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第二章 流体输送机械-化工原理(第四版)(王志魁)
离心泵的吸液方式 单吸 液体从叶轮一侧被吸入 闭式或半开式叶轮运行时,离开叶轮的高压液体使叶轮后盖板所受压力高于吸入口侧。叶轮受到指向吸入侧的轴向推力,会使叶轮与泵壳接触而产生摩擦,引起泵的震动。为了减少轴向推力,可在后盖板上相对于吸入口处开几个平衡孔,让一部分液体漏到低压区,减少叶轮两侧的压力差。内部泄漏的液流会扰乱进入叶轮的主液流,增大液流摩擦阻力损失,使泵的效率降低。 双吸 叶轮两侧对称,流体从叶轮两侧吸入,可以消除轴向推力。 四、离心泵的特性曲线 (1)理想压缩循环 压缩过程(1 2) 恒压排气过程(2 3) 恒压吸气过程(4 1) 理想压缩循环功: 等温 绝热 等温压缩 绝热压缩 (2)实际压缩循环 余隙:排气终了时,活塞与气缸之间的空隙。 1 2 压缩过程 2 3 排气过程 4 1 吸气过程 3 4 膨胀过程 余隙气体膨胀 吸气 压缩 排气 (3)余隙系数与容积系数 Ⅰ.余隙系数 低压气缸:ε 8%,高压气缸:ε可达12%。 Ⅱ.容积系数 二者关系: 讨论: 2. 多级压缩 避免排出气体温度过高; 减少功耗,提高压缩机的经济性; 提高气缸容积利用率; 使压缩机结构更合理。 一般当 时,采用多级压缩,常用2~6级,每级压缩比为3~5。 四、真空泵 性能:(1)真空度或极限剩余压力; (2)抽气速率:单位时间在极限剩 余压力下吸入的气体体积。 (一)往复式真空泵 (二) 水环真空泵 (三)喷射泵 (3)离心泵的组合操作 ① 并联操作 qV并 2qV单 H并 H单 ② 串联操作 qV串 qV单 H串 2H单 ③ 组合方式的选择 低阻时,并联优于串联; 高阻时,串联优于并联。 ,则只能 采用串联操作; 如果单台泵所提供的最 大压头小于管路两端的 六、离心泵的汽蚀现象与安装高度 (一) 汽蚀现象 1 1’ 0 0’ 离心泵的安装高度 Hg 叶轮入口处最低压力 ,液体汽化,产生汽泡,受压缩后破灭,周围液体以高速涌向汽泡中心。叶轮受冲击而出现剥落,泵体振动并发出噪音。 (二) 有效汽蚀余量与必需汽蚀余量 有效汽蚀余量 必需汽蚀余量 允许汽蚀余量 泵入口处压头 叶轮压力最低处压头 饱和蒸汽压头 必需汽蚀余量?hr 有效汽蚀余量?ha 判别汽蚀条件: ?ha ?hr , pk pv时, 不汽蚀 ?ha = ?hr , pk = pv时,开始发生汽蚀 ?ha ?hr , pk pv时, 严重汽蚀 (三) 离心泵的安装高度 在0-0’和1-1’间列柏努利方程: 1 1’ 0 0’ 离心泵的安装高度 Hg 最大安装高度 最大允许安装高度 七、离心泵的类型与选用 (一) 离心泵的类型 (1) 清水泵( IS型、D 型、Sh型 ) (2)耐腐蚀泵(F型) (3)油泵(Y型) (二)离心泵的选用 (1) 确定泵的类型; (2) 确定输送系统的流量和压头; (3) 选择泵的型号; qV泵 qV需, H泵 H需 (4) 核算泵的功率。 第二节 其他类型化工用泵 一、 往复泵 (一) 构造与工作原理 主要部件:泵缸、活塞 和单向活门。 工作原理: ——活塞对流体直接做功,提供静压能 单动往复泵——流量不均匀 双动往复泵: (二)往复泵的性能参数 ① 流量 单动泵:理论流量 实际流量 ?V——泵的容积效率,在0.9~0.97之间。 ——流量由泵特性决定,而与管路特性无关。 流量调节方法: 1. 改变活塞的往复次数或冲程; 2. 旁路调节。 ② 压头( 扬程) 在电机功率范围内,由管路特性决定。 管路特性2 H2 管路特性1 H1 泵特性 H qV ——正位移特性 流量只与泵特性有关, 而压头只与管路特性有关 qV qV理 ③ 功率与效率 ?——往复泵的总效率,一般为0.65~0.85。 适用压头高、流量小的液体,但不能输送腐蚀性大及有固体的悬浮液。 二、 齿轮泵 具有正位移特性。 三、旋涡泵 (一)结构 一种特殊的离心泵。 (二)特点 1. 启动泵时,要打开出口阀门,改变流量时,旁路调节比安装调节阀更经济; 2. 能量损失大,效率低(20%~40%),不适合输送高粘度液体; 3. 压头比离心泵高2~4倍,适用于高压头、小流量、低粘度清洁液体。 分类: 按出口压力或压缩比分为: 通风机 p出(表) 15kPa γ=1~1.15 鼓风机 p出(表)=15~300kPa γ 4 压缩机 p出(表) 300kP
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