流体输送设备制药化工过程及设备

流体输送设备制药化工过程及设备第1页/共45页2制药化工过程及设备第02章流体输送设备第2页/共45页31.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。3.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。5.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。6.了解气体输送和压缩设备的工作原理、特点和应用。

学习目标流体输送设备第3页/共45页42.分类：输送液体—泵输送气体—风机、压缩机及真空泵1.作用：低压高压低处高处近处远处概述按流体类型按作用原理：离心式、往复式、旋转式流体物性不同操作条件各异流体输送设备第4页/共45页51.基本结构固定的泵壳旋转的叶轮第1节液体输送设备一、离心泵（一）离心泵的工作原理流体输送设备第5页/共45页62.工作过程叶轮中部低压液体吸入灌液至叶轮中心叶轮高速旋转离心作用静压能和动能叶轮外缘

流道扩大动能静压能液体排出排液过程吸液过程泵壳

第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第6页/共45页73.气缚现象：装设底阀(单向阀)(止逆阀)第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第7页/共45页81.叶轮作用——传递能量结构——前弯叶片、后弯叶片、径向叶片类型——开式、半闭式和闭式单吸式和双吸式吸入方式——（二）离心泵的主要部件第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第8页/共45页9返回第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第9页/共45页10双吸式：①吸液量大②无轴向推力第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第10页/共45页112.泵壳——

汇集液体，转能装置3.轴封：作用—防止漏液类型—软填料或机械(高)密封导轮：未装导轮装导轮第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第11页/共45页121.主要性能参数2B31型离心泵铭牌上标注的参数型号2B31流量20m3/h扬程30.8m允许吸上真空度7.2m转速2900r/min效率64％轴功率2.6kW重量363N流量(Q):单位时间由泵排到管路的液体体积，m3/hQ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第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第12页/共45页13扬程或压头(H):供给1N液体的有效机械能，mH与泵的结构、转速和流量有关

扬程与升扬高度的区别：升扬高度第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第13页/共45页14轴功率(N):泵轴所需的功率，W有效功率(Ne):液体由泵获得的能量，W第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第14页/共45页15能量损失：容积损失漏液；机械损失机械摩擦；水力损失液体摩擦及局部阻力；效率(η):第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第15页/共45页16

H~Q线:Q↑,H↓η~Q线:Q↑,η先↑后↓N~Q线:Q↑,N↑

Q=0→N=Nmin

Q=0→H定值η最高点设计点2.离心泵的特性曲线第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第16页/共45页17例：吸入管内径100mm,排出管内径80mm,两测压口间垂直距离为0.5m。转速2900r/min,以20oC清水为介质测得流量为15L/s;泵出口表压为2.55105Pa,入口真空度为2.67104Pa;电动机输入功率6.2kW,泵由电动机直接带动,电动机效率93%。求泵的压头,轴功率和效率。

解：(1)求H第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第17页/共45页18

∵Z2-Z1=0.5m,p1=-2.67104Pa(表)，d1=0.1m，d2=0.08m，p2=2.55105Pa(表),第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第18页/共45页19

(2)求NN=N输入电机传(3)求η=6.20.93100%=5.77kW第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第19页/共45页20影响因素流量(Q)扬程(H)效率(η)轴功率(N)

↓↓↑↓↑物性密度粘度泵转速Δ<20%叶轮直径Δ<20%（四）离心泵性能的改变与换算第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第20页/共45页211.离心泵的气蚀现象（五）离心泵的气蚀现象与允许安装高度第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第21页/共45页22操作温度下,液体的饱和蒸汽压气化气泡叶轮中部(低压区)叶轮外缘(高压区)气泡破裂冲击叶轮泵损害第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第22页/共45页232.泵的允许安装高度第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第23页/共45页241.调节阀门①流量调节阀②可连续调节流量；③阀门关小,流阻增大，操作费高。2.改变转速或叶轮直径（六）离心泵的流量调节第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第24页/共45页25（1）清水泵IS型(B型)1.离心泵的类型（七）离心泵的类型与选择第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第25页/共45页26H：5-125m，Q：6.3-400第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第26页/共45页27D型——多级泵压头较高H：14-351m，Q：10.8-850第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第27页/共45页28流量较大S型——双吸泵H：9-140m，Q：120-12500第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第28页/共45页29(2)耐腐蚀泵(F型)——酸、碱液等与被输送流体接触的材料全是耐腐蚀材料密封要求高，一般采用机械密封。H——灰口铸铁——浓硫酸B——铬镍合金钢——弱腐蚀性液体M——铬镍钼钛合金钢——浓硝酸第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第29页/共45页30(3)油泵(Y型)——石油产品轴封严格、冷却良好100Y-120×2吸入口直径,mm单吸油泵单级扬程级数YS——双吸油泵(4)杂质泵(P型)——悬浮液和稠浆液叶片少、流道宽(开式或半闭式)第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第30页/共45页312.离心泵的选择(1)液体性质泵的类型；(2)确定流量(Qe)和压头(He)(4)核算轴功率。(3)确定泵的型号，列出主要性能参数第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第31页/共45页32安装高度<Hg——防气蚀；启动前灌液——防气缚；启动前关闭出口阀——N=Nmin；停泵前关闭出口阀——防倒冲；冬天停泵应排尽液体——防冻裂。（八）离心泵的操作与注意事项第1节液体输送设备一、离心泵流体输送设备第32页/共45页33（一）往复泵第二节其他类型泵1.工作原理吸液排液流体输送设备第33页/共45页342.往复泵的类型(1)单动泵：排液量不均匀(2)双动泵：第二节其他类型泵流体输送设备第34页/共45页35(3)三联泵回(旁)路调节3.往复泵的流量调节第二节其他类型泵流体输送设备第35页/共45页36（二）旋转泵齿轮泵螺杆泵高压头、高粘度第二节其他类型泵流体输送设备第36页/共45页37第2节气体输送设备分类：(表压),kPa(绝压)通风机小于151~1.15鼓风机15~294小于4压缩机大于294大于4真空泵=0≠0压缩比流体输送设备第37页/共45页38第2节气体输送设备一、离心式通风机出口风压低压：≤1kPa中压：1~3kPa高压：3~15kPa流体输送设备第38页/共45页39第2节气体输送设备二、鼓风机（一）离心(透平)鼓风机：多级叶轮,但压缩比有限;各级叶轮直径近同;选型同离心通风机。流体输送设备第39页/共45页40（二）罗茨鼓风机风量与转速成正比;操作温度<85℃；出口需装稳压罐和安全阀。第2节气体输送设备二、鼓风机流体输送设备第40页/共45页41第2节气体输送设备三、压缩机（一）旋转式压缩机(纳氏泵):适于腐蚀性气体;亦可用作真空泵。流体输送设备第41页/共45页42《化工原理》课件——第2