化工原理第二章少课时第一节讲稿修改.ppt

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1、第二章流体输送机械第一节液体输送机械离心泵离心泵的操作原理、构造与类型离心泵的基本方程式离心泵的主要性能参数与特性曲线离心泵性能的改变离心泵的气蚀现象与允许吸上高度离心泵的工作点与流量调节2021/7/27第二章流体输送设备作用：向系统输入能量，补充所需机械能。用于流体的输送或加压。流体输送设备：液体输送设备------泵；气体输送设备------通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。2021/7/27流体输送机械：向流体作功以提高流体机械能的装置。输送液体的机械通称为泵；例如：离心泵、往复泵、旋转泵和漩涡泵。输送气体的机械按不同的工况分别称为:

2、通风机、鼓风机、压缩机和真空泵。本章的目的：结合化工生产的特点，讨论各种流体输送机械的操作原理、基本构造与性能，合理地选择其类型、决定规格、计算功率消耗、正确安排在管路系统中的位置等.2021/7/27第一节离心泵一．离心泵的工作原理2021/7/27离心泵的工作过程：（1）开泵前，先在泵内灌满要输送的液体。（2）开泵后，泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力。液体从叶轮中心被抛向叶轮外周，压力增高。（3）在蜗形泵壳中由于流道的不断扩大，液体的流速减慢，使大部分动能转化为压力能。最后液体以较高的静压强从排出口流入排出管道。（4）泵内的液体被抛出后

3、，叶轮的中心形成了真空，液体便经吸入管路进入泵内，填补了被排除液体的位置。2021/7/27离心泵之所以能输送液体，主要是依靠高速旋转叶轮所产生的离心力，因此称为离心泵。2021/7/27气缚离心泵启动时，如果泵壳内存在空气，由于空气的密度远小于液体的密度，叶轮旋转所产生的离心力很小，叶轮中心处产生的低压不足以造成吸上液体所需要的真空度，这样，离心泵就无法工作，这种现象称作“气缚”。为了使启动前泵内充满液体，在吸入管道底部装一止逆阀。此外，在离心泵的出口管路上也装一调节阀，用于开停时调节流量。2021/7/27二、离心泵的主要部件（一）叶轮a

4、)叶轮的作用将电动机的机械能传给液体,使液体的动能有所提高。b)叶轮的分类根据结构闭式叶轮开式叶轮半闭式叶轮叶片的内侧带有前后盖板，适于输送干净流体，效率较高。没有前后盖板，适合输送含有固体颗粒的液体悬浮物。只有后盖板，可用于输送浆料或含固体悬浮物的液体，效率较低。2021/7/272021/7/27按吸液方式单吸式叶轮双吸式叶轮液体只能从叶轮一侧被吸入，结构简单。相当于两个没有盖板的单吸式叶轮背靠背并在了一起，可以从两侧吸入液体，具有较大的吸液能力，而且可以较好的消除轴向推力。2021/7/27叶轮按吸入方式分：单吸式及双吸式后盖板平衡孔单

5、吸式双吸式2021/7/27（二）泵壳泵壳的作用汇集液体，作导出液体的通道；使液体的能量发生转换，一部分动能转变为静压能。导叶轮为了减少液体直接进入蜗壳时的碰撞，在叶轮与泵壳之间有时还装有一个固定不动的带有叶片的圆盘，称为导叶轮。导叶轮上的叶片的弯曲方向与叶轮上叶片的弯曲方向相反，其弯曲角度正好与液体从叶轮流出的方向相适应，引导液体在泵壳的通道内平缓的改变方向，使能量损失减小，使动能向静压能的转换更为有效。2021/7/27三．离心泵的主要性能参数与特性曲线离心泵的性能参数（一）离心泵的流量指离心泵在单位时间里排到管路系统的液体体积，一般用Q

6、表示，单位为m3/h。又称为泵的送液能力。（二）离心泵的压头泵对单位重量的液体所提供的有效能量，以H表示，单位为m。又称为泵的扬程。2021/7/27离心泵的压头取决于：泵的结构（叶轮的直径、叶片的弯曲情况等）转速n流量Q，如何确定转速一定时，泵的压头与流量之间的关系呢？实验测定2021/7/27H的计算可根据b、c两截面间的柏努利方程：离心泵的压头又称扬程。必须注意，扬程并不等于升举高度△Z，升举高度只是扬程的一部分。2021/7/27（三）离心泵的效率离心泵输送液体时，通过电机的叶轮将电机的能量传给液体。在这个过程中，不可避免的会有能量损

7、失，也就是说泵轴转动所做的功不能全部都为液体所获得，通常用效率η来反映能量损失。这些能量损失包括：容积损失水力损失机械损失泵的效率反应了这三项能量损失的总和，又称为总效率。与泵的大小、类型、制造精密程度和所输送液体的性质有关2021/7/27轴功率：电机输入离心泵的功率,用P表示，单位为J/S,W或kW有效功率：排送到管道的液体从叶轮获得的功率，用Pe表示轴功率和有效功率之间的关系为：小型泵效率，50~70%；大型泵效率，90%。2021/7/27四、离心泵的特性曲线离心泵的H、η、P都与离心泵的Q有关，它们之间的关系由确定离心泵压头的实验来

8、测定，实验测出的一组关系曲线：H～Q、η～Q、p～Q——离心泵的特性曲线注意：特性曲线随转速而变。各种型号的离心泵都有本身独自的特性曲线，但形状基本相似，具有共同的