PPT环境工程原理课件(图文解析)2

第二章章流体输输送机机械学习目目标了解流流体输输送机机械在在工业业生产产及环环境治治理中中的应应用；；各种种类型型泵的的工作原原理、、特性性；离离心压压缩机机，罗罗茨鼓鼓风机机，各各种真真空泵泵的结结构、、工作作原理。。理解影影响离离心泵泵性能能的主主要因因素；；往复复泵的的结构构、工工作原原理及及性能能参数；；往复复压缩缩机的的工作作原理理。掌握离离心泵泵的结结构、、工作作原理理、主主要性性能参参数、、特性性曲线线，流流量调调节、安安装高高度、、操作作及选选型；；离心心通风风机的的主要要性能能参数数、特特性曲曲线及及选型。。第一节节概述在工业业生产产及环环境治治理过过程中中经常常需要要将流流体从从一个个设备备输送送到另另一个个设备备，从从一个个车间间输送送到另另一个个车间间及改改变系系统的的压力力等等等。图2-1乙醇胺法回收烟道气中CO2的流程1-吸收塔；2-贫胺冷却器；3-升压泵；4-储罐；5-热交换器；6-冷凝器；7-回流液贮槽；8-回流泵；9-再生塔；10-再沸器；11-回流器流体输送机械的类型离心式往复式旋转式流体作用式液体输送机械离心泵、旋涡泵往复泵、隔膜泵计量泵、柱塞泵齿轮泵螺杆泵轴流泵喷射泵、酸蛋空气升液器气体输送机械离心通风机离心鼓风机离心压缩机往复压缩机往复真空泵隔膜压缩机罗茨通风机液环压缩机水环真空泵蒸汽喷射泵水喷射泵第二节节离离心心泵离心泵泵是依依靠高高速旋旋转的的叶轮轮所产产生的的离心心力对对液体体做功功的流流体输输送机机械。。优点：结构简简单、、操作作调节节方便便、性性能稳稳定、、适应应范围围广、、体积积小、、流量量均匀匀、故故障少少、寿寿命长长。一、离离心泵泵的主主要部部件及及工作作原理理1.离心泵泵的主主要部部件离心泵泵的主主要构构件有有叶轮轮、泵泵壳和和轴封封，有有些还还有导导轮等等。①叶轮叶轮是是离心心泵的的核心心构件件，是是在一一圆盘盘上设设置4～12个叶片片构成成的。。开式半开（闭）式闭式主要功功能是是将原原动机机械的的机械械能传传给液液体，，使液液体的的的动动能与与静压压能均均有所所增加加。按结构构分为为：②泵壳泵壳的的形状状象蜗蜗牛，，因此此又称称为蜗蜗壳。。作用:就是汇汇集被被叶轮轮甩出出的液液体，，并在在将液液体导导向排排出口口的过过程中中实现现部分分动能能向静静压能能的转转换。。③轴封装装置用来实实现泵泵轴与与泵壳壳间密密封的的装置置。常常用的的密封封方式式有两两种，，填料料函密密封与与机械械密封封。2.离心泵泵的工工作原原理1-叶轮；；2-泵壳，，3-泵轴；；4-吸入管管；5-底阀；；6-压出管管离心泵泵装置置简图图离心泵泵的吸吸液原原理:在离心心泵启启动前前，先先灌泵泵,启动后后，叶叶轮高高速旋旋转，，带动泵内流流体一一起旋旋转，，在离离心力力的作作用下下，液液体被被迫从从叶轮轮中心心向叶叶轮外外缘运运动，，叶轮轮中心心（吸吸入口口）处处因液液体空空出而而呈负负压状状态，，这样样，在在吸入入管的的两端端就形形成了了一定定的压压差，，液体体被吸吸入泵泵体内内。离心泵泵的排排液原原理:流体进进入泵泵壳后后，沿着泵壳内内逐渐渐增大大的蜗蜗形通通道将将部分分动能能转化化为静静压能能，达达到泵泵出口口处时时压力力达到到最大大，于于是液液体被被压出出离心心泵。。如果在在启动动离心心泵前前，没没有灌泵泵，则会发发生气缚现现象。。此时，离心心泵没没有自自吸能能力。。泵灌液液后仍不能能吸液液的原原因：：①吸入入管路路的联联接法法兰不不严密密，漏漏入空空气；；②灌而而未满满，未未排净净空气气；③吸入入管底底阀失失灵或或关不不严，，灌液液不满满；④吸入入管底底阀或或滤网网被堵堵塞；；⑤吸入入管底底阀未未打开开或失失灵。。二、离心心泵的主主要性能能参数与与特性曲曲线1.离心泵的的主要性性能参数数①送液能力力单位时间间内从泵泵内排出出的液体体体积，，用Q表示，单单位m3/s。②扬程离心泵对对1N流体所做做的功，，它是1N流体在通通过离心心泵时所所获得的的能量，，用H表示，单单位m。③功率离心泵在在单位时时间内对对流体所所做的功功称为离离心泵的的有效功功率，用Pe表示，单单位W。即Pe＝HQρg④效率反映离心心泵利用用能量情情况的参参数，为为离心泵泵的有效效功率与轴功率之比。2.离心泵的的特性曲曲线①扬程-流量曲线线②效率-流量曲线线③轴功率-流量曲线线离心泵的的特性曲曲线由泵泵的生产产厂家提提供。三、影响响离心泵泵性能的的主要因因素1.流体物性性对离心心泵性能能的影响响⑴密度密度对流流量、扬扬程和效效率没有有影响，，但对轴轴功率有有影响，，轴功率率可以用用下式校校正⑵粘度当液体的的粘度增增加时，，液体在在泵内运运动时的的能量损损失增加加，从而而导致泵泵的流量量、扬程程和效率率均下降降，但轴轴功率增增加。因因此粘度度的改变变会引起起泵的特特性曲线线的变化化。当液液体的运运动粘度度大于2.0××10-6m2/s时,离心泵的的性能必必须按下下式校正正2.转速对离离心泵性性能的影影响当效率变变化不大大时，转转速变化化引起流流量、压压头和功功率的变变化符合合比例定定律，即即3.叶轮直径径对离心心泵性能能的影响响叶轮直径径变化引引起流量量、压头头和功率率的变化化符合切切割定律律，即四、离心心泵的气气蚀现象象与安装装高度1.离心泵的的吸上高高度通常把离离心泵吸吸入口截截面1-1距吸入液面面0-0的垂直距距离称作作是离心心泵的吸上上高度，，用H吸表示。泵的安装装高度不不能超过过吸上高高度的极限。。0101离心泵的吸上高度示意图～H吸2.离心泵的的气蚀现现象与危危害⑴气蚀现象象叶轮入口口处最低低压力，液体汽汽化，产生汽泡泡，受压压缩后破破灭，周周围液体体以高速速涌向汽汽泡中心心。叶轮受冲冲击而出出现剥落，泵体体振动并并发出噪噪音。(2)气蚀的危危害气蚀现象象发生时时，会产产生噪音音和引起起振动，，流量、、扬程及及效率均均会迅速速下降，，严重时时不能吸吸液。3.离心泵的的允许安安装（吸吸上）高高度（1）允许安装装高度（（或允许许吸上高高度）离心泵的的允许安安装高度度是指在在一定条条件下，，避免离离心泵发发生气蚀蚀现象的的最大安安装高度度，用Hg表示，单单位m。（2）离心泵的的允许安安装高度度计算①允许吸上上真空高高度法②允许气蚀蚀余量法法0101

离心泵的允许安装高度～Hg五、离心心泵的工工作点与与流量调调节1.管路的特特性曲线线输送任务务（流量量）与完完成任务务所需要的压压头之间间也存在在一定的的关系，，这种关系系称为管管路特性性。2.离心泵的的工作点点在性能曲曲线图上上，应为为泵的特特性曲线和管路路特性曲曲线的交交点M。我们把把这个交点M称为离心心泵在指指定管路上的的工作点。QH0HeKQ2Q~He管路特性曲线离心泵的工作点Qe～HeQ～HHM=H=HeQM=Q=QeMQMHM3.离心泵的的流量调调节①通过阀门门调节②改变转速速③改变叶轮轮直径4.离心泵的的串联与与并联①离心泵的的串联②离心泵的的并联③离心泵组组合方式式的选择择H1H2Q1Q2QDM并MQ123

并联泵组的特性分析1-单泵；2-并联；3-效率线；4-管路4Q1Q2DH1M串H1H2M132串联泵组的特性分析1-单泵；2-串联；3-管路六、离心心泵的型型号与选选用1.离心泵的的型号⑴清水泵清水泵是是化工生生产中普普遍使用用的一种种泵，适用于输输送水及及性质与与水相似似的液体体。包括IS型、D型、S型和Sh型。

IS型水泵的结构图1-泵体；2-叶轮；3-泵轴；4-填料；5-填料压盖；6-托架

IS型水泵的外型图165432D型泵是国国产多级级离心泵泵，是将将多个叶叶轮安装装在同一一个泵轴构成成的，工工作时液液体从吸吸入口吸吸入，并并依次通通过每个个叶轮，多次次接受离离心力的的作用，，从而获获得更高高的能量量。D型泵的级级数通常常为2～9级，最多多可达12级，全系系列流量范围为为10.8～850m3/hD型单吸多级离心泵示意图D型单吸多级离心泵外型图S型、SH型泵是双双吸离心心泵的代代号，但但S型泵是SH型泵的更新产产品。S型泵的吸吸入口与与排出口口均在水水泵轴心心线下方方，检修修时无需拆卸卸进、出出水管路路及电动动机。S型泵的外型图S型泵的结构图1-泵体2-泵盖3-叶轮4-密封环5-轴6-轴套7-轴承8-填料9-填料压盖(2)耐腐蚀泵泵耐腐蚀泵泵是用来来输送酸酸、碱等等腐蚀性性液体的的泵的总总称，系系列号用用F表示。(3)油泵油泵是用用来输送送油类及及石油产产品的泵泵，国产产油泵的的系列代代号为Y，如果是是双吸油油泵，则则用YS表示。(4)杂质泵用来输送送含有固固体杂质质的污液液，此类类泵大多多采用敞敞开式叶叶轮或半半闭式叶叶轮，以以防止堵堵塞。(5)磁力泵适合输送送不含固固体颗粒粒的酸、、碱、盐盐溶液；；易燃、、易爆液液体；挥挥发性液液体和有有毒液体体等等。。2.离心泵的的选用①根据被输输送液体体的性质质及操作作条件确确定泵的的类型②确定流量量③确定完成成输送任任务需要要的压头头④通过流量量与压头头在相应应类型的的系列中中选取合合适的型型号⑤校核轴功功率⑥确定泵的的安装高高度⑦列出泵在在设计点点处的性性能，供供使用时时参考七、离心心泵的安安装与操操作1.离心泵的的安装要要点①应尽量将将泵安装装在靠近近水源，，干燥明明亮的场场所，以以便于检修；；

泵的安装示意图②应有坚实实的基础础，以避避免振动动。通常常用混凝凝土地基基，地脚脚螺栓连连接；③泵轴与电电机转轴轴应严格格保持水水平，以以确保运运转正常常，提高高寿命；；④安装高度度要严格格控制，，以免发发生气蚀蚀现象；；⑤在吸入管管径大于于泵的吸吸入口径径时，变变径联接接处要避避免存气气，以免免发生气气缚现象象。2.离心泵的的操作要要点①灌泵启动前，，使泵体体内充满满被输送送液体，，避免气气缚现象象。②预热对输送高高温液体体的热油油泵或水泵，，在启动动与备用用时均需需预热。。③盘车用手使泵泵轴绕运运转方向向转动的的操作，，每次以以180°°为宜，并并不得反反转。④开车开车时，，要先关关闭出口口阀，再再启动电电机。⑤调节流量量缓慢打开开出口阀阀，调节节到指定定流量。。⑥检查要经常检检查泵的的运转情情况。⑦停车停车时，，要先关关闭出口口阀，再再关电机机。第三节其他类型泵一、往复复泵往复泵是是容积式式泵的一一种型式，，通过活活塞或柱柱塞在缸体内的的往复运运动来改改变工作容积，，进而使使液体的的能量增加。适适用于输输送流量量较小、、压力较高高的各种种介质。。往复泵的的种类：：活塞泵、、柱塞泵泵、隔膜膜泵、计计量泵等等等1.往复泵的的结构与与工作原原理

往复泵结构简图1-泵缸；2-活塞；3-活塞杆；4-吸入阀；5-排出阀往复泵流量曲线图主要构件件：泵缸活塞（或或柱塞））活塞杆单向阀等等工作原理理：——活塞对流流体直接接做功，，提供静静压能2.往复泵的的主要性性能⑴流量往复泵的的流量是是不均匀匀。对于单动动往复泵泵，其理理论流量量为对于双动动往复泵泵，其理理论流量量为⑵扬程往复泵的的压头与与泵的几几何尺寸寸及流量量均无关关系。⑶功率与效效率计算与离离心泵相相同。但但效率比比离心泵泵高，通常在0.72～0.93之间。3.往复泵的的流量调调节⑴旁路调节节法⑵调节活塞塞的冲程程或往复复频率4.往复泵的的使用与与维护操作要点点是：①①检查压压力表读读数及润润滑等情情况是否否正常；；②盘车车检查是是否有异异常；③③先打开开放空阀阀、进口口阀、出出口阀及及旁路阀阀等，再再启动电电机，关关放空阀阀；④通通过调节节旁路阀阀使流量量符合任任务要求求；⑤做做好运行行中的检检查。二、齿轮泵泵齿轮泵是通通过两个相相互啮合的的齿轮的转转动对液体体做功。适应于输送送高粘度及及膏状液体体，比如润润滑油、饮饮料、不含含固体颗粒粒的污水等等，但不宜宜输送含有有固体杂质质的悬浮液液。三、旋涡泵泵旋涡泵依靠靠离心力对对液体做功功，其壳体体是圆形而而不是蜗牛牛形，叶片片很多，而而且是径向向，吸入口口与排出口口在同侧并并由隔舌隔隔开。第四节气气体输送机机械在环保工作作中，经常常需要使用用气体压缩缩与输送机机械，目前，生产中中气体的压压送机械有有离心式通通风机、鼓鼓风机与压压缩机；往复式式压缩机与与真空泵；；罗茨风机机；液环式式真空泵；；旋片式真空泵泵、喷射式式真空泵；；轴流式风风机等。类型终压/kPa（表压）压缩比备注通风机＜151～1.15用于换气通风鼓风机15～3001.15～4用于送气压缩机＞300＞4造成高压真空泵当地大气压很大取决于所造成的真空度气体压送机机械的分类类一、通风机机通风机是依依靠输入的的机械能，，提高气体体压力并排排送气体的机械。1.轴流式通风风机轴流式通风风机主要由由圆筒型机机壳及带螺螺旋桨式叶叶片的叶轮构成。两种轴流式风机2.离心式通风风机离心通风机机的结构及及原理均与与离心泵相相似，主要要由叶轮和机壳组成成。

离心式通风机3.通风机的主主要性能参参数⑴风量也叫流量，，以Q表示，单位位为m3/s.⑵风压也称压力，，以HT表示，单位位为Pa，有静风压、、动风压和全全风压之分分。静风压动风压输送系统的的全风压换换算成标定定状态下的的全风压：：⑶功率与效率率通风机的输输入功率，，即轴功率率：4.通风机的选选择⑴根据被输送送气体的性性质及所需需的风压范范围确定风风机的类型。⑵确定风量。⑶确定完成输输送任务需需要的实际际风压。⑷根据实际风风量与实验验风压在相相应类型的的系列中选选取合适的型号。二、鼓风机机类型离心式鼓风风机、轴流流式鼓风机机、旋转式式鼓风机。。离心式鼓风风机旋转式鼓风风机类型：罗茨鼓风机机和叶氏鼓鼓风机两类类罗茨鼓风机机罗茨鼓风机结构图三、压缩机机分类：离心式、往往复式、回回转式等。往复式压缩缩机的构造造与工作过过程⑴理想（无余余隙）工作作循环：①压缩阶段②压出阶段③吸气阶段往复式压缩机的理想循环⑵实际（有余余隙）工作作循环⑶余隙系数和和容积系数数①余隙系数用ε表示，即：②容积系数用λ0表示，即：2.多级压缩出口温度T2与入口温度度T1的关系为3.往复式压缩缩机的主要要性能⑴排气量以入口状态计计算，用Q表示，单位位m3/s。⑵功率与效率率压缩机的理理论轴功率率为实际压缩机的轴轴功率为4.往复式压缩缩机的分类类与选用⑴根据被压缩缩气体的种种类确定压压缩机的类类型⑵根据厂房的的具体情况况，确定选选用压缩机机的空间形形式⑶生产能力与与终压选定定具体型号号ηp———多变变总总效效率率，，其其效效率率范范围围大大约约为为0.7～0.95.往复复式式压压缩缩机机的的操操作作①开车车前前应应检检查查。②启动动润润滑滑油油泵泵和和冷冷却却水水泵泵，，控控制制在在规规定定的的压压力力与与流流量量。③盘车车检检查查，，确确保保转转动动构构件件正正常常运运转转。④充氮氮置置换换。⑤按开开车车步步骤骤启启动动主主机机和和开开关关有有关关阀阀门门。⑥调节节排排气气压压力力时时，，要要同同时时逐逐渐渐调调节节进进、、出出气气阀阀