化工基础3.5-流体输送设备PPT.ppt

* 化 工 基 础 教学目的： 重 点： 难 点： 熟悉各种流体输送机械，了解各种流体输送机械的工作原理和操作特点，能够根据实际需要正确选择适宜的流体输送机械。 离心泵的工作原理、性能参数、特性曲线 离心泵安装高度的计算； 3.5 流体输送设备 采用流体输送设备操作的目的是为了提高流体的动能、位能或静压能，或用于克服沿程的阻力，也可能几种目的兼而有之。 按输送的介质分类： 液体——泵 气体——风机、压缩机 流体输送设备分类 按工作原理分类： 离心式 正位移式(容积式)：往复式、旋转式 其它（如喷射式） 1、离 心 泵 叶轮： 由4～12片向后弯曲的叶片组成，安装在泵轴上，由电动机带动而快速旋转。 泵壳 泵壳的作用： ①汇集液体，即从叶轮外周甩出的液体，再沿泵壳中通道流过，排出泵体； ②转能装置，因壳内叶轮旋转方向与蜗壳流道逐渐扩大的方向一致，减少了流动能量损失，并且可以使部分动能转变为静压能。 轴封装置 轴封：离心泵工作时是泵轴旋转而泵壳不动，泵轴与泵壳之间的密 封。 作用：防止高压液体从泵壳内沿间隙漏出，或外界空气漏入泵内。 离心泵的工作原理 离心泵启动后，泵轴带动叶轮一起作高速旋转运动，迫使预先充灌在叶片间液体旋转，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。液体在流经叶轮的运动过程获得了能量，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。当液体自叶轮中心甩向外周的同时，叶轮中心形成低压区，在贮槽液面与叶轮中心总势能差的作用下，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。液体在离心泵中获得的机械能量最终表现为静压能的提高。 流体在离心泵叶轮中的运动 离心泵工作原理 工作过程 启动后，叶轮旋转，并带动液体旋转。 液体在离心力的作用下，沿叶片向边缘抛出，液体以较高的静压能及流速流入机壳( 沿叶片方向，u?, P静? )。由于涡流通道的截面逐渐增大， P动? P静 。液体以较高的压力排出泵体，流到所需的场地。 叶片不断转动，液体不断被吸入、排出，形成连续流动。 由于液体被抛出，在泵的吸口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。 启动前，前段机壳须灌满被输送的液体，以防止气缚。 气缚现象 气缚现象：当启动离心泵时，若泵内未能灌满液体而存在大量气体，则由于空气的密度远小于液体的密度，叶轮旋转产生的惯性离心力很小，因而叶轮中心处不能形成吸入液体所需的真空度，这种可以启动离心泵，使叶轮空转，但不能输送液体的现象称为“气缚现象”。 离心泵是一种没有自吸能力的液体输送机械。若泵的吸入口位于贮槽液面的上方，在吸入管路应安装单向底阀和滤网。单向底阀可防止启动前灌入的液体从泵内漏出，滤网可阻挡液体中的固体杂质被吸入而堵塞泵壳和管路。若泵的位置低于槽内液面，则启动时就无需灌泵。 （2）离心泵的主要性能参数 离心泵的主要性能参数有扬程、流量、功率和效率。 ②扬程Ｈ， J/N或m液柱 泵的扬程（又称泵的压头）是指泵对单位重量的流体所做的功。 亦即液体进出泵前后的压头差。离心泵压头的大小取决于泵的结构（如叶轮直径的大小，叶片的弯曲情况等）、转速及流量。 ①流量 ， Ｌ/ｓ或m3/ｈ　泵的流量（又称送液能力）是指单位时间内泵所输送的液体数量。与叶轮结构、尺寸和转速有关。 一定转速下，扬程与流量之间的关系，可通过实验测定。 离心泵扬程的测定 1 2 两测压点之间的管路很短，其间的流动阻力可忽略不计，即Hf=0m液柱 扬程并不等于升举高度△Z，升举高度只是扬程的一部分。 ③功率 轴功率： 电机输入离心泵的功率,用Na表示，单位为J/S,W或kW 有效功率可表达为 在单位时间内，液体自泵实际得到的功称为泵的有效功率，Ne，单位为W。 ④效率 离心泵输送液体时，通过电机的叶轮将电机的能量传给液体。在这个过程中，不可避免的会有能量损失，也就是说泵轴转动所做的功不能全部都为液体所获得，通常用效率η来反映能量损失。泵的效率与泵的大小、类型、制造精密程度和所输送液体的性质有关 注意：测定条件一般是20℃清水，转速固定 （3）离心泵的特性曲线 1） qv—He曲线：表示泵