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* * 第二章 流体输送机械 通过本章的学习，应掌握化工中常用流体输 送机械的基本结构、工作原理和操作特性，能够 根据生产工艺要求和流体特性，合理地选择流体 输送机械。 学习目的 与要求 2.1 概 述 2.1.1 流体输送机械的作用与要求 第二章 流体输送机械 一、流体输送机械的作用 流体输送机械的作用 向流体作功以提高流体的机械能 用于克服流体输送过程中的机械能损失。 用于提高位能。 用于提高流体的压力。 管路系统总能量损失 向高位设备内输送流体 向高压设备内输送流体 二、流体输送机械的要求 流体输送机械的要求 满足工艺上对流量和能量的要求。 结构简单，重量轻，投资费用低。 运行可靠，使用寿命长。 能适应被输送流体的特性。 √ 效率高，操作费用低。 2.1 概 述 2.1.1 流体输送机械的作用与要求 第二章 流体输送机械 2.1.2 流体输送机械的分类 一、液体输送机械的分类 液体输送机械 离心式 回转式 往复式 作用式 液体输送机械－泵。 离心泵 旋涡泵 轴流泵 齿轮泵 螺杆泵 往复泵 柱塞泵 计量泵 隔膜泵 喷射泵 空气升液器 √ 二、气体输送机械的分类 气体输送机械 离心式 回转式 往复式 作用式 气体输送机械－通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。 离心通风机、鼓风机、压缩机 罗茨鼓风机 水环真空泵 蒸汽喷射真空泵 √ 往复压缩机 隔膜压缩机 水喷射真空泵 2.1 概 述 2.2 离心泵 第二章 流体输送机械 2.2.1 离心泵的基本结构与工作原理 一、离心泵的基本结构 离心泵装置简图 1- 叶轮 2- 泵壳 3- 泵轴 4- 吸入口 5- 吸入管 6- 底阀 7- 滤网 8- 排出口 9- 排出管 10- 调节阀 二、离心泵的工作原理 离心泵的工作原理 启动前先向壳内充满被输送的液体，启动后泵轴带动叶轮作高速旋转运动，迫使叶片间的液体旋转，在惯性离心力的作用下，液体自叶轮中心向外周作径向运动。液体在流经叶轮过程中获得了能量，静压能增高，流速增大。当液体离开叶轮进入泵壳后，由于壳内流道逐渐扩大而减速，部分动能转化为静压能，最后沿切向流入排出管路。 二、离心泵的工作原理 动画：离心泵的工作原理 当液体自叶轮中心甩向外周的同时，叶轮中心形成低压区，由于储槽液面上方的压力大于泵吸入口的压力，致使液体被吸进叶轮中心。依靠叶轮的不断运转，液体便连续地被吸入和排出。 三、离心泵的主要部件 1.叶 轮 叶 轮 闭式 半闭 式 开 式 输送清 洁液体 离心泵的叶轮 (a) 闭式 (b) 半闭式 (c) 开式 输送悬浮液 叶轮的作用是将原动机的机械能传给液体。 按机械结构分类 三、离心泵的主要部件 叶轮 离心泵的吸液方式 (a) 单吸式 (b) 双吸式 单吸式 按吸液方式分类 双吸式 三、离心泵的主要部件 2.泵壳和导轮 泵壳与导轮 1- 泵壳 2- 叶轮 3- 导轮 泵壳制成蜗牛形 — 蜗壳。 叶轮与泵壳间带有叶片的固定部件 — 导轮。 三、离心泵的主要部件 3.轴封装置 由于泵轴转动而泵壳固定不动，在轴和泵壳的接触处有一定的间隙，为避免泵内高压液体沿间隙漏出，或防止外界空气从相反方向进入泵内，必须设置轴封装置。 轴封 填料密封装置 机械密封装置 三、离心泵的主要部件 填料密封装置 机械密封装置 1- 填料函壳 2- 软填料 3- 液封圈 4- 填料压盖 5- 内衬套 6- 动环 7- 静环 1- 螺钉 2- 传动座 3- 弹簧 4- 椎环 5- 动环密封圈 9- 防转销 8- 静环密封圈 2.1 概 述 2.2 离心泵 第二章 流体输送机械 2.2.1 离心泵的基本结构与工作原理 2.2.2 离心泵的基本方程式（不要求） 2.2.3 离心泵的性能参数与特性曲线 一、离心泵的性能参数 1.流量 定义 符号 单位 单位时间内排到管路系统的液体体积。 m3/s m3/h L/s 影响因素 一、离心泵的性能参数 2.压头（扬程） 定义 符号 单位 离心泵对单位重量（1N）流体所提供的有效能量。 J / N (m) 影响因素 一、离心泵的性能参数 3.效率 定义 符号 单位 反映离心泵能量损失大小的参数。 ％ 影响因素 一、离心泵的性能参数 离心泵的能量损失 容积损失 水力损失 机械损失 由于泵的泄漏所造成的能量损失。 由于流体在泵内流动的摩擦阻力、局部阻力所造成的能量损失。 由于高速旋转的叶轮表面与液体之间、泵的各部件之间机械摩擦造成的能量损失。 一、离心泵的性能参数 离心泵的总效率 小型离心泵的效率 ～ 大型离心泵的效率 一、离心泵的性能参数 4.功率 定义 单位 由电动机输入泵轴