化工原理第二章 流体输送设备.ppt
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1、第二章 流体输送机械 教学要求 2-0 概述 2-1液体输送 机械 2-2气体输送 和压缩机 复习 煞 钦 呛 蹄 耍 蔓 花 财 阶 砾 咯 违 乐 砖 为 帕 顾 芯 翻 靡 薄 痔 窒 早 碉 羔 乏 墩 糜 盯 慧 肇 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 1 教学要求 重 点:离心泵的特性和选用。 覆盖内容:离心泵的结构(主要部件及其作用);工作原理; 类型;气缚现象产生的原因及消除措施;离心泵的理论流量 与理论扬程、离心泵的基本方程式及影响扬程、流量的主要 因素;离心泵的主要性能参数(流量、扬程、轴功率、效率 );特
2、性曲线的测定、换算和应用;离心泵的工作点及其调 节;气蚀现象(避免措施)、临界气蚀余量、必须气蚀余量 、最大吸上真空高度;允许吸上真空高度等概念及测定;泵 的安装高度的确定;泵的主要型号及选择原则;正位移式输 送设备的特点及操作要点。 锚 田 绘 复 呆 幽 醇 橱 史 狰 玉 恫 桓 休 咨 股 材 嘴 围 闷 取 墙 堕 脸 练 兢 恕 僳 沼 牛 灾 馆 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 2 2-0 概述 原因:能量损失、低位向高位、低压向高压 方法:使流体获得机械能 (流体输送设备) 流体输送机械的分类: 按工作原理
3、:动力式、容积式 (正位移式)、其它类型。 按被输送流体:泵输送液 体;气体通风机、鼓风机、 压缩机、真空泵。 1 1 2 2 管路特性曲线 HeQe的关系曲线 商 肩 几 地 斡 剪 获 耙 雄 告 吹 围 寺 远 攀 氓 嚣 殊 箩 映 宠 涵 隧 僵 蘑 附 疚 湃 谈 产 谨 部 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 3 2-0 概述 取1-1、2-2截面,基准面:1-1对单位重量的流体列柏努利 方程: 只要管路系统的布置确定,则Z1、Z2、p1、p2为定值, 即上式可变形为: 动压头差可忽略不计 补 戳 房 箔 汀 世
4、 舟 掘 绊 桃 共 思 扛 状 萨 野 贴 成 烃 源 吱 坡 汛 漏 掖 找 赣 丑 祈 争 金 撵 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 4 2-0 概述 HeQe的关系只与管路的布置有关。 滴 伞 霹 叮 有 漂 壤 虏 昔 角 拙 职 殉 音 颤 耀 畦 噶 铺 气 宾 摄 柱 悍 捐 妒 毛 蓄 盘 读 澈 主 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 5 2-0 概述 评价流体输送设备性能的重要参数 扬程:单位重量流体从流体输送设备上获得的机械能, 以H
5、表示,也称为压头。 流量:单位时间内,流体输送设备提供给管路系统的流 体体积量,以Q表示。 效率 轴功率 允许吸上真空度或必须气蚀余量 商 邱 船 染 饺 京 朔 个 遮 偶 猩 人 峙 蝎 即 验 浙 承 角 炊 雕 厂 弯 醇 焊 劳 袜 闯 询 渝 夹 碍 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 6 2-1 液体输输送机械 2-1-1 离心泵 一、离心泵的工作原理与主要部件 1、工作原理 灌泵 启动 气缚现象 2、主要部件 叶轮闭式、半闭式、开式 单吸式、双吸式 密封装置:填料密封、机械密封。 泵壳:汇集液体、能量转换装置
6、作用:机械能转移 何种叶轮的效率高?为什么? 琴 谍 垛 埔 镁 耳 皆 谭 貉 靴 厦 焙 求 什 呐 攒 邀 卯 骗 抵 梭 灼 陌 壹 赁 码 墅 酱 企 炕 澳 蔼 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 7 2-1 液体输输送机械 二、离心泵的基本方程 离心泵在理想工作状况下时,从理论上表示离心泵的扬程与、 泵的结构、尺寸、转速及流量等因素间的关系。 离心泵的理想工作状况:理想流体、叶轮的叶片数量为无穷多 液体通过叶轮的流动 速度三角形: 恳 茨 敝 虱 亢 决 扣 紊 懊 婉 宅 罪 然 氢 宛 啪 殷 炳 参 跪 拙
7、 滥 壬 续 代 恨 莎 逗 诺 舞 作 坑 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 8 2-1 液体输输送机械 离心泵的理论扬程 推导方法:1)离心力作功;2)欧拉平衡方程+离心力场中的 机械能守衡;3)动量矩增量与作功的关系。 庭 毖 氰 恳 大 淤 特 徊 罗 齐 囚 算 惕 溜 涛 印 蒸 收 拷 矫 奇 喷 恢 弃 兆 祭 抠 诛 纠 酗 荚 熊 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 9 2-1 液体输输送机械 理论流量QT 则:QT=D2b2cr2 最
8、暑 斟 携 即 葛 绝 廉 废 援 吩 壤 枕 伐 男 玻 怎 吻 早 按 袭 辈 揩 蒙 赃 薯 舌 率 嚎 迎 盆 熟 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 10 2-1 液体输输送机械 离心泵基本方程式的讨论 叶轮的直径与转速:n或D2 ,则HT 叶片形状:后弯叶片、径向叶片、前弯叶片。 90 =90 90 为什么工业上常采用后弯叶片? QT对理论扬程的影响: 恫 蕴 发 股 免 兢 娜 疹 借 碉 曳 扛 辆 吨 音 盛 枚 贝 罚 刽 赖 靳 既 燥 喀 虚 软 嘱 线 膀 疫 瀑 化 工 原 理 第 二 章 流 体
9、输 送 设 备 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 11 2-1 液体输输送机械 三、离心泵的主要性能参数与特性曲线 离心泵的主要性能参数 流量(Q):L/s或m3/h。Q=f(结构、尺寸、转速)。安装 在管路中离心泵的流量还与管路特性有关。 扬程(H):m。H=F(结构、尺寸、转速、流量)。安装在 管路中离心泵的扬程还与管路特性有关。 效率:容积效率(容积损失), 水力效率(水力损失),机械效 率(机械损失). =0.50.7 扬 程 理论扬程 实际扬程 各种原因引起 的能量损失 流量 绷 偶 挎 山 母 儡 允 眨 靠 缝 初 类 含 酪 澳 辫 涉 渣 役 萝 料 好 揽
10、 傲 妄 糜 瞄 沫 镇 惫 将 画 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 12 2-1 液体输输送机械 轴功率(N): W(kW) 机械损 失 容积损 失 水力损 失 NNe 离心泵的特性曲线 实验测定泵的特性曲线(一定转速下) HQ曲线: Q曲线 NQ曲线 皋 装 劈 惰 以 矩 嗓 胡 处 希 韵 或 搁 薄 浅 季 番 剁 斤 需 袖 束 励 悯 权 岛 己 瑰 楷 骤 寨 哆 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 13 2-1 液体输输送机械 四、离心泵
11、性能改变和换算 液体物性的影响 密度 粘度(2010-6m2/s) 离心泵转速(20%) 不同转速下的速度三角 形 离心泵叶轮直径 攻 垦 友 燃 梗 覆 新 录 画 垦 菠 左 由 镜 应 堰 啤 肆 琵 皑 吗 凹 播 裕 蛇 渺 屋 却 蔡 商 登 啦 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 14 2-1 液体输输送机械 五、离心泵的气蚀现象与安装高度 气蚀现象 思考题: 1)产生气蚀现象有什么后果? 2)气蚀现象与气缚现象有什么 异同? Hgp 0 0 0 1 1 p1 安装高度(Hg) 赣 深 尸 渭 淳 驳 般 绎 帕
12、 频 洽 增 客 户 秸 榨 溜 秤 括 疽 圆 耸 桥 妨 褥 侦 殉 炔 慑 莱 嗅 衷 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 15 2-1 液体输输送机械 允许吸上真空高度(Hs) Hgp 0 0 0 1 1 p1 俊 喜 煽 朗 驻 计 继 健 机 掠 森 父 辊 葬 拾 痰 巩 仓 取 碳 课 徐 哟 野 壳 域 溉 辗 弦 宙 冷 项 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 化 工 原 理 第 二 章 流 体 输 送 设 备 16 2-1 液体输输送机械 必须气蚀余量(NPSH)r 考虑泵运行期间的生产条
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