHg 5、旁路调节,四、离心通风机性能与特性曲线 风量：m3 / h 通过进风口的体积流率， 气体体积以进
4、口处状态计。 风压：单位体积气体(m3)获得能量。 J/m3 N/m2 （用mmH2O表示）,五、往复压缩机 （使用绝对压力）,压缩机的主要参数 排气量：（按吸入状态计）,讨论题 管道系统的配置与泵的选择 有一冷却洗涤塔直接用河水进行冷却，冬季河水温度为5，夏季河水温度为33，要求水流量为20m3/h，冬季河水水面离地面6m，夏季河水水面离地面4m。冷却洗涤塔内压力为10000Pa（表），从河水入口到泵入口的直管长为30m，其上需设吸滤底阀1个，90o弯头3个；从泵出口到冷却洗涤塔喷头的直管长为50m，其上需设止回阀1个，闸阀（半开）1个，90o弯头5个，转子流量计1个（当量长度取5m）；喷头
5、离地面高度10m，喷头的阻力系数可取10（速度按管内速度计），大气压力为760mmHg，忽略温度对粘度的影响，选用： (1)合适的管子；(2)合适的清水泵；(3)泵的安装高度。,解：(1)选用合适的管子：假设管道流速为2m/s，求出： d=0.0595m 取3in 钢管，d=0.0762m，求出满足流量为20m3/h时的管内流速：u=1.22m/s。 (2)选择合适的清水泵； 查5水： 饱和蒸气压为 917.2Pa，密度为999.8kg/m3， 粘度为1.16cp. 查33水：饱和蒸气压为5186.2Pa，密度为996.8kg/m3， 粘度为0.758cp. 计算不同温度下的Re，估算=0.0
6、2 取3in 钢管，d=0.0762m，查管件的当量长度： 吸滤底阀32m，90o弯头2.5m，止回阀6.5m， 闸阀（半开）16m。,按冬季（水温5）、夏季（水温33）分别列伯努利方程，求算所需压头： 冬季（水温5）： H=6+10+10000/999.8/9.81+0.02(32+7.5+30+6.5+16+5+12.5+50)/0.0762+101.222/2/9.81 =20.95m（液柱） 夏季（水温33）： H=4+10+10000/996.8/9.81+0.02(32+7.5+30+6.5+16+5+12.5+50)/0.0762+101.222/2/9.81 =18.96m（液
7、柱） 根据流量和所需压头，查泵手册：选流量为20m3/h，扬程为25.2m，转速2900r/min，允许吸上真空度7.2m。,(3)确定泵的安装高度：计算冬季（水温5）、夏季（水温33）时的允许安装高度。 冬季（水温5）： Hs=7.2+(10.33-10)-(917.2/9810-0.24) 1000/999.8=7.68m （液柱） Hg=7.68-1.222/2/9.81-0.02(32+7.5+30)/0.0762 1.222/2/9.81=6.22m5.22m 夏季（水温33）： Hs=7.2+(10.33-10)-(5186.2/9810-0.24) 1000/996.8=7.26m（液柱） Hg=7.26-1.222/2/9.81-0.02(32+7.5+30)/0.0762 1.222/2/9.81=5.80m4.80m 根据冬季及夏季的允许安装高度的计算结果确定：泵安装于地面以下1m处。,
