化工单元操作 流体输送机械

2、特点：（1）体积大，体积流量大； （2）气体具有可压缩性，结构与形状特殊；
3、种类： 通风机:小于15KPa,压缩比为1-1.15; 根据出口压强 鼓风机:15-300KPa,压缩比小于4; 与压缩比分 压缩机:大于300KPa，压缩比大于4;
真空泵:大气压；
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一、离心通风机
1、结构
1、作用：营造真空氛围； 2、种类 （1）水环真空泵 （2）喷射真空泵
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4、特点
（1）送液量与容积有关； （2）扬程理论上与流量无关； （3）流量调节采用旁路调节； （4）启动泵前不需用灌泵，有自吸能力； （5）启动泵前应打开出口阀;
5、适用场合：
小流量，大扬程；输送高粘度流体
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6、其它往复泵
（1）计量泵： 作用:准确定量的输送液体，保证液体的配比。
略，则：
pt
p2

p1
u
2 2
2

ps

pk
其中：ps为静风压，pk为动风压， pt为全风压。
（3）轴功Hale Waihona Puke Baidu与效率 Nkw；pt Q
1000
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4、离心通风机的选用
（1）据所输送气体种类和风压范围，选择风机的 类型；
（2）据风量和风压选择风机型号；
注：实际的风量和风压应换算为标准条件下的风量 和风压，换算关系式为：
η-Q：-
N
2、影响因素：
密度
转速：比例定律
（1）流体性质 （2）泵的性质
粘度
叶轮直径：切割定律
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比例定律：
Q2 n2 Q1 n1 切割定律：
2
H2 H1


n2 n1

Q2 D2 Q1 D1
H2 H1


D2 D1
2
N2 N1


n2 n1
叶轮、机壳（矩形）；
2、工作原理： 同离心泵。
3、性能参数
（1）风量：Q m3/h;
（2）风压：pt Pa;
pt

g z 2
z1

u
2 2
u12
2
p2 p1 g H f
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由于ρ g(z2-z1) 、ρgΣHf和ρu12/2 可以忽
三、旋涡泵
1、结构： 叶轮、泵体
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2、工作原理（同离心泵）
3、特性曲线：Q增加，H减小； Q增加，Ne减小； Q增加，η先增加后减小；
4、特点： （1）启动前应打开出口阀； （2）调节流量用旁路调节； 5、适用场合：
高扬程、小流量；
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第四节 气体输送机械
1、作用: （1）输送气体； （2）压缩气体； （3）营造真空状态；
pt0

pt
pa0 pa
273 t 273 t0
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二、鼓风机
1、离心式 特点：设备尺寸较大，叶片数多，转速高； 2、旋转式—罗茨鼓风机
三、压缩机
1、离心式：叶轮级数多，转速高； 流量大，易调节；
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2、往复式：常采用分段多级压缩； 四、真空泵
3
3
N2 N1


D2 D1

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四、离心泵的工作点及流量调节
1、管路特性曲线
H e A BQ 2
2、泵的工作点
P
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3、流量调节
方法： （1）改变管路特性曲线
调节流量阀：入口阀和出口阀
（2）改变泵的特性曲线 改变转速和叶轮直径
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二、离心泵的主要性能参数
1、流量 Q m3/h;
2、扬程 H m;
H

He

z2
z1

u
2 2
u12
2g

p2 p1
g
Hf
H

h0

p2 p1
g
例题：见P77。（略）
3、离心泵的轴功率和效率
（1）有效功率Ne :单位时间内泵对液体所做的有效功。
例题：见P87页。
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任务三 其它类型的化工用泵
一、往复泵
1、结构：泵缸、活塞、吸入阀和出口阀。 2、工作原理： 3、送液量：
单动泵： QT ASn
双动泵： QT 2A aSn
实际输液量： Q QηT为容积效率
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（2）隔膜泵： 适用于输送腐蚀性液体或悬浮液。
二、旋转泵（转子泵）
1、齿轮泵 结构： 适用场合0：742输9 送小流量、高扬程的粘稠的液体。
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2、螺杆泵
结构： 种类：单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵 特点：压头高，效率高、流量稳定； 适用场合：输送高压、高粘度流体。
一、离心泵的工作原理与主要部件的结构
（一）、结构及作用： 1、叶轮 作用：将原动机的机械能传给液体，使液体的动能、
压强能大幅度提高。 种类：开式、半开式、闭式 2、泵壳（蜗壳） 作用：（1）汇集液体；
（2）转能装置：将动能转化为压强能；
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3、轴封装置
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计算公式： Ne QgH KW
（2）轴功率N ：单位时间内泵轴传给泵的机械能量。 （3）效率η： Ne 100%
N
容积损失 泵的能量损失 水力损失
机械损失 例题：P78。（略）
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三、离心泵的特性曲线及影响因素
1、特性曲线： H
η
H-Q：-
N-Q：-
p1
g

u12 2g


pv
g
有效汽蚀余量:(NPSH)a 必需汽蚀余量:(NPSH)r 关系: (NPSH)a≥ (NPSH)r+0.5m
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（2）离心泵的安装高度
Hg

p0 p1
g
u12 2g
H f 01
因此:
Hg

p0
g

pv
g
NPSH r
H f 01
实际安装时，考虑安全量:0.5~1.0m。
例题：P84，（略）。
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六、离心泵的安装、运转、类型与选用
1、安装与运转 ☆计算安装高度，尽量减小进口阻力，在出口安装
单向阀； ☆启动泵前应先灌泵排气； ☆启动时关闭出口阀，停泵时先关闭出口阀； ☆定期检查泵体、轴承润滑和轴封等状况；
单元二 流体输送机械
任务一 概述
一、流体输送机械的作用 1、流体输送； 2、传递能量，使流体位能、动能、压强能升高； 二、流体输送机械的分类
液体输送机械 1、据输送的流体分
气体输送机械 离心式 2、据工作原理分 正位移式（容积式）：包括往复式、旋转式； 流体作用式
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任务二 离心泵
五、离心泵的汽蚀现象和安装高度
1、 “汽蚀”现象： 起因：泵内压力低于输送条件下被输送流体的饱和
蒸汽压。 现象：液体气化、液化导致液体对叶轮、泵壳的撞
击和剥蚀作用。 解决方法：控制泵的安装高度。
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2、安装高度
（1）离心泵的必需汽蚀余量
汽蚀余量：
NPSH


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c.液体在泵壳内汇集起来，在泵壳流动时动能逐渐 减小，压强能逐渐增加，动能逐渐转化为压强能。
d.当液体压力大于大气压时,表现为液体液面的上升, 即排液.
2、吸液原理： 当叶轮中心的液体被甩出去后，中间形成一暂时 的低压区，当中心压力小于大气压时，表现为离 心泵的吸液。
3、 “气缚”现象：由于叶轮中心存有气体，虽启 动离心泵但不能送液的现象。
作用：（1）防止泵内高压液体向泵外泄漏； （2）防止泵外气体向泵内泄漏；
种类： 填料密封和机械密封； （二）工作原理 1、排液原理： a.启动离心泵前，先向泵内灌水（即灌泵）； b.叶轮将原动机的机械能传给液体，使液体的动能
和压强能都大幅度提高,液体在离心力的作用下 被甩到叶轮外缘；
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2、泵的类型与规格
（1）类型： 清水泵（IS）、 单级双吸式离心泵（S） 多级泵（D、DG）、 耐腐蚀泵（F）、油泵（Y）、杂质泵（P）
（2）规格：IS65-40-315
类型 入口直径：mm 出口直径:mm 叶轮直径： mm
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(3)选用
* 根据所输送流体的种类选择泵的类型； * 根据送液量选择泵的型号； * 核算泵所需的轴功率；