[工学]第二章 流体输送设备.ppt

* * 3、真空泵 从设备中或系统中抽出气体，使其处于绝对压强低于外界大气压的状态，所用的输送机械称为真空泵。实质上真空泵也是气体压缩机械，只是它入口压强低，出口为常压。化工厂中较常用的型式有： 1）水环真空泵 水环真空泵的外形呈圆形，外壳内有一个偏心安装的叶轮，上有辐射状叶片，水环真空泵的壳内注入一定量的水，当叶轮旋转时，在离心力的作用下将水甩至壳壁形成水环。 * * 水环具有密封作用，使叶片间的空隙形成大小不同的密封室。当小室增大时，气体从吸入口吸入，当小室从大变小时，气体由压出口排出。 水环真空泵可以造成的最高真空度为83.4×103Pa左右，它也可作鼓风机用，但所产生的表压强不超过98.07×103Pa当被抽吸的气体不宜与水接触时，泵内可充以其它液体。 此类泵结构简单、紧凑，易于制造和维修。但泵的效率较低，一般为30%～50%。另外，该泵产生的真空度受泵内水温的限制。 * 2）喷射泵 喷射泵是利用高速流体射流时静压能转换为动能而造成的真空将气体吸入泵体，在泵内与射流流体混合，气体及工作流体一并排出泵体。 喷射泵的工作流体可以是水，也可以是蒸汽。单级蒸汽喷射泵可以达到90%的真空度，为要获得更高的真空度，可以采用多级蒸汽喷射泵。喷射泵结构简单，无运动部件，但效率很低，工作流体消耗很大。 * * 用离心泵从真空度为360mmHg的容器中输送液体，所用泵的必需汽蚀余量为3m。该液体在输送温度下的饱和蒸汽压为200mmHg，密度为900kg/m3，吸入管路的压头损失为0.5m，试确定泵的安装位置。若将容器改为敞口，该泵又应如何安装？ * 解：（1）当容器内真空度为360mmHg时， 故泵宜安装在液面以下（0.63＋0.5）＝1.13m更低的位置。 （2）当容器敞口时， * 故泵宜安装在液面以上低于（4.8－0.5）＝4.3m的位置。 * 如附图所示，用离心泵将某减压精馏塔塔底的釜液送至贮槽，泵位于塔釜液面以下2m处。已知塔内液面上方的真空度为500mmHg，且液体处于沸腾状态。吸入管路全部压头损失为0.8m，釜液的密度为890kg/m3，所用泵的必需汽蚀余量为2.0m，问此泵能否正常操作？ * 题46 附图 * 解：因塔内液体处于沸腾状态，则液面上方的压力即为溶液的饱和蒸汽压， 即该泵的允许安装高度： 而实际安装高度 说明此泵安装不当，泵不能正常操作，会发 生气蚀现象。 * 用离心泵向设备送水。已知泵特性方程为 管路特性方程为 两式中Q的单位均为m3/h，H的单位为m。试求： （1）泵的输送量； （2）若有两台相同的泵串联操作，则泵的输 送量为多少？若并联操作，输送量又为多少？ * 解：（1） 联立： 则 解得： （2） 两泵串联后： * 泵的特性： 与管路特性联立： 解得： 两泵并联后： 泵的特性： * 与管路特性联立： 解得： * 4）往复泵不能简单地用排出管路阀门来调节流量，一般采用回路调节。 往复泵适用于小流量、高压强的场合，输送高粘度液体时的效果也比离心泵好，但不能输送腐浊性液体和固体粒子的悬浮液。 二、计量泵 计量泵就是往复泵的一种。通过偏心轮把电机的旋转运动变成柱塞的往复运动。偏心轮的偏心距离可以调整，使柱塞的冲程随之改变。这样就达到控制和调节流量的目的 * * * 三、旋转泵 旋转泵靠泵内一个或多个转子的旋转来吸入或排出液体， 又称转子泵 1、齿轮泵 泵壳内有两个齿轮。一个用电机带动旋转，另一个被啮合着向相反方向旋转，吸入腔内两轮的齿互相拨开，形成低压而吸入液体，被吸入的液体被齿嵌住，随齿轮转动而达到排出腔 ，排出腔内两轮的齿互相合拢，形成高压而排出液体。 * * 齿轮泵可以产生较高的压头，但流量较小，用于输送粘稠的液体，但不能输送含颗粒的悬浮液。 2、螺杆泵 螺杆泵分为单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵、五螺杆泵等 图（a）为单螺杆泵，螺杆在具有内罗纹的泵壳中偏心转动，将液体沿轴向推进，最终沿排出口排出。（b）为双螺杆泵，工作原理与齿轮泵十分相似，利用两根相互啮合的螺杆来输送液体。 螺杆泵的压头高，效率高，无噪音，适用于高粘度液体的输送。 往复泵、旋转泵均属于正位移泵。 * * * * 3、旋涡泵 旋涡泵是一种特殊类型的离心泵，它是由叶轮和泵体组成。叶轮是一个圆盘，四周由凹槽构成的叶片成辐射状排列。叶轮在泵壳内转动，其间有引水道，吸入管接头和排出管接头之间为间壁，间壁与叶轮只有很小的缝隙，用来分隔吸腔和排出腔。泵内液体在随叶轮旋转的同时，又在引水道与 各叶片间作漩涡形运动。因而，被叶片拍击多次，获得较多的能量。液体在叶片与引水道之间