流體輸送機械

流體輸送機械

概述

離心泵

往復(fù)泵

其他類型泵

氣體壓送機械流體輸送機械1、掌握:離心泵的基本結(jié)構(gòu)及工作原理、主要性能參數(shù)、特性曲線及其應(yīng)用；離心泵的安裝高度、選型、工作點、流量調(diào)節(jié)及安裝操作要點；離心通風(fēng)機的性能參、特性曲線及其選型。2、理解:流體輸送機械的作用及分類；影響離心泵性能的主要因素；往復(fù)泵及往復(fù)壓縮機的工作原理與特性。3、了解:其他類型泵的基本結(jié)構(gòu)及工作原理及特性；鼓風(fēng)機、真空泵的結(jié)構(gòu)及工作原理及特性。流體輸送機械流體輸送機械的作用:為流體提供能量的機械。在輕化工生產(chǎn)中,常常需要將流體從一個設(shè)備送到另一個設(shè)備；從低處輸送到高處；從低壓處輸送至高壓處;沿管道送至較遠的地方等。為達到上述目的,必須使用各種流體輸送機械對流體作功,以增加流體的機械能。因此，人們也常常把流體輸送機械比喻為輸送系統(tǒng)的“心臟”。概述---流體輸送機械的作用1、根據(jù)工作原理分類離心式、往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式、流體動力作用式等。2、根據(jù)輸送流體分類液體輸送機械(泵):如離心泵,往復(fù)泵,齒輪泵氣體輸送機械(機):如通風(fēng)機,鼓風(fēng)機,壓縮機,真空泵等。概述---流體輸送機械的分類離心泵具有結(jié)構(gòu)簡單、輸送流量范圍大而均勻、操作方便等優(yōu)點，在化工生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，占化工用泵的80%~90%。離心泵離心泵的工作原理離心泵的工作原理

排液過程:啟動后，泵軸帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，在慣性離心力的作用下，液體從葉輪中心被拋向外周，提高了動能和靜壓能。再經(jīng)逐漸擴大的流道，使部分動能轉(zhuǎn)換為靜壓能，最終以較高的壓強排入排出管路。

吸液過程:當(dāng)泵內(nèi)液體從葉輪中心被拋向外周時，葉輪中心形成了低壓(真空度）。由于貯槽液面上方的壓強大于泵吸入口處的壓強，在該壓強差的作用下，液體便經(jīng)吸入管路被連續(xù)地吸入泵內(nèi)。工作原理:依靠葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力的作用，從而使流體流動。離心泵的工作原理什么是氣縛現(xiàn)象？離心泵啟動時，若泵內(nèi)存有空氣，由于空氣的密度很小，旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的離心力很小，因而葉輪中心處所形成的壓力不夠低(或真空度不夠高)。不足以將貯槽內(nèi)的液體吸入泵內(nèi)，雖啟動離心泵也不能輸送液體的現(xiàn)象，稱為“氣縛”。表明離心泵無自吸能力,所以啟動前必須向泵體內(nèi)灌液排氣，這一過程俗稱“灌泵”。由于離心泵內(nèi)存有空氣,啟動泵后也無法輸送液體的現(xiàn)象,稱為氣縛現(xiàn)象。離心泵的工作原理22'ΔzZ吸Z壓12345611′1-底閥;2-吸入管路3-離心泵;4-調(diào)節(jié)閥5-單向閥;6-壓出管路

為了便于灌液，泵安裝在液面之上應(yīng)安裝一帶濾網(wǎng)的底閥1（單向閥）,排出管路安裝調(diào)節(jié)閥4,單向閥5。底閥調(diào)節(jié)閥單向閥離心泵的工作原理開式半開式閉式葉輪作用：將原動機的機械能傳給液體，使液體的靜壓能和動能均得到提高。分類：1.按機械結(jié)構(gòu)可分為：開式、半開式和閉式閉式葉輪適用于輸送清潔的液體，泵的效率較高。離心泵的結(jié)構(gòu)2.按吸液方式分為:單吸和雙吸泵殼（蝸殼）作用：匯集液體和將部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能。①匯集液體：即匯集葉輪內(nèi)甩出的液體，再沿泵殼中通道排出泵體。②轉(zhuǎn)能裝置：因泵殼內(nèi)葉輪旋轉(zhuǎn)方向與蝸殼流道逐漸擴大的方向一致，減少了流動能量損失，并且可以使部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能。離心泵的結(jié)構(gòu)若為了減小液體進入泵殼時的碰撞，則在葉輪與泵殼之間還可安裝一個固定不動的導(dǎo)輪。由于導(dǎo)輪上葉片間形成若干逐漸轉(zhuǎn)向的流道，不僅可以使部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，而且還可以減小流動能量損失。注意：離心泵結(jié)構(gòu)上采用了具有后彎葉片的葉輪，蝸殼形的泵殼及導(dǎo)輪，均有利于動能轉(zhuǎn)換為靜壓能及可以減少流動的能量損失。離心泵的結(jié)構(gòu)軸封裝置：防止高壓液體從泵殼內(nèi)沿間隙漏出，或外界空氣漏入泵內(nèi)。類型：填料密封(例如浸油或涂石墨的石棉繩)機械密封離心泵的結(jié)構(gòu)離心泵的結(jié)構(gòu)流量、揚程、功率和效率

通常將泵在最高效率時的主要性能參數(shù)標明在其銘牌上或其樣本中。離心泵的性能參數(shù)（一）流量Q定義:泵在單位時間內(nèi)排出的液體體積。（又稱泵的送液量或生產(chǎn)能力）.單位:m3/s，習(xí)慣用m3/h或L/s表示。泵的流量大小隨泵的結(jié)構(gòu)（葉輪大小、片寬度、數(shù)量等）、轉(zhuǎn)速及揚程而變，其值由實驗測定。流量、揚程、功率和效率主要性能參數(shù):離心泵的主要性能參數(shù)

應(yīng)當(dāng)指出，泵的揚程與泵的升揚高度是兩個意義完全不同的概念。

升揚高度ΔZ:用泵將液體從低處送到高處的垂直距離，稱為泵的升揚高度ΔZ。它只是泵揚程的一部分。離心泵的主要性能參數(shù):流量、揚程、功率和效率離心泵的主要性能參數(shù)ΔZZ吸Z壓12345611′揚程：揚程H：泵給予單位重量（1N）液體的有效能量。22泵的揚程與泵的結(jié)構(gòu)有關(guān)，也與泵的流量和轉(zhuǎn)速有關(guān)。由于其損失壓頭ΣHf1-2不易精確測出，故泵的揚程還不能用理論公式求得，其值同樣由實驗測定。離心泵的主要性能參數(shù):流量、揚程、功率和效率ΔZZ吸Z壓12345611′離心泵的主要性能參數(shù)功率：

①有效功率Pe：指單位時間液體從葉輪獲得的功率.

②軸功率P:泵軸所需的功率,當(dāng)泵直接由電機驅(qū)動時，它就是電機傳給泵軸的功率。離心泵的主要性能參數(shù):流量、揚程、功率和效率離心泵的主要性能參數(shù)效率η:由于以下三方面的原因，由電機傳給泵軸的功率不可能100%地傳給液體，因此離心泵都有一個效率的問題。效率即反映了泵軸功率的轉(zhuǎn)化率或者說其損失的程度。

故有效功率（實際獲得功率）要比泵軸提供的功率為小，即：Pe<P,①容積損失；②水力損失；③機械損失。

離心泵的主要性能參數(shù):流量、揚程、功率和效率離心泵的主要性能參數(shù)若需自配電機,其功率還應(yīng)考慮10～20%的安全系數(shù),即電機功率：P電=（1.1～1.2）P因泵樣本（性能表）中所配電機功率是按常溫（20℃）清水測定的，即ρ=1000kg/m3,若輸送液體ρ>1000kg/m3則應(yīng)重新校核，看是否要更換電機。注意注意2.影響離心泵性能的因素泵樣本（性能表）中的性能參數(shù)是用20℃清水（ρ=1000㎏/m3），在泵的轉(zhuǎn)速（n）及葉輪直徑（D）一定下測定的，若操作條件有變化，則性能曲線也隨之發(fā)生變化。1)液體粘度的影響：粘度增大，流體的流動阻力增大，從而使流量Q降低，揚程H下降，效率η降低，而軸功率P增大。2)液體密度的影響：

離心泵的流量Q、揚程H、效率η均與液體的密度無關(guān),但軸功率P隨密度的增大而增大。因而，當(dāng)輸送液體的密度大于1000時，應(yīng)較核軸功率和配套電機功率，是否要更換。2.影響離心泵性能的因素3)離心泵轉(zhuǎn)速的影響：

轉(zhuǎn)速n變，Q、H、P、?都會發(fā)生變化。當(dāng)轉(zhuǎn)速n變化小于15%～20%時，可用比例定律轉(zhuǎn)化：2.影響離心泵性能的因素4)葉輪直徑的影響：葉輪直徑經(jīng)切割減小后，會使流量Q、揚程H、軸功率P、效率?減少。其變化關(guān)系可近似用切割定律計算:2.影響離心泵性能的因素離心泵的性能曲線1.性能曲線(由Q-H；Q-P；Q-η等曲線組成)性能曲線變化規(guī)律：⑴Q-H曲線，Q↑，H↓⑵

Q-P曲線,Q↑P↑，Q=0，P為最小，故為了減小啟動功率，保護電機，離心泵應(yīng)在關(guān)閉泵的出口閥門下啟動。?P

⑶

Q-η曲線當(dāng)Q=0時，η=0；隨著Q增大,η也增大,到出現(xiàn)一個最高點A，而后Q增大，η反而下降。最高效率點A,也稱設(shè)計點（最佳工況點），意味著該泵在該點下工作最為經(jīng)濟，對應(yīng)的性能參數(shù)稱最佳工況參數(shù)，在泵銘牌上標出。HPQ?為了減小啟動功率，保護電機，離心泵應(yīng)在關(guān)閉泵的出口閥門下起動.適宜操作范圍(高效區(qū)):取η≥η高×92%

各種型號離心泵的性能表所列的性能范圍，即為該泵的適宜使用范圍。P?汽蝕現(xiàn)象及安裝高度11’00’離心泵的安裝高度Hg因此：P1為負壓嗎？

汽蝕現(xiàn)象當(dāng)液面壓力p0一定時，若吸上高度Hg越高，則必導(dǎo)至泵吸入口的壓力p1越低，當(dāng)泵內(nèi)液體的靜壓強等于或低于該液體在工作溫度下的飽和蒸汽壓pV時，液體將沸騰氣化，產(chǎn)生大量氣泡。大量氣泡進入高壓區(qū)后，氣泡急劇凝結(jié)或破裂。在氣泡點產(chǎn)生了局部真空，周圍的液體以極高的速度流向原氣泡中心，瞬間產(chǎn)生了極大的局部沖擊壓力，造成對葉輪和泵殼的沖擊，使金屬疲勞而受到破壞，長期如此，就會出現(xiàn)海綿狀剝蝕而損壞。汽蝕現(xiàn)象：由于泵內(nèi)壓力低于操作溫度下液體的飽和蒸汽壓時，泵內(nèi)液體沸騰汽化，而使泵無法正常輸送液體的現(xiàn)象，稱為氣蝕現(xiàn)象。①離心泵的安裝高度太高；②被輸送流體的溫度太高，液體蒸氣壓過高；③吸入管路的阻力或壓頭損失太高。由此可推論：一個原先操作正常的泵也可能由于操作條件的變化而產(chǎn)生汽蝕，如被輸送物料的溫度升高，或吸入管路堵塞等。

汽蝕現(xiàn)象的原因離心泵在汽蝕狀態(tài)下工作：（1）泵體振動并發(fā)出噪音；（2）揚程、流量、效率大幅度下降，嚴重時不能輸送液體；（3）時間長久，在水沖擊和液體中微量溶解氧對金屬化學(xué)腐蝕的雙重作用下，葉片表面出現(xiàn)斑痕和裂縫，甚至呈海綿狀逐漸脫落。為避免發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，離心泵操作時，其入口處的絕對壓強p1必須高于該液體工作溫度下的飽和蒸汽壓Pv。即其安裝高度應(yīng)不高于允許的吸上高度。離心泵的分類與選型清水泵（IS型、D型、Sh型）耐腐蝕泵（F型）油泵（Y型、YS型）液下泵（FY型）屏蔽泵（PB型）IS80-65-160單級單吸清水離心泵排出管內(nèi)徑mm吸入管內(nèi)徑mm葉輪的直徑mm確定輸送系統(tǒng)的流量與壓頭選擇離心泵的類型與型號核算泵的軸功率選擇相配的電機特別注意綜合考慮及就地取材離心泵的分類與選型離心泵的操作注意點1.啟動前應(yīng)灌液排