化工原理课件2流体输送机械

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1、2.流体输送机械2.1概述2.2离心泵2.3往复泵（略）2.4其它化工用泵（略）2.5气体输送机械（略）化工原理2.流体输送机械1、本章学习的目的本章是流体力学原理的具体应用。通过学习掌握工业上最常用的流体输送机械的基本结构、工作原理及操作特性，以便根据生产工艺的要求，合理地选择和正确地使用输送机械，以实现高效、可靠、安全的运行。2、本章应掌握的内容本章应重点掌握离心泵的工作原理、操作特性及其选型。3、本章学习中应注意的问题在学习过程中，加深对流体力学原理的理解，并从工程应用的角度出发，达到经济、高效

2、、安全地实现流体输送。2.1概述一、输送流体所需的能量(一)流体输送的工程目的低位高位，或低压高压，或远距离输送或高阻管路。(二)管路对输送机械要求如右图所示，在1-1和2-2截面列柏努利方程得：2.流体输送机械2.1概述2.流体输送机械2.1概述2.流体输送机械当流动进入阻力平方区时，K与qv无关的常数。——此式为管路的特性方程。2.1概述结论：1、泵向流体提供能量，用于提高流体的势能和克服管路的阻力损失，均以势能形式。2、如右图所示，阻力损失与被输送的流体量的关，显然，低阻管路系统的特性曲线较

3、为平坦(曲线1)，高阻管路的特性曲线较为陡峭(曲线2)。2.流体输送机械2.1概述3、阀门关小，，管路特性曲线变陡，在同样流量下所需补加能量。2.流体输送机械4、通常将输送机械向单位重量流体提供的能量称为机械的压头或扬程。其数值为：5、管路对输送机械的要求——提供能量质：势能（主要是压强能），为什么？量：2.1概述(三)可调用的工程手段最常用的：旋转运动——旋转式输送机械往复运动——往复式输送机械2.流体输送机械按工作原理分：离心式：e.g.离心泵旋转式：e.g.风机、电风扇往复式：e.g.打气筒、往

4、复泵流体动力作用式：e.g.喷射泵输送液体——泵，输送气体——风机和压缩机2.1概述所以，流体输送机械的分类①动力式（叶轮式）：包括离心式、轴流式；②容积式（正位移式）：包括往复式，旋转式；③其他类型：如喷射式等。2.流体输送机械返回2.2离心泵2.2.1离心泵的工作原理2.2.2离心泵的特性曲线2.2.3离心泵的流量调节和组合操作2.2.4离心泵的安装高度2.2.5离心泵的类型与选用2.流体输送机械返回2.2.1离心泵的工作原理一、离心泵的主要构件——叶轮和蜗壳1、叶轮(右图1)：是离心直接对液体做

5、功的构件，其上有4~8片后弯叶片。2、泵壳(右图2)：作用是收集导液和能量转换（动压）2.流体输送机械2.2.1离心泵的工作原理3、工作原理液体随叶轮旋转，在惯性离心力的作用下自叶轮中心被甩向外周并获得了能量，使流向叶轮外周的液体的静压强提高，流速增大。最后沿切向流入压出管道，在液体受迫由叶轮中心流向外缘的同时，在叶轮中心形成低压，液体在吸液口和叶轮中心处的势能差的作用下源源不吸入叶轮。2.流体输送机械2.2.1离心泵的工作原理二、离心泵的理论压头2.流体输送机械假设：①叶片的数目无限多，叶片的厚度

6、无限薄，从而可以认为液体完全沿着叶片的弯曲表面流动，无任何环流现象；②液体是理想流体，无摩擦阻力损失。所以，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（2-15）2.2.1离心泵的工作原理讨论：1、流量对理论压头的影响2.流体输送机械（2-18）上式表明不同形状的叶片在叶轮尺寸和转速一定时，泵的理论压头和流量之间的关系。下面就讲一讲它们之间的关系。2.2.1离心泵的工作原理2、叶片形状对理论压头的影响(1)叶片形状的类型（如下图所示）2.流体输送机械2.2.1离心泵的工作原理(2)叶

7、片开头对的影响2.流体输送机械注意：为获得较高的能量利用率，离心泵总是采用后弯叶片。由前分析，前弯叶片产生的最大，似乎前弯叶片最有利，为什么说采用后弯叶片是最好的？2.2.1离心泵的工作原理2.流体输送机械原因：的前弯叶片流体出口的绝对速度很大，此时增加的压头主要是动压头，静压头反而比后弯叶片小。动压头虽然可以通过蜗壳部分地转化为静压头，但由于大，液体在泵壳内产生的冲击剧烈得多，转换时的能量损失大为增加，效率低。故为获得较多的能量利用率，离心泵总是采用后弯叶片()。(3)液体密度对理论压头的影响从式（

8、2-15）或（2-18）均可看出与无关，也就是说被输送液体变，在其他条件不变时不变。因为：2.2.1离心泵的工作原理注意：①泵启动前，引水灌泵②吸入口必须装有底阀（止逆阀）。吸：阀开，灌泵：阀关。③底阀不能漏气，否则混入空气，使泵内的密度下降，造成压差很小，不能将液体吸入泵内，这样就会使产生“气缚”现象。2.流体输送机械返回2.2.2离心泵的特征曲线一、泵的有效功率和效率2.流体输送机械—泵的有效功率，即单位时间内液体从泵处获得的机械能，w。—泵的有效压