化工原理-输送设备.ppt

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1、化工原理2流体输送设备P92流体输送--克服阻力or提高或降低压强、高度、流速--作功--装置2.1液体输送设备2.1.1离心泵2.1.1.1工作原理和主要部件P94图2-2离心泵分.swf工作原理：构件与运行：泵壳泵轴叶轮叶片吸入口排出口离心泵.swf启动特点：启动前壳内灌满液体关出口阀主要作用：供能壳动能转为静压能原理：造成真空——液体吸入气缚----未灌满液体或漏气动画气缚.swf单向底阀----止逆调节阀----调流量主要部件与作用：P94-95叶轮（心脏）：供能部分动能转静压能叶片分开式闭式半开式或单吸双吸单级多级平衡孔：消振泵壳

2、：有垂直进、切线出口转变能量汇集液体轴封：防止高压液体漏出或气体漏进、填料涵、机械密封2.1.1.2基本方程式P97单位重量（N）获得能量----理论压头H∞推导：两点假设1.叶片无限多、无限薄2.理想流体P93图2-1质点运动：圆周运动u=2πRn/60nr/min相对运动w(与叶片相切)绝对速度C与u夹角α,w与u反向夹角βHp静压头，由(1)离心力作功产生的压头(2)流道扩大,部分动能转化的静压能(w12-w22)/2g两部分组成Hc动压头(c22--c12)/2gH∞=(u22-u12)/2g+(w12-w22)/2g+(c22--

3、c12)/2g为离心泵基本方程之一r2r1β22u2w2u1w1c1速度三角形c2cwuαβcrcu速度P93D2D1b2b1余弦定律w12=c12+u12–2c1u1cos1,w22=c22+u22–2c2u2cos2则H∞=(c2u2cos2–c1u1cos1）/g为离心泵基本方程之一一般1=900，cos1=0则H∞=c2u2cos2/gc2cos2=u2-cr2ctg2cr2=QT/πD2b2QT=πD2b2c2sin2D2叶轮出口直径,b2叶轮出口处叶轮的宽度H∞=u22/g–(u2ctg2/gπD2b2)

4、QT为离心泵基本方程之一讨论：1.H∞与nD的关系,norDH∞2.H∞与几何形状关系,前弯则H∞比u22/g大，后弯则H∞比u22/g小，径向则不影响3.H∞与QT关系，H∞=A–BQT，后弯QTH∞4.实际：湍流能量损失泄漏阻力冲击2.1.1.3性能参数与特性曲线P98性能：流量Q:Db2n扬程H:实测DnQ效率η：容积(泄漏-叶轮与泵壳，填料涵，平衡孔）水力（流动阻力及方向变化，流量不一致）机械损失（叶轮与流体及泵壳，转轴与填料）有效功率:Ne=QHρg轴功率N=Ne/η曲线：P99图2-6Q--H:后弯叶片Q增大则

5、H下降Q--N:一定转速下Q增大则N增大，启动时Q=0Q--η：最高效率点工况参数高效率区例1性能曲线调节HNηQH--QN--Qη--Q00HNηQHe--QeH--QM关小开大n增大norD减小并联串联教案7例1离心泵特性曲线的测定测定离心泵特性曲线的实验装置如图，实验中已测出如下一组数据，泵出口处压强表读数为p2=0.126MPa,泵进口处真空表读数为p1=0.031MPa，泵流量为Vs=10L/s,泵轴功率由功率表读出为2976W.吸入管直径d1=80mm,压出管直径d2=60mm,两测压点垂直距离(Z2-Z1)=80mm,实验介质

6、为20℃的水,试计算在此流量下泵的压头He,有效功率Ne和效率η。R2p2p1180mm解：在截面1与2间列机械能衡算式He=(Z2-Z1)+（p2--p1）/ρg+(u22--u12)/2g忽略hf1-2p1/ρg=-3.16mp2/ρg=12.8mu1=4Vs/d12=1.99m/su2=4Vs/d22=3.54m/sHe=0.08+(12.8+3.16)+(3.542-1.992)/29.81=16.5mNe=ρgHeQ=10009.8116.51010-3=1619Wη=Ne/N=1619/2976=54%He=(Z2

7、-Z1)+（p2--p1）/ρg+(u22--u12)/2g+hf1-2HeΔZΔZ

8、头泵吸入口叶轮入口压强最低处叶轮出口泵排出口大气压线2.1.1.5汽蚀与允许吸上高度P103-105图2-12汽蚀：泵内最低压强比操作条件下的饱和蒸汽压小，产生汽泡，高压液体将它