化工原理第二章流体输送机械.ppt

第二章 流体输送机械 学习指导 1 本章学习的目的 本章是流体力学原理的具体应用。通过学习掌握工业上最常用的流体输送机械的基本结构、工作原理及操作特性，以便根据生产工艺的要求，合理地选择和正确地使用输送机械，以实现高效、可靠、安全的运行。 2 本章应掌握的内容 本章应重点掌握离心泵的工作原理、操作特性、安装要求、离心泵的选型。 3 本章学习中应注意的问题 在学习过程中，加深对流体力学原理的理解，并从工程应用的角度出发，达到经济、高效、安全地实现流体输送。 概述 第一节 离心泵(Centrifugal pumps ) 三、离心泵的主要性能参数与特性曲线 离心泵的特性曲线测试装置 四、离心泵的气蚀现象和允许安装高度 五、离心泵的工作点与流量调节 当离心泵安装到特定管路系统中操作时，实际工作的压头和流量不仅遵循泵特性曲线关系，而且要受到管路特性曲线制约。 六、离心泵的类型、选择与使用 3、离心泵的安装和操作 第二节 其他类型液体输送机械 双动往复泵：活塞两边都在工作，每个行程均在吸液和排液。 三联往复泵：是由三台泵连在一根曲拐上，互成120度，实质上就是三台泵并联构成。该泵流量较均匀。 （2）性能参数和特性曲线 （3）往复泵流量调节： 第三节 气体输送与压缩机械 2、罗茨鼓风机 3、液环压缩机（纳氏泵） 4、喷射泵 喷射泵是利用高速流体射流时静压能转换为动能而造成的真空将气体吸入泵体，在泵内与射流流体混合，气体及工作流体一并排出泵体。 喷射泵的工作流体可以是水，也可以是蒸汽。单级蒸汽喷射泵可以达到90%的真空度，为要获得更高的真空度，可以采用多级蒸汽喷射泵。喷射泵结构简单，无运动部件，但效率很低，工作流体消耗很大。 活塞杆的截面积 双动泵 活塞杆的直径 往复泵的总效率，一般η=0.65-0.85 往复泵的功率与效率 H Q 0 H～Q H～QT （c）往复泵的特性曲线 QT仅与活塞每次扫过的体积AS及活塞往复次数nr有关，而与管路的特性无关。 往复泵的实际流量Q＝ηv QT ，ηv 1， Q QT, （d）往复泵工作点 正位移泵的特性是： ①流量Q与管路特性无关； ②压头（扬程）H只决定于管路情况。 往复泵是正位移泵。 往复泵的工作点 流量调节： ①改变往复速率或冲程； ②回(旁)路调节 ——能损大。 不可关闭出口阀启动 适用于小流量、高压头、高粘度流体 不适于腐蚀性流体、悬浮液 a、旁路调节 （1）齿轮泵（Gear pumps）：靠齿轮的旋转实现流体输送 2、旋转泵（Rotary pumps） 齿轮泵 较高压头、高粘度液体 螺杆泵 高压头、高粘度液体 （2）螺杆泵（Screw pumps）：靠螺杆的旋转实现流体输送 小结：各类泵在化工生产中的应用 （1）离心泵 靠高速回转的叶轮完成输送任务，故易于达到大流量，较难产生高压头。离心泵适用性广，价格低廉，得到广泛应用。 （2）往复泵 靠往复运动的活塞挤压排送液体，因而易于获得高压头而难以获得大流量。流量较大的往复泵设备庞大，造价昂贵。 （3）旋转泵（齿轮泵、螺杆泵等） 靠挤压作用产生压头，输液腔一般很小，故只适用于流量小而压头较高的场合，对高粘度料液尤其适用。 气体输送与压缩机械的应用： （1）气体输送 （2）产生高压气体 （3）产生真空 气体输送机械的分类： 按工作原理分为离心式、旋转式、往复式以及喷射式等； 按出口压力和压缩比不同分为如下几类： （1）通风机：出口压力14.7kPa（表压），压缩比1至1.15； （2）鼓风机：出口压力14.7kPa ~ 294kPa （表压），压缩比小于4； （3）压缩机：出口压力 294kPa （表压），压缩比大于4； （4）真空泵：用于减压，出口压力约为常压，压缩比由真空度决定。 气体输送机械的结构和原理与液体输送机械大体相同，液体输送机械能否用于输送气体呢？不能。为什么？因为气体与液体的性质有较大区别： （1）气体的密度比液体的密度小得多（如空气密度1.293kg/m3，水的密度为1000kg/m3）；在同样条件下，气体在输送机械内产生的离心力小，所以气体输送机械的叶轮转速比液体输送机械来得快，且叶片数目多以提高离心力； （2）气体的粘度小，液体粘度大（空气粘度0.0177cp，水的粘度1cp） （3）气体的流速比液体的流速大得多，由于气体密度小在同样质量流量下，气体的的流速高于液体的流速，一般液体的适宜流速为1~3m/s，气体的适宜流速为15~25m/s；所以气体输送机械