页数：25页文件大小：414.5 KB来源： 化工原理ppt课件
本课件讲授为流体提供外加能量的机械：先讲离心泵的结构、原理、基本方程与性能参数，再讲气蚀、允许安装高度、工作点与流量调节，最后介绍往复泵、旋转泵及通风机、鼓风机与压缩机。
叶轮旋转时液体在离心力作用下从叶轮中心被甩到外围而获得能量；液体被甩出后叶轮中心形成真空，外界压力与真空的压差使液体经底阀和吸入管进入叶轮中心。
假定一：叶轮为具有无穷多个叶片、每个叶片无限薄的理想叶轮，液体质点严格沿叶片表面流动。
假定二：流过叶轮的液体为理想液体，流过叶轮时无能量损失。在此基础上对两点的流线柏努利方程进行分析。
由流线柏努利方程的最初形式出发，对理想流体在匀速离心力场和重力场中的稳定流动或某一时刻沿流线作不定积分，为求理论压头做准备。
站在旋转叶轮上，在叶轮进出口两点间列同一时刻的流线柏努利方程得理论压头；再由余弦定理整理即得离心泵基本方程。
性能参数：流量为单位时间内泵所输送的液体体积；扬程为单位重量液体流经泵后获得的能量，一般由实验测定。
在真空表和压力表之间列柏努利方程即可由两表读数求得扬程。
有效功率为液体流经泵后获得的功率，效率为有效功率与轴功率之比。
轴功率为电机提供给泵轴的功率。特性曲线反映扬程、轴功率、效率与流量之间的函数关系，一般用20℃清水在特定转速下实验测定。
气蚀：叶轮入口处压力等于或低于液体饱和蒸汽压时液体汽化产生汽泡，汽泡流到高压处重新凝结产生很高的局部压力，使叶轮疲劳破坏成蜂窝状并伴随噪音和振动。
允许吸上真空度用20℃清水在大气压下实验测定；在贮槽液面与泵入口处列柏努利方程即可求允许安装高度，输送其它液体时需换算。
汽蚀余量为泵入口处静压头与动压头之和超过饱和蒸汽压头的允许最小值，通常用20℃清水实验测定并作为安全系数。
管路特性曲线由柏努利方程导出，泵的特性曲线与管路特性曲线的交点即泵的工作点。
常用离心泵类型与型号对照表：下表按结构与用途列出常见型号。
| 类型 | 型号 | 主要特点 |
|---|---|---|
| 单级单吸水泵 | B型 | 单吸，一般清水泵 |
| 双级泵 | D型 | 扬程高 |
| 双吸泵 | Sh型 | 流量大 |
| 耐腐蚀泵 | F型 | 耐腐蚀 |
| 油泵 | Y型 | 密封性好 |
| 污水泵 | PW型 | 适用于污水 |
| 杂质泵 | P型 | 砂泵为PS型，防堵耐磨 |
| 泥浆泵 | PN型 | 输送泥浆 |
| 低温泵 | — | 隔热性好 |
型号举例：3B33A表示入口直径3英寸、扬程33米水柱、叶轮外径比基本型号小一级的单级单吸水泵。
往复泵：活塞右移时工作室容积增大形成负压吸入液体，左移时容积缩小形成高压排出液体。
气体输送和压缩机械分类表：下表按出口气体压强分类。
| 类型 | 终压（表压） | 压缩比 |
|---|---|---|
| 通风机 | 小于14.7 kPa | — |
| 鼓风机 | 14.7~294 kPa | 小于4 |
| 压缩机 | 大于294 kPa | 大于4 |
| 真空泵 | 大气压 | 初压为负压 |
离心通风机按终压分为低压（小于0.9807 kPa）、中压（0.9807~2.942 kPa）与高压（2.942~14.7 kPa），原理与结构与离心泵相似，但叶片数目较多、流道断面有方形和圆形两种。
选择步骤：由生产任务确定吸入态风量，由管路系统确定实际风压并换算为实验风压，再按气体性质与风压范围确定类型和型号。
假设：理想气体、无气阀阻力、无泄漏。
容积系数随压缩比升高而减小，当压缩比高到一定程度时容积系数可能变为零。排气量为单位时间排出气体体积换算成吸入状态的数值。
往复压缩机的分类表：下表按压力与排气量分类。
| 分类依据 | 类型 | 范围 |
|---|---|---|
| 按压力 | 低压 | 终压小于9.807×10⁵ Pa |
| 按压力 | 中压 | 终压9.807×10⁵ ~ 9.807×10⁶ Pa |
| 按压力 | 高压 | 终压9.807×10⁶ ~ 9.807×10⁷ Pa |
| 按排气量 | 小型 | 小于10 m³/min |
| 按排气量 | 中型 | 10~30 m³/min |
| 按排气量 | 大型 | 大于30 m³/min |
采用多级压缩的理由：避免排出气体温度过高、减少功耗、提高气缸容积利用率、使压缩机结构更合理。
选择依据：气体性质决定种类，厂房条件决定型式，生产任务决定排气量，工艺条件决定排气压力。
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