第二章 流体机械.ppt

第二章 流体输送机械 离心泵（重点） 其他化工用泵 气体输送机械 离心式通风机（重点） 鼓风机和压缩机 真空泵 例．用内径为120mm的钢管将河水送至一蓄水池中，要求输送量为60～100m3/h。水由池底部进入，池中水面高出河面25m。管路的总长度为80m，其中吸入管路为24m（均包括所有局部阻力的当量长度），设摩擦系数为0.028。，试选用一台合适的泵，并计算安装高度。设水温为20℃，大气压力为101.3kPa。 单动泵 3) 汽蚀条件判断： ΔhaΔhr 不汽蚀 Δha=Δhr 开始发生汽蚀 ΔhaΔhr 严重汽蚀 最大允许安装高度计算式 例1．用离心泵从真空度为360mmHg的容器中输送液体，所用泵的必需汽蚀余量为3m。该液体在输送温度下的饱和蒸汽压为200mmHg，密度为900kg/m3，吸入管路的压头损失为0.5m，试确定泵的安装位置。若将容器改为敞口，该泵又应如何安装？（当地大气压为100kPa） 解：（1）当容器内真空度为360mmHg时， 故泵宜安装在液面以下（0.63＋0.5）＝1.13m更低的位置。 （2）当容器敞口时， 故泵宜安装在液面以上低于（4.8－0.5）＝4.3m的位置。 已知塔内液面上方的真空度为500mmHg，且液体处于沸腾状态。吸入管路全部压头损失为0.8m，釜液的密度为890kg/m3，所用泵的必需汽蚀余量为2.0m，问此泵能否正常操作？ 例2．如附图所示，用离心泵将某减压精馏塔塔底的釜液送至贮槽，泵位于贮槽液面以下2m处。 解：因塔内液体处于沸腾状态，则液面上方的压力即为溶液的饱和蒸汽压，即 该泵的最大安装高度： 说明此泵安装不当，泵不能正常操作，会发生气蚀现象。 2.2.5 离心泵的类型、选用、安装与操作 1、离心泵的类型 按输送液体的性质不同 1. 清水泵：输送清水或相近、无腐蚀性、杂质较少的液体。结构简单，造价低。 ——IS 2. 耐腐蚀泵：输送腐蚀性的液体，用耐腐蚀材料制成，要求密封可靠。—— F 3. 油泵：输送石油产品，要求有良好密封性。 ——Y 4. 杂质泵：输送含固体颗粒的液体、稠厚的浆液，叶轮流道宽，叶片数少。 ——P 单吸泵；双吸泵 单级泵；多级泵 串联组合；并联组合 2、 离心泵的选用 （1）确定管路流量和所需外加压头 qv?生产任务，H?管路的特性方程 （2）根据所需qv和H确定泵的型号 ①查性能表或曲线，要求泵的H和qv与管路所需相适应。 ②若需qv有变，以最大qv为准，H应以最大qv值查找。 ③若泵的H和qv与管路所需不符，在邻型号中找H和qv都稍大一点的。 ⑤若液体性质与清水相差大，则应对所选泵的特性曲线和参数进行校正，看是否能满足要求。 ④若几个型号都行，应选在操作条件下?最高者 ⑥为保险，所选泵可稍大；但若太大，能量利用程度低。 3、离心泵的安装与操作 安装 ①安装高度应小于允许安装高度 ②尽量减少吸入管路阻力，短、直、粗、管件少； 调节阀应装于出口管路。 (3)校核泵的特征参数 操作 ①启动前应灌泵，并排气。 ②应在出口阀关闭的情况下启动泵 ③停泵前先关闭出口阀，以免损坏叶轮 ④经常检查轴封情况 解：以大流量qv＝100m3/h计。 在河水与蓄水池面间列柏努力方程，并简化： 由 选泵IS100-80-160，其性能为： 确定安装高度： 减去安全余量 ，实为 即泵可安装在河水面上不超过 的地方。 以下。 第二节 其他类型泵 2.2.1 往复泵 2.2.2 齿轮泵 2.2.3 旋涡泵 一、往复泵 1、 结构和工作原理 主要部件： 泵缸；活塞；活塞杆；吸入阀、排出阀 工作原理： 双动泵 三联泵 说明： ①活塞往复运动，直接以静压能形式供能。 ②单动泵，供液不连续；双动泵，连续。 ③为耐高压，活塞和连杆用柱塞代替。 2、往复泵的流量和压头 1） 理论平均流量 单动 双动 2）实际平均流量 =容积效率?理论平均流量 与压头无关 3）往复泵的压头 挤压供液，H任意高。 其上限取决于材料强度、密封、电机负载 实际取决于管路特性 3、 往复泵的流量调节 ①用旁路阀调节流量 ②改变曲柄转速 ③改变活塞杆的行程 二、齿轮泵 1、 剖面图 二、工作原理 旋转泵的一种 三、流量调节 四、应用场合 转速或旁路 高压头、小流量。粘稠以至膏状物。 不适于输送固体悬浮液 2.2.3 旋涡泵 一、工作原理 特殊类型的离心泵 叶轮－开有凹槽的圆盘 引水道 叶轮旋转，凹槽内液体被做功。在引水道和凹槽间 往返多次，被多次做功。 二、流量调节 三、应用场合 qv↓，H↑↑ 高压头，较小流量 不适于输