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《化工单元操作》教学课件—02液体输送


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•单吸式叶轮:液体只能从叶轮一侧被吸入,结构简单。
按吸液 方式方 式
•双吸式叶轮:液体可以从两侧吸入具有较大的吸液能力,而且可以较 好的消除轴向推力
(2)泵壳
泵壳的作用:汇集和导出液体 转能(动能转换为静压能) 导轮的作用:均匀而缓和地将动能转变为静压能,减少能量损失。 (3)轴封装置 泵轴与泵壳之间的密封成为轴封。
③将压头 H 、轴功率 p轴 、效率 与流量 qv 之间的变化关系绘制在同一坐标系下
【例题2-1】离心泵特性曲线测定Leabharlann • (2)特性曲线分析及讨论
• ①-曲线 表示泵的扬程和流量的关系。

曲线表明离心泵的扬程随流量的增大而下降。
• ②-曲线 表示泵的轴功率和流量的关系。
• 曲线表明离心泵的轴功率随流量的增大而上升,当流量为零时轴功率最小。
• 2.特性曲线
H • 离心泵的有效压头 、轴功率 p轴、效率 与流量 qv之间的关系曲线称为离心泵的特
性曲线。如图2-8所示。
• (1)特性曲线的测定及绘制
• ①关闭出口阀(qv=0)
②逐渐增大流量, 同理得
p有= 0; 0 p轴 用功率表测定
H
h0
p表 p真
g
H,
p有 qv Hg
p轴 及
H • 符号: ,单位:m液柱。
• 扬程的确定:
• 实验测定:如图所示
• 泵出、入口截面间垂直距离为 h0
• 泵吸入口处真空表的读数 p真
• 泵出口处压力表的读数 P表
• 在此两截面1与2间列柏努利方程得
Z1
u12 2g
p1 g
H
Z2
u
2 2
2g
p2 g
H损
• 式中 H 损为两截面间管路中的压头损失,由于两表所在截面间的管路很短,因
体的能量,完成输送任务。

为输送物料提供能量的机械装置称为输送机械,输送液体的机械
,通称为泵。泵就是把外加压头加给液体的机械设备。

由于输送任务不同,被输送的液体是多种多样的。在操作条件如
温度、压力和流量等方面也是复杂的。为适应这些情况,液体输送机
械也是多种多样的,化工常用泵按照工作原理可分为四大类:

1.离心式:利用在泵体内作高速旋转叶轮的离心惯性力进行工作。

2.往复泵 利用在泵缸内作往复运动的活塞进行工作。

3.旋转式:利用在泵体内旋转的转子进行工作。

4.流体作用泵:利用另一流体进行工作。


第二节 离心泵操作技术

一、离心泵的工作原理和构造

1.离心泵的工作原理

主要部件:叶轮,泵壳
第二章 液体输送


第一节 液体输送的主要任务

在化工生产中,为了满足工艺需要,将液体物料沿着管路从一个
车间输送到另一个车间,或从一个设备输送到另一个设备,是经常要
进行的操作。当液体从高处向低处输送时,可利用其位能以实现自流
。若是需要将液体由低处送至高处,由低压设备送至高压设备,或者
克服管道阻力进行远距离的水平输送时,必须对液体做功,以提高液
①轴封的作用——防止高压液体从泵壳内沿轴的四周漏出,或者外界空气以相反方向漏入 泵壳内的低压区。 ②轴封的分类
轴封装置
•填料密封:主要由填料函壳、软填料和填料压盖组成,普通离心泵采用 这种密封。
•机械密封:主要由装在泵轴上随之转动的动环和固定于泵壳上的静环组
成,两个环形端面由弹簧的弹力互相贴紧而作相对运动,起到密封作用。

叶轮和泵轴(旋转部件)

泵壳和轴封(静止部件

(1)叶轮

离心泵最重要的部件。是使液体接受外加能量的部分。6-12叶片组成,后弯

叶轮的分类

闭式叶轮:叶片的两侧带有前后盖板,适于输送干净流体,效率较高。
根据结构
半闭式叶轮:只有后盖板,可用于输送浆料或含固体悬浮物的液体,效率较低。
•开式叶轮: 没有前后盖板,适合输送含有固体颗粒的液体悬浮物。
• 有效功率为:
p有 qv H功 g
• 泵的轴功率——指泵轴所需的功率即电动机传给泵轴的功率。
• 符号:p轴 ,单位:W或kW,
• (4)离心泵的效率 ——有效功率和p泵轴的轴功qv率之H比功。g
• 符号:
p有 100%
p轴
• 一般小型泵效率为50%—70%,大型泵可达到90%左右。 • 【例题2-1】
• 离心泵的吸液过程: 叶轮内的液体被抛出以后,叶轮中心处形成一定的真空低 压区,液体在吸入液面与叶轮中心处的压强差的作用下,便沿着吸入管连续不 断地进入泵内,以填充被排出的液体位置。

由以上分析可知:离心泵之所以能够输送液体,主要靠离心力作用,而离
心力大小与叶轮的转速、直径及液体的密度有关。转速↑直径↑ 密度↑ 则离心力

二、离心泵的性能参数与特性曲线
• 1.离心泵的主要性能参数
• (1)离心泵的流量(送液能力)——单位时间内泵排到管路系统中的液体体积。


符号: q v,单位: m³/s或 m³/h 。
。 • 其大小主要取决于泵的结构、尺寸和转速等
• (2)离心泵的扬程(泵的压头) ——泵对单位重量(1N)的液体所提供的有效能量。

所以离心泵启动时,为了减小启动功率应使流量为零即将出口阀门关闭,以
保护电机。待电机运转到额定转速后,再逐渐打开出口阀门。


若离心泵启动前未充满被输送液体,则泵内存有空气,由于空气密度比液
体的密度小得多,泵内产生离心力很小,因而在吸入口处的真空度很小,贮槽
液面和泵入口处的压差很小,不能将液体压入泵内,启动泵后而不能输送液体
的现象称为气缚现象。即离心泵无自吸能力,启动前必须灌泵。
• 2.离心泵的主要部件
• 离心泵主要由两部分构成:

H
值很小,可忽略不计。故上式可简化为

H
h0
(p表
p大)(p大 g
p真)
u
2 2
u12
2g
H
h0
p表 p真 g
u
2 2
u12
2g
• 离心泵的扬程取决于泵的结构(叶轮直径、叶片弯曲情况)转速和流量。
• (3)离心泵的功率(有效功率)——指单位时间内液体从泵中叶轮获得的有效能量。

符号:p有 ,单位:W或kW。

叶轮:轮上有6-8片向后弯曲的叶片组成。

泵壳:截面逐渐扩大的状似蜗牛壳形的通道。
在心泵启动前,首先向泵内灌满被输送的流体即灌泵, 同时关闭排出管路上的流量调节阀,待电机启动后,再打开出口阀。
• 离心泵的工作原理
• 离心泵的排液过程:液体在离心力作用下,从叶轮中心抛向叶轮外围,以15~ 25m/s速度流入泵壳,经过能量转换(部分动能转变为静压能),达到较高压 力,从排出口进入排出管路。
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