第二章：流体输送机械.ppt

在食品的生产加工中，常常需要将流体： 从低处输送到高处； 从低压送至高压； 沿管道送至较远的地方。 为达到此目的，必须对流体加入外功，以克服流体阻力及补充输送流体时所不足的能量。 第一节 离心泵 离心泵的特点 结构简单、紧凑； 流量大而且均匀； 操作方便、适用范围广。 由于液体被抛出，在泵的叶轮中心处形成一定的真空度，泵外流体的压力较高，在压力差的作用下被吸入泵口，填补抛出液体的空间。 叶片不断转动，液体不断被吸入、排出，形成连续流动。 说 明 （3）闭式：有前后盖板，输送清洁液体。结构复杂、倒流少、效率高。食品行业采用较多。 2、泵壳 蜗牛壳形通道，叶轮旋转方向与蜗壳流道扩大方向一致，是能量转换装置。有利于将叶轮抛出液体的动能转变成静压能；有利于减少能耗。 3、轴封装置 防止液体泄漏或空气进入，分为机械轴封和填料轴封两种。 机械轴封性能优于填料轴封，在食品行业常用。 离心泵结构示意图 三、离心泵的主要性能参数 主要性能参数有扬程、流量、功率、效率、转速，标记在泵的铭牌上。 1、扬程Ｈ，米液柱或J/N 又称泵的压头,指泵给予单位重量液体的能量。 H=(Z2－Z1)+（u22-u12）/2g+(p2-p1)/ρg 离心泵压头的大小取决于泵的结构（如叶轮直径，叶片的弯曲情况等）、转速及流量。 2、流量 　 Qv，Ｌ/ｓ或m3/ｈ，又称送液能力，指泵在单位时间内泵排出的液体体积。 泵的流量取决于泵的结构、尺寸及转速。 3、转速 指泵轴单位时间内转动的周数，用n表示，单位为r/s，常用单位是r/min。离心泵的转速常用2900r/min和1450r/min 4、功率 （1）轴功率 用P表示，单位J/s，亦即W。指泵轴从电动机得到的实际功率。通常所说的泵的功率即指轴功率。 泵在运转时可能发生超负荷，所配电动机的功率应比泵的轴功率大。 （2）有效功率 用Pe表示，单位J/s，亦即W。指单位时间内流体经离心泵所获得的机械能量。 Pe＝QvH?g (2-1) 式中 Pe— 泵的有效功率，W； Qv— 泵的流量，m3/s； H — 泵的压头，m ； ? — 液体的密度，kg/m3； g — 重力加速度，m/s2。 （1）密度的影响 离心泵的流量、扬程、效率与密度无关。泵的轴功率随液体密度而改变。 当被输送液体的密度与水不同时，不能使用该泵所提供的P－Ｑv曲线，而应重新计算。 （2）黏度的影响 所输送的液体黏度愈大，泵体内能量损失愈多，泵的压头、流量都要减小，效率下降，而轴功率则要增大，所以特性曲线改变。 当流体运动黏度超过一定范围时，曲线需校正。 （3）转速的影响 离心泵转速变化，会引起流量、扬程、轴功率变化，近似关系遵循“比例定律”。 转速变化小于20%时，可认为效率不变。 （4）叶轮直径的影响 叶轮直径变化引起流量、扬程、轴功率变化，近似关系遵循“切割定律”。 允许吸上真空高度 允许安装高度Hg 为： Hs 的大小与泵的结构、流量、被输送液体的性质及当地大气压等因素有关。通常由泵的制造工厂在98.1kPa（10m）下，用20℃为介质进行测定。若输送其他液体，或操作条件与上述的实验条件不同时，应按下式进行换算，即 泵的允许安装高度计算式为： 七、并联与串联操作 1、并联操作 当一台泵的流量不够时，可以用两台泵并联操作，以增大流量。 2、串联操作 当生产上需要利用原有泵提高泵的压头时，可以考虑将泵串联使用。 八、离心泵的类型与选用 （一）离心泵的分类 1、按输送液体性质不同分为：清水泵、油泵、耐腐蚀泵、杂质泵等。 2、按安装方式不同分为：卧式泵、立式泵、液下泵、管道泵等。 3、按吸入方式不同科分为：单吸泵、双吸泵。 4、按叶轮数目不同分为：单级泵和多级泵。 （二）典型离心泵 1、水泵 又名清水泵，用于输送物理、化学性质类似于水的清洁液体。 IS系列：单级单吸式。 D、DG系列：多级式，高扬程，D系列输送介质温度小于80℃，适用城市给、排水等场合。DG系列介质温度小于105℃，适用于各种锅炉给水。 S系列：双吸式，大流量。 立式普通清水泵 D系列多级泵：该多级离心泵使用性能范围：流量Q=15～19m3/h，扬程H=17～247m，转速=1450r/min。可供输送80℃以下的清水或物理、化学性质类似于水的液体，具有效率高、运行噪声低、抗汽蚀性能好、结构合理、使用寿命