化工流體流動(dòng)15-16學(xué)時(shí).ppt

第二章流體輸送機(jī)械 通過(guò)本章的學(xué)習(xí) 應(yīng)掌握化工中常用流體輸送機(jī)械的基本結(jié)構(gòu) 工作原理和操作特性 能夠根據(jù)生產(chǎn)工藝要求和流體特性 合理地選擇流體輸送機(jī)械 學(xué)習(xí)目的與要求 2 1概述 2 1 1流體輸送機(jī)械的作用與要求 第二章流體輸送機(jī)械 一 流體輸送機(jī)械的作用 流體輸送機(jī)械的作用 向流體作功以提高流體的機(jī)械能 用于克服流體輸送過(guò)程中的機(jī)械能損失 用于提高位能 用于提高流體的壓力 管路系統(tǒng)總能量損失 向高位設(shè)備內(nèi)輸送流體 向高壓設(shè)備內(nèi)輸送流體 二 流體輸送機(jī)械的要求 流體輸送機(jī)械的要求 滿足工藝上對(duì)流量和能量的要求 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 重量輕 投資費(fèi)用低 運(yùn)行可靠 使用壽命長(zhǎng) 能適應(yīng)被輸送流體的特性 效率高 操作費(fèi)用低 2 1概述 2 1 1流體輸送機(jī)械的作用與要求 第二章流體輸送機(jī)械 2 1 2流體輸送機(jī)械的分類 一 液體輸送機(jī)械的分類 液體輸送機(jī)械 離心式 回轉(zhuǎn)式 往復(fù)式 作用式 液體輸送機(jī)械 泵 離心泵 旋渦泵 軸流泵 齒輪泵 螺桿泵 往復(fù)泵 柱塞泵 計(jì)量泵 隔膜泵 噴射泵 空氣升液器 二 氣體輸送機(jī)械的分類 氣體輸送機(jī)械 離心式 回轉(zhuǎn)式 往復(fù)式 作用式 氣體輸送機(jī)械 通風(fēng)機(jī) 鼓風(fēng)機(jī) 壓縮機(jī) 真空泵 離心通風(fēng)機(jī) 鼓風(fēng)機(jī) 壓縮機(jī) 羅茨鼓風(fēng)機(jī) 水環(huán)真空泵 蒸汽噴射真空泵 往復(fù)壓縮機(jī) 隔膜壓縮機(jī) 水噴射真空泵 2 1概述 2 2離心泵 第二章流體輸送機(jī)械 2 2 1離心泵的基本結(jié)構(gòu)與工作原理 一 離心泵的基本結(jié)構(gòu) 離心泵裝置簡(jiǎn)圖 1 葉輪 2 泵殼 3 泵軸 4 吸入口 5 吸入管 6 底閥 7 濾網(wǎng) 8 排出口 9 排出管 10 調(diào)節(jié)閥 二 離心泵的工作原理 離心泵的工作原理 啟動(dòng)前先向殼內(nèi)充滿被輸送的液體 啟動(dòng)后泵軸帶動(dòng)葉輪作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 迫使葉片間的液體旋轉(zhuǎn) 在慣性離心力的作用下 液體自葉輪中心向外周作徑向運(yùn)動(dòng) 液體在流經(jīng)葉輪過(guò)程中獲得了能量 靜壓能增高 流速增大 當(dāng)液體離開(kāi)葉輪進(jìn)入泵殼后 由于殼內(nèi)流道逐漸擴(kuò)大而減速 部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能 最后沿切向流入排出管路 二 離心泵的工作原理 動(dòng)畫(huà) 離心泵的工作原理 當(dāng)液體自葉輪中心甩向外周的同時(shí) 葉輪中心形成低壓區(qū) 由于儲(chǔ)槽液面上方的壓力大于泵吸入口的壓力 致使液體被吸進(jìn)葉輪中心 依靠葉輪的不斷運(yùn)轉(zhuǎn) 液體便連續(xù)地被吸入和排出 三 離心泵的主要部件 1 葉輪 葉輪 閉式 半閉式 開(kāi)式 輸送清潔液體 離心泵的葉輪 a 閉式 b 半閉式 c 開(kāi)式 輸送懸浮液 葉輪的作用是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳給液體 按機(jī)械結(jié)構(gòu)分類 三 離心泵的主要部件 葉輪 離心泵的吸液方式 a 單吸式 b 雙吸式 單吸式 按吸液方式分類 雙吸式 三 離心泵的主要部件 2 泵殼和導(dǎo)輪 泵殼與導(dǎo)輪 1 泵殼 2 葉輪 3 導(dǎo)輪 泵殼制成蝸牛形 蝸殼 葉輪與泵殼間帶有葉片的固定部件 導(dǎo)輪 三 離心泵的主要部件 3 軸封裝置 由于泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)而泵殼固定不動(dòng) 在軸和泵殼的接觸處有一定的間隙 為避免泵內(nèi)高壓液體沿間隙漏出 或防止外界空氣從相反方向進(jìn)入泵內(nèi) 必須設(shè)置軸封裝置 軸封 填料密封裝置 機(jī)械密封裝置 三 離心泵的主要部件 填料密封裝置 機(jī)械密封裝置 1 填料函殼 2 軟填料 3 液封圈 4 填料壓蓋 5 內(nèi)襯套 6 動(dòng)環(huán) 7 靜環(huán) 1 螺釘 2 傳動(dòng)座 3 彈簧 4 椎環(huán) 5 動(dòng)環(huán)密封圈 9 防轉(zhuǎn)銷 8 靜環(huán)密封圈 2 1概述 2 2離心泵 第二章流體輸送機(jī)械 2 2 1離心泵的基本結(jié)構(gòu)與工作原理 2 2 2離心泵的基本方程式 不要求 2 2 3離心泵的性能參數(shù)與特性曲線 一 離心泵的性能參數(shù) 1 流量 定義 符號(hào) 單位 單位時(shí)間內(nèi)排到管路系統(tǒng)的液體體積 m3 s m3 h L s 影響因素 一 離心泵的性能參數(shù) 2 壓頭 揚(yáng)程 定義 符號(hào) 單位 離心泵對(duì)單位重量 1N 流體所提供的有效能量 J N m 影響因素 一 離心泵的性能參數(shù) 3 效率 定義 符號(hào) 單位 反映離心泵能量損失大小的參數(shù) 影響因素 一 離心泵的性能參數(shù) 離心泵的能量損失 容積損失 水力損失 機(jī)械損失 由于泵的泄漏所造成的能量損失 由于流體在泵內(nèi)流動(dòng)的摩擦阻力 局部阻力所造成的能量損失 由于高速旋轉(zhuǎn)的葉輪表面與液體之間 泵的各部件之間機(jī)械摩擦造成的能量損失 一 離心泵的性能參數(shù) 離心泵的總效率 小型離心泵的效率 大型離心泵的效率 一 離心泵的性能參數(shù) 4 功率 定義 單位 由電動(dòng)機(jī)輸入泵軸的功率 W kW 1 軸功率 符號(hào) 定義 單位 W kW 2 有效功率 符號(hào) 液體在單位時(shí)間內(nèi)從葉輪獲得的能量 一 離心泵的性能參數(shù) kW 二 離心泵的特性曲線 離心泵的特性曲線 離心泵的特性曲線 二 離心泵的特性曲線 設(shè)計(jì)點(diǎn) Hs Ns Qs 最佳工況參數(shù) 離心泵銘牌標(biāo)注參數(shù) 額定參數(shù) 高效率區(qū)工作范圍 三 影響離心泵性能因素分析與性能換算 1 液體物性的影響 1 密度的影響 與密度無(wú)關(guān) 保持不變 由 三 影響離心泵性能因素分析與性能換算 2 黏度的影響 被輸送液體的黏度 常溫水的黏度 泵內(nèi)液體能量損失增大 當(dāng) 泵的特性曲線發(fā)生改變 三 影響離心泵性能因素分析與性能換算 被輸送液體的運(yùn)動(dòng)黏度 當(dāng) 離心泵的流量 壓頭 效率的換算系數(shù) 離心泵輸送清水時(shí)的流量 壓頭 效率 離心泵輸送液體時(shí)的流量 壓頭 效率 離心泵的黏度換算系數(shù) 大流量 小流量 輸送清水時(shí)的最高效率 三 影響離心泵性能因素分析與性能換算 設(shè) 2 離心泵轉(zhuǎn)速的影響 轉(zhuǎn)速為n時(shí)泵的性能 轉(zhuǎn)速為時(shí)泵的性能 離心泵的比例定律 適用條件 離心泵的轉(zhuǎn)速變化不大于 三 影響離心泵性能因素分析與性能換算 設(shè) 3 離心泵葉輪直徑的影響 葉輪直徑為時(shí)泵的性能 離心泵的切割定律