第一章 流體流動(dòng)與輸送機(jī)械 材料6概要

1、1,內(nèi)容回顧:流體管路的計(jì)算流速和流量的測(cè)量管路的特性方程,2,1.7.3離心泵的特性曲線1.Hq曲線,q,H,0,H,HT,HT,Pa,3,說(shuō)明：,HeQ曲線，Q，He。,Q很小時(shí)可能例外,PaQ曲線：Q，N。,大流量大電流,關(guān)閉出口閥啟動(dòng)泵，啟動(dòng)電流最小,Q曲線：小Q，；大Q，。,max,泵的銘牌與max對(duì)應(yīng)的性能參數(shù),選型時(shí)max,4,離心泵的工作點(diǎn)及其流量調(diào)節(jié),一、工作點(diǎn)管路特性曲線與泵特性曲線的交點(diǎn)。,5,1.7.4離心泵的安裝高度,6,一、汽蝕現(xiàn)象,伴隨現(xiàn)象泵體振動(dòng)并發(fā)出噪音H,Q,嚴(yán)重時(shí)不送液；時(shí)間長(zhǎng)久，水錘沖擊和化學(xué)腐蝕，損壞葉片,當(dāng)p1pv，,葉輪中心汽化汽泡,被拋向外圍,凝

2、結(jié)局部真空,壓力升高,周?chē)后w高速?zèng)_向汽泡中心,撞擊葉片(水錘),7,臨界汽蝕點(diǎn)離心泵因汽蝕而使泵的揚(yáng)程發(fā)生突變，其值比正常值下降3%作為離心泵的臨界汽蝕點(diǎn)。,8,臨界汽蝕余量(NPSH)C與必需臨界汽蝕余量(NPSH)r,1.(NPSH)C在截面1與k間列Bernoulli方程,達(dá)到汽化時(shí)，Pk=Pv，則P1=P1min,9,臨界汽蝕余量,2.必需汽蝕余量(NPSH)r(NPSH)r=(NPSH)c+0.3從泵的樣本上查取,10,3.實(shí)際汽蝕余量,11,三、安裝高度,在o-o與k-k截面間列Bernoulli方程,12,qv一定，發(fā)生汽蝕時(shí)，pk=pv,Hg=Hgmax,最大允許安裝高度,1

3、3,汽蝕現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,安裝高度太高被輸送流體的溫度太高，液體蒸汽壓過(guò)高；吸入管路阻力或壓頭損失太高。,14,確定允許安裝高度應(yīng)注意的問(wèn)題,吸入管路的阻力損失越大，泵的Hg越小.吸入管路應(yīng)短吸入管路應(yīng)省去不必要的管件，調(diào)節(jié)閥應(yīng)裝在排出管上吸入管徑大于排出管徑,15,確定允許安裝高度應(yīng)注意的問(wèn)題,(NPSH)r泵性能表上列出的(NPSH)r值是按輸送20的清水測(cè)定出來(lái)的,當(dāng)輸送其它液體時(shí),為安全計(jì)，可不校正；qV,(NPSH)r,Hg.計(jì)算Hg時(shí)，必須以使用過(guò)程中的最大流量求取。為保險(xiǎn)計(jì)，實(shí)際安裝高度比允許安裝高度還要小0.5至1米計(jì)算出的Hg0,低于貯槽液面安裝,返回,16,1.7.5離心泵的

4、選用,已知工況條件：q,H和介質(zhì)情況，要求選擇泵。選泵原則：依據(jù)輸送的介質(zhì)性質(zhì)選擇不同用途和不同類(lèi)型的泵。如：容積泵、離心泵、混流泵、軸流泵等由流量q和揚(yáng)程H選擇泵的型號(hào)。選泵參數(shù)：要在泵的高效區(qū)，留出富裕量。滿足泵的汽蝕要求，防止發(fā)生汽蝕。按輸送介質(zhì)的特殊要求考慮結(jié)構(gòu)上的特殊需要。如：易燃、易爆、有毒、腐蝕、低溫、高溫、含氣、含沙等。考慮價(jià)格，經(jīng)濟(jì)性，可靠性等。選泵步驟：按工況參數(shù)及條件先選泵的類(lèi)型。利用“泵型譜”選擇滿足工況參數(shù)的某一臺(tái)泵。進(jìn)行校核與計(jì)算。,17,1.8往復(fù)泵,一、往復(fù)泵的作用原理及類(lèi)型往復(fù)泵的結(jié)構(gòu)主要部件：泵缸、活塞(活栓)、活門(mén),18,19,往復(fù)泵的工作原理-單級(jí)往復(fù)泵

5、的工作原理-雙級(jí)往復(fù)泵的工作原理類(lèi)型-動(dòng)力來(lái)源：電動(dòng)往復(fù)泵、氣動(dòng)往復(fù)泵-作用方式：?jiǎn)蝿?dòng)往復(fù)泵、雙動(dòng)往復(fù)泵,20,1.8.2往復(fù)泵的流量,單動(dòng)泵,雙動(dòng)泵,qV泵的流量，m3/sV泵的容積效率A,a分別為活塞的截面積和活塞桿的截面積，m2S活塞的行程(沖程)，mnr活塞每秒種往復(fù)次數(shù),21,22,三、往復(fù)泵的壓頭,往復(fù)泵的壓頭理論上可以任意高實(shí)際上由于構(gòu)造材料的強(qiáng)度，泵部件泄漏，往復(fù)泵的壓頭仍有一限度,23,四、往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié),往復(fù)泵的嚴(yán)重缺點(diǎn)流量不均勻,可通過(guò)采用多缸和裝置空氣室提高管路流量均勻性正位移特性壓頭與泵無(wú)關(guān)，只取決定管路情況的特性,24,往復(fù)泵的工作點(diǎn)流量調(diào)節(jié)旁路調(diào)節(jié)改變曲柄轉(zhuǎn)速和

6、活塞行程不能采用安裝出口閥的方法調(diào)節(jié)流量,返回,25,往復(fù)泵的操作要點(diǎn)和流量調(diào)節(jié),（1）適用場(chǎng)合與流體(Q不太大，H較高，非腐蝕和懸浮物),（2）安裝高度有一定的限制,（3）有自吸作用，啟動(dòng)前無(wú)需要灌泵,（4）一般不設(shè)出口閥，有也必須打開(kāi)啟動(dòng),（5）往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)方法：,用旁路閥調(diào)節(jié)流量,改變曲柄轉(zhuǎn)速,26,1.8.3其它化工用泵及性能比較,包括:1.軸流泵,2.渦流泵,3.隔膜泵,4.齒輪泵,5.螺桿泵,27,1.軸流泵,28,2、旋渦泵,1)工作原理,特殊類(lèi)型的離心泵,啟動(dòng)前要灌滿液體，啟動(dòng)時(shí)要全開(kāi)出口閥，并用回路調(diào)節(jié)流量。,29,葉輪開(kāi)有凹槽的圓盤(pán),引水道,葉輪旋轉(zhuǎn)，凹槽內(nèi)液體被做功。

7、在引水道和凹槽間往反多次，被多次做功。,2)流量調(diào)節(jié),Q，N,與正位移泵相同,3)應(yīng)用場(chǎng)合,Q，H,高壓頭，較小流量,固體懸浮液，高粘度流體,30,3、隔膜泵,1)外觀,31,2)工作原理,往復(fù)泵的一種,3)流量調(diào)節(jié),調(diào)整活柱往復(fù)頻率或旁路,4)應(yīng)用場(chǎng)合,腐蝕性的液體、固體懸浮液,32,4、齒輪泵,剖開(kāi),33,5、螺桿泵,1)外觀,34,2)工作原理,旋轉(zhuǎn)泵的一種,螺紋在旋轉(zhuǎn)時(shí)有推進(jìn)作用,單螺桿,雙螺桿,三螺桿,原理上與齒輪泵相似，它利用互相嚙合的兩螺桿來(lái)排送液體。,35,2)工作原理,旋轉(zhuǎn)泵的一種,互相嚙合的兩齒撥開(kāi)形成低壓，兩齒合攏形成高壓，將液體排出。,3)流量調(diào)節(jié),4應(yīng)用場(chǎng)合,轉(zhuǎn)速或旁

8、路,高壓頭、小流量。粘稠以至膏狀物。固體懸浮液,36,各類(lèi)泵的比較與選擇,(1)原則應(yīng)考慮各種泵的不同特性和適宜的使用范圍，根據(jù)生產(chǎn)要求具體分析，選擇適當(dāng)種類(lèi)和類(lèi)型的泵。離心泵是應(yīng)首先考慮采用的一種泵。往復(fù)泵易于獲得高壓頭而難以獲得大流量。轉(zhuǎn)子泵只適用于流量小，而壓頭較高的場(chǎng)合，對(duì)高粘度料液尤其適宜。,(2)參考步驟,37,38,1.9氣體輸送設(shè)備,一、離心通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)與壓縮機(jī)二、旋轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)與真空泵,39,1.9.1離心式通風(fēng)機(jī),40,1離心式通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),葉輪直徑較大,適應(yīng)大風(fēng)量,葉片數(shù)較多,葉片有平直、前彎、后彎,不求高效率時(shí)前彎,機(jī)殼內(nèi)逐漸擴(kuò)大的通道及出口截面常為為矩形,4

9、1,風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口之間寫(xiě)B(tài).E.,可忽略,進(jìn)出口管段很短,可忽略能量損失,42,說(shuō)明氣體獲能=進(jìn)出口靜壓差(靜風(fēng)壓Hst)+動(dòng)能差(動(dòng)風(fēng)壓),出口速度很高，且壓縮比小，動(dòng)風(fēng)壓占比例很高,（3）軸功率和效率,43,性能表上參數(shù)(1atm、20),若實(shí)際條件與實(shí)驗(yàn)條件不同,則可按下式計(jì)算:,44,Q,NQ,Q,HTQ,HStQ,p,（4）特性曲線,1.013105、20用空氣測(cè)定,HTQ，HstQ，NQ，Q,45,1.9.2羅茨鼓風(fēng)機(jī),工作原理齒輪泵,正位移型：風(fēng)量n，與出口壓強(qiáng)無(wú)關(guān),風(fēng)量：2500m3/min,出口表壓可達(dá)80kPa,氣體溫度85否則轉(zhuǎn)子會(huì)因受熱臌脹而卡住,46,47,48,羅茨鼓風(fēng)機(jī)羅茨鼓風(fēng)機(jī)的工作原理與齒輪泵相似，機(jī)殼內(nèi)有兩個(gè)漸開(kāi)擺線形的轉(zhuǎn)子，兩轉(zhuǎn)子之間，轉(zhuǎn)子與機(jī)殼之間縫隙很小，使轉(zhuǎn)子能自由運(yùn)動(dòng)而無(wú)過(guò)多的泄漏，兩轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相反，可使氣體從技巧一側(cè)吸入，從另一側(cè)排出。若改變兩轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向，則吸入和排出口互換。,49,羅次鼓風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)：(1)風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比，轉(zhuǎn)速一定時(shí)，出口壓力提高，風(fēng)量可保持大體不變。(2)輸氣量范圍：2500m3/min。出口表壓在80kPa以內(nèi)且在40kPa附近效率較高。(3)流量調(diào)節(jié)一般用支路調(diào)節(jié)，出口閥不能完全關(guān)閉，且操作溫度80-85oC,50,1.9.3真空泵,2.5.1往復(fù)