流体输送机械 lx

1、2022-5-41第二章 流体输送机械n2.1 概述概述n1.输送机械所需能量输送机械所需能量n2.常用流体输送机械常用流体输送机械n2.2 离心泵离心泵n1.工作原理和主要部件工作原理和主要部件n2.离心泵的主要性能参数离心泵的主要性能参数n3.离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线n4.离心泵的安装高度离心泵的安装高度n5.泵的工作点泵的工作点n6.离心泵的组合操作离心泵的组合操作n7.离心泵的类型和选用离心泵的类型和选用n8.离心泵的安装运转过程离心泵的安装运转过程n注意事项注意事项n作业作业n习题答案习题答案n2.3 其它类型泵其它类型泵n1 往复泵往复泵n 2. 计量泵计量泵n3.隔膜泵隔

2、膜泵n4.齿轮泵齿轮泵n5.螺杆泵螺杆泵n6.旋涡泵旋涡泵n7.各种化工用泵的比较各种化工用泵的比较n2.4 气体输送机械气体输送机械n1.概述概述n2.离心式通风机离心式通风机n3.离心式鼓风机离心式鼓风机n4.离心式压缩机离心式压缩机 n5.罗茨鼓风机罗茨鼓风机 n 6.往复式压缩机往复式压缩机 n7. 真空泵真空泵2022-5-422.1 概述n1.输送机械所需能量22J/kg2J/Nm2mmmffffupWg ZhupHZHggWHgZhHg 或式中称为压头称为升扬高度2022-5-432.常用流体输送机械n按工作原理分 离心式、往复式、旋转式、流体动力作用式n按流体相态分 液体输送机

3、械（泵） 清水泵、油泵、泥浆泵 气体压缩和输送机械 风机、压缩机、真空泵n按流体性质分 耐腐蚀碱液泵； 高、低温液氧泵； 易然易爆氢压机； 有毒流体无泄漏泵2022-5-442.2 离心泵离心泵离心泵的外观2022-5-451.工作原理和主要部件 工作原理 叶轮旋转，离心力使液体获得能量（动能） 在泵壳中部分动能转化为静压能 液体切向压出通道 叶轮中心形成真空 压差作用使液体不断吸入2022-5-46离心泵的工作原理2022-5-47离心泵的吸液方式2022-5-48离心泵装置简图离心泵装置简图2022-5-49气缚现象n指泵壳内有空气，泵启动后不能工作。n原因：气体液体n预防方法：启动前先灌

4、泵（吸入管底部安有底阀）2022-5-410主要部件n叶轮敞式、半蔽式、蔽式（见图29）n泵壳通道渐宽n轴封填料密封、机械密封2022-5-411 叶轮叶轮蔽式蔽式半蔽式半蔽式敞式敞式2022-5-412泵壳2022-5-413 轴封轴封 填料密封2022-5-414 机械密封 轴封轴封2022-5-4152022-5-416离心场中的机械能守恒2022-5-417离心泵的理论压头2022-5-4182.离心泵的主要性能参数nV流量，m3/snNe（有效功率）和Na(轴功率） nHe有效压头，m n效率nn转速，一般为12003600 r/min大型泵可达机械水力容积907050J/s/J/s

5、eeaeNWwH VgNN2J/Nm2efupHZHgg 或2022-5-419泵的比例定律n当转速变化在20内，黏度不大，效率不变时： 11222112231122;aaVnVnHenHenNnNn2022-5-4203.离心泵的特性曲线n（n一定时，从实验测出的各主要性能参数之间的关系曲线）nV此曲线的最高点为泵的设计点（对应于额定流量）nHeVV增大时，He减小nNaVNa随V的增大而增大。 当V=0时， Na为最小值。2022-5-421h/m/V3m/HNVNVHV离心泵特性曲线2022-5-4224.离心泵的安装高度离心泵的安装高度(以清水泵为例） 2022022222100.24

6、m2m10mH O 20,mH O,mH O 10mH OmH O 0.24mH OmH OgsVfgsVfuHHHHHgHHHHH式中安装高度，泵的允许吸上真空高度（在、 清水、指定流量下测得的，列入泵样本）当时当地大气压为试验条件液体的蒸汽压，为试验条件吸入管路阻力，2022-5-423 离心泵的安装高度离心泵的安装高度2022-5-4240(0 1)0.5vgfrrppHHNPSHgNPSH（）式中（）泵产品样本提供的必需气蚀余量 校核泵能否正常操作：校核泵能否正常操作：应保证 Hg(实际)Hg否则，可能发生汽蚀现象 指泵吸入口与吸入贮槽液面间允许达到的最大垂直指泵吸入口与吸入贮槽液面间

7、允许达到的最大垂直距离。距离。2022-5-425气蚀现象n安装高度Hg ，叶轮中心压力p进口 。 当p进口 液体的饱和蒸汽压时，液体部分气化，气泡产生冲击、振动、腐蚀作用。 避免方法：安装高度Hg 不能过大。2022-5-4265.泵的工作点n安装在管路中的离心泵应同时满足两条曲线 其交点即为泵的工作点（见图213）。 两台泵组合时其特性曲线由单台泵的特性曲线 组合而成。 注意:泵的工作点不同于泵的设计点。 离心泵特性曲线泵的特性方程方程）管路特性方程（柏努利VHVfHe2022-5-42722242224228()fVdlulHdgdgldVKVd g222fupHZHggHBKV (管路

8、特性曲线方程)管路特性曲线方程2022-5-428242428()8()8e5ll(l+l )ddKd gd ggd22uppBZZggg 2HBKV管路特性曲线方程2022-5-4296.离心泵的组合操作离心泵的组合操作（以两台泵组合为例）n并联：V 增大，但 V并 2 V单n串联：He增大，但 H串 2 H单 这与泵的工作点有关。 2022-5-430离心泵的组合操作离心泵的组合操作2022-5-431离心泵的组合操作离心泵的组合操作2022-5-4327.离心泵的类型和选用离心泵的类型和选用n离心泵的类型离心泵的类型2022-5-433 IS型离心水泵结构图2022-5-434多级泵20

9、22-5-435 多级离心泵示意图多级离心泵示意图2022-5-436屏蔽泵2022-5-437杂质泵：杂质泵：输送含固体颗粒的输送含固体颗粒的液体、稠厚的浆液，液体、稠厚的浆液，叶轮流道宽，叶片叶轮流道宽，叶片数少。数少。2022-5-438离心泵的选用n确定泵的类型（依据：液体性质密度、黏度、蒸汽压、腐蚀性；操作条件温度、压力等）n根据V,He,同时参考泵的工作点的效率的高低，从泵系列特性曲线上选择，或从产品样本、产品目录上查找。2022-5-439图223 IS型离心泵系列特性曲线2022-5-4408.离心泵的安装运转过程注意事项nHg允许安装高度，以免发生气蚀；n尽量降低阻力（减小管

10、长，增大管径）；n灌泵，以免发生气缚；n启动前先关闭出口阀（以免电机超负荷）；n停车前先关闭出口阀（以免液体倒流冲击叶轮）；n注意观察运转过程（噪声、压力、轴承、漏液、发热等）。2022-5-441第二章第二章 流体输送机械流体输送机械n2.3 2.3 其它类型泵其它类型泵2022-5-4421. 往复泵单动泵，供液不连续；双动泵，连续供液。结构和工作原理主要部件：泵缸；活塞；活塞杆；吸入阀、排出阀 工作原理：说明： 活塞往复运动，直接以静压能形式向液体供能。 为了耐高压，可将活塞和连杆用柱塞代替。 2022-5-443泵缸泵缸活塞、活塞杆活塞、活塞杆排出口排出口吸入口吸入口 往复泵动态示意图

11、2022-5-444图224 往复泵图225 双动往复泵2022-5-445往复泵的操作要点和流量调节 适用场合与流体 (V不太大，H较高，非腐蚀和悬浮物)安装高度有一定的限制有自吸作用，启动前无需要灌泵 一般不设出口阀，有也必须打开启动 往复泵的流量调节方法： a.用旁路阀调节流量 b.改变曲柄转速2022-5-446图229 用旁路阀调节流量 2022-5-447 2.计量泵2022-5-448计量泵工作原理示意图2022-5-449 工作原理往复泵的一种原动机偏心轮转动柱塞的往复运动 流量调节调整偏心度柱塞冲程变化调节流量。 应用场合输送量或配比要求非常精确的场合。计量泵2022-5-4

12、503.隔膜泵 工作原理往复泵的一种 流量调节调整活柱往复频率或旁路 应用场合腐蚀性的液体、固体悬浮液2022-5-451隔膜泵隔膜泵2022-5-4524.齿轮泵2022-5-453 工作原理旋转泵的一种 流量调节 应用场合转速或旁路高压头、小流量;粘稠以至膏状物;固体悬浮液。齿轮泵2022-5-4545.螺杆泵2022-5-455 工作原理旋转泵的一种; 螺纹在旋转时有推进作用。单螺杆；双螺杆；三螺杆。2022-5-456螺杆泵工作原理图2022-5-457 流量调节转速或旁路 应用场合高压头、小流量；粘稠以至膏状物；固体悬浮液螺杆泵2022-5-4586.6.旋涡泵旋涡泵（特殊类型的离心

13、泵）2022-5-459旋涡泵叶轮2022-5-460叶轮开有凹槽的圆盘引水道叶轮旋转，凹槽内液体被做功。在引水道和凹槽间往返多次，被多次做功。2 流量调节V， N 与正位移泵相同3 应用场合V，H 高压头，较小流量对固体悬浮液，高粘度流体不适用。1 工作原理特殊类型的离心泵2022-5-461项目离心式正位移式往复式旋转式离心泵旋涡泵往复泵计量泵隔膜泵齿轮泵螺杆泵流量压头效率流量调节自吸作用启动流体结构造价7.各种化工用泵的比较各种化工用泵的比较2022-5-462各种化工用泵的比较（备注）各种化工用泵的比较（备注）n流量：均匀；不均匀；尚可；随管路特性而变； 恒定；范围广、易达大流量；小流

14、量；较小流量n压头高低：不易达到高压头；压头较高；压头高。n效率：稍低、愈偏离额定越小；低；高；较高；n流量调节：出口阀；转速；旁路；冲程n自吸操作：有；没有；n启动：关闭出口阀；出口阀全开；n被输送流体：各种物料（高粘度除外）；不含固体颗粒，腐蚀性也可；精确计量；可输送悬浮液；高粘度液体；腐蚀性液体；不能输送腐蚀性或含固体颗粒液体n结构与造价：结构简单；造价低谦；结构紧凑；n加工要求高；结构复杂；造价高；体积大2022-5-4632.4 气体输送机械n1.概述概述 和液体输送机械比较：对相同的w, d, l, 气体输送机械要求的压头H要高许多 （密度的原因）； 不同类型的气体输送机械的比较：

15、 离心式、轴流式：V较大，但H较小； 正位移式：H较大，但V难以增大 （体积限制）。2022-5-464气体输送机械的分类（名称）n通风机：终压15kPa(表压）, 压缩比11.15n鼓风机：终压=15300kPa (表压） ， 1.15压缩比 4n真空泵：压缩比由真空度决定n压缩比p出 / p进 （p为绝对压力）2022-5-4652.离心式通风机离心式通风机2022-5-466压头压头 压头又称风压，为静压头Hp与动压头HK之和。2222212222N/mTTpKpuHZgguHHgZgpuppHHH 从得即2022-5-467（试验介质为20的空气，密度为1.2kg/m3。）实际使用时应

16、进行风压换算：HT,即离心式通风机离心式通风机的特性曲线的特性曲线2N/m1.2TTHH图图2392022-5-4683.离心式鼓风机结构特点外形与离心泵相似， 蜗壳形通道常为圆形。 外壳直径与厚度之比较大， 叶片数目较多， 转速较高。 单级出口表压多在30kPa以内；多级可达0.3MPa。 选型方法与离心通风相同2022-5-4694.离心式压缩机离心式压缩机 结构结构（定子与转子）（定子与转子） 转子：主轴、多级叶轮、轴套、平衡元件 定子：气缸、隔板 2022-5-470叶轮离心式压缩机离心式压缩机2022-5-471工作原理 气体叶轮中心离心力做功高速到达外围扩压器降速、增压弯道，回流器下一级叶轮中心增压多次，高压离开特性曲线 与离心通风机相似2022-5-472特点 与往复式压缩机相比：体积和重量都很小而流量很大； 供气均匀；运转平稳 易损部件少、维护方便 已有取代往复式压缩机的趋势 2022-5-4735.罗茨鼓