流体输送设备制药化工过程及设备

1、121. 掌握离心泵的工作原理、主要性能参数与特性曲线。掌握离心泵的工作原理、主要性能参数与特性曲线。2. 理解离心泵的气蚀现象与允许吸上高度。理解离心泵的气蚀现象与允许吸上高度。3. 掌握离心泵的工作点与流量调节原理。掌握离心泵的工作点与流量调节原理。4. 了解离心泵的类型与选用方法。了解离心泵的类型与选用方法。5. 了解往复泵、旋转泵和旋涡泵的结构特点及其流量调节了解往复泵、旋转泵和旋涡泵的结构特点及其流量调节方法。方法。6. 了解气体输送和压缩设备的工作原理、特点和应用。了解气体输送和压缩设备的工作原理、特点和应用。 32.2.分类：分类：输送液体输送液体泵泵输送气体输送气体风机、压缩机

2、及真空泵风机、压缩机及真空泵 1.1.作用：作用：低压低压 高压高压低处低处 高处高处近处近处 远处远处概述概述按流体类型按流体类型按作用原理：按作用原理： 离心式、往复式、旋转式离心式、往复式、旋转式流体物性不同流体物性不同操作条件各异操作条件各异41.1.基本结构基本结构固定的泵壳固定的泵壳旋转的叶轮旋转的叶轮第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备一、一、离心泵离心泵（一）离心泵的工作原理（一）离心泵的工作原理52. 工作过程工作过程叶轮中部低压叶轮中部低压液体吸入液体吸入灌液至灌液至叶轮中心叶轮中心 叶轮高叶轮高速旋转速旋转 离心作用离心作用 静压能和动能静压能和动能 叶轮叶轮外缘外缘

3、 流道扩大流道扩大 动能动能 静压能静压能 液体排出液体排出 排液过程排液过程 吸液过程吸液过程 泵壳泵壳 第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备一、一、离心泵离心泵63.3.气缚现象：气缚现象：启启动动时时泵泵内内需需灌灌满满液液体体气气缚缚现现象象不不能能启启动动无无自自吸吸液液能能力力离离心心作作用用小小若若泵泵内内存存留留空空气气 装设底阀装设底阀( (单向阀单向阀)()(止逆阀止逆阀) )第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备一、一、离心泵离心泵71.1.叶轮叶轮作用作用传递能量传递能量结构结构前弯叶片、前弯叶片、后弯叶片后弯叶片、径向叶片、径向叶片 类型类型 开式、半闭式和闭式

4、开式、半闭式和闭式单吸式和双吸式单吸式和双吸式吸入方式吸入方式（二）离心泵的主要部件（二）离心泵的主要部件第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备一、一、离心泵离心泵8第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备一、一、离心泵离心泵9双吸式：双吸式：吸液量大吸液量大无轴向推力无轴向推力第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备一、一、离心泵离心泵102.2.泵壳泵壳 汇集液体，转能装置汇集液体，转能装置3.3.轴封：轴封：作用作用防止漏液防止漏液类型类型软填料或机械软填料或机械(高高)密封密封导轮：导轮：未装导轮未装导轮装导轮装导轮第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备一、一、离心泵离心泵111.

5、1.主要性能参数主要性能参数2B31型离心泵铭牌上标注的参数型离心泵铭牌上标注的参数型号型号2B31流量流量20m3/h扬程扬程30.8m允许吸上真空度允许吸上真空度7.2m转速转速2900r/min效率效率64轴功率轴功率2.6kW重量重量363N流量流量( (Q):):单位时间由泵排到管路的液体体积，单位时间由泵排到管路的液体体积，m m3 3/h /h Q与泵的结构、尺寸、转速等有关与泵的结构、尺寸、转速等有关 （三）离心泵的主要性能参数与特性曲线（三）离心泵的主要性能参数与特性曲线第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备一、一、离心泵离心泵12扬程或压头扬程或压头( (H):):供给供

6、给1N1N液体的有效机械能，液体的有效机械能，m m H与泵的结构、转速和流量有关与泵的结构、转速和流量有关 扬程扬程与与升扬高度升扬高度的区别：的区别：212222211122 fHgugPZHgugPZ 21212212122 fHguugPPZZH 升扬高度升扬高度第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备一、一、离心泵离心泵13轴功率轴功率( (N):):泵轴所需的功率，泵轴所需的功率，W W 有效功率有效功率( (Ne e):):液体由泵获得的能量，液体由泵获得的能量，W W HgQWeWNs eeNN 第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备一、一、离心泵离心泵14能量损失：能量损失

7、：容积损失容积损失 漏液；漏液；机械损失机械损失 机械摩擦；机械摩擦；水力损失水力损失 液体摩擦及局部阻力；液体摩擦及局部阻力；效率效率():():无因次无因次,%100 NNe kWHQHgQNNe 102 第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备一、一、离心泵离心泵15 HQ线线: Q,HQ线线: Q,先先后后NQ线线: Q, N Q=0N=Nmin Q=0H定值定值最高点最高点 设计点设计点2.2.离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备一、一、离心泵离心泵16例：吸入管内径例：吸入管内径100mm,排出管内径排出管内径80mm,两测压口两测压口间垂直距离

8、为间垂直距离为0.5m。转速。转速2900r/min,以以20oC清水为介清水为介质测得流量为质测得流量为15L/s;泵出口泵出口表压为表压为2.55 105Pa,入口真空度入口真空度为为2.67 104Pa;电动机输入功率电动机输入功率6.2kW,泵由电动机直接带动泵由电动机直接带动,电动机效率电动机效率93%。求泵的压头。求泵的压头,轴功率和效率。轴功率和效率。解：解：21 ,2222211122 fHgugpZHgugpZ (1)(1)求求H第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备一、一、离心泵离心泵17021 , fH2114dQu m/s98. 24222 dQuZ2-Z1=0.5m

9、,p1=-2.67 104Pa(表表)，d1=0.1m，d2=0.08m，21212212122 fHguugppZZH p2=2.55 105Pa(表表),m/s91. 11 . 014. 31015423 第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备一、一、离心泵离心泵18(2)求求NN= N输入输入电机电机传传(3)求求NgQH m5 .29 81. 9291. 198. 281. 910001067. 21055. 25 . 02245 H=6.2 0.93 100%=5.77kW%2 .75100077. 581. 910005 .2910153 第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备

10、一、一、离心泵离心泵19影响因素影响因素流量流量(Q) 扬程扬程(H)效率效率() 轴功率轴功率(N) 2121nnQQ 2121 NN22121)(nnHH 32121 nnNN2121DDQQ 22121 DDHH32121 DDNN物物性性密度密度粘度粘度泵泵转速转速20%叶轮直径叶轮直径20%（四）离心泵性能的改变与换算（四）离心泵性能的改变与换算第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备一、一、离心泵离心泵201.1.离心泵的气蚀现象离心泵的气蚀现象kfkkgHgugpHgugp 0220022 kfkgkHguHgpgp 0202 gH kp（五）离心泵的气蚀现象与允许安装高度（五）

11、离心泵的气蚀现象与允许安装高度第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备一、一、离心泵离心泵21操作温度下操作温度下, ,液液体的饱和蒸汽压体的饱和蒸汽压kfkgkHguHgpgp 0202 vkpp 当当气化气化气泡气泡叶轮中部叶轮中部( (低压区低压区) )叶轮外缘叶轮外缘( (高压区高压区) )气泡气泡破裂破裂冲击冲击叶轮叶轮泵损害泵损害第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备一、一、离心泵离心泵222.2.泵的允许安装高度泵的允许安装高度 gH10 ,0- fvgHhgppH 第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备一、一、离心泵离心泵231.1.调节阀门调节阀门流量调节阀流量调节阀可连

12、续调节流量；可连续调节流量；阀门关小阀门关小, ,流阻增大，流阻增大， 操作费高。操作费高。2.改变转速或叶轮直径改变转速或叶轮直径（六）离心泵的流量调节（六）离心泵的流量调节第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备一、一、离心泵离心泵24（1 1）清水泵）清水泵ISIS型型(B(B型型) )1.1.离心泵的类型离心泵的类型（七）离心泵的类型与选择（七）离心泵的类型与选择第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备一、一、离心泵离心泵25H：5-125m，Q：6.3-400hm /3第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备一、一、离心泵离心泵26D D型型多级泵多级泵压头较高压头较高H：14-35

13、1m，Q：10.8-850hm /3第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备一、一、离心泵离心泵27流量较大流量较大S S型型双吸泵双吸泵H：9-140m，Q：120-12500hm /3第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备一、一、离心泵离心泵28(2)(2)耐腐蚀泵耐腐蚀泵(F(F型型)酸、碱液等酸、碱液等l与被输送流体接触的材料全是耐腐蚀材料与被输送流体接触的材料全是耐腐蚀材料l密封要求高，一般采用机械密封。密封要求高，一般采用机械密封。HH灰口铸铁灰口铸铁浓硫酸浓硫酸BB铬镍合金钢铬镍合金钢弱腐蚀性液体弱腐蚀性液体MM铬镍钼钛合金钢铬镍钼钛合金钢浓硝酸浓硝酸第第1 1节节 液体输送设

14、备液体输送设备一、一、离心泵离心泵29(3)(3)油泵油泵(Y(Y型型)石油产品石油产品轴封严格、冷却良好轴封严格、冷却良好100Y-120100Y-1202 2吸入口直径吸入口直径,mm,mm单吸油泵单吸油泵单级扬程单级扬程级数级数YSYS双吸油泵双吸油泵(4)(4)杂质泵杂质泵(P(P型型)悬浮液和稠浆液悬浮液和稠浆液叶片少、流道宽叶片少、流道宽( (开式或半闭式开式或半闭式) )第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备一、一、离心泵离心泵302.2.离心泵的选择离心泵的选择(1)(1)液体性质液体性质泵的类型；泵的类型；(2)(2)确定流量确定流量( (Qe) )和压头和压头( (He)

15、 )(4)(4)核算轴功率。核算轴功率。(3)(3)确定泵的型号，列出主要性能参数确定泵的型号，列出主要性能参数第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备一、一、离心泵离心泵31安装高度安装高度Hg 防气蚀防气蚀；启动前灌液启动前灌液防气缚；防气缚；启动前关闭出口阀启动前关闭出口阀N= =Nminmin；停泵前关闭出口阀停泵前关闭出口阀防倒冲；防倒冲；冬天停泵应排尽液体冬天停泵应排尽液体防冻裂。防冻裂。（八）离心泵的操作与注意事项（八）离心泵的操作与注意事项第第1 1节节 液体输送设备液体输送设备一、一、离心泵离心泵32（一）往复泵（一）往复泵第二节第二节 其他类型泵其他类型泵1.1.工作原理工

16、作原理吸液吸液排液排液332.2.往复泵的类型往复泵的类型(1)(1)单动泵：单动泵：排液量不均匀排液量不均匀(2)(2)双动泵：双动泵：第二节第二节 其他类型泵其他类型泵34(3)(3)三联泵三联泵回回( (旁旁) )路调节路调节3.3.往复泵的流量调节往复泵的流量调节 3421第二节第二节 其他类型泵其他类型泵35（二）旋转泵（二）旋转泵l齿轮泵齿轮泵l螺杆泵螺杆泵高压头、高粘度高压头、高粘度第二节第二节 其他类型泵其他类型泵36第第2 2节节 气体输送设备气体输送设备分类：分类： ( (表压表压),kPa),kPa (绝压绝压)通风机通风机小于1511.15鼓风机鼓风机15294小于4压

17、缩机压缩机大于294大于4真空泵真空泵进进口口出出口口pp出出口口p=00压缩比压缩比37 第第2 2节节 气体输送设备气体输送设备一、离心式通风机一、离心式通风机l出口风压出口风压低压：低压：1kPa1kPa中压：中压：1 13kPa3kPa高压：高压：3 315kPakPa38第第2 2节节 气体输送设备气体输送设备二、鼓风机二、鼓风机（一）离心（一）离心( (透平透平) )鼓风机：鼓风机：多级叶轮多级叶轮, ,但压缩比有限但压缩比有限; ;各级叶轮直径近同各级叶轮直径近同; ;选型同离心通风机。选型同离心通风机。39（二）罗茨鼓风机（二）罗茨鼓风机风量与转速成正比风量与转速成正比; ;操

18、作温度操作温度8585；出口需装稳压罐和安全阀。出口需装稳压罐和安全阀。第第2 2节节 气体输送设备气体输送设备二、鼓风机二、鼓风机40第第2 2节节 气体输送设备气体输送设备三、压缩机三、压缩机（一）旋转式压缩机（一）旋转式压缩机( (纳氏泵纳氏泵):):适于腐蚀性气体适于腐蚀性气体; ;亦可用作真空泵。亦可用作真空泵。41化工原理化工原理课件课件第第2章章 流体输送设备流体输送设备（二）往复式压缩机（二）往复式压缩机l吸气吸气压缩压缩排气排气第第2 2节节 气体输送设备气体输送设备三、压缩机三、压缩机42第第2 2节节 气体输送设备气体输送设备四、真空泵四、真空泵（一）水环真空泵：（一）水环真空泵：允许少量液体夹带允许少量液体夹带; ;适于腐蚀或爆炸性气体。适于腐蚀或爆炸性气体。43（二）喷射真空泵：（二）喷射真空泵：工作流体为蒸汽或