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单元二 流体输送机械
主讲人 :吕利霞
内蒙古化工职业学院
任务一 概述一、流体输送机械的作用
1 、流体输送;
2 、传递能量,使流体位能、动能、压强能升高;
二、流体输送机械的分类
液体输送机械
1 、据输送的流体分
气体输送机械
离心式
2 、据工作原理分 正位移式(容积式):包括往复式、旋转式;
流体作用式
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任务二 离心泵一、离心泵的工作原理与主要部件的结构(一)、结构及作用:
1 、叶轮
作用:将原动机的机械能传给液体,使液体的动能、压强能大幅度提高。
种类:开式、半开式、闭式
2 、泵壳(蜗壳)
作用:( 1 )汇集液体;
( 2 )转能装置:将动能转化为压强能;
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3 、轴封装置
作用:( 1)防止泵内高压液体向泵外泄漏; ( 2)防止泵外气体向泵内泄漏;种类: 填料密封和机械密封;(二)工作原理1 、排液原理:a. 启动离心泵前,先向泵内灌水(即灌泵);b.叶轮将原动机的机械能传给液体,使液体的动
能和压强能都大幅度提高 ,液体在离心力的作用下被甩到叶轮外缘;
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c. 液体在泵壳内汇集起来,在泵壳流动时动能逐渐减小,压强能逐渐增加,动能逐渐转化为压强能。
d.当液体压力大于大气压时 ,表现为液体液面的上升 ,即排液 .
2 、吸液原理:
当叶轮中心的液体被甩出去后,中间形成一暂时的低压区,当中心压力小于大气压时,表现为离心泵的吸液。
3、 “气缚”现象:由于叶轮中心存有气体,虽启动离心泵但不能送液的现象。
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二、离心泵的主要性能参数1 、流量 Q m3/h;
2 、扬程 H m;
例题:见 P77 。(略)
3、离心泵的轴功率和效率
( 1)有效功率 Ne : 单位时间内泵对液体所做的有效功。
fe Hg
pp
g
uuzzHH
12
21
22
12 2
g
pphH
12
0
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计算公式: KW
( 2)轴功率 N :单位时间内泵轴传给泵的机械能
量。
( 3)效率 η:
容积损失
泵的能量损失 水力损失
机械损失
例题: P78 。(略)
gHQN e
%100N
N e
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三、离心泵的特性曲线及影响因素
1 、特性曲线: H η
H-Q : -
N-Q : -
η-Q : - N
2 、影响因素:
密度 转速:比例定律
( 1)流体性质 ( 2)泵的性质
粘度 叶轮直径:切割定律
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比例定律:
切割定律:
1
2
1
2
D
D
Q
Q
1
2
1
2
n
n
Q
Q
2
1
2
1
2
n
n
H
H3
1
2
1
2
n
n
N
N
2
1
2
1
2
D
D
H
H3
1
2
1
2
D
D
N
N
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四、离心泵的工作点及流量调节
1 、管路特性曲线
2、泵的工作点
P
2BQAH e
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3 、流量调节
方法:
( 1 )改变管路特性曲线
调节流量阀:入口阀和出口阀
( 2 )改变泵的特性曲线
改变转速和叶轮直径
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五、离心泵的汽蚀现象和安装高度
1 、 “汽蚀”现象:
起因:泵内压力低于输送条件下被输送流体的饱和
蒸汽压。
现象:液体气化、液化导致液体对叶轮、泵壳的撞
击和剥蚀作用。
解决方法:控制泵的安装高度。
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2 、安装高度
( 1)离心泵的必需汽蚀余量
汽蚀余量:
有效汽蚀余量 :(NPSH)a
必需汽蚀余量 :(NPSH)r
关系 : (NPSH)a≥ (NPSH)r+0.5m
g
p
g
u
g
pNPSH v
2
211
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( 2)离心泵的安装高度
因此 :
实际安装时,考虑安全量 :0.5~1.0m 。
例题: P84,(略)。
10
2110
2
fg Hg
u
g
ppH
100
frv
g HNPSHg
p
g
pH
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六、离心泵的安装、运转、类型与选用
1 、安装与运转
☆计算安装高度,尽量减小进口阻力,在出口安装
单向阀;
☆启动泵前应先灌泵排气;
☆启动时关闭出口阀,停泵时先关闭出口阀;
☆定期检查泵体、轴承润滑和轴封等状况;
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2 、泵的类型与规格( 1)类型:
清水泵( IS )、 单级双吸式离心泵( S)
多级泵( D、 DG)、
耐腐蚀泵( F)、油泵( Y)、杂质泵( P)
( 2)规格: IS65-40-315
类型 入口直径: mm 出口直径 :mm 叶轮直径:mm
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(3)选用
* 根据所输送流体的种类选择泵的类型;
* 根据送液量选择泵的型号;
* 核算泵所需的轴功率;
例题:见 P87页。
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任务三 其它类型的化工用泵
一、往复泵1 、结构:泵缸、活塞、吸入阀和出口阀。
2、工作原理:
3、送液量:
单动泵:
双动泵:
实际输液量: η 为容积效率
ASnQT
SnaAQT 2
TQQ
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4、特点
( 1)送液量与容积有关;
( 2)扬程理论上与流量无关;
( 3)流量调节采用旁路调节;
( 4)启动泵前不需用灌泵,有自吸能力;
( 5)启动泵前应打开出口阀 ;
5、适用场合:
小流量,大扬程;输送高粘度流体
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6 、其它往复泵
( 1 )计量泵:
作用 :准确定量的输送液体,保证液体的配比。
( 2)隔膜泵:
适用于输送腐蚀性液体或悬浮液。
二、旋转泵(转子泵)1 、齿轮泵
结构:
适用场合:输送小流量、高扬程的粘稠的液体。
07429
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2 、螺杆泵结构:
种类:单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵
特点:压头高,效率高、流量稳定;
适用场合:输送高压、高粘度流体。
三、旋涡泵1 、结构:
叶轮、泵体
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2 、工作原理(同离心泵)
3、特性曲线: Q增加, H减小; Q 增加, Ne减小; Q 增加, η先增加后减小;4、特点:( 1)启动前应打开出口阀;( 2)调节流量用旁路调节;5、适用场合: 高扬程、小流量;
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第四节 气体输送机械
1 、作用 : ( 1)输送气体; ( 2)压缩气体; ( 3)营造真空状态;2、特点:( 1)体积大,体积流量大; ( 2)气体具有可压缩性,结构与形状特殊;3、种类: 通风机 :小于 15KPa, 压缩比为 1-1.15; 根据出口压强 鼓风机 :15-300KPa, 压缩比小于 4; 与压缩比分 压缩机 :大于 300KPa ,压缩比大于 4; 真空泵 :大气压;
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一、离心通风机
1 、结构 叶轮、机壳(矩形);2、工作原理: 同离心泵。3、性能参数( 1)风量: Q m3/h;
( 2)风压: pt Pa;
ft Hgppuu
zzgp
12
21
22
12 2
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由于 ρ g(z2-z1) 、 ρgΣHf 和 ρu12/2 可
以忽略,则:
其中: ps为静风压, pk为动风压,
pt为全风压。
( 3)轴功率与效率
kw;
kst ppu
ppp 2
22
12
1000
QpN t
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4、离心通风机的选用
( 1)据所输送气体种类和风压范围,选择风机的类型;
( 2)据风量和风压选择风机型号;
注:实际的风量和风压应换算为标准条件下的风量和风压,换算关系式为:
0
00 273
273
t
t
p
ppp
a
att
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二、鼓风机
1 、离心式
特点:设备尺寸较大,叶片数多,转速高;
2、旋转式—罗茨鼓风机
三、压缩机
1 、离心式:叶轮级数多,转速高;
流量大,易调节;
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2 、往复式:常采用分段多级压缩;
四、真空泵
1 、作用:营造真空氛
围;
2 、种类
( 1 )水环真空泵
( 2 )喷射真空泵
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