PPT环境工程原理课件图文解析2

第二二章章流体体输输送送机机械械学习习目目标标了解解流流体体输输送送机机械械在在工工业业生生产产及及环环境境治治理理中中的的应应用用；；各各种种类类型型泵泵的的工作作原原理理、、特特性性；；离离心心压压缩缩机机，，罗罗茨茨鼓鼓风风机机，，各各种种真真空空泵泵的的结结构构、、工工作作原理理。。理解解影影响响离离心心泵泵性性能能的的主主要要因因素素；；往往复复泵泵的的结结构构、、工工作作原原理理及及性性能能参数数；；往往复复压压缩缩机机的的工工作作原原理理。。掌握握离离心心泵泵的的结结构构、、工工作作原原理理、、主主要要性性能能参参数数、、特特性性曲曲线线，，流流量量调调节、、安安装装高高度度、、操操作作及及选选型型；；离离心心通通风风机机的的主主要要性性能能参参数数、、特特性性曲曲线线及及选型型。。第一一节节概述述在工工业业生生产产及及环环境境治治理理过过程程中中经经常常需需要要将将流流体体从从一一个个设设备备输输送送到到另另一一个个设设备备，，从从一一个个车车间间输输送送到到另另一一个个车车间间及及改改变变系系统统的的压压力力等等等等。。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二二节节离离心心泵泵离心心泵泵是是依依靠靠高高速速旋旋转转的的叶叶轮轮所所产产生生的的离离心心力力对对液液体体做做功功的的流流体体输输送送机机械械。。优点点：结构构简简单单、、操操作作调调节节方方便便、、性性能能稳稳定定、、适适应应范范围围广广、、体体积积小小、、流流量量均均匀匀、、故故障障少少、、寿寿命命长长。。一、、离离心心泵泵的的主主要要部部件件及及工工作作原原理理1.离心心泵泵的的主主要要部部件件离心心泵泵的的主主要要构构件件有有叶叶轮轮、、泵泵壳壳和和轴轴封封，，有有些些还还有有导导轮轮等等。。①叶轮轮叶轮轮是是离离心心泵泵的的核核心心构构件件，，是是在在一一圆圆盘盘上上设设置置4～12个叶叶片片构构成成的的。。开式半开（闭）式闭式主要要功功能能是是将将原原动动机机械械的的机机械械能能传传给给液液体体，，使使液液体体的的的的动动能能与与静静压压能能均均有有所所增增加加。。按结结构构分分为为：：②泵壳壳泵壳壳的的形形状状象象蜗蜗牛牛，，因因此此又又称称为为蜗蜗壳壳。。作用用:就是是汇汇集集被被叶叶轮轮甩甩出出的的液液体体，，并并在在将将液液体体导导向向排排出出口口的的过过程程中中实实现现部部分分动动能能向向静静压压能能的的转转换换。。③轴封封装装置置用来来实实现现泵泵轴轴与与泵泵壳壳间间密密封封的的装装置置。。常常用用的的密密封封方方式式有有两两种种，，填填料料函函密密封封与与机机械械密密封封。。2.离心心泵泵的的工工作作原原理理1-叶轮轮；；2-泵壳壳，，3-泵轴轴；；4-吸入入管管；；5-底阀阀；；6-压出出管管离心心泵泵装装置置简简图图离心心泵泵的的吸吸液液原原理理:在离离心心泵泵启启动动前前，，先先灌灌泵泵,启动动后后，，叶叶轮轮高高速速旋旋转转，，带动动泵内内流流体体一一起起旋旋转转，，在在离离心心力力的的作作用用下下，，液液体体被被迫迫从从叶叶轮轮中中心心向向叶叶轮轮外外缘缘运运动动，，叶叶轮轮中中心心（（吸吸入入口口））处处因因液液体体空空出出而而呈呈负负压压状状态态，，这这样样，，在在吸吸入入管管的的两两端端就就形形成成了了一一定定的的压压差差，，液液体体被被吸吸入入泵泵体体内内。。离心心泵泵的的排排液液原原理理:流体体进进入入泵泵壳壳后后，，沿着着泵壳壳内内逐逐渐渐增增大大的的蜗蜗形形通通道道将将部部分分动动能能转转化化为为静静压压能能，，达达到到泵泵出出口口处处时时压压力力达达到到最最大大，，于于是是液液体体被被压压出出离离心心泵泵。。如果果在在启启动动离离心心泵泵前前，，没没有灌灌泵泵，则会会发发生生气缚缚现现象象。。此此时，离离心心泵泵没没有有自自吸吸能能力力。。泵灌灌液液后仍不能吸液的的原因：①吸入管路的的联接法兰不不严密，漏入入空气；②灌而未满，，未排净空气气；③吸入管底阀阀失灵或关不不严，灌液不不满；④吸入管底阀阀或滤网被堵堵塞；⑤吸入管底阀阀未打开或失失灵。二、离心泵的的主要性能参参数与特性曲曲线1.离心泵的主要要性能参数①送液能力单位时间内从从泵内排出的的液体体积，，用Q表示，单位m3/s。②扬程离心泵对1N流体所做的功功，它是1N流体在通过离离心泵时所获获得的能量，，用H表示，单位m。③功率离心泵在单位位时间内对流流体所做的功功称为离心泵泵的有效功率率，用Pe表示，单位W。即Pe＝HQρg④效率反映离心泵利利用能量情况况的参数，为为离心泵的有有效功率与轴功率之比。2.离心泵的特性性曲线①扬程-流量曲线②效率-流量曲线③轴功率-流量曲线离心泵的特性性曲线由泵的的生产厂家提提供。三、影响离心心泵性能的主主要因素1.流体物性对离离心泵性能的的影响⑴密度密度对流量、、扬程和效率率没有影响，，但对轴功率率有影响，轴轴功率可以用用下式校正⑵粘度当液体的粘度度增加时，液液体在泵内运运动时的能量量损失增加，，从而导致泵泵的流量、扬扬程和效率均均下降，但轴轴功率增加。。因此粘度的的改变会引起起泵的特性曲曲线的变化。。当液体的运运动粘度大于于2.0×10-6m2/s时,离心泵的性能能必须按下式式校正2.转速对离心泵泵性能的影响响当效率变化不不大时，转速速变化引起流流量、压头和和功率的变化化符合比例定定律，即3.叶轮直径对离离心泵性能的的影响叶轮直径变化化引起流量、、压头和功率率的变化符合合切割定律，，即四、离心泵的的气蚀现象与与安装高度1.离心泵的吸上上高度通常把离心泵泵吸入口截面面1-1距吸入液面0-0的垂直距离称称作是离心泵的吸上高度度，用H吸表示。泵的安装高度度不能超过吸吸上高度的极限。0101离心泵的吸上高度示意图～H吸2.离心泵的气蚀蚀现象与危害害⑴气蚀现象叶轮入口处最最低压力，液体汽化，，产生汽泡，受受压缩后破灭灭，周围液体体以高速涌向向汽泡中心。。叶轮受冲击而而出现剥落，泵体振动动并发出噪音音。(2)气蚀的危害气蚀现象发生生时，会产生生噪音和引起起振动，流量量、扬程及效效率均会迅速速下降，严重重时不能吸液液。3.离心泵的允许许安装（吸上上）高度（1）允许安装高度度（或允许吸吸上高度）离心泵的允许许安装高度是是指在一定条条件下，避免免离心泵发生生气蚀现象的的最大安装高高度，用Hg表示，单位m。（2）离心泵的允许许安装高度计计算①允许吸上真空空高度法②允许气蚀余量量法0101

离心泵的允许安装高度～Hg五、离心泵的的工作点与流流量调节1.管路的特性曲曲线输送任务（流流量）与完成成任务所需要的压头之之间也存在一一定的关系，，这种关系称为为管路特性。2.离心泵的工作作点在性能曲线图图上，应为泵泵的特性曲线和管路特性性曲线的交点点M。我们把这个交点M称为离心泵在在指定管路上的工作点。QH0HeKQ2Q~He管路特性曲线离心泵的工作点Qe～HeQ～HHM=H=HeQM=Q=QeMQMHM3.离心泵的流量量调节①通过阀门调节节②改变转速③改变叶轮直径径4.离心泵的串联联与并联①离心泵的串联联②离心泵的并联联③离心泵组合方方式的选择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、离心泵的的型号与选用用1.离心泵的型号号⑴清水泵清水泵是化工工生产中普遍遍使用的一种种泵，适用于输送水水及性质与水水相似的液体体。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型泵是国产多多级离心泵，，是将多个叶叶轮安装在同同一个泵轴构成的，，工作时液体体从吸入口吸吸入，并依次次通过每个叶叶轮，多次接受受离心力的作作用，从而获获得更高的能能量。D型泵的级数通通常为2～9级，最多可达达12级，全系列流流量范围为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型泵是双吸离离心泵的代号号，但S型泵是SH型泵的更新产品。。S型泵的吸入口口与排出口均均在水泵轴心心线下方，检检修时无需拆卸进、、出水管路及及电动机。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)耐腐蚀泵耐腐蚀泵是用用来输送酸、、碱等腐蚀性性液体的泵的的总称，系列列号用F表示。(3)油泵油泵是用来输输送油类及石石油产品的泵泵，国产油泵泵的系列代号号为Y，如果是双吸吸油泵，则用用YS表示。(4)杂质泵用来输送含有有固体杂质的的污液，此类类泵大多采用用敞开式叶轮轮或半闭式叶叶轮，以防止止堵塞。(5)磁力泵适合输送不含含固体颗粒的的酸、碱、盐盐溶液；易燃燃、易爆液体体；挥发性液液体和有毒液液体等等。2.离心泵的选用用①根据被输送液液体的性质及及操作条件确确定泵的类型型②确定流量③确定完成输送送任务需要的的压头④通过流量与压压头在相应类类型的系列中中选取合适的的型号⑤校核轴功率⑥确定泵的安装装高度⑦列出泵在设计计点处的性能能，供使用时时参考七、离心泵的的安装与操作作1.离心泵的安装装要点①应尽量将泵安安装在靠近水水源，干燥明明亮的场所，，以便于检修；

泵的安装示意图②应有坚实的基基础，以避免免振动。通常常用混凝土地地基，地脚螺螺栓连接；③泵轴与电机转转轴应严格保保持水平，以以确保运转正正常，提高寿寿命；④安装高度要严严格控制，以以免发生气蚀蚀现象；⑤在吸入管径大大于泵的吸入入口径时，变变径联接处要要避免存气，，以免发生气气缚现象。2.离心泵的操作作要点①灌泵启动前，使泵泵体内充满被被输送液体，，避免气缚现现象。②预热对输送高温液液体的热油泵或水泵，在启启动与备用时时均需预热。。③盘车用手使泵轴绕绕运转方向转转动的操作，，每次以180°为宜，并不得得反转。④开车开车时，要先先关闭出口阀阀，再启动电电机。⑤调节流量缓慢打开出口口阀，调节到到指定流量。。⑥检查要经常检查泵泵的运转情况况。⑦停车停车时，要先先关闭出口阀阀，再关电机机。第三节其他类型泵一、往复泵往复泵是容积积式泵的一种型式，通过过活塞或柱塞塞在缸体内的往复复运动来改变变工作容积，进而而使液体的能能量增加。适用于于输送流量较较小、压力较高的各各种介质。往复泵的种类类：活塞泵、柱塞塞泵、隔膜泵泵、计量泵等等等1.往复泵的结构构与工作原理理

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：泵缸活塞（或柱塞塞）活塞杆单向阀等工作原理：——活塞对流体直直接做功，提提供静压能2.往复泵的主要要性能⑴流量往复泵的流量量是不均匀。对于单动往复复泵，其理论论流量为对于双动往复复泵，其理论论流量为⑵扬程往复泵的压头头与泵的几何何尺寸及流量量均无关系。⑶功率与效率计算与离心泵泵相同。但效效率比离心泵泵高，通常在0.72～0.93之间。3.往复泵的流量量调节⑴旁路调节法⑵调节活塞的冲冲程或往复频频率4.往复泵的使用用与维护操作要点是：：①检查压力力表读数及润润滑等情况是是否正常；②②盘车检查是是否有异常；；③先打开放放空阀、进口口阀、出口阀阀及旁路阀等等，再启动电电机，关放空空阀；④通过过调节旁路阀阀使流量符合合任务要求；；⑤做好运行行中的检查。二、齿轮泵齿轮泵是通过过两个相互啮啮合的齿轮的的转动对液体体做功。适应于输送高高粘度及膏状状液体，比如如润滑油、饮饮料、不含固固体颗粒的污污水等，但不不宜输送含有有固体杂质的的悬浮液。三、旋涡泵旋涡泵依靠离离心力对液体体做功，其壳壳体是圆形而而不是蜗牛形形，叶片很多多，而且是径径向，吸入口口与排出口在在同侧并由隔隔舌隔开。第四节气体体输送机械在环保工作中中，经常需要要使用气体压压缩与输送机机械，目前，生产中气气体的压送机机械有离心式式通风机、鼓鼓风机与压缩机；往复式压压缩机与真空空泵；罗茨风风机；液环式式真空泵；旋旋片式真空泵、、喷射式真空空泵；轴流式式风机等。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械械的分类一、通风机通风机是依靠靠输入的机械械能，提高气气体压力并排排送气体的机械。1.轴流式通风机机轴流式通风机机主要由圆筒筒型机壳及带带螺旋桨式叶叶片的叶轮构成。两种轴流式风机2.离心式通风机机离心通风机的的结构及原理理均与离心泵泵相似，主要要由叶轮和机壳组成。

离心式通风机3.通风机的主要要性能参数⑴风量也叫流量，以以Q表示，单位为为m3/s.⑵风压也称压力，以HT表示，单位为为Pa，有静风压、动风压和全风风压之分。静风压动风压输送系统的全全风压换算成成标定状态下下的全风压：：⑶功率与效率通风机的输入入功率，即轴轴功率：4.通风机的选择择⑴根据被输送气气体的性质及及所需的风压压范围确定风风机的类型。⑵确定风量。⑶确定完成输送送任务需要的的实际风压。⑷根据实际风量量与实验风压压在相应类型型的系列中选选取合适的型号。二、鼓风机类型离心式鼓风机机、轴流式鼓鼓风机、旋转转式鼓风机。。离心式鼓风机机旋转式鼓风机机类型：罗茨鼓风机和和叶氏鼓风机机两类罗茨鼓风机罗茨鼓风机结构图三、压缩机分类：离心式、往复复式、回转式式等。往复式压缩机机的构造与工工作过程⑴理想（无