1、1,第二章 流體輸送機(jī)械,通過本章學(xué)習(xí)，掌握化工中常用流體輸送機(jī) 械的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和操作特性，能夠根據(jù) 生產(chǎn)工藝要求和流體特性，合理地選擇和正確操 作流體輸送機(jī)械，并使之在高效下安全可靠運(yùn)行。,學(xué)習(xí)目的 與要求,2,第二章 流體輸送機(jī)械,2.1 概述 2.1.1 流體輸送機(jī)械的作用,3,一、管路系統(tǒng)對(duì)流體輸送機(jī)械的能量要求管路特性方程,管路對(duì)流體輸送機(jī)械的能量要求由伯努利方程計(jì)算。對(duì)于液體，采用以單位重量（1N）流體為基準(zhǔn)的伯努利方程式,（2-1）,J/N or m,（2-3）,4,令,方程,變?yōu)?一、管路系統(tǒng)對(duì)流體輸送機(jī)械的能量要求管路特性方程,管路特性方程,忽略,5,對(duì)于通風(fēng)機(jī)的氣體

2、輸送系統(tǒng)，在風(fēng)機(jī)進(jìn)出口截面間采用以單位體積（1m3）為基準(zhǔn)的伯努利方程式，,J/m3或Pa,（2-6）,位風(fēng)壓 (一般可忽略),靜風(fēng)壓,動(dòng)風(fēng)壓,一、管路系統(tǒng)對(duì)流體輸送機(jī)械的能量要求管路特性方程,6,流體輸送機(jī)械除滿足工藝上對(duì)流量和壓頭（對(duì)氣體為風(fēng)壓與風(fēng)量）兩項(xiàng)主要技術(shù)指標(biāo)要求外，還應(yīng)滿足如下要求： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，投資費(fèi)用低。 運(yùn)行可靠，操作效率高，日常操作費(fèi)用低。 能適應(yīng)被輸送流體的特性，如黏度、可燃性、毒性、腐蝕性、爆炸性、含固體雜質(zhì)等。,二管路系統(tǒng)對(duì)輸送機(jī)械的其它性能要求,7,第二章 流體輸送機(jī)械,2.1 概述 2.1.1 流體輸送機(jī)械的作用,2.1.2 流體輸送機(jī)械的分類,8,流體輸

3、送機(jī)械的分類,按輸送流體的狀態(tài)分類,輸送液體：泵,按工作原理分類,動(dòng)力式（葉輪式） 容積式（正位移式） 流體作用式,輸送氣體：通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、 壓縮機(jī)、真空泵,9,第二章 流體輸送機(jī)械,2.2 離心泵 2.2.1 離心泵的工作原理和基本結(jié)構(gòu),10,離心泵是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的液體輸送機(jī)械。其突出特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、流量均勻、調(diào)節(jié)控制方便、故障少、壽命長(zhǎng)、適用范圍廣（包括流量、壓頭和介質(zhì)性質(zhì)）、購(gòu)置費(fèi)和操作費(fèi)用均較低。,一離心泵的工作原理,11,一離心泵的工作原理,泵殼,葉輪,吸入口,排出口,泵軸,離心泵的工作原理07,12,13,NOTE：在開車前應(yīng)預(yù)先灌泵，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中也要防止空氣漏入

4、。 為便于泵內(nèi)充滿液體,吸入管底部安裝有單向底閥。,如果泵的位置低于槽內(nèi)液面，則啟動(dòng)時(shí)無(wú)需灌泵。,當(dāng)離心泵啟動(dòng)時(shí)，若泵內(nèi)存在空氣，就會(huì)形成葉輪空轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象稱為“氣縛”。,14,二離心泵的基本結(jié)構(gòu),1離心泵的葉輪供能裝置,閉式 半閉式 開式,圖2-2離心泵的葉輪,15,單吸式 雙吸式,圖2-3 離心泵的吸液方式,吸液方式,二離心泵的基本結(jié)構(gòu),平衡孔,16,2離心泵的泵殼和導(dǎo)輪集液和轉(zhuǎn)能部件,二離心泵的基本結(jié)構(gòu),導(dǎo)輪,導(dǎo)輪引導(dǎo)液體在泵殼通道內(nèi)平穩(wěn)地改變方向,減少能量損失,提高能量轉(zhuǎn)換效率.,17,3. 離心泵的軸封裝置,泵軸與泵殼之間的密封稱為軸封，其作用是防止泵內(nèi)高壓液體從間隙漏出，或避免外界

5、空氣進(jìn)入泵內(nèi)。常用的軸封裝置有填料密封和機(jī)械密封兩大類。后者適用于要求密封較高的場(chǎng)合，如酸、堿、易燃、易爆及有毒液體的輸送。,二離心泵的基本結(jié)構(gòu),18,第二章 流體輸送機(jī)械,2.2 離心泵 2.2.1 離心泵的工作原理和基本結(jié)構(gòu),2.2.2 離心泵的基本方程式,19,一液體質(zhì)點(diǎn)在葉輪中的流動(dòng),1、簡(jiǎn)化假設(shè),(1) 葉輪為具有無(wú)限薄、無(wú)限多葉片的理想葉輪，流體質(zhì)點(diǎn)將完全沿著葉片表面而流動(dòng)，流體無(wú)旋渦、無(wú)沖擊損失； (2) 被輸送的是理想液體，液體在葉輪內(nèi)流動(dòng)不存在流動(dòng)阻力； (3) 泵內(nèi)為定態(tài)流動(dòng)過程。,20,2、速度三角形,圖2-5 液體在離心泵中流動(dòng)的速度三角形,一液體質(zhì)點(diǎn)在葉輪中的流動(dòng),流

6、動(dòng)角與的大小與葉片的形狀有關(guān)。,21,二離心泵基本方程的表達(dá)式,表明離心泵的靜壓頭由液體作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的圓周速度和徑向的相對(duì)速度轉(zhuǎn)換而獲得。,離心泵基本方程式,22,簡(jiǎn)化為：,二離心泵基本方程的表達(dá)式,離心泵基本方程式,23,三離心泵理論壓頭影響因素分析,（1）葉輪轉(zhuǎn)速和直徑,直徑D2,轉(zhuǎn)速n,24,（2）葉片的幾何形狀,圖2-6 葉片形狀及出口速度三角形,三離心泵理論壓頭影響因素分析,25,三離心泵理論壓頭影響因素分析,26,（3）理論流量,三離心泵理論壓頭影響因素分析,對(duì)于后彎葉片，B0，HT隨qT的增加而降低。,27,圖2-7 HT與qT的關(guān)系曲線,三離心泵理論壓頭影響因素分析,28,（4）液體密度 離心泵的理論壓頭與液體密度無(wú)關(guān)。 但是，在同一壓頭下，離心泵進(jìn)出口的壓力差卻與液體密度成正比。,三離心泵理論壓頭影響因素分析,29,四離心泵實(shí)際壓頭、流量關(guān)系曲線的實(shí)驗(yàn)測(cè)定,（2-17）,離心泵特性方程式,實(shí)際的流量壓頭關(guān)系由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。,30,四離心泵實(shí)際壓頭、流量關(guān)系曲線的實(shí)驗(yàn)測(cè)定,圖2-8 離心泵的HTqT、Hq關(guān)系曲線,31,練 習(xí) 題 目,思考題,作