页数:94页文件大小:2.63 MB来源: 化工原理ppt课件
本课件讲授流体输送机械,先给出管路特性曲线与输送机械分类,再依次展开离心泵的工作原理、特性曲线、流量调节、安装高度与选型,并介绍往复泵、其他化工用泵以及通风机、鼓风机、压缩机等气体输送机械。
概述
(1)管路特性曲线方程——描述管路中流量与所需补加能量的关系式
概述列以单位重量流体
为蘅算基准的机械能蘅算式(实际流体柏努利方程式)
2.1 概述管路特性曲线方程
概述
概述
(2)流体输送机械的压头和流量(风机的全风压和风量)泵的流量指泵的单位时间内送出的液体体积,也等于管路中的流量,这是输送任务所规定必须达到的输送量。泵的压头(又称扬程)(解题指南用H表示,m)是指泵向单位重量流体提供的能量。泵与的关系是本章的主要内容。
概述
2.2.1离心泵的工作原理(3)流量对理论压头的影响:
2.2.1离心泵的工作原理我们分析如下:=位头+静压头+动压头而的前弯叶片流体出口的绝对速度很大,此时增加的压头主要是动压头,静压头反而比后弯叶片小。动压头虽然可以通过蜗壳部分地转化为静压头,但由于大,液体在泵壳内产生的冲击剧烈得多,转换时的能量损失大为增加,效率低。故为获得较多的能量利用率,离心泵总是采用后弯叶片。
2.2.1离心泵的工作原理(5)液体密度对理论压头的影响与无关,也就是说被输送液体变,在其他条件不变时不变。可以这样解释:气缚现象(前一节已解释)
2.2.2离心泵的特性曲线
2.2.2离心泵的特性曲线(3)液体密度对特性曲线的影响理论与无关,实际与也无关,但有关理论与无关,实际也与无关。P392泵性能表上列出轴功率指输送清水时的,所选泵用于输送比水大的液体应先核算,若表中的电机功率,应更换功率大的电机,否则电机会烧坏。
2.2.2离心泵的特性曲线(4)液体粘度对特性曲线的影响(的幅度超过的幅度,)。泵厂家提供的特性曲线是用清水测定的,若实际输送液体比清水大得较多。特性曲线将有所变化,应校后再用,其他书有介绍校正方法。
2.2.3离心泵的流量调节和组合操作(1)离心泵的工作点管路特性曲线方程泵特性曲线方程泵的工作点即为两条曲线的交点。
2.2.4离心泵的安装高度(1)汽蚀现象液面较低的液体,能被吸入泵的进口,是由于叶轮将液体从其中甩向外围,而在叶轮中心进口处形成负压(真空)。泵内压强最低处是叶轮中心进口处,在面与面之间到机械能衡算式并以面为基准水平面,得:若液面压强,吸入管路流量及管路一定(即、一定)。安装高度,当至等于操作温度下被输送液体的饱和蒸汽压时(即),液体将发生沸腾部分汽化,所生成的大量蒸汽压泡在随液体从叶轮进口向叶轮外围
流动
2.2.4离心泵的安装高度汽蚀现象是有害的,必须加以避免。从上面的分析可知,泵的安装高度不能太高,以保证叶轮中各处压强高于被输送液体的饱和蒸汽压。我国的离心泵规格中采用下述两种指标来表示泵的吸上性能,下面简述其意义,并说明如何利用该指标来确定泵的不致与发生汽蚀现象。
2.2.4离心泵的安装高度(2)最大安装高度、最大允许安装高度与实际要安装的高度时发生汽蚀现象,此时的安装高度最大=由泵的厂家提供,故可以计算。
为安全
为安全
与有关
2.2.5离心泵的类型与选用
2.2.5离心泵的类型与选用D、若几个型号都满足,应选一个在操作条件下效率最好的E、为保险,所选泵可以稍大;但若太大,工作点离最高效率点太远,则能量利用程度低。F、若被输送液体的性质与标准流体相差较大,则应对所选泵的特性曲线和参数进行校正,看是否能满足要求。
2.3.2往复泵的流量调节由知仅与活塞每次扫过的体积AS及活塞往复次数n关,而与管路的特性无关。实际H不太高时, 随H的变化很小,H大时,减小。而往复泵的压头则只决定于管路特性曲线与泵的特性曲线的交点(工作点确定)。,(1)往复泵的特性曲线与工作点
2.4.1非正位移泵(1)旋涡泵旋涡泵是一种特殊类型的离心泵。它的叶轮是一个圆盘,四周铣有凹槽,成辐射状排列。叶轮在泵壳内转动,其间有引水道。泵内液体在随叶轮旋转的同时,又在引水道与各叶片之间,因而被叶片拍击多次,获得较多能量。
2.4.1非正位移泵旋涡泵示意图:
2.4.2正位移泵(1)隔膜泵①外观
2.4.2正位移泵②工作原理:往复泵的一种③流量调节:调整活柱往复频率或旁路④应用场合:腐蚀性的液体、固体悬浮液
2.4.2正位移泵(2)计量泵①外观
2.4.2正位移泵(3)齿轮泵①外观
2.4.2正位移泵(4)螺杆泵①外观
2.4.3各种化工用泵的比较项目离心式正位移式往复式旋转式离心泵旋涡泵往复泵计量泵隔膜泵齿轮泵螺杆泵流量①④⑥①④⑦②⑤⑧②⑤⑦②⑤⑧③⑤⑦③⑤⑦压头①②③③③②②效率①②③③③④④流量调节①②③②③④④②③③③自吸作用②②①①①①①启动①②②②②②②流体①②⑦③④⑥⑤④⑤结构造价①②①③⑤⑥⑦⑤⑥⑤⑥③④③④
2.5气体输送机械其结构原理与液体输送机械大体相同。但气体,故气体输送有自身的特点。
(2)离心式通风机①离心式通风机的结构特点离心式通风机工作原理与离心泵相同,结构也大同小异。离心通风机及叶轮1—机壳;2—叶轮;3—吸入口;4—排出口2
(2)离心式通风机a、为适应输送风量大的要求,通风机的叶轮直径一般是比较大的。b、叶轮上叶片的数目比较多。c、叶片有平直的、前弯的、后弯的。通风机的主要要求是通风量大,在不追求高效率时,用前变叶片有利于提高压头,减小叶轮直径。d、机壳内逐渐扩大的通道及出口截面常不为圆形而为矩形。
(2)离心式通风机②离心式通风机的性能参数和特性曲线a、风量:按入口状态计的单位时间内的排气体积。m3/s,m3/hb、全风压:单位体积气体通过风机时获得的能量,J/m3,Pa在风机进、出口之间写柏努利方程:式中,可以忽略;当气体直接由大气进入风机时,
(2)离心式通风机b、在离心泵中,泵进出口处的动能差很小,可以忽略。但对离心通风机而,其气体出口速度很高,动风压不仅不能忽略,且由于风机的压缩比很低,动风压在全压中所占比例较高。c、轴功率和效率风机的性能表上所列的性能参数,一般都是在1atm、20℃的条件下测定的,在此条件下空气的密度kg/m3,相应的全风压和静风压分别记为和。
(2)离心式通风机d、特性曲线:与离心泵一样,离心通风机的特性参数也可以用特性曲线表示。特性曲线由离心泵的生产厂家在1atm、20℃的条件用空气测定,主要有四条曲线。离心式通风机特性曲线
(2)离心式通风机③离心式通风机的选型a、根据气体种类和风压范围,确定风机的类型b、确定所求的风量和全风压。风量根据生产任务来定;全风压按柏努利方程来求,但要按标准状况校正,即;根据按入口状态计的风量和校正后的全风压在产品系列表中查找合适的型号。
2.5.2鼓风机罗茨鼓风机的工作原理与齿轮泵类似。如图所示,机壳内有两个渐开摆线形的转子,两转子的旋转方向相反,可使气体从机壳一侧吸,从另一侧排出。转子与转子、转子与机壳之间的缝隙很小,使转子能自由运动而无过多泄漏。
2.5.2鼓风机属于正位移型的罗茨风机风量与转速成正比,与出口压强无关。该风机的风量范围可自2至500m3/min,出口表压可达80kPa,在40kPa左右效率最高。该风机出口应装稳压罐,并设安全阀。流量调节采用旁路,出口阀不可完全关闭。操作时,气体温度不能超过85℃,否则转子会因受热臌胀而卡住。
2.5.3.1往复式压缩机②压缩阶段:当活塞由右向左运动时,由于D活门所在管线有一定压力,所以D活门是关闭的,活门S受压也关闭。因此,在这段时间里气缸内气体体积下降而压力上升,所以是压缩阶段。直到压力上升到,活门D被顶开为止。此时的缸内气体状态如2点表示。
2.5.3.1往复式压缩机根据上述定义:;余隙的存在使一个工作循环的吸、排气量减小,这不仅是因为活塞推进一次扫过的体积减小了,还因为活塞开始由左向右运动时不是马上有气体吸入,而是缸内剩余气体的膨胀减压,即从3至4,待压力减至,容
2.5.3.1往复式压缩机积增至时,才开始吸气。即在有余隙的工作循环中,在气体排出阶段和吸入阶段之间又多了一个余隙气体膨胀阶段,使得每一循环中吸入的气体量比理想循环为少。余隙系数与容积系数的关系为:由该式可以看出,余隙系数和压缩比越大,容积系数越小,实际吸气量越小,至于会出现一种极限情况:容积系数为零,,此时余隙气体膨胀将充满整个气缸,实际吸气量为零。
2.5.4真空泵转子继续旋转,被隔离的气体逐渐被压缩,压强升高。当压强超过排气阀片2上的压强时,则气体经排气管5顶开阀片2,通过油液从泵排气口1排出。泵在工作过程中,旋片始终将泵腔分成吸气、排气两个工作室,转子每旋转一周,有两次吸气、排气过程。旋片泵的主要部分浸没于真空油中,为的是密封个部件间隙,充填有害的余隙和得到润滑。此泵属于干式真空泵。
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