化工原理天大柴诚敬学时

1,第二章流体输送机械,通过本章学习，掌握化工中常用流体输送机械的基本结构、工作原理和操作特性，能够根据生产工艺要求和流体特性，合理地选择和正确操作流体输送机械，并使之在高效下安全可靠运行。,学习目的与要求,2,第二章流体输送机械,2.1概述2.1.1流体输送机械的作用,3,一、管路系统对流体输送机械的能量要求管路特性方程,管路对流体输送机械的能量要求由伯努利方程计算。对于液体，采用以单位重量（1N）流体为基准的伯努利方程式,（2-1）,J/Norm,（2-3）,4,令,方程,变为,一、管路系统对流体输送机械的能量要求管路特性方程,管路特性方程,5,对于通风机的气体输送系统，在风机进出口截面间采用以单位体积（1m3）为基准的伯努利方程式，,J/m3或Pa,（2-6）,位风压(一般可忽略),静风压,动风压,一、管路系统对流体输送机械的能量要求管路特性方程,6,流体输送机械除满足工艺上对流量和压头（对气体为风压与风量）两项主要技术指标要求外，还应满足如下要求：结构简单，重量轻，投资费用低。运行可靠，操作效率高，日常操作费用低。能适应被输送流体的特性，如黏度、可燃性、毒性、腐蚀性、爆炸性、含固体杂质等。,二管路系统对输送机械的其它性能要求,7,第二章流体输送机械,2.1概述2.1.1流体输送机械的作用,2.1.2流体输送机械的分类,8,流体输送机械的分类,通风机鼓风机压缩机真空泵,按输送流体的状态分类,输送液体输送气体,泵,9,流体输送机械的分类,按工作原理分类,动力式（叶轮式）容积式（正位移式）流体作用式,10,第二章流体输送机械,2.2离心泵2.2.1离心泵的工作原理和基本结构,11,离心泵是工业生产中应用最为广泛的液体输送机械。其突出特点是结构简单、体积小、流量均匀、调节控制方便、故障少、寿命长、适用范围广（包括流量、压头和介质性质）、购置费和操作费用均较低。,一离心泵的工作原理,12,一离心泵的工作原理,图2-1离心泵装置简图,泵壳,叶轮,吸入口,排出口,泵轴,离心泵的工作原理07,13,二离心泵的基本结构,1离心泵的叶轮,闭式半闭式开式,图2-2离心泵的叶轮,14,单吸式双吸式,图2-3离心泵的吸液方式,吸液方式,二离心泵的基本结构,平衡孔,15,2离心泵的泵壳和导轮,图2-4泵壳和导轮,二离心泵的基本结构,导轮,16,3.离心泵的轴封装置,泵轴与泵壳之间的密封称为轴封，其作用是防止泵内高压液体从间隙漏出，或避免外界空气进入泵内。常用的轴封装置有填料密封和机械密封两大类。后者适用于要求密封较高的场合，如酸、碱、易燃、易爆及有毒液体的输送。,二离心泵的基本结构,17,第二章流体输送机械,2.2离心泵2.2.1离心泵的工作原理和基本结构,2.2.2离心泵的基本方程式,18,一液体质点在叶轮中的流动,1、简化假设,(1)叶轮为具有无限薄、无限多叶片的理想叶轮，流体质点将完全沿着叶片表面而流动，流体无旋涡、无冲击损失；(2)被输送的是理想液体，液体在叶轮内流动不存在流动阻力；(3)泵内为定态流动过程。,19,2、速度三角形,图2-5液体在离心泵中流动的速度三角形,一液体质点在叶轮中的流动,20,二离心泵基本方程的表达式,表明离心泵的静压头由液体作旋转运动的圆周速度和径向的相对速度转换而获得。,离心泵基本方程式,21,简化为：,二离心泵基本方程的表达式,离心泵基本方程式,22,三离心泵理论压头影响因素分析,（1）叶轮转速和直径,直径D2,转速n,23,（2）叶片的几何形状,图2-6叶片形状及出口速度三角形,三离心泵理论压头影响因素分析,24,三离心泵理论压头影响因素分析,25,对后弯叶片，静压头的提高大于动压头的提高，其净结果是获得较高的有效压头。为获得较高的能量利用率，提高离心泵的经济指标，应采用后弯叶片。,三离心泵理论压头影响因素分析,26,（3）理论流量,三离心泵理论压头影响因素分析,对于后弯叶片，B0，HT随qT的增加而降低。,27,图2-7HT与qT的关系曲线,三离心泵理论压头影响因素分析,28,（4）液体密度离心泵的理论压头与液体密度无关。但是，在同一压头下，离心泵进出口的压力差却与液体密度成正比。,三离心泵理论压头影响因素分析,29,四离心泵实际压头、流量关系曲线的实验测定,（2-17）,离心泵特性方程式,实际的流量压头关系由实验测定。,30,四离心泵实际压头、流量关系曲线的实验测定,图2-8离心泵的HTqT、Hq关系曲线,31,练习题目,思考题,