第二章流体输送机械2.1.ppt

离心泵的工作原理示意: 1 、液体吸入 当泵内液体从叶轮中心被抛向外缘时，离心力（大小与流体密度成正比）在中心处形成了低压区，在势能差的作用下，液体便经吸入管路连续地被吸入泵内，以补充被排出的液体。 2 叶轮向液体提供能量 启动电机后，泵轴带动叶轮一起旋转，充满叶片之间的液体也随着旋转，在惯性离心力的作用下液体从叶轮中心被抛向外缘的过程中便获得了能量，使叶轮外缘的液体静压强提高，同时也增大了流速，一般可达15～25m/s。 * 返回 西南交通大学化工原理电子课件 * 返回 西南交通大学化工原理电子课件 第二章 流体输送机械Fluid-moving Machinery 本章学习指导 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、操作特性及计算题。 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。 若将某池子热水送至高的凉水塔，倘若外界不提供机械能，水能自动由低处向高处流吗？ 我们在池面与凉水塔液面列柏努利方程 此计算说明，泵不开动，水就不可能流向凉水架，就需要外界提供机械能量。 第一节 概述 供料点-需料点： 输送机械的作用： 流体的动能↑， 或位能↑，静压能↑， 克服沿程阻力，或兼而有之。 对流体做功，使流体E↑，结果： 流体输送机械分类依据 液体—— 泵 气体——风机、压缩机、真空泵 介质 工作原理 1按介质分 离心式（叶轮式）：利用高速旋转的叶轮使流体获得动能并转变 为 静压能。 正位移式或容积式（往复式、旋转式）：利用活塞或转子的周期性挤压使流体获得静压能与动能。 流体动力式：利用流体高速喷射时动能与静压能相互转换的原理吸引输送另一种流体。 2按工作原理分 清水泵 适用于粘度与水相近的、无腐蚀性、不含杂质的流体，如离心泵。 油泵 适用于高粘度的流体。如齿轮泵、旋转泵等。 耐腐蚀泵 杂质泵： 3 按用途分 第二节 离心泵 离心泵的外观 1.叶轮 ①敞式叶轮 ②敝式叶轮 ③半敝式叶轮 作用：将原动机的机械能传给液体，使液体的静压能和动能均有所提高。 一 离心泵的基本部件与构造 叶轮 —— 叶片（+盖板） 4-8个叶片（前弯、后弯，径向） 前盖板、后盖板，无盖板 闭式叶轮 半开式 开式 1.叶轮 闭式叶轮：叶片两侧带有前后两块盖板，液体在两叶片间通道内流动时无倒流现象，适于输送较清洁的流体，输送效率高，一般离心泵多采用这种叶轮。 半开式叶轮(半闭式叶轮)：吸入口一侧无前盖板，适于输送含小颗粒的溶液，输送效率低。 开式叶轮：没有前后盖板。适于输送含大颗粒的溶液，效率低。 闭式或半闭式叶轮在工作时，部分高压液体可由叶轮与泵壳间的缝隙漏入两侧，除影响效率外也使叶轮受到指向液体吸入口的轴向推力，导致叶轮向吸入口移动，严重时造成与泵壳的接触摩擦直至损坏。为平衡轴向推力，可在叶轮后侧板上钻一些平衡孔，使漏入后侧的部分高压液体由平衡孔向低压区泄漏，减小两侧的压强差，但同时也使泵的效率有所下降。 叶轮按其吸液方式的不同分为单吸式和双吸式两种，如图。双吸式叶轮可从两侧同时吸液，吸液能力大，而且可基本上消除轴向推力。 返回 2.泵壳：蜗形 作用：（1） 作 为 泵的外壳汇集液体 （2） 本身又是个能量转换装置 （动能 — 静压能） 3.轴封装置：密封涵 机械密封 4.平衡孔的作用——消除轴向推力 5导轮的作用——减少能量损失 2.泵壳 泵壳亦称为蜗壳、泵体，构造为蜗牛壳形，其作用是将叶轮封闭在一定空间内，汇集引导液体的运动，并将液体的大部分动能转化为静压能。这是因为随叶轮旋转方向，叶轮与泵壳间的通道截面逐渐扩大至出口时达到最大，使能量损失减少的同时实现了能量的转化。为了减少由叶轮外缘抛出的液体与泵壳的碰撞而引起能量损失，有时在叶轮与泵壳间还安装一固定不动而带有叶片的导轮，以引导液体的流动方向(见图)。 3.轴封装置 在泵轴伸出泵壳处，转轴和泵壳间存有间隙，在旋转的泵轴与泵壳之间的密封，称为轴封装置。其作用是防止高压液体沿轴泄漏，或者外界空气以相反方向漏入。常用的有填料密封和机械密封。 填料密封装置：由填料函壳、软填料和填料压盖构成，软填料为浸油或涂石墨的石棉