化工原理流体输送设备课件2021推选ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,化工原理流体输送设备课件,1,教学目的：,重 点：,课 型：,教学方法：,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；,往复式压缩机多级压缩和中间冷却的必要性,机械设备,讲解、动画演示,第二章,流体输送设备,2,2.1,概述,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。,一、管路系统对流体输送机械的能量要求,3,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：,动力式（叶轮式）,正位移式,(,容积式,),：往复式、旋转式,流体作用式（如喷射式）,4,2.2,离 心 泵,(,centrifugal pump),离心泵,是工业生产中应用最为广泛的液体输送机械。其突出,特点,是结构简单、体积小、流量均匀、调节控制方便、故障少、寿命长、适用范围广（包括流量、压头和介质性质）、购置费和操作费用均较低。,5,2.2,离 心 泵,(,centrifugal pump),6,离心泵的构造,主要组成部分是,叶轮,(,impeller),和蜗形泵壳,(,pump case),。,叶轮安装在泵壳内，液体入口在泵壳中央，正对叶轮中心，并与吸入导管相连。压出口在泵壳旁侧，联结压出导管。,7,叶轮,：,由4,12片向后弯曲的叶片,(,vane,blade),组成，安装在泵轴上，由电动机带动而快速旋转。,8,流体在离心泵叶轮中的运动,离心泵工作原理,9,导轮的作用,导轮,引导液体在泵壳通道内平稳地改变方向,减少能量损失,提高能量转换效率,.,10,气缚,(,air bind),：,NOTE：,在开车前应预先将离心泵的泵壳和吸入管路中充满,液体，运转过程中也要防止空气漏入。,为便于泵内充满液体,吸入管底部安装有,止逆底阀,。,如果泵的位置低于槽内液面，则启动时无需灌泵。,当离心泵启动时，若泵内存在空气，就会形成叶轮空转，这种现象称为,“气缚”,。,11,离心泵的主要性能参数,(,performance parameter),离心泵的流量,(,pumping output),：,单位时间排出液体体积。,与叶轮结构、尺寸和转速有关。,扬程,(,delivery lift),He,：,又称为泵的压头，是指泵对单位重量的流体所做的功。,与流量、叶轮结构、尺寸和转速有关。,与转速成正比,与转速的平方成正比,12,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,H,f,=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。,13,功率：,在单位时间内，液体自泵实际得到的功称为泵的,有效功率,，,p,e,，,单位为,W,。,效率：,与转速的三次方成正比,14,离心泵的特性曲线,(,characeristic curve),注意：,测定条件一般是,20,清水,，,转速固定,15,1,）,H,e,q,v,：,随流量增大，扬程有所下降。,2,）,p,e,q,v,：当流量增大时，功率也随之增大；离心泵的功率在流量为零时最小，因此开车时常在,出口阀关闭状况下启动,3,）,q,v,：,选择或使用离心泵时，应尽量使泵在最高效率点附近（,一般不低于最高效率点的,92%,）,运转。,离心泵的铭牌上标有一组性能参数，它们都是与最高效率点对应的性能参数。,16,离心泵的安装高度,Hg,：,0,1,Hg,17,安装高度过高将会导致叶轮中心处的压力过低,(,低于被输送流体在操作温度下的饱和蒸汽压,),，从而发生,气蚀,。,气 蚀,18,允许吸上真空高度,Hs,：,是离心泵的性能参数之一。是按,大气压为10,m,水柱、输送20清水、在指定流量,下通过实验测定的。,实际操作时允许吸上真空高度：,H,a,当地大气压，,m,水柱,H,v,输送液的饱和蒸气压，,m,水柱,为了保证泵在运转中不发生气蚀现象，,H,s,要留有一定的,安全量,。,19,离心泵的允许安装高度,20,离心泵的允许安装高度,（,2-28,）,21,例：用离心泵将真空蒸发器的完成液送至结晶器。蒸发器中液面的上的绝对压力（即操作温度下溶液的饱和蒸汽压）为,29.3KPa,。泵安装在地面上。已知泵的必需汽蚀余量为,2.5m,，吸入管路的压头损失为,1.2m,，试确定蒸发器内液面距泵口的垂直高度,。,22,某离心泵的允许吸上真空高度为,6.5 m,（已包括,0.3 m,的安全量），在高原上使用，若当地大气压为,90 Kpa,，已知吸入管路的阻力和动压头之和为,3m,水柱。当地夏季最高水温为,30,o,C,。拟将该泵安装在水面上,3,米处，问该泵能否正常工作？,23,安装泵时，为保险计，,实际安装高度,比允许安装高度还要小,0.5,至,1,米。（如考虑到操作中被输送流体的温度可能会升高；或由贮槽液面降低而引起的实际安装高度的升高）。,24,某离心泵的允许吸上真空高度为6.,往复式压缩机多级压缩和中间冷却的必要性,在特定曲线图上，泵的工作点对应泵的特性曲线和管路特性曲线的交点。,液体泵,1）He qv：随流量增大，扬程有所下降。,离心泵的工作原理、性能参数、特性曲线,由412片向后弯曲的叶片(vane,blade)组成，安装在泵轴上，由电动机带动而快速旋转。,某离心泵的允许吸上真空高度为6.,扬程并不等于升举高度Z，升举高度只是扬程的一部分。,某离心泵的允许吸上真空高度为6.,（如考虑到操作中被输送流体的温度可能会升高；,4 气体输送和压缩机械,压缩机：终压在300kPa以上，压缩比大于4。,一、管路系统对流体输送机械的能量要求,泵缸(working barrel),管路特性方程,令,管路特性方程,方程,变为,25,离心泵工作点,联立泵的特性方程式和管路特性方程式所解得的流量和压头即为泵的,工作点,。在特定曲线图上，泵的工作点对应,泵的特性曲线和管路特性曲线的交点,。,（管路特性方程）（,2-5,）,（泵的特性方程）（,2-17,）,工作点,26,用离心泵将水池中,20,o,C,的清水送至表压为,80kPa,的密闭高位槽中，水池与高位槽液面保持恒定高度差,10 m,，流体在管内的流动在阻力平方区。管路系统的全部压头损失可表达为,H,f,=2.610,5,q,e,2,，,q,e,的单位为,m,3,/s,，在操作条件下，泵的特性曲线方程为,H=38-2.8,10,5,q,2,，,q,的单位为,m,3,/s,，试求,（,1,）管路的特性方程；（,2,）离心泵工作点的流量、压头和理论功率。,27,离心泵的选择,1）,选择泵的类型：,首先根据被输送液体的性质和操作条件确定泵的类型。,2,）选择泵的型号：,根据管路系统在最大流量下管路所需压头，,按已确定的流量和压头从泵样本或产品目录中选出适合的型号。,离心泵有哪些类型？离心泵的型号代表什么意思？,28,离心泵的操作,1）,“,灌泵,”,：,在泵启动前，向泵内灌注液体直至泵壳顶部排气嘴处在打开状态下有液体冒出时为止。,4）停车：,一定要先关闭泵的出口阀，再停电机。,3）运转：,逐步开启出口阀门，调节流量,2）启动：,离心泵应在出口阀门关闭时启动,29,2.3,往复泵,(,reciprocating pump),往复泵主要部件,:,泵缸,(,working barrel),活塞,(,piston),单向活门,(,check valve),往复泵是依靠活塞的往复运动直接以压力能的形式向液体提供能量。,30,往复泵送液量不均匀,31,往复泵的操作特点,往复泵的效率一般都在,70%,以上，最高可达,90%,，它适用于所需压头较高的液体输送。,往复泵可用以输送粘度很大的液体，但不宜直接用以输送腐蚀性的液体和有固体颗粒的悬浮液，因泵内阀门、活塞受腐蚀或被颗粒磨损、卡住，都会导致严重的汇漏。,32,齿轮泵,(,gear pump),齿轮泵的压头高而流量小，可输送粘稠液体。,以至膏状物料，但不能用于输送含有固体颗粒的悬浮液。,33,产生高压,2.4,气体输送和压缩机械,输送气体,产生真空,34,气体输送机械的分类,按出口压力（终压）和压缩比不同分为如下几类：,通风机,：终压不大于,15kPa,（约,1500mmH,2,O,）,压缩比,1,至,1.15,鼓风机,：终压,15,300kPa,，压缩比小于,4,。,压缩机,：终压在,300kPa,以上，压缩比大于,4,。,真空泵,：在设备内造成负压，终压为大气压，,压缩比由真空度决定。,35,2.4.1,离心式风机,(,centrifugal blower),离心式通风机可按产生的风压（出口）不同分为：,低压,通风机:风压小于1,kPa(,表压)；,中压,通风机:风压13,kPa(,表压)；,高压,通风机:风压315,kPa(,表压)。,出口压力的差异主要在于叶片的形状，中、低压风机的叶片是向前弯的，高压的叶片则是向后弯的。,离心通风机及叶轮,1,机壳,;2,叶轮,;3,吸入口,;4,排出口,2,36,2.4.2,往复式压缩机,(,Reciprocating compressor),吸气：,AB,线,压缩机的理想工作循环,1,理想压缩循环,压缩,：,BC,线,排气,：,CD,线,37,2,压缩类型,等温压缩,绝热压缩,多变压缩：实际压缩过程,3,压缩功,等温压缩功最小，绝热压缩功最大，多变压缩功介于等者之间,38,