化工原理第二章 流体输送设备

1、第二章第二章流体输送机械流体输送机械教学要求教学要求2-0 2-0 概述概述2-12-1液体输送液体输送 机械机械2-22-2气体输送气体输送 和压缩机和压缩机 复习复习材料与化学工程学院材料与化学工程学院化学工程与工艺教研室化学工程与工艺教研室1精选精选ppt流体输送机械流体输送机械教学要求教学要求重重 点：离心泵的特性和选用。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；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、离心泵的根本方程式及影响扬程、流量的主要与理论扬程、离心泵的根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；特性曲线的测定、换算和应用；离心泵的工作点及其调节；气蚀现象防止措施、临界气蚀余量、必须气蚀余量、节；气蚀现象防止措施、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

2、概念及测定；泵的最大吸上真空高度；允许吸上真空高度等概念及测定；泵的安装高度确实定；泵的主要型号及选择原那么；正位移式输安装高度确实定；泵的主要型号及选择原那么；正位移式输送设备的特点及操作要点。送设备的特点及操作要点。材料与化学工程学院材料与化学工程学院化学工程与工艺教研室化学工程与工艺教研室2精选精选ppt流体输送机械流体输送机械2-0 概述概述原因：能量损失、低位向高位、低压向高压原因：能量损失、低位向高位、低压向高压方法：使流体获得机械能方法：使流体获得机械能 流体输送设备流体输送设备流体输送机械的分类：流体输送机械的分类：按工作原理：动力式、容积式按工作原理：动力式、容积式正位移式、其它类型。正位移式、其它类型。按被输送流体：泵按被输送流体：泵输送液输送液体；气体体；气体通风机、鼓风机、通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。压缩机、真空泵。1 12 2管路特性曲线管路特性曲线 HeQe的关系曲线的关系曲线材料与化学工程学院材料与化学工程学院化学工程与工艺教研室化学工程与工艺教研室3精选精选ppt流体输送机械流体输送机械2-0 概述概述取取1-1、2-2截面，基准面：截面，基准面：1

3、-1对单位重量的流体列柏努利对单位重量的流体列柏努利方程：方程：只要管路系统的布置确定，那么只要管路系统的布置确定，那么Z1、Z2、p1、p2为为定值，即上式可变形为：定值，即上式可变形为：动压头差可忽略不计动压头差可忽略不计材料与化学工程学院材料与化学工程学院化学工程与工艺教研室化学工程与工艺教研室4精选精选ppt流体输送机械流体输送机械2-0 概述概述HeQe的关系只与管路的布置有关。的关系只与管路的布置有关。材料与化学工程学院材料与化学工程学院化学工程与工艺教研室化学工程与工艺教研室5精选精选ppt流体输送机械流体输送机械2-0 概述概述评价流体输送设备性能的重要参数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，扬程：单位重量流体从流体输送设备上获得的机械能，以以H表示，也称为压头。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，以体体积量，以Q表示。表示。效率效率轴功率轴功率允许吸上真空度或必须气蚀余量允许吸上真空度或必须气蚀余量材料与化学工程学院材料与化学工程学院化学工

4、程与工艺教研室化学工程与工艺教研室6精选精选ppt流体输送机械流体输送机械2-1 液体输送机械液体输送机械 2-1-1 2-1-1 离心泵离心泵一、离心泵的工作原理与主要部件一、离心泵的工作原理与主要部件1、工作原理工作原理灌泵灌泵 启动启动 气缚现象气缚现象2、主要部件主要部件叶轮叶轮闭式闭式、半闭式半闭式、开式开式 单吸式、双吸式单吸式、双吸式密封装置密封装置：填料密封、机械密封。填料密封、机械密封。泵壳：聚集液体、能量转换装置泵壳：聚集液体、能量转换装置作用作用:机械能转移机械能转移何种叶轮的效率高何种叶轮的效率高?为什么为什么?材料与化学工程学院材料与化学工程学院化学工程与工艺教研室化学工程与工艺教研室7精选精选ppt流体输送机械流体输送机械2-1 液体输送机械液体输送机械二、离心泵的根本方程二、离心泵的根本方程 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、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。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离心泵的理想工作状况：

5、理想流体、叶轮的叶片数量为无穷多液体通过叶轮的流动液体通过叶轮的流动速度三角形：速度三角形：材料与化学工程学院材料与化学工程学院化学工程与工艺教研室化学工程与工艺教研室8精选精选ppt流体输送机械流体输送机械2-1 液体输送机械液体输送机械离心泵的理论扬程离心泵的理论扬程 推导方法：推导方法：1离心力作功；离心力作功；2欧拉平衡方程欧拉平衡方程+离心力场中的离心力场中的机械能守衡；机械能守衡；3动量矩增量与作功的关系。动量矩增量与作功的关系。材料与化学工程学院材料与化学工程学院化学工程与工艺教研室化学工程与工艺教研室9精选精选ppt流体输送机械流体输送机械2-1 液体输送机械液体输送机械理论流量理论流量QT那么那么:QT=D2b2cr2材料与化学工程学院材料与化学工程学院化学工程与工艺教研室化学工程与工艺教研室10精选精选ppt流体输送机械流体输送机械2-1 液体输送机械液体输送机械离心泵根本方程式的讨论离心泵根本方程式的讨论叶轮的直径与转速叶轮的直径与转速:n或或D2，那么，那么HT 叶片形状叶片形状：后弯叶片、径向叶片、前弯叶片。：后弯叶片、径向叶片、前弯叶片。90=9090为什么

6、工业上常采用后弯叶片？为什么工业上常采用后弯叶片？QT对理论扬程的影响：对理论扬程的影响：材料与化学工程学院材料与化学工程学院化学工程与工艺教研室化学工程与工艺教研室11精选精选ppt流体输送机械流体输送机械2-1 液体输送机械液体输送机械三、离心泵的主要性能参数与特性曲线三、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离心泵的主要性能参数流量流量Q：L/s或或m3/h。Q=f结构、尺寸、转速。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。安装在管路中离心泵的流量还与管路特性有关。扬程扬程H：m。H=F(结构、尺寸、转速、流量。安装结构、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。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，机械效率机械损失水力损失，机械效率机械损失.=0.50.7扬扬 程程理论扬程实际扬程各种原因引起的能量损失流量材料与化学工程学院材料与化学工程学院化学工程与工艺教研室化学工程与工艺教研室12精选精选ppt流体输送机械流体输送机械2-1 液体输送机械液体输送机械轴功

7、率轴功率(N):W(kW)机机械械损损失失容容积积损损失失水水力力损损失失NNe离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线实验测定泵的特性曲线一定转速下实验测定泵的特性曲线一定转速下HQ曲线：曲线：Q曲线曲线 NQ曲线曲线材料与化学工程学院材料与化学工程学院化学工程与工艺教研室化学工程与工艺教研室13精选精选ppt流体输送机械流体输送机械2-1 液体输送机械液体输送机械四、离心泵性能改变和换算四、离心泵性能改变和换算液体物性的影响液体物性的影响密度密度 粘度粘度(2010-6m2/s)离心泵转速离心泵转速(20%)不不同同转转速速下下的的速速度度三三角角形形离心泵叶轮直径离心泵叶轮直径材料与化学工程学院材料与化学工程学院化学工程与工艺教研室化学工程与工艺教研室14精选精选ppt流体输送机械流体输送机械2-1 液体输送机械液体输送机械五、离心泵的气蚀现象与安装高度五、离心泵的气蚀现象与安装高度气蚀现象气蚀现象思考题思考题:1)产生气蚀现象有什么后果？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气蚀现象与气缚现象有什么异同？同？Hgp00011p1安装高度安装高度(Hg)材料与化学工程学院

8、材料与化学工程学院化学工程与工艺教研室化学工程与工艺教研室15精选精选ppt流体输送机械流体输送机械2-1 液体输送机械液体输送机械允许吸上真空高度允许吸上真空高度(Hs)Hgp00011p1材料与化学工程学院材料与化学工程学院化学工程与工艺教研室化学工程与工艺教研室16精选精选ppt流体输送机械流体输送机械2-1 液体输送机械液体输送机械必须气蚀余量必须气蚀余量(NPSH)r考虑泵运行期间的生产条件波动考虑泵运行期间的生产条件波动,那么实际的安装高度那么实际的安装高度:材料与化学工程学院材料与化学工程学院化学工程与工艺教研室化学工程与工艺教研室17精选精选ppt流体输送机械流体输送机械2-1 液体输送机械液体输送机械六、离心泵的工作点与调节六、离心泵的工作点与调节流量流量 Q 扬扬程程 H管路特性曲线泵的特性曲线泵的特性曲线工作点Q1H1工作点工作点：泵的特性曲线泵的特性曲线管路特性曲线管路特性曲线 工作点：工作点：H=He,Q=Qe流量调节流量调节改变出口阀开度改变出口阀开度改变管路改变管路的特性曲线的特性曲线改变转速改变转速改变泵的特性曲线改变泵的特性曲线材料与化学工程学院材料与

9、化学工程学院化学工程与工艺教研室化学工程与工艺教研室18精选精选ppt流体输送机械流体输送机械2-1 液体输送机械液体输送机械组合操作同型号：组合操作同型号：H=C-KQ2 并联并联并联后并联后H=H,Q=2Q并联后的特性：并联后的特性：H=C-K(Q/2)2串联同型号：串联同型号：串联后串联后H=2H,Q=Q。串联后的特性：串联后的特性：H=2C-2KQ2选择原那么：选择原那么：单台：单台：H=C-KQ2，管路：，管路：He=A+BQe2。1CA只能选择串联；只能选择串联；2B较小，并联；较小，并联；3B较大，串联操作。较大，串联操作。材料与化学工程学院材料与化学工程学院化学工程与工艺教研室化学工程与工艺教研室19精选精选ppt流体输送机械流体输送机械2-1 液体输送机械液体输送机械七、离心泵的类型七、离心泵的类型清水泵清水泵IS型、型、D型、型、Sh型：用于输送清水及与水型：用于输送清水及与水物性相似的液体。物性相似的液体。IS型：型：Q=4.5360m3/h，H=898m。D型：级数一般为型：级数一般为29级，最多可达级，最多可达12级。级。Q=10.8850m3/h;H=143

10、51m，。，。Sh型：型：Q=112012500m3/h,H=9140m，。IS65-40-250:65吸入口直径；吸入口直径；40排除口直径；排除口直径；250叶轮直径叶轮直径耐腐蚀泵耐腐蚀泵F型型40FM1-26：40吸入口直径，吸入口直径，M与流体接触部件的材料代与流体接触部件的材料代号，号，1轴封类型代号；轴封类型代号；26扬程扬程材料与化学工程学院材料与化学工程学院化学工程与工艺教研室化学工程与工艺教研室20精选精选ppt流体输送机械流体输送机械2-1 液体输送机械液体输送机械油泵油泵Y型：双吸式为型：双吸式为YS。100Y-1202A：2叶轮级数，叶轮级数，A叶轮切割次数叶轮切割次数杂质泵杂质泵P型型 液下泵液下泵 屏蔽泵屏蔽泵八、泵的选用与校核及使用八、泵的选用与校核及使用泵泵的的计计算算设设计计型型操操作作型型：管路布置情况，管路的流量任：管路布置情况，管路的流量任务。求：选择适宜的泵，并确定务。求：选择适宜的泵，并确定泵在管路中的安装高度泵在管路中的安装高度：管路布置情况，管路的流量任务，：管路布置情况，管路的流量任务，泵的型号。求：该泵是否合用，能泵的型号。求：该泵

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