欢迎来到庄闲的80%赢法-官网!

全国免费咨询热线

0510-87404767

产品中心

PRODUCT CENTER

咨询热线

0510-87404767

地址:江苏省太仓市汤蜀中路22号

传真:0510-87404767

E-mail:534565753@126.com

庄闲的80%赢法化工原理—离心泵

发布时间:2020-09-13 12:15

  1 第二章 流体输送机械 掌握离心泵的工作原理 掌握离心泵的使用及工作点的调节 掌握离心泵的选型 了解其他输送机械的结构及工作原理 流体输送机械 2 按输送流体的类型分类: 泵、风机; 按工作原理分类: 动力式(离心泵和离心风机); 容积式(正位移式,如往复泵); 喷射式(喷射泵) 流体输送机械 按离心泵的不同用途分类: 水泵 输送清水和物性与水相近、无腐蚀性且杂质很 少的液体的泵, (B型) 3 耐腐蚀泵 接触液体的部件(叶轮、泵体)用耐腐蚀材料制 成。要求:结构简单、零件容易更换、维修方便 、密封可靠、用于耐腐蚀泵的材料有:铸铁、高 硅铁、各种合金钢、塑料、玻璃等。(F型) 油泵 杂质泵 输送石油产品的泵 ,要求密封完善。(Y 型) 输送含有固体颗粒的悬浮液、稠厚的浆液等的泵 , 又细分为污水泵、砂泵、泥浆泵等 。要求不易堵塞 、易拆卸、耐磨、在构造上是叶轮流道宽、叶片数 目少。 流体输送机械 4 一、离心泵的结构和工作原理 1、结构: 主要由叶轮和泵壳构成。 1-平衡孔 2-后盖板 流体输送机械 5 流体输送机械 6 叶轮的结构及工作特点:叶片的弯曲方向及作用(图); 流体输送机械 7 流体输送机械 8 泵壳的形状及工作特点: 螺壳形状、不同能量形式的转化(图)。 流体输送机械 9 流体输送机械 10 2、工作原理(以离心泵为例): 前提条件: 一定安装高度下的泵壳内充满液体,且运行无泄漏。 (什么是离心泵的气缚现象?有何危害?如何消除?) 运行过程:依靠叶轮中液体作离心运动产生的压差吸入液 体,且液体在泵壳内存在能量形式的转换,使流体获得以 静压能为主的机械能。 系统的特点:吸入管径比压出管径大,一般安装底阀。 流体输送机械 11 二、离心泵的主要性能参数和特性曲线: 离心泵性能参数 流量qv: L/S 或 m3/h; 与泵的结构,尺寸(主要为叶轮直 径和宽度)及转速等有关。 压头 H (扬程):[J/N]=[m] 与泵的结构(如叶片的弯曲 情况,叶轮直径等)、转速及流量等因素有关。 流体输送机械 12 功率 轴功率P:电机传给泵轴的功率, W、kW 有效功率Pe:液体从叶轮获得的能量, W、kW Ne=HQρg= HQρ /102 [KW] 效率η η=(Pe/P)×100%1 容积损失 机械损失 水力损失 离心泵的效率与泵的类型、尺寸,制造精密程度、液体的 流量和性质等有关。一般小型离心泵的效率为50~70%, 大型泵可高达90%。 流体输送机械 13 离心泵的主要性能参数和特性曲线 注意:在离心泵的铭牌上标明的主要性能参数是以20℃清水作实验在 最高效率条件下测得的数值。 流体输送机械 14 离心泵特性曲线的换算: 密度的变化: 流体密度的变化仅对泵的轴功率影响; N ′ H e Q ρ ′g / η ρ′ = = N H eQ ρg / η ρ 粘度的变化: 流体粘度增加,流体在泵内的能量损失增大,泵的压头、 流量、效率都下降,而轴功率增加。 流体输送机械 15 转速变化: 转速变化量在20%以内,泵的特性参数满足比例定律 Q1 n1 = Q2 n2 H e1 ? n1 ? =? ? H e 2 ? n2 ? ? ? 2 N1 ? n1 ? =? ? N 2 ? n2 ? ? ? 3 叶轮直径变化: 切割量在10%以内,泵的特性参数满足切割定律 ′ Q′ D2 = Q D2 ′ ′ H e ? D2 ? =? ? H e ? D2 ? ? ? 2 ′ N ′ ? D2 ? =? ? N ? D2 ? ? ? 3 流体输送机械 16 三、离心泵的工作点及其调节: 1、离心泵的工作点: 离心泵的特性方程: He=m-nqv2 管路的特性方程: He=H0+kqv2 设计或选型时应使离心泵的工作点处在最高效率区。 流体输送机械 17 2、 (工作点) 流量调节: 改变管路特性曲线 方法:调节出口管路上的阀门开度; 特点:调节方便、流量连续,但阀门开度小时因阻力大存 在较大的能量损失; 适用场合:流量调节范围不大的一般场合。 流体输送机械 18 改变泵的特性曲线 方法:改变泵的转速或切割叶轮直径; 特点:能量利用率高,但成本高、调节范围小且损坏设备; 适用场合:实际生产较少使用(提供一种思路)。 流体输送机械 19 改变泵的特性曲线还可以通过多台泵的串、并联来实现。 泵的并联 相同型号的两台泵并联后工作点的流量并不是单台的两倍; 特性曲线平坦的泵适宜并联使用; 流体输送机械 20 泵的串联 相同型号的两台泵串联后工 作点的扬程并不是单台的两 倍; 特性曲线陡峭的泵适宜串联 使用; 多台泵串联使用时,最后一 台泵所受的压力必须符合该 泵的使用条件。 流体输送机械 21 流体输送机械 22 四、离心泵的汽蚀现象与安装高度: 1、什么是离心泵的汽蚀现象?有何危害?如何消除? 2、如何计算离心泵的安装高度? 在池液面和泵的叶轮入口截面间 进行机械能衡算: P0 u12 P 1 = ? Hg ? ? ∑ H f 0?1 ρ g ρg 2g Hg:泵的安装高度 (轴心距离池液面的垂直落差) 流体输送机械 23 汽蚀余量法 有效汽蚀余量△ha P P1 u 12 △ha= ( + )? v 2g ρg ρg 必需汽蚀余量△hr △ha 不汽蚀 离心泵的最大安装高度 H g max = P0 ? Pv ? Δhr ? ∑ H f 0?1 ρg 允许汽蚀余量△h=△hr+0.3 离心泵的最大允许安装高度 H g允许 P0 ? Pv = ? Δh ? ∑ H f 0?1 ρg 流体输送机械 24 △h允跟流量有关,在计算△h允时,必须按使用过程中可 能达到的最大流量进行计算。 当被输送液体的温度较高,饱和蒸汽压比较大时其△h允 较低,通常可采取下列措施来提高其Hg允值以避免汽蚀现象的 发生: (1)尽量减小吸入管的阻力损失,如选用较大的吸入管 径;泵的安装尽量靠近液源;缩短管道长度,减少不必要的管 件和阀门等。 (2)将泵安装在贮液池液面以下,使液体自动灌入泵体内。 流体输送机械 25 例 2—1 今某车间有一台离心水泵,铭牌上标着流量为 468m /h,扬程为 38.5m,转数为 2900 转/分,允许吸上线m。现流量和扬程均符合要求,且已知吸入管路的全 部阻力损失和动压头之和约为 2.5mH2O。泵位于吸液面以上 2m 处。试确定:(1)车间位 于海平面、输送水温为 20℃时,泵的允许几何安装高度;(2)车间位于海拔 1000m 的高原 处, 输送水温为 80℃时, 泵的允许几何安装高度;(3)在以上两种情况下泵能否正常工作。 解:(1)查附录得海拔 0m 处大气压为 10.33mH2O,输送水温为 20℃,操作条件与泵 的 Hs 允测定条件相同,Hs 允不必校正,可直接计算: 3 H g允 u12 = H s允 ? ? ∑ H f 0?1 = 6 ? 2.5 = 3.5m 2g 实际安装高度应小于 3.5m。 (2)由附录查得海拔 1000m 处的大气压力为 9.16mH2O,且 80℃水:饱和蒸汽压 为 Pv′ = 355 .1mmHg ,密度为ρ =971.8kg/m3。因此允许吸上真空高度需校正: ' P ′ ? Pv′ ′ H S允 = H s允 ? 10 + a ρ ′g 式中: H S允 = 6m, Pa′ = 9.16 × 10 3 × 9.81 = 8.99 × 10 4 N / m 2 , Pv′ = 0.3551 × 13600 × 9.81 。 = 4.74 × 10 4 N / m 2 , ρ ′ = 971.8kg / m 3 8.99 × 10 4 ? 4.74 × 10 4 ∴ ′ H s允 = 6 ? 10 + = 0.458 m 971 .8 × 9.81 ? u12 ? ? ′允 ? ? H g允 = H S ? 2 g + ∑ H f 0 ?1 ? = 0.458 ? 2.5 = ?2.04 ? ? 流体输送机械 26 另一种算法是先算得△h 允 △h 允=10-HS 允=10-6=4m 再计算 Hg 允 H g允 = P0 ? Pv ? ∑ H f 0?1 ?△h允 ρg 8.99 × 10 4 ? 4.74 × 10 4 = ? 2.5 ? 4 971.8 × 9.81 = ?2.04 (3)泵不发生汽蚀现象的条件是实际安装高度小于允许安装高度。现实际安装高度为 2m, 因-2.04<2<3.5, 所以第一种情况下泵能正常工作, 第二种情况下泵不能正常工作。 流体输送机械 27 五、离心泵的类型及选用: 泵的主要类型: 清水泵(IS型【B型】、D型(多级泵)、庄闲的80%赢法Sh型(双 吸))、耐腐蚀泵(F)和油泵(Y)等。 “IS50-32-125” 含义 流体输送机械 28 离心泵的选用: ①根据被输送液体的性质确定泵的类型 ②确定输送系统的流量和所需压头。流量由生产任务来定,所 需压头由管路的特性方程来定。 ③根据所需流量和压头确定泵的型号 A、查性能表或特性曲线,要求流量和压头与管路所需相适 B、若生产中流量有变动,以最大流量为准来查找,H也应以最大流量对应 值查找。 C、若H和Q与所需要不符,则应在邻近型号中找H和Q都稍大一点的。 流体输送机械 29 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。 流体输送机械 30 六、其他类型化工用泵 往复泵 往复泵是一种容积式 泵,它依靠作往复运 动的活塞依次开启吸 入阀和排出阀从而吸 入和排出液体。 流体输送机械 31 类型与流量 流体输送机械 32 扬程与流量调节 扬程与流量几乎无关; 流量调节: 旁路调节; 改变曲柄转速; 改变活塞行程 流体输送机械 33 旋转式泵——齿轮泵 齿轮泵可以产生较高 的压头,但流量较小 ,用于输送粘稠的液 体,但不能输送含颗 粒的悬浮液。 流体输送机械 34 旋转式泵——螺杆泵 螺杆在具有内罗纹的泵壳中偏心转动,将液体沿轴向推 进,最终沿排出口排出。工作原理与齿轮泵十分相似, 利用两根相互啮合的螺杆来输送液体。分为单螺杆泵、 双螺杆泵、三螺杆泵等。 螺杆泵的压头高,效率高,无噪音,适用于高粘度液体的输送。 往复泵、旋转泵均属于正位移泵。 流体输送机械 35 (a)单螺杆泵 (b) 双螺杆泵 流体输送机械 36 流体输送机械 37 旋涡泵 是一种特殊类型的离心泵,它是由叶轮和泵体组成。叶轮是 一个圆盘,四周由凹槽构成的叶片成辐射状排列。叶轮在泵 壳内转动,其间有引水道,吸入管接头和排出管接头之间为 间壁,间壁与叶轮只有很小的缝隙,用来分隔吸腔和排出腔 。泵内液体在随叶轮旋转的同时,又在引水道与各叶片间作 漩涡形运动。因而,被叶片拍击多次,获得较多的能量。液 体在叶片与引水道之间的反复迂回是靠离心力的作用。庄闲的80%赢法,因此 ,旋涡泵在开动前也要灌满液体。旋涡泵适用于要求输送量 小,压头高而粘度不大的液体。 流体输送机械 38 流体输送机械 39 流体输送机械 40 流体输送机械 41 七、气体输送机械 离心式通风机 离心式通风机按所产生的风压不同,分为: 低压离心通风机: 出口风压低于0.9807×103Pa (表压); 中压离心通风机: 出口风压为:0.9807×103Pa~2.942×103Pa 高压离心通风机 : 出口风压为:2.942×103Pa~14.7×103Pa 流体输送机械 42 流体输送机械 43 流体输送机械 44 离心通风机的性能参数 (1)风量:指气体通过进风口的体积流率 (2)风压: 指单位体积的气体通过通风机时所获得的能量, 单位为N/m2。取决于风机的结构,叶轮尺寸,转 速与进入风机的气体的密度。 目前,还不能用理论方法精确计算离心通风机的风 压,而是由试验测定。 流体输送机械 45 在通风机的进口截面1-1’和出口截面2-2’间列柏努力方程: H t = ( z 2 ? z1 ) ρg + ( p2 ? p1 ) + (u2 ? u1 ) / 2 ρ + ρ ∑ hf1? 2 2 2 简化为 H t = ( P2 ? P ) + 1 ρu 2 2 2 (P2-P1)称为静风压,以HSt表示 ρu 2 2 2 称为动风压。 离心通风机的风压为静风压和动风压之和,称为全风压。 (3)功率和效率 流体输送机械 46 离心通风机的特性曲线 旋转鼓风机 流体输送机械 48 流体输送机械 49 罗次鼓风机的特点: (1)风量与转速成正比,转速一定时,出口压力提高,风 量可保持大体不变。 (2)输气量范围:2~500m3/min。出口表压在80kPa以内且 在40kPa附近效率较高。 (3)流量调节一般用支路调节,出口阀不能完全关闭,且 操作温度≯80-85oC 流体输送机械 50 往复式压缩机 其结构和工作原理与往复泵类似。 ①开始时刻; ②压缩阶段; ③排气阶段; ④吸气阶段; 单动压缩机结构简图 流体输送机械 51 多级压缩:在一个气缸里压缩了一次的气体进入 中间冷却器冷却之后再送入次一气缸进行压缩, 经几次压缩才达到所需要的终压。 流体输送机械 52 真空泵 从设备中或系统中抽出气体,使其处于绝对压强低于外界大 气压的状态 1)水环真空泵 水环真空泵的外形呈圆形,外壳内有一个偏心安装的叶轮, 上有辐射状叶片,水环真空泵的壳内注入一定量的水,当叶 轮旋转时,在离心力的作用下将水甩至壳壁形成水环。 流体输送机械 53 流体输送机械 54 水环具有密封作用,使叶片间的空隙形成大小不同的密封 室。当小室增大时,气体从吸入口吸入,当小室从大变小 时,气体由压出口排出。 水环真空泵可以造成的最高线Pa左右,它 也可作鼓风机用,但所产生的表压强不超过98.07×103Pa当 被抽吸的气体不宜与水接触时,泵内可充以其它液体。 此类泵结构简单、紧凑,易于制造和维修。但泵的效率较 低,一般为30%~50%。另外,该泵产生的真空度受泵内 水温的限制。 流体输送机械 55 2)喷射泵 利用高速流体射流时静压能转换为动能而造成的真空将 气体吸入泵体,在泵内与射流流体混合,气体及工作流 体一并排出泵体。 喷射泵的工作流体可以是水,也可以是蒸汽。单级 蒸汽喷射泵可以达到90%的真空度,为要获得更高的真 空度,可以采用多级蒸汽喷射泵。喷射泵结构简单,无 运动部件,但效率很低,工作流体消耗很大。 流体输送机械 56 流体输送机械 57 流体输送机械

 上一篇:庄闲的80%赢法离心泵的基础知识(定义原理分类   下一篇:庄闲的80%赢法大连【不锈钢自吸泵】_昊威泵阀有