当前位置:首页 >> 能源/化工 >>

第二章 流体输送机械(化工原理 谭天恩)


目录
第二章 流体输送机械
第一节 离心泵
一、离心泵的构造和工作原理 二、离心泵主要构件的结构及功能 三、离心泵的主要性能参数 四、离心泵的特性曲线 五、离心泵的工作点与流量调节 习题课 六、离心泵的安装高度 七、离心泵的类型、选用、安装与操作
1
《化工原理》电子教案/目录

目录
第二节 其它

类型泵
一、其它速度式泵 二、容积式泵 三、各类泵在化工生产中的应用

第三节 通风机、鼓风机、压缩机和真空泵
一、离心通风机 二、往复压缩机 第三版第18次印刷的教材更正

2
《化工原理》电子教案/目录

第二章 流体输送机械
?液体输送机械 ? ? ? 泵 ? ? ? ? 流体输送机械 ? ?通风机 ? ? 鼓风机 ?气体压送机械 ? ? ? ? ? ? ?压缩机 ? ?真空泵 ? ?

3/62
《化工原理》电子教案/第二章

第二章 流体输送机械
按泵的工作原理分:
离 、 ?速 度 式 : 如 心 式 轴 流 式 、 喷 射 式 等 ? ? 特点:依靠旋转的叶片向液体传送机械能 泵? ? ?容 积 式 : 如 复 式 回 转 式 等 往 、 ?
特点:机械内部的工作容积不断发生变化。

4/62
《化工原理》电子教案/第二章

第一节 离心泵
一、离心泵的构造和工作原理
1、离心泵的构造:请点击观看动画
?1、叶轮: ? ? 2、泵壳: ? 3、泵轴及轴封装置: ?
泵轴
思考: ?为什么叶片弯曲? ?泵壳呈蜗壳状? 答案见后面的内容
5/62
《化工原理》电子教案/第二章

压出导管

泵壳
叶轮

吸入导管

底阀

一、离心泵的构造和工作原理
2、离心泵的工作原理
思考: 流体在泵内都获得了哪几种能量? 其中哪种能量占主导地位? 请点击观看动画

答案:动能和静压能,其中静压能占主导
思考:泵启动前为什么要灌满液体

气缚现象 请点击观看动画
6/62
《化工原理》电子教案/第二章

二.离心泵主要构件的结构及功能
1.叶轮 请点击观看动画
叶轮是离心泵的心脏部件,有2 至6 片弯曲的叶片。
?闭 式 叶 轮 ? ?敞 式 叶 轮 ?半 闭 式 叶 轮 ?
思考:三种叶轮中哪一种效率高? 闭式叶轮的内漏最小,故效率最高,敞式叶轮 的内漏最大。 但敞式叶轮和半闭式叶轮不易发生堵塞现象
7/62
《化工原理》电子教案/第二章

二.离心泵主要构件的结构及功能
2.泵壳 呈蜗牛壳状

思考:泵壳的主要作用是什么? ①汇集液体,并导出液体; ②能量转换装置(动能变静压能)

3.导轮

请点击观看动画

固定不动
思考:为什么导轮的弯曲方向与叶片 弯曲方向相反?
答案见后面的内容
《化工原理》电子教案/第二章

8/62

二.离心泵主要构件的结构及功能
4. 轴封装置 ----减少泵内高压液体外流,或防止空气侵入泵内。
? 填料密封请点击观看动画 ? 填料如浸油或渗涂石墨的石棉带、碳纤维、氟纤维和膨胀石墨等, ? ? ? 填料不能压得过紧,也不能压得过松,应以压盖调节到有液体成滴 ? 状向外渗透。 ? 请点击观看动画 ? 机械密封 ?
由两个光滑而密切贴合的金属环形面构成,动环随轴转动,静环 装在泵壳上固定不动,二者在泵运转时保持紧贴状态以防止渗漏。

对于输送酸、碱的离心泵,密封要求比较严,多 用机械密封。
9/62
《化工原理》电子教案/第二章

三.离心泵的主要性能参数
?转 速 ? ?流 量 ? ?压 头 离心泵的主要性能参数 ? 轴功率和效率 ? ?允 许 汽 蚀 余 量 ?

铭 牌

10/62
《化工原理》电子教案/第二章

? 转速 ? 流量

?转 速 ? ?流 量 ? ?压 头 ?轴 功 率 和 效 率 ? n,单位r.p.s或r.p.m ?允 许 汽 蚀 余 量 ? Q,泵单位时间实际输出的液体量,m3/s或m3/h。

三.离心泵的主要性能参数

可测量。 ? 压头 H,又称扬程,泵对单位重量流体提供的有效能 量,m。可用如图装置测量。
在泵进口b 、泵出口 c 间列机械能衡算式:
2 2 p b ub p c uc ? ?H? ? ? h0 ? h f ?g 2 g ?g 2 g

流量计 真空表 压力表

c b

h0

pc ? pb p c ( 表 ) ? p b (真 ) H? ? ?g ?g
《化工原理》电子教案/第二章

11/62

三.离心泵的主要性能参数
理论压头----理想情况下单位重量液体所获得的能量称为 理论压头,用H? 表示。 泵的压头H与影响因素的关系式只能由实验测定,但 理想情况下的关系式则可理论推导得到。
?(1)流体为理想流体 ? 多,且叶片厚度不计。 ?( 2)叶轮的叶片数目为无穷

思考:由(1)、(2)可以得出什么结果?

由(1)? 液体在泵内无摩擦阻力损失

由(2)? 流体与叶片的相对运动的运动轨迹 可视为与叶片形状相同。
《化工原理》电子教案/第二章

12/62

理论压头H?
在1与2之间列伯努利方程式,得:
2 p 2 ? p1 c 2 ? c12 ? ? ?g 2g

H?

p2 ? p1 ?g 产生的原因:

原因一:离心力作功
1 kg液体受到的离心力为:Fc
r2 r

? ? 2r

c2
?

2

2 ? p2 ? p1 ? ? ? ? ? 2 rdr Fc dr ? ? ? ? ? ? ? ? 1 r1 r1

2 2 u2 ? u1 1 2 2 ? ? r2 ? r12 ? 2 2

?

?

1

c1
13/62

《化工原理》电子教案/第二章

理论压头H?
在1与2之间列伯努利方程式,得:
2 p 2 ? p1 c 2 ? c12 ? ? ?g 2g

H?

原因二:液体由1流到2时,由于流动通道逐渐扩大, w逐渐变小,这部分能量将转化为静压能。
2 2 ? p 2 ? p1 ? w1 ? w 2 ? ? ?g ? ? ? 2g ? ?2

c2
?

2

2 2 ? p2 ? p1 ? u2 ? u1 ? ? ? ? ? ? 2 ? ?1

1

c1
14/62

《化工原理》电子教案/第二章

理论压头H?
2 2 2 2 2 2 u2 ? u1 ? w1 ? w 2 c 2 ? c1 H? ? ? 2g 2g

液体在高速旋转的叶轮中的运动分为2种: 周向运动:

u ? ?r

沿叶片表面的运动:处处与叶片相切,速度w w2 根据余弦定理可知: 2 2 2 ? 2 w1 ? c1 ? u1 ? 2c1 u1 cos? 1
2 2 2 w2 ? c 2 ? u2 ? 2c 2 u2 cos? 2

c2
u2

思考:u1、u2孰大?

w1
1
《化工原理》电子教案/第二章

c1
15/62

w1 、w2孰大?

u1

理论压头H?

r2

c2r c2

c 2 u2 cos? 2 ? c1 u1 cos? 1 H? ? g
离心泵设计中,一般都使设计流量下的?1=90? 则cos?1=0。于是

c2u b2

c 2 u2 cos? 2 c 2 u u2 H? ? ? g g

w2
?

又 Q ? 2?r2 b2 c 2r
u2 ? c 2 u ? ctg? 2 c 2r

?2 2

?2

c2

c2r

c2u

u2

c2u

Q ? u2 ? ctg? 2 2?r2 b2
《化工原理》电子教案/第二章

w1
1

?1
u1

c1
16/62

理论压头H?
? 1? ? 1 ? 2 Qu 2 Q? ? u2 ? ? ? ???r2 ?2 ? H? ? ? ctg? 2 ? ctg? 2 ? g? 2?r2 b2 2?b2 ? g? ?

r2

c2r c2

c2u b2

思考:与H?有关的因素有哪些?分别是怎样 的关系? w2 讨论: (1) H? 与流量Q、叶轮转速?、叶 ?2 ? 2 轮的尺寸和构造(r2、b2、?2)有关;
(2)叶轮直径越大、转速越大, 则H?越大;
1
《化工原理》电子教案/第二章

?2

c2

c2r

c2u

u2

w1

?1
u1

c1
17/62

? 1? ? Qu 2 1? 2 Q? 2 H ? ? ? u2 ? ctg? 2 ? ? ???r2 ? ? ctg? 2 ? ? ? g g? 2?r2 b2 2?b2 ? ? ?
(3)在叶轮转速、直径一定时,流量 Q 与理论 压头 H?的关系受装置角? 2 的影响如下:
叶片后弯,?2<90?,ctg?2>0, 即H?随流量增大而减小; 叶片径向,?2=90?,ctg?2=0, 即H?不随流量而变化; 叶片前弯,?2>90?,ctg?2<0, 即H?随流量增大而增大。
w2 ?2 w2 ?2 ?2 w2

?2>90?

?2=90
?

18/62

后弯叶片

径向叶片 《化工原理》电子教案/第二章前弯叶片

理论压头H?
似乎泵设计时应取前弯叶片,因其H ?为最高。但实际 上泵的设计都采用后弯叶片。Why? w2 w2 w2 c2小,泵内流动阻力损失小
回忆: 思考: 为什么叶片弯曲? 泵壳呈蜗壳状? 思考: 为什么导轮的弯曲 方向与叶片弯曲方向 相反?

c2 c2

c2

u2 u2 u2

后弯叶片 径向叶片 前弯叶片
《化工原理》电子教案/第二章

19/62

? 1? ? Qu 2 1? 2 Q? 2 H ? ? ? u2 ? ctg? 2 ? ? 理论压头H? ???r2 ? ? 2?b ctg? 2 ? ? ? g g? 2?r2 b2 2 ? ? ?

(4)理论压头H?与液体密度无关。 这就是说,同一台泵无论输送何种密度的液 体,对单位重量流体所能提供的能量是相同的。

20/62
《化工原理》电子教案/第二章

实际压头H 实际压头比理论压头要小。具体原因如下:
(1)叶片间的环流运动 请点击观看动画 此损失只与叶片数、液 体黏度等有关,与流量几 乎无关。 考虑这一因素后,图中 理论压头线a变为直线b 。
b

21/62
《化工原理》电子教案/第二章

实际压头H (2)阻力损失 此损失可近似视为与流 速的平方呈正比。
考虑到这项损失后, 压头线变为曲线c 。

b c

22/62
《化工原理》电子教案/第二章

实际压头H
(3)冲击损失 在设计流量下 ,此项损 失最小。流量若偏离设计量 越远,则冲击损失越大。

考虑到这项损失后,压 头线应为曲线d。

?

w2 ?2 2

?2

c2 u2

b c d
设计 流量 23/62

w1 1 ?1 c1

u1

《化工原理》电子教案/第二章

三.离心泵的主要性能参数
? 轴功率和效率 有效功率Ne=mswe=Q?gH,单位W 或kW 轴功率, 用N表示,单位W 或kW 效率?,无量纲 三者关系(如图): ? ? N e ? Q?gH

?转 速 ? ?流 量 ? ?压 头 ?轴 功 率 和 效 率 ? ?允 许 汽 蚀 余 量 ?

N

N

?电
电功率

N 电出

?传

N

N ? N电出 ? ?传 电机 N电出 ? 电功率? ?电
《化工原理》电子教案/第二章

?

Ne
Ne ? N ??
24/62



三.离心泵的主要性能参数
? 轴功率和效率 与效率?有关的各种能量损失: (1)容积损失:
内漏

?转 速 ? ?流 量 ? ?压 头 ?轴 功 率 和 效 率 ? ?允 许 汽 蚀 余 量 ?

(2)水力损失
环流损失、阻力损失和冲击损失

(3)机械损失
泵轴与轴承、密封圈等机械部件之间的摩擦

机械 容积 损失 损失

水力 损失

小型水泵:?一般为50?70% 大型泵:?可达90%以上

N

25/62

Ne

《化工原理》电子教案/第二章

三.离心泵的主要性能参数

?转 速 ? ?流 量 ? ?压 头 ?轴 功 率 和 效 率 ? ?允 许 汽 蚀 余 量 ?

允许汽蚀余量将在后面介绍。

26/62
《化工原理》电子教案/第二章

四.离心泵的特性曲线
上述这些主要性能参数间的关系无法理论推得,一般由 厂家测定,并用曲线表示出来,称为离心泵特性曲线。常 用的共有三条线,如图。
?平坦型 ? H~Q曲线 ?陡降型 ?驼峰型 ?

N~Q曲线 ?~Q曲线 测定条件: 固定转速, 20?C清水
27/62
《化工原理》电子教案/第二章

四.离心泵的特性曲线
由图可见: Q?,H ? ,N?,?有最大值(设计点)。

思考: ?离心泵启动时出 口阀门应关闭还 是打开,why? ?为什么Q=0时 ,N?0?
《化工原理》电子教案/第二章

02

高效区
最高效率?5%~8% 区域为泵高效区

设计点
28/62

离心泵特性曲线的影响因素
?液体性质 密度: ?对H~Q曲线、?~Q曲线无影响,但 N ?

Q?gH

故??,N~Q曲线上移。 Why?
2 u2 ?

?

H? ?

Qu2 Q? 2 ctg? 2 ??r2 ? ? ctg? 2 2?r2b2 2?b2 ? g g

黏度: 当?比20℃清水的大时,H?,N?,?? 实验表明,当?<20倍清水的黏度( 20℃ )时,?对特 性曲线的影响很小,可忽略不计。
29/62
《化工原理》电子教案/第二章

离心泵特性曲线的影响因素
? 叶轮转速

当转速?变化不大时(小于20%),利用出口速度三角形 相似的近似假定,可推知:
Q ? n? ? Q n H ? ? n? ? ?? ? H ?n? 3 N ? ? n? ? ?? ? N ?n?
2

比例定律

若?不变,则

思考:若泵在原转速n下的特性曲线方程为H=A+BQ2 ,则新转速n?下泵的特性曲线方程表达式?

??
《化工原理》电子教案/第二章

N e Q?gH ? 30/62 N N

离心泵特性曲线的影响因素
2 泵在原转速n下的特性曲线方程 H ? A ? BQ

n Q ? Q? n? ?n? H ? ? ? H? ? n? ?
? n? ? H ? ? A? ? ? BQ? 2 ?n?
2

2

?n? ?n? ? ? H ? ? A ? B? ? Q ? 2 ? n? ? ? n? ? H
转速增大

2

2

n?
n

0
《化工原理》电子教案/第二章

Q 31/62

离心泵特性曲线的影响因素
? 叶轮直径 当叶轮直径因切割而变小时,若变化程度小于20%,则
? Q? D2 ? Q D2 ? H ? ? D2 ? ?? ?D ? H ? 2? ?
2

切割定律
3

? N ? ? D2 ? 若?不变,则 ?? ?D ? N ? 2? ?

注意:教材式(2-15)、 (2-16c)有误

思考:若泵在原叶轮直径下的特性曲线方程为H=A+BQ2, 则叶轮切割后泵的特性曲线方程表达式?
32/62
《化工原理》电子教案/第二章

五、离心泵的工作点与流量调节
匹配:
泵提供的流量 = 管路所需的流量 泵提供的压头H = 管路所需的压头he 泵----供方 管路--需方

1、管路特性曲线
---管路所需压头he与流量关系曲线

H

泵的特性曲线

对如图所示的管路列机械能衡算式:

?

工作点

33/62
《化工原理》电子教案/第二章

Q

五、离心泵的工作点与流量调节
?p ?u2 he ? ?z ? ? ? ? hf ?g 2 g

? A ? f ?Q ?

与流量无关

与流量有关

h 完全湍流时,e ? A ? BQ

2

管路特性方程 H

泵的特性曲线

l ? le u 2 8? ?l ? le ? 2 ? hf ? ? ? Q 2 5 d 2g ? d g

?
A

工作点

34/62
《化工原理》电子教案/第二章

Q

五、离心泵的工作点与流量调节
2、流量调节
——调节阀门(改变曲线中的B) ?改变管路特性曲线 ? 两种方法 ? 缺点:多耗动力,并可能使泵低效率区工作 优点:迅速、方便,可在某一最大流量与零之间随意变动。 ?改变泵的特性曲线 ——改变n、切割叶轮 ?
阀门关小

H

泵的特性曲线
?工作点

不经常改变流量时用,大中型泵的流量 调节倾向于首先考虑采用这一技术
阀门开大

?p ?u 2 8? ?l ? le ? 2 he ? ?z ? ? ? Q 2 5 ?g 2 g ? d g ? A ? BQ 2
35/62

Q 《化工原理》电子教案/第二章

习题课
?设 计 型 ----根据流量、压头选泵 ? 将流量、压头裕量控制在10%左右。 ? ? ? Q ? (1.05 ~ 1.1)Qmax ? H ? (1.1 ~ 1.15) H max ? ?操 作 型 ?

36/62
《化工原理》电子教案/第二章

设计型问题计算举例
【例】 要用泵将水送到15 m高之处,最大流量为80 m3?h-1。此流量下管路的压头损失为3 m。试在IS 型泵 中,选定合用的一个。 【解】 题中已给出最大流量为: Q=80 m3?h-1

?u2 ?p he ? ?z ? ? ? h f ? 15 ? 0 ? 3 ? 18 m 2 ?g
取he的1.05~1.1倍则为18.9~19.8m。 查图2-18得:IS100-80-125,n=2900 r?min-1 另:IS125-100-250,n=1450 r?min-1泵虽同样合用, 但泵体较大,一般情况下都选前者。
37/62
《化工原理》电子教案/第二章

操作型问题计算举例
【例】某离心泵工作转速为n=2900r.p.m.(转/min),其特性 曲线方程为H=30-0.01V2 。当泵的出口阀全开时,管路特性 曲线方程为he=10+0.04V2,式中V的单位为m3/h,H及he的单 位均为m。求: (1)阀全开时,泵的输水量为多少? (2)要求所需供水量为上述供水量的75%时: a.若采用出口阀调节,则多损失的压头为多少m水柱? b.若采用变速调节,则泵的转速应为多少r.p.m.? 【解】 (1)

he ? 10 ? 0.04 2 V
H ? 30 ? 0.01 2 V

H ? he

V ? 20 m 3 h he ? 26m

(20,26)

38/62
《化工原理》电子教案/第二章

V 泵特性曲线方程 H ? 30 ? 0.01 2
管路特性曲线方程 he ? 10 ? 0.04 2 V

(2)多损失的压头为多少m水柱? a. 采用调节出口阀门的方法

V ? ? 20? 75% ? 15m 3 h
H ? ? 30 ? 0.01 ? 2 ? 30 ? 0.01? 152 ? 27.75m V

多损失的

? he ? 10 ? 0.04? 15 ? 19m
2

(15, 27.75)

H?

(20,26)

多损失? 27.75 ? 19 ? 8.75m

he?

(15,19)

15 20

39/62
《化工原理》电子教案/第二章

V 泵特性曲线方程 H ? 30 ? 0.01 2
管路特性曲线方程 he ? 10 ? 0.04 2 V

b. 采用调节转速的方法,则泵的转速应为多少r.p.m.?
V ? ? 20? 75% ? 15m 3 h
2 2

? he ? 10 ? 0.04? 152 ? 19m

新转速下泵的特性曲线方程为:
?n? ?n? ? ? H ? ? 30 ? 0.01? ? V ? 2 ? n? ? ? n? ?
? n? ? 19 ? 30? ? ? 0.01? 152 ? 2900?
2

n? ? 2441 . p.m. r
h e?

(20,26)
(15,19)

注意:以下解法错误!!!
n? ?

V? n ? 0.75 ? 2900 ? 2175r . p.m V

因为比例定律只适用于泵,而不能用于由泵和 管路特性曲线共同决定的工作点(管路特性曲线过 坐标原点时除外)。
《化工原理》电子教案/第二章

15 20
40/62

作业:

41/62
《化工原理》电子教案/第二章

六、离心泵的安装高度ZS
1、什么是安装高度? 泵轴与吸液方液 面间的垂直高度,称 为安装高度,用ZS表 示。可正可负。

思考:安装高度为什么受限制?

42/62
《化工原理》电子教案/第二章

六、离心泵的安装高度ZS
思考:安装高度为什么受限制?

汽蚀现象:
当pk=pv 时,K处发生部分汽化现象。 ?叶片表面产生蜂窝状腐蚀 ; ?泵体震动,并发出噪音;

叶片背面

?流量、压头、效率都明显下降;
?严重时甚至吸不上液体。 为避免汽蚀现象,安装高度必须加 以限制,即存在最大安装高度ZS,max。

43/62
《化工原理》电子教案/第二章

六、离心泵的安装高度ZS
2、最大安装高度ZS,max和允许汽蚀余量?h允许

刚好发生汽蚀时, pk=pv, pe达到最小值pe,min。
在s-s面、e-e面间列机械能衡算:
pe ,min ue2 ps ? z s ,max ? ? ? ? h f s ?e ?g ?g 2g
p s ? pe ,min ue2 ? z s ,max ? ?? ? ?g ? 2 g ? ? ? h f s ? e ? ?g ? ? p s ? p? ? pe ,min ue2 p? ? ? ?? ? ?g ? 2 g ? ?g ? ? ? h f s ? e ? ?g ? ?
最小汽蚀余量 又称最小净正吸上高度 (NPSH,Net Positive Suction Head)
《化工原理》电子教案/第二章

44/62

六、离心泵的安装高度ZS
令 ?hmin ? pe ,min

?hmin的实验测定:
用20℃清水测定。以 泵的扬程较正常值下 降3%作为发生汽蚀 的标志,测定泵刚好 发生汽蚀时的pe即可 。

于是 z s ,max

?g ps ? p? ? ? ?hmin ? ? h f s?e ?g

?

u p ? ? ----最小汽蚀余量 2 g ?g

2 e

一般规定,允许汽蚀余量 ?h允许 ? ?hmin ? 0.3 ?h允许是泵的特性参数之一,由厂家测定。
相应地,允许安装高度 p ?p z s 允 许 ? s ? ? ?h允 许 ? ? h f s?e ?g

实际的安装高度还应比允许值低0.5~1m。
45/62
《化工原理》电子教案/第二章

六、离心泵的安装高度ZS
?h允许的校正: 当输送条件与测定条件不同时,则要对Δh 允许 值进行校正。求校正系数的曲线载于泵的说明书 中。校正系数常小于1,故为简便计,也可不校 正,而将其视为外加的安全因数。

46/62
《化工原理》电子教案/第二章

七、离心泵的类型、选用、安装与操作
类型:不下百种 请点击观看动画
?清 水 泵 ? ?油 泵 ?耐 腐 蚀 泵 ? 按用途分杂质泵 ? ?锅 炉 给 水 泵 ? ?冷 凝 水 泵 ? ???
?单 级 泵 按叶轮级数分 ? ?多 级 泵

?单 吸 泵 按吸入方式分 ? ?双 吸 泵

?卧 式 按转轴的位置分 ? ?立 式
47/62
《化工原理》电子教案/第二章

七、离心泵的类型、选用、安装与操作
选用原则: 定类型-----根据流体性质及操作条件 定规格-----根据流量、压头大小,高效

高 效 区
设计点 Q

返回目录
48/62

《化工原理》电子教案/第二章

第二节
一、其它速度式泵

其它类型泵

离 、 ?速 度 式 : 如 心 式 轴 流 式 、 喷 射 式 、 ? 旋涡泵 ? ? 往 、 ?容 积 式 : 如 复 式 隔 膜 泵 、 计 量 泵 、 ? 齿轮泵、螺杆泵等 ?

49/62
《化工原理》电子教案/第二章

第二节
二、容积式泵
1、往复泵 请点击观看动画

其它类型泵

结构:泵缸、活塞、阀门、传动机构

单缸单动泵

工作原理:利用容积的变化给流体加静压能 工作循环:一次吸液,一次排液
与离心泵比较:
?启动前是否需要灌液?
-----具有自吸能力,不必灌液 ?安装高度是否有限制? ----安装高度也受限制,但无汽蚀现象 ?流量Q与压头H关系? -----流量与压头几乎无关
H

由于受泵的部件 机械强度和原动机功 率的限制,泵的扬程 不可能无限增大。 压头越大,漏损 越大.

0

Q

50/62

《化工原理》电子教案/第二章

1、往复泵
与离心泵比较:
?流量调节方法? ----流量调节不可用出口阀门调节方法。
?旁 路 调 节 流量调节方法 ? 次 ?改 变 活 塞 行 程 或 往 复 数
H
单缸单动泵

?输液量均匀性?连续性? ----输液量不均匀、不连续 请点击观看动画
0 Q

?适用于小流量、高压头的情况下输送高粘度的液体。
?效率高,通常为72?93%。
旁 路

51/62
《化工原理》电子教案/第二章

2、其他容积式泵:

离 、 ?速 度 式 : 如 心 式 轴 流 式 、 喷 射 式 、 ? 旋涡泵 ? ? 往 、 ?容 积 式 : 如 复 式 隔 膜 泵 、 计 量 泵 、 ? 齿轮泵、螺杆泵等 ?

52/62
《化工原理》电子教案/第二章

三、各类泵在化工生产中的应用
请点击观看动画 离心泵应用范围最广。特别适用于化工生产的原因是它的流 量均匀而易于调节,又能输送有腐蚀性、含悬浮物的液体。 往复泵往复泵只宜在压头高、流量也较大的情况下使用。

返回目录
53/62
《化工原理》电子教案/第二章

第三节 通风机、鼓风机、压缩机和真空泵
?速 度 式 按工作原理分 ? ?容 积 式
?通 风 机 ? ? ?鼓 风 机 ? 按用途分 ? ?压 缩 机 ? ? ? ?真 空 泵
终压p2<1.15atm,压缩比 终压p2<4atm,压缩比 终压p2>4atm,压缩比
p2 p1
p2
p2 p1 ? 1 ~ 1.15

p1

?4

p2

?4

p1

终压为大气压,压缩比近似?
54/62
《化工原理》电子教案/第二章

第三节 通风机、鼓风机、压缩机和真空泵
一、离心通风机
结构:与离心泵相似

特点:叶片数目多、短,有径向、前弯、后弯等,
通道多呈矩形

工作原理: 与离心泵相同
主要性能参数及特性曲线: 风量、风压、静风压、轴功率、效率 风量Q:以进口状态计
55/62
《化工原理》电子教案/第二章

第三节 通风机、鼓风机、压缩机和真空泵
一、离心通风机
风压pt: 又称全风压,Pa pt ? ?gH t -----每米 3 气体通过风机所获得的能量,J m 3
在风机进出口间列机械能衡算方程式:
(Pa)

pt ? ?gH t ? p2 ? p1 ?
静风压 pst

2 ? 2 u2

2

?

? 1 u12
2

p1 ? 0(表压)

u1 ? 0

pt ? p2 ?

2 ? 2 u2

2

动风压 pk

标准全风压pt0 -----用1atm、20℃空气测定的风压
若使用条件与测定条件不同,需换算:

p2 p1

pt ? ? pt0 1.2
《化工原理》电子教案/第二章

56/62

第三节 通风机、鼓风机、压缩机和真空泵
一、离心通风机
功率N:

?gQH t Qpt N? ? ? ?
η

效率?:

全压效率70%~90%
pt0 N pst Q
57/62
《化工原理》电子教案/第二章

二、往复压缩机
结构、工作原理与往复泵相似。 请点击观看动画 但因气体密度小、可压缩的特性,决 定了压缩机的阀门更加轻巧、灵活。 p 工作循环: 排气 压缩?排气?膨胀?吸气 p2
思考:为什么压缩比p2/p1不能过大? 由于余隙的存在,压缩比p2/p1 过大时, p1 新鲜吸气量会过小。 余 压缩比一般取5~7以内。超过此值,需 隙 用多级压缩。 V3
《化工原理》电子教案/第二章

绝热压缩
压缩 吸气

等温压缩
膨胀

V4

58/62

V1

二、往复压缩机
多级压缩

p 排气

在一个气缸里压缩了一次 p2 的气体,送入中间冷却器冷 却之后再送入次一气缸进行 膨胀 压缩,经几次压缩再达到所 需的终压。 p1 压缩机的级数愈多,构造 余隙 便愈复杂,因此常用的多为2 至6级,每级压缩比约为3至5。 V3 V4

压缩

吸气

V1

59/62
《化工原理》电子教案/第二章

第二章 小结
离心泵(重点) :①结构、工作原理 ②影响特性曲线的因素:?、?、n、D2 等,如何影响? 设计型、操作性 ③流量调节: 问题计算 ④安装高度:允许汽蚀余量 ⑤气缚、气蚀现象

60/62
《化工原理》电子教案/第二章

第二章 小结
往复泵: (与离心泵对比) 工作原理 特性曲线的形状 流量调节方法 安装 通风机: (与离心泵对比) 主要性能参数:风量、风压、功率、效率 特性曲线的形状

61/62
《化工原理》电子教案/第二章

第三版第18次印刷的教材更正
? 习题2-6第二行:“压力降”改为“压力损失” 答案改为:IH40-32-160,2.07 kW ? 习题2-3答案:34.75改为34.76 ? 习题2-9答案:1505转?min-1

62/62
《化工原理》电子教案/第二章


相关文章:
化工原理课后答案(中国石化出版社)_第2章____流体输送机械
化工原理课后答案(中国石化出版社)_第2章___流体输送机械_教育学_高等教育_教育专区。第二章 流体输送机械 第二章 2-l 流体输送机械 在用常温水(其密度为 10...
化工原理(第四版)习题解 第二章 流体输送机械
化工原理(第四版)习题解 第二章 流体输送机械_工学_高等教育_教育专区。第二...化工原理 习题 流体输送... 3页 免费 化工原理(第四版)谭天恩... 暂无评价...
化工原理-第二章-流体输送设备
化工原理-第二章-流体输送设备 一、选择题 1、离心泵开动以前必须充满液体是...pV ,在断面 1—1 和断面 B—B 之间列机械能街算式, 在断面 1—1 和 2...
化工原理 第二章 流体输送机械
化工原理 第二章 流体输送机械_物理_自然科学_专业资料。第二章 流体输送机械 第一节 概述 一.流体输送的需要 2 2 He e 1 1 工程上经常出现以下情况: 1....
第02章 化工原理流体输送机械练习题 谭天恩主编
第02章 化工原理流体输送机械练习题 谭天恩主编 谭天恩主编谭天恩主编隐藏>> 流体输送设备一章习题及答案一、选择题 1、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生(...
化工原理第二章.流体输送机械
化工原理化工原理隐藏>> 第二章 流体输送机械 一、填空题: 1.(3 分) 某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为 He=19m 水柱,输水 量为 0.0079...
新版化工原理习题答案(02)第二章 流体输送机械
新版化工原理习题答案(02)第二章 流体输送机械 很基础,很有用!很基础,很有用!隐藏>> 第二章 流体输送机械 1.用离心油泵将甲地油罐的油品送到乙地油罐。管路...
第2章 流体输送机械(化工原理答案 第三版上册)
第2章 流体输送机械(化工原理答案 第三版上册)_理学_高等教育_教育专区。(化工原理答案 第三版上册)今日推荐 157份文档 2015国家公务员考试备战攻略 ...
南工大化工原理《第二章流体输送机械》习题解答
南京工业大学 管国峰版本 化工原理 课后习题解答南京工业大学 管国峰版本 化工原理 课后习题解答隐藏>> 《第二章流体输送机械》习题解答 第二章流体输送机械》 1)...
“化工原理”第二章《流体输送机械》复习题
化工原理第二章流体输送机械》复习题_理学_高等教育_教育专区。流体输送机械化工原理第二章流体输送机械复习题 化工原理第二章流体输送机械复习题 流体...
更多相关标签:
化工原理流体输送机械 | 化工基础知识流体输送 | 化工原理第四版谭天恩 | 化工原理谭天恩 | 化工原理第三版谭天恩 | 化工原理 谭天恩 pdf | 化工原理谭天恩答案 | 化工原理下谭天恩答案 |