《化工原理 第二章 流体输送机械.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工原理 第二章 流体输送机械.ppt（49页珍藏版）》请在知学网上搜索。
1、目录目录第二章第二章 流体输送机械流体输送机械第一节第一节 离心泵离心泵一、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化工原理化工原理电子教案电子教案/目录目录目录目录第二节第二节 其它类型泵其它类型泵 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第三节 通风机、鼓风机、压缩机和真空泵通风机、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第三版第1818次印刷的教材更正次印刷的教材更正2化工原理化工原理电子教案电子教案/目
2、录目录化工原理化工原理电子教案电子教案/第二章第二章第二章第二章 流体输送机械流体输送机械流体输送机械流体输送机械3化工原理化工原理电子教案电子教案/第二章第二章第二章第二章 流体输送机械流体输送机械按泵的工作原理分按泵的工作原理分:特点：特点：依靠旋转的叶片向液体传送机械能依靠旋转的叶片向液体传送机械能 特点：机械内部的工作容积不断发生变化。特点：机械内部的工作容积不断发生变化。4化工原理化工原理电子教案电子教案/第二章第二章第一节第一节 离心泵离心泵一、离心泵的构造和工作原理一、离心泵的构造和工作原理1 1、离心泵的构造：、离心泵的构造：思考：思考：u为什么叶片弯曲？为什么叶片弯曲？u泵壳
3、呈蜗壳状？泵壳呈蜗壳状？请点击观看动画请点击观看动画答案见后面的内容答案见后面的内容5化工原理化工原理电子教案电子教案/第二章第二章一、离心泵的构造和工作原理一、离心泵的构造和工作原理2 2、离心泵的工作原理、离心泵的工作原理请点击观看动画请点击观看动画请点击观看动画请点击观看动画思考：思考：流体在泵内都获得了哪几种能量？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？其中哪种能量占主导地位？思考：思考：泵启动前为什么要灌满液体泵启动前为什么要灌满液体气缚现象气缚现象答案：动能和静压能，其中静压能占主导答案：动能和静压能，其中静压能占主导6化工原理化工原理电子教案电子教案/第二章第二章二
4、离心泵主要构件的结构及功能二离心泵主要构件的结构及功能1叶轮叶轮闭闭式式叶叶轮轮的的内内漏漏最最小小，故故效效率率最最高高，敞敞式式叶叶轮轮的内漏最大。的内漏最大。但敞式叶轮和半闭式叶轮不易发生堵塞现象但敞式叶轮和半闭式叶轮不易发生堵塞现象请点击观看动画请点击观看动画思考：思考：三种叶轮中哪一种效率高？三种叶轮中哪一种效率高？叶轮是离心泵的心脏部件，有叶轮是离心泵的心脏部件，有2 至至6 片弯曲的叶片。片弯曲的叶片。7化工原理化工原理电子教案电子教案/第二章第二章二离心泵主要构件的结构及功能二离心泵主要构件的结构及功能思考：思考：泵壳的主要作用是什么？泵壳的主要作用是什么？2泵壳泵壳汇集液体，
5、并导出液体；汇集液体，并导出液体；能量转换装置（动能变静压能）能量转换装置（动能变静压能）呈蜗牛壳状呈蜗牛壳状 思考：思考：为什么导轮的弯曲方向与叶片为什么导轮的弯曲方向与叶片弯曲方向相反？弯曲方向相反？3导轮导轮请点击观看动画请点击观看动画答案见后面的内容答案见后面的内容固定不动固定不动 8化工原理化工原理电子教案电子教案/第二章第二章二离心泵主要构件的结构及功能二离心泵主要构件的结构及功能4.轴封装置轴封装置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，填料如浸油或渗涂石墨的石棉带、碳纤维、氟纤维和膨胀石墨等，请点击观看动画请点击观看动画-减少泵内高压液体外流，或防止空气侵入泵
6、内。减少泵内高压液体外流，或防止空气侵入泵内。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。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。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。状向外渗透。请点击观看动画请点击观看动画 对于输送酸、碱的离心泵，密封要求比较严，多对于输送酸、碱的离心泵，密封要求比较严，多用机械密封。用机械密封。9化工原理化工原理电子教案电子教案/第二章第二章
7、三离心泵的主要性能参数三离心泵的主要性能参数离心泵的主要性能参数离心泵的主要性能参数铭铭牌牌10化工原理化工原理电子教案电子教案/第二章第二章三离心泵的主要性能参数三离心泵的主要性能参数v转速转速H，又称扬程，泵对单位重量流体提供的有效能又称扬程，泵对单位重量流体提供的有效能量，量，m。可用如图装置测量。可用如图装置测量。Q，泵单位时间实际输出的液体量，泵单位时间实际输出的液体量，m3/s或或m3/h。可测量。可测量。n，单位单位r.p.s或或r.p.m在泵进口在泵进口b、泵出口、泵出口 c 间列机械能衡算式：间列机械能衡算式：v流量流量v压头压头11化工原理化工原理电子教案电子教案/第二章第
8、二章三离心泵的主要性能参数三离心泵的主要性能参数理论压头理论压头-理想情况下单位重量液体所获得的能量称为理想情况下单位重量液体所获得的能量称为 理论压头，用理论压头，用H H 表示。表示。泵的压头泵的压头H与影响因素的关系式只能由实验测定，但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。理想情况下的关系式则可理论推导得到。思考：思考：由（由（1 1）、（）、（2 2）可以得出什么结果？）可以得出什么结果？12化工原理化工原理电子教案电子教案/第二章第二章理论压头理论压头H 在在1与与2之间列伯努利方程式，得：之间列伯努利方程式，得：理论压头理论压头H 产产生的原因：生
9、的原因：原因一原因一：离心力作功：离心力作功1 kg液体受到的离心力液体受到的离心力为为：13化工原理化工原理电子教案电子教案/第二章第二章理论压头理论压头H 在在1与与2之间列伯努利方程式，得：之间列伯努利方程式，得：理论压头理论压头H 原因二：原因二：液体由液体由1流到流到2时，由于流动通道逐渐扩大，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。逐渐变小，这部分能量将转化为静压能。14化工原理化工原理电子教案电子教案/第二章第二章理论压头理论压头H 液体在高速旋转的叶轮中的运动分为液体在高速旋转的叶轮中的运动分为2种种:周向运动：周向运动：沿叶片表面的运动：沿叶片表面的运
10、动：处处与叶片相切，速度处处与叶片相切，速度wu2u1w1w2思考：思考：u1、u2孰大？孰大？w1 、w2孰大？孰大？根据余弦定理可知：根据余弦定理可知：15化工原理化工原理电子教案电子教案/第二章第二章理论压头理论压头H 1 2u2 2 2u1w1w2理论压头理论压头H 离心泵设计中，一般都使设计流量下的离心泵设计中，一般都使设计流量下的 1=90 则则coscos 1 1=0=0。于是。于是 r2b2c2uc2c2rc2uc2r16化工原理化工原理电子教案电子教案/第二章第二章理论压头理论压头H 1 2u2 2 2u1w1w2理论压头理论压头H r2b2c2uc2c2rc2uc2r思思考
11、考：与与H 有有关关的的因因素素有有哪哪些些？分分别别是是怎怎样样的关系？的关系？讨论：讨论：（1）H 与与流流量量Q、叶叶轮轮转转速速、叶叶轮的尺寸和构轮的尺寸和构造（造（r2、b2、2）有关；有关；（2）叶叶轮轮直直径径越越大大、转转速速越越大大，则则H 越大；越大；17化工原理化工原理电子教案电子教案/第二章第二章叶片后弯叶片后弯，20，即即H 随流量增大而减小；随流量增大而减小；叶片径向叶片径向，2=90，ctg 2=0，即即H 不随流量而变化不随流量而变化；叶片前弯叶片前弯，290，ctg 290 18化工原理化工原理电子教案电子教案/第二章第二章理论压头理论压头H 似乎似乎泵泵设计
12、时应设计时应取前弯叶片，因其取前弯叶片，因其H 为为最高。但最高。但实际实际上上泵的设计都采用后弯叶片。泵的设计都采用后弯叶片。WhyWhy？c2w2u2后弯叶片后弯叶片c2w2u2径向叶片径向叶片c2w2u2前弯叶片前弯叶片c2小，泵内流动阻力损失小小，泵内流动阻力损失小回忆：回忆：思考：思考：为什么叶片弯曲？为什么叶片弯曲？泵壳呈蜗壳状？泵壳呈蜗壳状？思考：思考：为什么导轮的弯曲为什么导轮的弯曲方向与叶片弯曲方向方向与叶片弯曲方向相反？相反？19化工原理化工原理电子教案电子教案/第二章第二章理论压头理论压头H（4）理论压头）理论压头H 与液体密度无关。与液体密度无关。这就是说，同一台泵无论
13、输送何种密度的液体，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。对单位重量流体所能提供的能量是相同的。20化工原理化工原理电子教案电子教案/第二章第二章实际压头实际压头H实际压头比理论压头要小。具体原因如下：实际压头比理论压头要小。具体原因如下：此此损损失失只只与与叶叶片片数数、液液体体黏黏度度等等有有关关，与与流流量量几几乎无关。乎无关。（1）叶片间的环流运动）叶片间的环流运动请点击请点击观观看动画看动画 考虑这一因素后，图中考虑这一因素后，图中理论压头线理论压头线a a变为直线变为直线化工原理化工原理电子教案电子教案/第二章第二章实际压
14、头实际压头H（2）阻力损失）阻力损失 考考虑虑到到这这项项损损失失后后，压头线变为曲线压头线变为曲线c c 。此损失可近似视为与流此损失可近似视为与流速的平方呈正比。速的平方呈正比。b bc c22化工原理化工原理电子教案电子教案/第二章第二章实际压头实际压头H（3）冲击损失）冲击损失 在在设设计计流流量量下下，此此项项损损失失最最小小。流流量量若若偏偏离离设设计计量量越远，则冲击损失越大。越远，则冲击损失越大。设计设计流量流量b bc cd d 考虑到这项损失后，压考虑到这项损失后，压头线应为曲线化工原理化工原理电子教案电子教案/第二章第二章三离心泵的主要性能参数三离
15、心泵的主要性能参数v轴功率和效率轴功率和效率轴功率，轴功率，用用N表示，单位表示，单位W 或或kW效率效率，无量纲，无量纲有效功率有效功率Ne=msweQ gH，单位单位W 或或kW 三者关系（如图）：三者关系（如图）：24化工原理化工原理电子教案电子教案/第二章第二章三离心泵的主要性能参数三离心泵的主要性能参数v轴功率和效率轴功率和效率NNe机械损失容积损失水力损失小型水泵：小型水泵：一般为一般为5050 70%70%大型泵：大型泵：可达可达90%90%以上以上（1 1）容积损失：）容积损失：（2）水力损失）水力损失（3）机械损失）机械损失内漏内漏与效率与效率 有关的各种能量损失：有关的各种
16、能量损失：环流损失、阻力损失和冲击损失环流损失、阻力损失和冲击损失 泵轴与轴承、密封圈等机械部件之间的摩擦泵轴与轴承、密封圈等机械部件之间的摩擦25化工原理化工原理电子教案电子教案/第二章第二章三离心泵的主要性能参数三离心泵的主要性能参数允许汽蚀余量将在后面介绍。允许汽蚀余量将在后面介绍。26化工原理化工原理电子教案电子教案/第二章第二章四离心泵的特性曲线四离心泵的特性曲线NQ曲线曲线 Q曲线曲线 测定条件：测定条件：固定转速，固定转速，20 C清水清水 上述这些主要性能参数间的关系无法理论推得，一般由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。用的共有三条线化工原理化工原理电子教案电子教案/第二章第二章四离心泵的特性曲线四离心泵的特性曲线设计点设计点最高效率最高效率 58区域为泵高效区区域为泵高效区由图可见：由图可见：Q，H ，N，有最大值（设计点）。有最大值（设计点）。思考：思考：离心泵启动时出离心泵启动时出口阀门应关闭还口阀门应关闭
如PPT文件的首页显示word图标，表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片，仅作为作品整体效果示例展示，禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。