流体输送.pptx

1、流体输送东方明月,基本概念,流体是气体与液体的总称。 流体输送是指按照一定的目的，把流体从一处送到另一处。 流体流动是最普遍的化工单元操作之一，研究流体流动问题也是研究其它化工单元操作的重要基础。,流体主要特征,具有流动性； 无固定形状，随容器形状而变化； 受外力作用时内部产生相对运动。,流体种类,如果流体的体积不随压力变化而变化，该流体称为不可压缩性流体； 若随压力发生变化，则称为可压缩性流体。,液体所受压力增大, 其体积几乎不变,故称之为不可压缩流体 。温度升高时，其体积略有增加, 具有热膨胀性 。 气体所受压力增大, 其体积变小,故气体是可压缩流体。但如果压力变化不大，该气体也可当作不可

2、压缩流体处理。温度升高时，其体积明显增加, 也具有热膨胀性。,常见流体输送方式,按操作方式可分为：自发输送和强制输送。 自发输送是指流体靠液位差或压力差产生的自然流动来输送流体。 强制输送是利用流体输送设备来输送流体。强制输送按输送设备的工作原理又可分离心式、往复式、旋转式、流体作用式等。,比如高位槽送料、真空抽料、压缩空气送料和流体输送机械送料等。,高位槽送料,利用容器、设备之间的位差，将处在高位设备内的液体输送到低位设备的操作称为高位槽送料。 在要求特别稳定的场合，常设置高位槽，以避免输送机械带来的波动。（如环己醇进料）,真空抽料,通过真空系统造成的负压来实现流体从一个设备到另一个设备的操

3、作称为真空抽料。 优点：结构简单、操作方便、没有动件。 缺点：流量调节不方便、需要真空系统、不适于输送易挥发的液体。,压缩空气送料,通过压缩空气实现物料输送的操作称为压缩空气送料。 优点：结构简单、没有动件、可间歇输送腐蚀性大及易燃易爆的流体。 缺点：流量小且不易调节、只能间歇输送流体。,流体输送机械送料,借助流体输送机械对流体做功，实现流体输送的操作，是工业生产中最常见的流体输送方式。,流体输送机械,流体输送机械,按介质分： 液体泵 气体风机、压缩机 按工作原理分： 离心式 正位移式（容积式）：往复式、旋转式 其它（如喷射式）,泵,大体分类有离心泵、齿轮泵、螺杆泵、往复泵、旋涡泵、肉糜送料泵

4、等。,一、离心泵,依靠高速旋转叶轮对被泵送液料的动力作用，把能量连续传递给料液，实现连续地液体输送。,离心泵的叶轮,轴封装置 作用是防止泵壳内液体沿轴漏出或外界空气漏入泵壳内。 常用轴封装置有填料密封和机械密封两种。 填料一般用浸油或涂有石墨的石棉绳。 机械密封主要的是靠装在轴上的动环与固定在泵壳上的静环之间端面作相对运动而达到密封的目的。,适用：输送中低粘度的料液，含悬浮物及腐蚀性也可。 离心泵的优点： 传动结构简单，一般采取二极或四极的电动机直联。 液体输出量可任意调节。 操作维修清洗容易。 离心泵的缺点： 泵的安装要求低于液体贮槽出口之处或预先灌水，因为必须保证泵体内及吸液管内充满液体才

5、能正常运行。 操作不妥或设计不善时，易引起泡沫现象。,离心泵的开停车操作： （1）开车前的准备工作 要详细了解被输送物料的物理化学性质，有无腐蚀性、有无悬浮物、粘度大小、凝固点、汽化温度及饱和蒸气压等。 详细了解被输送物料的工况：输送温度、压力、流量、输送高度、吸入高度、负荷变动范围等。 综合上述两方面的因素，参阅离心泵的特性曲线，从而选出最适合生产实际使用的离心泵。 对一些要求较高的离心泵，应在设计中考虑在进口管安装过滤器，在出口阀后安装止逆阀，同时应在操作室及现场设置两套监控装置，以应付突发事故的发生。 安装完毕后要进行试运转，在试运转中各项性能指标均符合要求的泵，才能投入生产。,（2）开

6、车程序 开泵前应先打开泵的入口阀及密封液阀，检查泵体内是否已充满液体。 在确认泵体内已充满液体且密封液流动正常时，通知接料岗位，启动离心泵。 慢慢打开泵的出门阀，通过流量及压力指示，将出口阀调节至需要流量。 （3）停车程序 与接料岗位取得联系后，慢慢关离心泵的出口阀。 按电动机按钮，停止电机运转。 关闭离心泵进口阀及密封液阀。,（4）运行过程中的检查 检查被抽出液罐的液面，防止物料抽空。 检查泵的出口压力或流量指示是否稳定。 检查端面密封液的流量是否正常。 检查泵体有无泄漏。 检查泵体及轴承系统有无异常声及振动。 检查泵轴的润滑油是否充满完好。,气缚现象 如果离心泵在启动前壳内充满的是气体，则

7、启动后叶轮中心气体被抛时不能在该处形成足够大的真空度，这样槽内液体便不能被吸上。这一现象称为气缚。 为防止气缚现象的发生，离心泵启动前要用液体将泵壳内空间灌满。这一步操作称为灌泵。,离心泵的类型,二、齿轮泵,适用：主要用于输送不含固体的粘稠液体。 （多用外啮合泵）,优点：结构简单、重量轻。 能自吸、工作可靠。 应用范围较广。 缺点：流量及压力有脉动。 噪声大。 所输送的液体必须具有润滑性，以 免齿轮磨损。,三、螺杆泵：回转式容积泵,适用：用于高黏度液体及带有固体的料液 结构与原理(单螺杆泵为例）,四、往复泵,五、旋涡泵,六、肉糜送料泵,适用：用于酱体和肉糜等粘稠物料的输送。 结构与原理,液环真

8、空泵,靠偏置叶轮在泵腔内回转运动使工作室容积周期性变化以实现抽气的真空泵。 它的工作室由旋转液环和叶轮构成，其结构和工作原理与液环压缩机相似。工作时吸气口接被抽真空容器。,压缩机,用来压缩气体借以提高气体压力的机械称为压缩机。也有把压缩机称为“压气机”和“气泵”的。 提升的压力小于0.2MPa时，称为鼓风机。提升压力小于0.02MPa时称为通风机。,压缩机的分类,按工作原理分类 1容积式压缩机 直接对一可变容积中的气体进行压缩，使该部分气体容积缩小、压力提高。其特点是压缩机具有容积可周期变化的工作腔。 2动力式压缩机 它首先使气体流动速度提高，即增加气体分子的动能；然后使气流速度有序降低，使动

9、能转化为压力能，与此同时气体容积也相应减小。其特点是压缩机具有驱使气体获得流动速度的叶轮。动力式压缩机也称为速度式压缩机。,按排气压力分类,按压缩级数分类 单级压缩机气体仅通过一次工作腔或叶轮压缩； 两级压缩机气体顺次通过两次工作腔或叶轮压缩； 多级压缩机气体顺次通过多次工作腔或叶轮压缩。 （相应通过几次便是几级压缩机),按容积流量分类 名 称 容积流量(m3min) 微型压缩机 1 小型压缩机 110 中型压缩机 10100 大型压缩机 100,按结构或工作特征分类,活塞式,转子式,滑片式,涡旋式,单螺杆,几种特殊的压缩机,往复式压缩机,工作原理 原动机带动曲轴旋转，而曲轴通过连杆与活塞杆相

10、连，连杆将曲轴的旋转运动转换为活塞的往复运动，活塞在汽缸内对气体进行压缩。整个工作过程分吸气、压缩和排气三个过程。,往复式压缩机的结构 主要由工作腔部分、机座部分及辅助系统(润滑、冷却、仪表控制、安全放空等)等三大部分组成 。具体由机体、曲轴、连杆、活塞组、阀门、轴封、油泵、能量调节装置、油循环系统等部件组成。,往复式压缩机工作过程,往复式压缩机的分类 按活塞的压缩动作可分为 1）单作用压缩机：气体只在活塞的一侧进行压缩又称单动压缩机。 2）双作用压缩机：气体在活塞的两侧均能进行压缩又称复动或多动压缩机。 3）多缸单作用压缩机：利用活塞的一面进行压缩，而有多个气缸的压缩机。 4）多缸双作用压缩

11、机：利用活塞的两面进行压缩，而有多个气缸的压缩机。,按结构形式分类 可分为立式、卧式、角度式、对称平衡型和对制式等。一般立式用于中小型；卧式用于小型高压；角度式用于中小型；对称平衡型使用普遍，特别使用于大中型往复式压缩机；对制式主要用于超高压压缩机。 国内往复式压缩机通用结构代号的含义如下：立式Z。卧式P，角度式L、S，星型T、V、W、X，对称平衡型H、M、D，对制式DZ。,离心式压缩机,工作原理 依靠动能的变化来提高气体的压力。当带叶片的转子(即工作轮)转动时，叶片带动气体转动，把功传递给气体，使气体获得动能。进入定子部分后，因定子的扩亚作用速度能量压头转换成所需的压力，速度降低，压力升高，

12、同时利用定子部分的导向作用进入下一级叶轮继续升压，最后由蜗壳排出。 对于每一台压缩机，为了达到设计需要压力，每台压缩机都设有不同数量的级数和段数，甚至有几个缸体组成。,离心式压缩机的结构 转子 主要由轴、叶轮、隔套，平衡鼓 (盘），半联轴器组成。 定子 包括机壳，端盖，导流隔板，支 撑轴承和级间密封（梳齿密封） 轴封 止推轴承 油路及保护装置,主轴 压缩机的关键部件，他是主要起到装配叶轮、平衡盘、推力盘的作用，是转子部分的中心部位。,叶轮(工作轮) 叶轮是一个最重要的部件，通过叶轮将能量传递给气体，使气体的速度及压力都得到提高。,隔板与级间密封 隔板将压缩机的各级分隔开，并由相邻的面构成叶轮出

13、口的扩压器、弯道和回流室。 来自叶轮的气体在扩压器通道内将一部分动能转化为压力能并通过弯道和回流室到达下一级叶轮入口，气体在弯道和回流器的流动，可以认为压力和速度不变，仅改变气体的流动方向。 隔板分为上、下两半，沿水平中心面分开。在隔板外圆圆周方向装有齿形密封圈，与安装在叶轮轮颈上的耐磨环构成梳齿密封，从而防止气体在级间串通。,机壳 由壳体和进排气室组成，内装有隔板、密封体、轴承等零部件。,支撑轴承（又称径向轴承）,离心式压缩机与活塞式压缩机相比较，具有下列特点： 在相同功率时，其外形尺寸小、重量轻、占地面积小。 无往复运动部件，动平衡特性好，振动小，基础要求简单。 磨损部件少，连续运行周期长

14、，维修费用低，使用寿命长。 易于实现多级压缩和节流，达到同一台制冷机多种蒸发温度的操作运行。 能够经济地进行无级调节。 对大型压缩机，若用经济性高的工业汽轮机直接带动，实现变转速调节，节能效果更好。 转速较高，用电动机驱动的一般需要设置增速器。 当入口压力太低时，压缩机组会发生喘振而不能正常工作。,压缩机喘振 当压缩机的进口流量小到足够的时候，会在整个扩压器流道中产生严重的旋转失速，压缩机的出口压力突然下降，使管网的压力比压缩机的出口压力高，迫使气流倒回压缩机，一直到管网压力降到低于压缩机出口压力时，压缩机又向管网供气，压缩机又恢复正常工作。当管网压力又恢复到原来压力时，流量仍小于机组喘振流量

15、，压缩机又产生旋转失速，出口压力下降，管网中的气流又倒流回压缩机。如此周而复始，一会气流输送到管网，一会又倒回到压缩机，使压缩机的的流量和出口压力周期的大副波动，引起压缩机的强烈气流波动，这种现象就叫做压缩机的喘振。 一般管网容量大，喘振振幅就大，频率就低，反之，管网容量小，喘振的振幅就小，频率就高。,压缩机喘振的特征： 1、压缩机的工况及不稳定，压缩机的出口压力和入口流量周期性的大幅度波动，频率教低，同时平均排气压力值下降。 2、喘振有强烈的周期气流声，出现气流吼叫。 3、机器强烈振动。机体、轴承、管道的振幅急剧增加，由于振动剧烈、轴承润滑条件遭到破坏，损坏轴瓦。转子与定子会产生摩擦、碰撞，密封元件将严重损坏。,防止压缩机喘振的条件： 1、防止进气压力低、进气温度高和气体分子量小等。 2、防止管网堵塞使管网特性改变。 3、要坚持在开、停车过程中，升降速不可太快，并且先升速后升压和先降压后降速。 4、开、关防喘阀时平稳缓慢。关防喘阀时要先低压后高压，开防喘时要先高压后低压。 如万一出现“旋转失速”和“喘振”时，首先应全部打开防喘阀，增加压缩机的流量，然后再根据具体情况进行处