化工原理往復(fù)泵第一頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日工作循環(huán):活塞從左向右又從右移至左，即完成了一個(gè)工作循環(huán)?；钊麖淖蠖它c(diǎn)到右端點(diǎn)（或相反）的距離叫做沖程或位移。

第二頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日01234Qt第三頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日多級(jí)往復(fù)泵（三聯(lián)泵）第四頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日3．往復(fù)泵的性能參數(shù)與特性曲線(1)流量（排液能力）單動(dòng)泵理論流量:雙動(dòng)泵理論流量:往復(fù)泵的正位移特性：（1）往復(fù)泵的流量只與活塞的往復(fù)次數(shù)及位移有關(guān)，而與管路狀況無(wú)關(guān)。（2）壓頭與流量無(wú)關(guān)，無(wú)論在什么壓頭下工作，只要往復(fù)一次，泵就排出一定的液體。具有這種特性的泵稱(chēng)為正位移（定排量）泵。第五頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日（2）往復(fù)泵特性曲線QQT0QH第六頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日12434．往復(fù)泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)(1)旁路調(diào)節(jié)裝置由于往復(fù)泵的正位移特性，工作點(diǎn)只能沿Q＝常數(shù)的垂直線上移動(dòng)。要想改變往復(fù)泵的輸液能力，可采取如下措施：MMHHQQ0Haa第七頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日(2)改變活塞沖程或往復(fù)頻率

調(diào)節(jié)活塞沖程S或往復(fù)頻率nr均可達(dá)到改變流量的目的，而且能量利用合理，但不宜于經(jīng)常性流量調(diào)節(jié)。

5．往復(fù)泵的安裝高度

往復(fù)泵的吸上真空度取決于貯液槽液面上方的壓力、液體的性質(zhì)和溫度、活塞的運(yùn)動(dòng)速度等因素，因此往復(fù)泵的吸上高度也有一定的限制。

往復(fù)泵有自吸能力，所以在啟動(dòng)前無(wú)需向泵內(nèi)灌滿(mǎn)被輸送的液體。第八頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日二.計(jì)量泵計(jì)量泵又稱(chēng)比例泵，借助調(diào)節(jié)偏心輪的偏心距離，來(lái)改變柱塞的沖程而實(shí)現(xiàn)。第九頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日三、旋轉(zhuǎn)泵

旋轉(zhuǎn)泵靠泵內(nèi)一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)來(lái)吸入或排出液體，又稱(chēng)轉(zhuǎn)子泵。1、齒輪泵齒輪泵可以產(chǎn)生較高的壓頭，但流量較小，用于輸送粘稠的液體，但不能輸送含顆粒的懸浮液。第十頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日2、螺桿泵

螺桿泵分為單螺桿泵、雙螺桿泵、三螺桿泵、五螺桿泵等圖a為單螺桿泵，螺桿在具有內(nèi)羅紋的泵殼中偏心轉(zhuǎn)動(dòng)，將液體沿軸向推進(jìn)，最終沿排出口排出。圖b為雙螺桿泵，工作原理與齒輪泵十分相似，利用兩根相互嚙合的螺桿來(lái)輸送液體。往復(fù)泵、計(jì)量泵、旋轉(zhuǎn)泵均屬于正位移泵。第十一頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日3、旋渦泵

旋渦泵是一種特殊類(lèi)型的離心泵，它是由葉輪和泵體組成。葉輪是一個(gè)圓盤(pán)，四周由凹槽構(gòu)成的葉片成輻射狀排列。

旋渦泵在開(kāi)動(dòng)前也要灌滿(mǎn)液體。旋渦泵適用于要求輸送量小，壓頭高而粘度不大的液體。第十二頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日特點(diǎn)：1.旋渦泵的壓頭隨流量增加而下降幅度很大；2.旋渦泵的軸功率隨流量增加而下降，因此漩渦泵啟動(dòng)時(shí)應(yīng)全開(kāi)出口閥；以旁路調(diào)節(jié)方法調(diào)節(jié)流量。3.旋渦泵能量損失很大，效率較低；4.旋渦泵啟動(dòng)前也需要灌泵。HNH-QN-Q-QQ第十三頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日復(fù)習(xí)一.離心泵工作原理和基本結(jié)構(gòu)1.氣縛現(xiàn)象(即離心泵啟動(dòng)前要灌泵)2.基本結(jié)構(gòu):葉輪:供能裝置，分類(lèi);泵殼:轉(zhuǎn)能裝置，匯集液體;

軸封裝置二.離心泵基本方程式1.離心泵理論壓頭有兩部分組成：靜壓頭增加和動(dòng)壓頭增加2.離心泵理論壓頭的影響因素：葉輪直徑和轉(zhuǎn)速，葉片彎曲形狀。(為什么采用后彎葉片)第十四頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日三.離心泵性能參數(shù)及特性曲線1.離心泵性能參數(shù)：離心泵特性曲線：H-Q，N-Q，-QH隨流量增加而減小，N增加；當(dāng)Q=0時(shí),軸功率最低,啟動(dòng)泵和停泵應(yīng)關(guān)閉出口閥;效率有一個(gè)最高效率點(diǎn),最高效率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的流量為額定流量;泵應(yīng)在最高效率點(diǎn)附近工作.Q,H,與密度ρ無(wú)關(guān),但N與ρ呈正比。粘度增加，Q,H,

均下降，但軸功率卻升高。葉輪直徑，轉(zhuǎn)速增加，離心泵Q，H，N均增加，其關(guān)系為切割定律和比例定律.流量Q，壓頭H，效率η,軸功率N第十五頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日Hg2.允許氣蝕余量與允許安裝高度四.離心泵安裝高度1.氣蝕現(xiàn)象及允許安裝高度第十六頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日五.離心泵流量調(diào)節(jié)1.離心泵的工作點(diǎn)是泵的特性曲線與管路特性曲線的交點(diǎn)；2.離心泵流量調(diào)節(jié)方法：（1）調(diào)節(jié)離心泵出口閥門(mén)開(kāi)度；（2）調(diào)節(jié)葉輪轉(zhuǎn)速；3.改變泵的出口閥門(mén)開(kāi)度，實(shí)際上是改變了

；改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速或直徑實(shí)際是改變了

。

第十七頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日六.其他類(lèi)型泵正位移泵：泵的分類(lèi)：離心泵4.泵的串并聯(lián)選擇原則：（1）高阻型管路串聯(lián)優(yōu)于并聯(lián)；（2）低阻管路并聯(lián)優(yōu)于串聯(lián)。

有自吸能力，不能采用出口閥調(diào)節(jié)流量，常用的方法為采用回路調(diào)節(jié)方式。常見(jiàn)的正位移泵(應(yīng)知道哪種泵屬于正位移泵,漩渦泵不屬于正位移泵，無(wú)自吸能力)。第十八頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日例：如圖，用離心泵將20℃的清水（密度取為1000kg/m3）從水池送往敞口的高位槽，水池和高位槽均與大氣相通，在泵的入口和出口分別裝有真空表和壓強(qiáng)表。泵在一定轉(zhuǎn)速、閥門(mén)的開(kāi)度下，測(cè)得一組數(shù)據(jù)：泵的流量Q、壓頭H、真空度p1、壓強(qiáng)p2、功率N?，F(xiàn)分別改變?nèi)缦履骋粭l件，試判斷上面五個(gè)參數(shù)將如何變化。（1）將泵的出口閥開(kāi)度加大；

（2）改送密度為1200kg/m3的水溶液（其他性質(zhì)與水相近）（3）泵的轉(zhuǎn)速提高8%；（4）泵的葉輪直徑減小5%。第十九頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日（1）加大閥門(mén)的開(kāi)度MH-QQMM22QM2由泵的特性方程和管路特性方程可知，壓頭H減小，流量Q增加；軸功率N增加第二十頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日在0-0截面和1-1截面間列柏努利方程：真空表的讀數(shù)p1增加在0-0截面和2-2截面間列柏努利方程：于是壓強(qiáng)表的讀數(shù)p2減小21001233第二十一頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日（2）改送密度為1200kg/m3的水溶液泵的流量、壓頭與液體的密度無(wú)關(guān)，因而泵的特性曲線不發(fā)生變化。管路特性曲線：21001233軸功率N增加。因而管路特性曲線不發(fā)生變化。于是Q、H均不發(fā)生變化。第二十二頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日在0-0截面和2-2截面間列柏努利方程：于是壓強(qiáng)表的讀數(shù)p2增加21001233真空表的讀數(shù)p1增加在0-0截面和1-1截面間列柏努利方程：第二十三頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日（3）泵的轉(zhuǎn)速提高8%21001233轉(zhuǎn)速提高，Q、H、N均增加在0-0截面和1-1截面間列柏努利方程：真空表的讀數(shù)p1增加流速增加第二十四頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日在0-0截面和2-2截面間列柏努利方程：21001233無(wú)法判斷，因此該在2-2至3-3截面間列柏努利方程：因而壓強(qiáng)表的讀數(shù)減小。第二十五頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日第三章非均相物系分離非均相分離氣固液固重力沉降離心沉降過(guò)濾氣液液液－－除沫器－－分層器第二十六頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日過(guò)濾：在外力作用下，使懸浮液中的液體通過(guò)多孔介質(zhì)的孔道，而固體顆粒被截留在介質(zhì)上，從而實(shí)現(xiàn)固、液分離的操作。實(shí)現(xiàn)過(guò)濾操作的外力:可以是重力，壓差或慣性離心力，在化工生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用最多的是以壓強(qiáng)差為推動(dòng)力的過(guò)濾。一．過(guò)濾操作的原理濾液過(guò)濾介質(zhì)濾餅濾漿第二節(jié)過(guò)濾第二十七頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日架橋現(xiàn)象固體顆粒成餅層狀沉積于過(guò)濾介質(zhì)表面，在過(guò)濾介質(zhì)表面形成濾餅。

二、過(guò)濾方式：餅層過(guò)濾和深層過(guò)濾1.餅層過(guò)濾在餅層過(guò)濾中，真正發(fā)揮截留顆粒作用的主要是濾餅層而不是過(guò)濾介質(zhì)。特點(diǎn)：在餅層過(guò)濾過(guò)程中，濾餅會(huì)不斷增厚。過(guò)濾的阻力隨之增加，在推動(dòng)力不變下，過(guò)濾速度會(huì)愈來(lái)愈小。第二十八頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日懸浮液中的顆粒直徑小于床層孔道直徑。過(guò)濾介質(zhì)較厚,介質(zhì)內(nèi)流道曲折。2.深床過(guò)濾懸浮液濾液過(guò)濾介質(zhì)過(guò)濾介質(zhì)表面不生成濾餅。整個(gè)過(guò)濾過(guò)程中過(guò)濾阻力不變。適于處理顆粒含量很小的懸浮液。第二十九頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日膜過(guò)濾作為一種新型的過(guò)濾技術(shù)近年來(lái)發(fā)展很快,膜過(guò)濾是利用膜孔隙的選擇透過(guò)性進(jìn)行兩相分離的技術(shù),以膜兩側(cè)的流體壓差為推動(dòng)力,使溶劑,無(wú)機(jī)離子,小分子等透過(guò)膜,而截留微粒及大分子.膜過(guò)濾又分為微濾和超濾,微濾截留0.5-50m的顆粒,超濾截留0.05-10m的顆粒,而常規(guī)過(guò)濾截流50m以上的微粒.3.膜過(guò)濾第三十頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日①織物介質(zhì)(又稱(chēng)濾布)：指由棉、毛、絲、麻等天然纖維及合成纖維制成的織物，以及由玻璃絲、金屬絲等織成的網(wǎng)。②堆積介質(zhì)：由各種固體顆粒(砂、木炭、石棉、硅藻土)或非編織纖維等堆積而成，多用于深床過(guò)濾中。③多孔固體介質(zhì)：具有很多微細(xì)孔道的固體材料，如多孔陶瓷、多孔塑料及多孔金屬制成的管或板，能截?cái)r1～3m的微細(xì)顆粒。④多孔膜：用于膜過(guò)濾的各種有機(jī)高分子膜和無(wú)機(jī)材料膜。1.性能要求a.多孔性;b.物化性能穩(wěn)定,耐熱,耐化學(xué)腐蝕;c.足夠的機(jī)械強(qiáng)度,使用壽命長(zhǎng);d.價(jià)格便宜.三.過(guò)濾介質(zhì)2.過(guò)濾介質(zhì)的種類(lèi)第三十一頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日

不可壓縮濾餅:

顆粒堅(jiān)硬，則當(dāng)濾餅兩側(cè)的壓強(qiáng)差增大時(shí)，顆粒的形狀和顆粒間的空隙不會(huì)發(fā)生明顯變化，這類(lèi)濾餅稱(chēng)為不可壓縮濾餅?？蓧嚎s濾餅顆粒剛性差，濾餅中的固體顆粒受壓會(huì)發(fā)生變形，這種濾餅為可壓縮濾餅。四．濾餅的壓縮性和助濾劑第三十二頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日助濾劑：是某種質(zhì)地堅(jiān)硬而能形成疏松餅層的固體顆?；蚶w維狀物質(zhì)，將其混入懸浮液或預(yù)涂于過(guò)濾介質(zhì)上，可以改善餅層的性能，使濾液得以暢流。加入方式：預(yù)涂法直接混合法（1）化學(xué)穩(wěn)定性，不與懸浮液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不溶于液相中。（2）過(guò)濾壓強(qiáng)差范圍內(nèi)，具有不可壓縮性.對(duì)助濾劑的基本要求：第三十三頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日一.濾液通過(guò)餅層的流動(dòng)特點(diǎn)（1）非定態(tài)過(guò)程

（2）滯流流動(dòng)第二節(jié)過(guò)濾基本方程式二.基本概念1.孔隙率:單位體積床層的空隙體積,以ε表示。過(guò)濾基本方程式：某一時(shí)刻下過(guò)濾速度與過(guò)濾推動(dòng)力、阻力關(guān)系的方程式。第三十四頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日例如,2m3濾餅的孔隙體積為1.2m3,孔隙率是多少?直徑為0.3mm的球形顆粒,比表面又是多少?2.比表面:單位體積顆粒所具有的表面積，以a表示。3.過(guò)濾速度:單位時(shí)間通過(guò)單位過(guò)濾面積的濾液量,以u(píng)表示(m/s)4.過(guò)濾速率:單位時(shí)間獲得的濾液體積稱(chēng)為過(guò)濾速率，單位為m3/s第三十五頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日三.過(guò)濾速率及速度方程式濾餅與過(guò)濾介質(zhì)兩側(cè)壓差濾餅阻力R=rL過(guò)濾介質(zhì)阻力Rm=rLe虛擬濾餅厚度濾餅比阻，反映了顆粒及顆粒床層的特性第三十六頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日

過(guò)濾過(guò)程中的物料衡算問(wèn)題:按體積計(jì)算:

濾漿體積=濾液體積+濾餅體積

濾漿中液相體積=濾液體積+濾餅中液相體積（孔隙體積）濾漿中固相體積=濾餅中固相體積按質(zhì)量計(jì)算:

濾漿質(zhì)量=濾液質(zhì)量+濾餅質(zhì)量

濾漿中液相質(zhì)量=濾液質(zhì)量+濾餅中液相質(zhì)量濾漿中固相質(zhì)量=濾餅中固相質(zhì)量第三十七頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日例1.直徑為0.1mm的球形顆粒狀物質(zhì)懸浮于水中,用過(guò)濾方法予以分離,過(guò)濾中形成不可壓縮濾餅,其孔隙率0.6,求濾餅的比阻r,又知此懸浮液中固相所占的體積分率為10%,求每平方米過(guò)濾面積上獲得0.5m3濾液時(shí)的濾餅阻力R。解:(1)比阻r

r=1.333*10101/m2(2)濾餅阻力R

由:R=rL

濾液體積+濾餅中水的體積=料漿中水的體積

濾液體積=0.5m3

濾餅中水的體積=1*L*=0.6L

料漿中水的體積=料漿體積*液相體積分率=(0.5+1*L)*(1-10%)

帶入計(jì)算,有:L=0.1667m

R=2.22*1041/m第三十八頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日

若每獲得1m3濾液所形成的濾餅體積為υm3，則：3.過(guò)濾基本方程式LA=υV同理：Ve——過(guò)濾介質(zhì)的當(dāng)量濾液體積，或稱(chēng)虛擬濾液體積，m3