化工原理何潮洪第二版輸送設(shè)備

1、1 化工原理2 2 流體輸送設(shè)備流體輸送設(shè)備 P92P92 流體輸送流體輸送-克服阻力克服阻力oror提高或降低壓強(qiáng)、高度、流速提高或降低壓強(qiáng)、高度、流速-作功作功-裝置裝置2.1 2.1 液體輸送設(shè)備液體輸送設(shè)備2.1.1 2.1.1 離心泵離心泵2.1.1.1工作原理和主要部件工作原理和主要部件 P94P94 圖圖2-22-2 .swf.swf2 工作原理：工作原理： 構(gòu)件與運(yùn)行：泵殼構(gòu)件與運(yùn)行：泵殼 泵軸泵軸 葉輪葉輪 葉片葉片 吸入口吸入口 排出口排出口 軸封軸封離心泵離心泵.swf 啟動(dòng)特點(diǎn)：啟動(dòng)特點(diǎn)： 啟動(dòng)前殼內(nèi)灌滿液體啟動(dòng)前殼內(nèi)灌滿液體 關(guān)出口閥關(guān)出口閥 主要作用：主要作用： 供

2、能供能 動(dòng)能轉(zhuǎn)為靜壓能動(dòng)能轉(zhuǎn)為靜壓能 原理：造成真空原理：造成真空液體吸入液體吸入 氣縛氣縛-未灌滿液體或漏氣未灌滿液體或漏氣 動(dòng)畫動(dòng)畫氣縛氣縛.swf表現(xiàn)為沒有流量，進(jìn)口管真空表表現(xiàn)為沒有流量，進(jìn)口管真空表和出口管上的壓力表均沒有讀數(shù)，空聲響和出口管上的壓力表均沒有讀數(shù)，空聲響 單向底閥單向底閥-止逆止逆 調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥-調(diào)流量調(diào)流量3主要部件與作用：主要部件與作用：P94-95 葉輪葉輪（心臟）：供能（心臟）：供能 部分動(dòng)能轉(zhuǎn)靜壓能部分動(dòng)能轉(zhuǎn)靜壓能 葉片葉片分開式分開式 閉式閉式 半開式或單吸半開式或單吸 雙吸雙吸 單級(jí)單級(jí) 多級(jí)多級(jí) 平衡孔平衡孔 ：消振：消振 泵殼泵殼： 有垂直進(jìn)、切線出

3、口有垂直進(jìn)、切線出口 轉(zhuǎn)變能量轉(zhuǎn)變能量 匯集液體匯集液體 軸封軸封： 防止高壓液體漏出或氣體漏進(jìn)、填料涵、機(jī)械密封防止高壓液體漏出或氣體漏進(jìn)、填料涵、機(jī)械密封42.1.1.2 基本方程式基本方程式 P97 單位重量（單位重量（N）獲得能量獲得能量-理論壓頭理論壓頭 H 推導(dǎo)：推導(dǎo)：兩點(diǎn)假設(shè)兩點(diǎn)假設(shè) 1.葉片無限多、無限薄葉片無限多、無限薄 2. 理想流體理想流體 P93 圖圖2-1 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)：圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng) u =2Rn/60 n r/min 相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng) w (與葉片相切與葉片相切) 絕對(duì)速度絕對(duì)速度 C與與u 夾角夾角, w與與u u反向夾角反向夾角 HpHp靜壓頭，由靜壓

4、頭，由 (1)(1)離心力作功產(chǎn)生的壓頭離心力作功產(chǎn)生的壓頭 (2)(2)流道擴(kuò)大流道擴(kuò)大, ,部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化的靜壓能部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化的靜壓能( (w w 1 12 2- -w w 2 22 2)/2)/2g g兩部分組成兩部分組成HcHc動(dòng)壓動(dòng)壓頭頭 (c(c2 22 2-c-c1 12 2)/2g )/2g H H=(=(u u2 22 2 -u-u1 12 2)/2g+(w )/2g+(w 1 12 2 - w - w 2 22 2)/2g+ )/2g+ (c(c2 22 2-c-c1 12 2)/2g)/2g 為為離心泵基本方程之一離心泵基本方程之一 cuw2221212pcppccHHHg

5、g222222211221222uuwwccHgggguurrggdrrgFdrrrrr22212221222221215r2r1 2 2 2 2u2w2u1w1c1速度 P93cwucrcu速度三角形 c2D2D1b2b16余弦定律余弦定律 w w 1 12 2 = c = c1 12 2 + + u u1 12 2 2 2 c c1 1 u u1 1coscos 1 1 , , w w 2 22 2 = = c c2 22 2 + + u u2 22 2 2 2 c c2 2 u u2 2coscos 2 2則則 H H=(=(c c2 2 u u2 2coscos 2 2 c c1 1

6、u u1 1coscos 1 1 ）/g/g 為為離心泵基本方程之一離心泵基本方程之一 一般一般 1 1 =90 =900 0 ，coscos 1 1 = 0 = 0 則則H H= =c c2 2 u u2 2coscos 2 2 /g /g c c2 2 coscos 2 2 = = u u2 2-c-cr2r2ctgctg 2 2 c cr2 r2 = = Q QT T / /DD2 2b b2 2 Q QT T = =DD2 2b b2 2c c2 2sinsin 2 2 D D2 2葉輪出口直徑葉輪出口直徑, b, b2 2葉輪出口處葉輪的寬度葉輪出口處葉輪的寬度 H H= =u u2

7、 22 2/g /g (u(u2 2ctgctg 2 2/g/gDD2 2b b2 2 )Q )QT T 為為離心泵基本方程之一離心泵基本方程之一 討論：討論：1. H與與 n D的關(guān)系的關(guān)系, n or D H 2. H與幾何形狀關(guān)系與幾何形狀關(guān)系, 前彎則前彎則 H比比u u2 22 2/g /g 大大 ， 后彎則后彎則H 比比u u2 22 2/g /g 小小 ， 徑向則不影響徑向則不影響 3. H與與QT關(guān)系，關(guān)系，H=A B QT ，后彎后彎QT H 4 . 實(shí)際：湍流實(shí)際：湍流 能量損失能量損失 泄漏泄漏 阻力阻力 沖擊沖擊2221 11coscosc ucuHg222222Tuu

8、 ctgHQgg D b72.1.1.3 性能參數(shù)與特性曲線性能參數(shù)與特性曲線 P98 性能：性能： 流量流量 Q: D b2 n 揚(yáng)程揚(yáng)程 H: 實(shí)測(cè)實(shí)測(cè) D n Q 效率效率：容積容積(泄漏泄漏-葉輪與泵殼，填料涵，平衡孔）葉輪與泵殼，填料涵，平衡孔） 水力（流動(dòng)阻力及方向變化，流量不一致）水力（流動(dòng)阻力及方向變化，流量不一致） 機(jī)械損失（葉輪與流體及泵殼，轉(zhuǎn)軸與填料）機(jī)械損失（葉輪與流體及泵殼，轉(zhuǎn)軸與填料） 有效功率有效功率: Ne =Q H g 軸功率軸功率 N = Ne / 曲線：曲線：P99 圖圖2-6 Q-H: 后彎葉片后彎葉片 Q增大則增大則H下降下降 Q-N: 一定轉(zhuǎn)速下一定

9、轉(zhuǎn)速下Q增大則增大則N增大，啟動(dòng)時(shí)增大，啟動(dòng)時(shí)Q=0 Q-：最高效率點(diǎn)最高效率點(diǎn) 工況參數(shù)工況參數(shù) 高效率區(qū)高效率區(qū) 銘牌銘牌 例例 1啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)時(shí)-灌滿液、關(guān)閉出口閥灌滿液、關(guān)閉出口閥 、合電閘，此時(shí)真空讀數(shù)很小，壓力表讀數(shù)最大，功率最?。婚_、合電閘，此時(shí)真空讀數(shù)很小，壓力表讀數(shù)最大，功率最?。婚_閥流量增大，真空表讀數(shù)增大，壓力表讀數(shù)降低，功率增大。閥流量增大，真空表讀數(shù)增大，壓力表讀數(shù)降低，功率增大。關(guān)閉時(shí)關(guān)閉時(shí)-先關(guān)出口閥，再斷電源。先關(guān)出口閥，再斷電源。8性能曲線 調(diào)節(jié)HNQH-QN-Q -Q00HNQHe-QeH-QM關(guān)小關(guān)小開大開大n增大增大n or D減小減小并聯(lián)并聯(lián)串聯(lián)串聯(lián)9教

10、案教案7例例1 離心泵特性曲線的測(cè)定離心泵特性曲線的測(cè)定 測(cè)定離心泵特性曲線的實(shí)驗(yàn)裝置如圖，實(shí)驗(yàn)測(cè)定離心泵特性曲線的實(shí)驗(yàn)裝置如圖，實(shí)驗(yàn)中已測(cè)出如下一組數(shù)據(jù)，泵出口處壓強(qiáng)表讀數(shù)為中已測(cè)出如下一組數(shù)據(jù)，泵出口處壓強(qiáng)表讀數(shù)為p2=0.126MPa,泵進(jìn)口處真空表讀泵進(jìn)口處真空表讀數(shù)為數(shù)為p1=0.031MPa，泵流量為泵流量為Vs=10L/s,泵軸功率由功率表讀出為泵軸功率由功率表讀出為2976W.吸入管直吸入管直徑徑d1=80mm,壓出管直徑壓出管直徑d2=60mm,兩測(cè)壓點(diǎn)垂直距離兩測(cè)壓點(diǎn)垂直距離(Z2-Z1)=80mm,實(shí)驗(yàn)介質(zhì)為實(shí)驗(yàn)介質(zhì)為20的水的水,試計(jì)算在此流量下泵的壓頭試計(jì)算在此流量下

11、泵的壓頭He,有效功率有效功率Ne和效率和效率。該流程中，水池液位升高該流程中，水池液位升高時(shí)，流量、壓頭、功率時(shí)，流量、壓頭、功率不變，真空表讀數(shù)降低、不變，真空表讀數(shù)降低、 R 壓力表讀數(shù)也增加壓力表讀數(shù)也增加 。 2 p2 p1 1 80mm解：在截面解：在截面1與與2間列機(jī)械能衡算式間列機(jī)械能衡算式 He=(Z2-Z1)+（p2- p1）/g+(ug+(u22 2-u-u12 2)/2g )/2g 忽略忽略h hf1-2 p1/g = - 3.16 m g = - 3.16 m p2/g =12.8 m g =12.8 m u u1=4V=4Vs/ / d d12 2=1.99m/s

12、u=1.99m/s u2=4V=4Vs/ / d d22 2=3.54m/s=3.54m/s He=0.08+(12.8+3.16)+(3.542 2-1.992 2)/2 9.81=16.5 m Ne=gg HeQ=1000 9.81 16.5 10 10-3-3=1619 W = Ne /N =1619/2976=54% /N =1619/2976=54%He=(Z2-Z1)+（p2- p1）/g+(ug+(u22 2-u-u12 2)/2g + h)/2g + hf1-2 He Z Z p v , Hs與與Q p pa a p v有關(guān)有關(guān) Hs的校正的校正 允許吸上高度允許吸上高度 汽蝕

13、余量汽蝕余量 Hs=(pa-pv )/g-hg-h允許允許+ u12/2g 則則 Zs= (pa-pv )/g g -hf0-1 -h-h允許允許, hh允許允許= h, h, 一般一般 1 1 Zs與與pa、 pv、u、 hf0-1 、Hs或或hh允許允許有關(guān)，有關(guān)，保證保證Zs的措施：的措施： 1、進(jìn)口管粗、短、直、無閥門，、進(jìn)口管粗、短、直、無閥門， 2、安裝在液面以下，但有深度要求。、安裝在液面以下，但有深度要求。 例例 2、31asppHg3100.2410009.810vsaspHHH 221110 10 1,(22asfsfppuuZhHhggg安 裝 高 度 ）2112vppu

14、hggg允 許13安裝高度10Zu14教案教案7例例2 泵的安裝高度計(jì)算泵的安裝高度計(jì)算 用用3 3B33B33型泵從敞口槽中將水送到它處，槽內(nèi)水位恒定，輸送型泵從敞口槽中將水送到它處，槽內(nèi)水位恒定，輸送量為量為45554555m m3 3/h/h，在最大流量下吸入管路的壓頭損失為在最大流量下吸入管路的壓頭損失為1 1m m ，液體液體在吸入管路中的動(dòng)壓頭可忽略，試計(jì)算：（在吸入管路中的動(dòng)壓頭可忽略，試計(jì)算：（1 1）輸送）輸送2020水時(shí)，水時(shí)，泵的安裝高度，（泵的安裝高度，（2 2）若改為輸送）若改為輸送6565的水時(shí)，又為多少？的水時(shí)，又為多少？ 3 3B33B33型的部分性能數(shù)據(jù)列于下

15、表型的部分性能數(shù)據(jù)列于下表, ,泵安裝地區(qū)的大氣壓為泵安裝地區(qū)的大氣壓為9.819.81 104 4 PaPa 流量流量 Q mQ m3 3/h /h 壓頭壓頭 m m 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 r/min r/min 允許吸上真空度允許吸上真空度H Hs mH mH2O O 30 35.5 2900 7.0 30 35.5 2900 7.0 45 32.6 2900 5.0 45 32.6 2900 5.0 55 28.8 2900 3.0 55 28.8 2900 3.0解：解：(1(1）輸送）輸送2020水時(shí)水時(shí) 根據(jù)公式根據(jù)公式 Z Zs=H=Hs u u22 2/2g - h/2g - hf0-1

16、計(jì)算計(jì)算 由題意由題意 h hf0-1=1m, u=1m, u22 2/2g0 /2g0 從該泵的性能看出，從該泵的性能看出，H Hs隨流量增加而下降。因此，在確定泵的安裝高度時(shí)，應(yīng)以最大隨流量增加而下降。因此，在確定泵的安裝高度時(shí)，應(yīng)以最大流量所對(duì)應(yīng)的流量所對(duì)應(yīng)的H Hs值為依據(jù)，以便保證離心泵能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而不值為依據(jù)，以便保證離心泵能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而不發(fā)生氣蝕現(xiàn)象，故取發(fā)生氣蝕現(xiàn)象，故取H Hs =3.0 mH =3.0 mH2O,O,輸送輸送2020水時(shí)水時(shí), , 大氣壓為大氣壓為9.819.81 104 4 Pa,Pa,與實(shí)驗(yàn)條件相同，故與實(shí)驗(yàn)條件相同，故H Hs不用換算不用換算, ,H

17、Hs =3.0 mH =3.0 mH2O O Z Zs=3=30 01=2m 1=2m 15(2) (2) 輸送輸送6565水時(shí)水時(shí) , ,需對(duì)需對(duì)H Hs進(jìn)行換算進(jìn)行換算 H Hs= H= Hs + +（H Ha 1010）- -（p pv/9.81/9.81 104 4 -0.24 -0.24） 1000/式中式中H Hs=3.0mH=3.0mH2O, HO, Ha =9.81 =9.81 104 4 Pa=10 m H Pa=10 m H2O, O, 6565水的飽和蒸汽壓水的飽和蒸汽壓p pv=2.554=2.554 104 4 Pa, Pa, 密度密度=980.5kg/m=980.5

18、kg/m3 3 , , 則則H Hs=3+=3+（10-1010-10）- -（2.5542.554 104 4/9.81/9.81 104 4 -0.24 -0.24） 1000/980.5=0.65m H980.5=0.65m H2O OZ Zs=H=Hs u u22 2/2g - h/2g - hf0-1=0.65-1= - 0.35 m H=0.65-1= - 0.35 m H2O O Z Zs為負(fù)值，表明泵應(yīng)安裝在水面以下，至少比貯槽水面低為負(fù)值，表明泵應(yīng)安裝在水面以下，至少比貯槽水面低0.35 0.35 m m，假設(shè)假設(shè) 貯槽為密封容器，其內(nèi)壓力不是大氣壓貯槽為密封容器，其內(nèi)壓力不

19、是大氣壓p pa，那么求那么求H Hs式中的式中的H Ha .10 m H.10 m H2O O，此時(shí)應(yīng)對(duì)壓力進(jìn)行換算。此時(shí)應(yīng)對(duì)壓力進(jìn)行換算。16教案教案7例例3 h允許應(yīng)用允許應(yīng)用 用油泵從貯罐向反應(yīng)器輸送液態(tài)異丁烷，貯罐內(nèi)異丁烷液面恒定，其上方用油泵從貯罐向反應(yīng)器輸送液態(tài)異丁烷，貯罐內(nèi)異丁烷液面恒定，其上方壓強(qiáng)為壓強(qiáng)為6.65kgf/cm2 2，泵位于貯罐液面以下泵位于貯罐液面以下1.5m處，吸入管路的全部壓頭損失處，吸入管路的全部壓頭損失為為1.6m，異丁烷在輸送條件下的密度為異丁烷在輸送條件下的密度為530kg/ m3 3，飽和蒸汽壓為飽和蒸汽壓為6.5 kgf/cm2 2，在泵的性能

20、表上查得，輸送流量下泵的允許汽蝕余量為在泵的性能表上查得，輸送流量下泵的允許汽蝕余量為3.5m，試確定該泵能試確定該泵能否正常操作。否正常操作。解：根據(jù)已知條件考慮泵能否正常操作，就應(yīng)該核算泵的安裝高解：根據(jù)已知條件考慮泵能否正常操作，就應(yīng)該核算泵的安裝高度是否合適，即能否避免度是否合適，即能否避免汽汽蝕現(xiàn)象，我們可以計(jì)算允許安裝高度，蝕現(xiàn)象，我們可以計(jì)算允許安裝高度，再與已知的實(shí)際安裝高度進(jìn)行比較確定再與已知的實(shí)際安裝高度進(jìn)行比較確定 Z Zs=p=p0/g - p/g - pv/g -/g -h允許允許- - h hf0-1 式中式中p p0=6.65 9.819.81 104 4 Pa

21、p pv =6.5 9.819.81 104 4 Pa h hf0-1 =1.6m 現(xiàn)輸送的是異丁烷，現(xiàn)輸送的是異丁烷，h值也需校正，即值也需校正，即h允許允許=h允許允許 根據(jù)異丁烷在操作條件下的相對(duì)密度與飽和蒸汽壓取根據(jù)異丁烷在操作條件下的相對(duì)密度與飽和蒸汽壓取= 0.9= 0.9，故故h允許允許=0.9 3.5=3.15m 所以所以Z Zs=（6.65-6.5） 9.819.81 104 4/530/530 9.81-3.15-1.6= - 1.92m9.81-3.15-1.6= - 1.92m 已知泵的安裝高度為已知泵的安裝高度為-1.5-1.5m m，而計(jì)算值為而計(jì)算值為- 1.92

22、- 1.92m m，說明泵的安說明泵的安裝高度太高，在輸送過程中會(huì)發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，使泵不能正常操作，裝高度太高，在輸送過程中會(huì)發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，使泵不能正常操作，若要正常操作還得將泵降低。若要正常操作還得將泵降低。172.1.1.6 工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié).管路特性曲線與工作點(diǎn)管路特性曲線與工作點(diǎn) P100 圖圖2-9 交點(diǎn)交點(diǎn) 管路管路特性曲線特性曲線 工作點(diǎn)工作點(diǎn)M 泵曲線泵曲線.調(diào)節(jié)調(diào)節(jié): 方案方案a. 改變管路特性曲線位置改變管路特性曲線位置:改閥門開度改閥門開度,開大開大, 工作點(diǎn)工作點(diǎn)下移下移;關(guān)小關(guān)小 工作點(diǎn)工作點(diǎn)上移上移方案方案b.改變離心泵特性曲線位置改變離心泵特性曲線位

23、置: 1。改。改n n 工作點(diǎn)工作點(diǎn)上移上移; 2。改。改 , D 工作點(diǎn)工作點(diǎn)下移下移 3。串、并聯(lián)。串、并聯(lián): 串串H 為兩倍為兩倍, Q不變不變; 并并 H不變不變, Q 為兩倍為兩倍, 交點(diǎn)變化，交點(diǎn)變化，H、Q但均不但均不為兩倍，只能增大為兩倍，只能增大 P103P103 圖圖2-102-102.1.1.7類型選型類型選型安裝與運(yùn)轉(zhuǎn)安裝與運(yùn)轉(zhuǎn) P105 例例 4 單、多級(jí)，單、雙吸，清水、泥漿、酸、堿、油泵等單、多級(jí)，單、雙吸，清水、泥漿、酸、堿、油泵等 液體性質(zhì)液體性質(zhì)類，流量、揚(yáng)程類，流量、揚(yáng)程型號(hào)，核算軸功率等型號(hào)，核算軸功率等 注意安裝高度，注意安裝高度， 啟動(dòng)前灌滿液體，關(guān)

24、閉出口閥，注意潤滑與保養(yǎng)啟動(dòng)前灌滿液體，關(guān)閉出口閥，注意潤滑與保養(yǎng) 222efepuHZhKB Qgg HABQnBQAH18 管路特性曲線，工作點(diǎn)該流程中，下水池液面下降，會(huì)使真空表讀數(shù)增大，出口表讀數(shù)下降，流量變小；同樣上水池液面變化也會(huì)使表的讀數(shù)和流量發(fā)生變化。進(jìn)口管堵塞時(shí)（由小到全堵），真空表讀數(shù)逐步升高到最大，壓力表讀數(shù)下降。ZZ12MQHZ+p/gZ+p/gH=HeQ=Qe19調(diào)節(jié)0HNQHe-QeH-QM關(guān)小關(guān)小開大開大n增大增大n or D減小減小串聯(lián)串聯(lián)并聯(lián)20教案教案7例例4 選型選型 要用泵將水送到要用泵將水送到15m高處，流量為高處，流量為80 m3 3/h, /h,

25、此流量下管路的此流量下管路的壓頭損失為壓頭損失為3 3m,m,試在三個(gè)型號(hào)試在三個(gè)型號(hào)B B型水泵中，選定合用的一個(gè)。型水泵中，選定合用的一個(gè)。 解：最大流量為解：最大流量為Q=Q=80 m3 3/h/h，該流量下流過管路所需的壓頭該流量下流過管路所需的壓頭 He = Z+p/g+g+ hf=15+0+3=18 m=15+0+3=18 m 將上面的將上面的Q Q值和值和He值與表中所列的各型號(hào)的性能參數(shù)相對(duì)照值與表中所列的各型號(hào)的性能參數(shù)相對(duì)照 4B35A Q=Q=80 m3 3/h /h 時(shí)，壓頭時(shí)，壓頭H=29m, H=29m, He =18m =18m嫌大嫌大 4 4B20 Q=B20

26、Q=80 m3 3/h /h 時(shí)時(shí), , H20mH20m He =18m =18m稍大，稍大， 4 4B20A Q=B20A Q=80 m3 3/h /h 時(shí)時(shí), , H=15.2mH=15.2m He =18m =18m不能滿足，不能滿足， 故應(yīng)選故應(yīng)選4 4B20 B20 型水泵。型水泵。21.1.1.其他類型泵其他類型泵.1.往復(fù)泵往復(fù)泵 P11P112 2 圖圖2-182-18往復(fù)泵往復(fù)泵.swf.swf 容積式工作循環(huán)容積式工作循環(huán)臥式銅液泵臥式銅液泵.swf特性特性: .與尺寸、往復(fù)次數(shù)有關(guān)、與無關(guān)與尺寸、往復(fù)次數(shù)有關(guān)、與無關(guān) .與尺寸、無關(guān)，只要強(qiáng)度許可，功率許可，可無限大與尺

27、寸、無關(guān)，只要強(qiáng)度許可，功率許可，可無限大 .s與與pa有關(guān)、與有關(guān)、與,p,pv v有關(guān)，無需灌液，也有安裝高度要求有關(guān)，無需灌液，也有安裝高度要求 . 啟動(dòng)不能關(guān)出口閥、流量回路調(diào)節(jié)啟動(dòng)不能關(guān)出口閥、流量回路調(diào)節(jié) 5 . 流量小、效率高、不宜輸送含顆粒液體與腐蝕性液體流量小、效率高、不宜輸送含顆粒液體與腐蝕性液體 計(jì)量泵隔膜泵計(jì)量泵隔膜泵.1.旋轉(zhuǎn)泵旋轉(zhuǎn)泵 滑片泵滑片泵 齒輪泵齒輪泵齒輪泵齒輪泵.swf螺桿泵螺桿泵 P1P11919 圖圖2-2-23,2423,24，25,2625,26.1.旋渦泵旋渦泵 軸流泵軸流泵 P1P109 09 圖圖2-152-15，1616.1.正位移泵的流量

28、調(diào)節(jié)正位移泵的流量調(diào)節(jié) P113 不能關(guān)死出口閥不能關(guān)死出口閥 用支路調(diào)節(jié)流量用支路調(diào)節(jié)流量22往復(fù)泵Qt23往復(fù)泵24計(jì)量泵隔膜泵計(jì)量泵隔膜泵 膜膜25 齒輪泵齒輪泵 滑片泵滑片泵 螺桿泵螺桿泵26軸流泵軸流泵 旋渦泵旋渦泵27化工原理2.2 氣體輸送和壓縮設(shè)備氣體輸送和壓縮設(shè)備 用途用途：、輸送、加壓、真空：、輸送、加壓、真空 分類分類：按出口壓強(qiáng)與壓縮比：按出口壓強(qiáng)與壓縮比 通風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī) 14.7103 Pa 0.15kgf/cm2 表壓表壓鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī) (14.7294)103 Pa 3kgf /cm2 表壓表壓 壓縮比壓縮比 294103 Pa 表壓表壓 壓縮比壓縮比 4真空泵真空泵

29、 (壓縮比壓縮比=出口絕壓出口絕壓/進(jìn)口絕壓）進(jìn)口絕壓） 按結(jié)構(gòu)分為離心式往復(fù)式旋轉(zhuǎn)式流體作用式按結(jié)構(gòu)分為離心式往復(fù)式旋轉(zhuǎn)式流體作用式 特點(diǎn)特點(diǎn)：冷卻裝置冷卻裝置2.2.12.2.1離心通風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī)壓縮機(jī)離心通風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī)壓縮機(jī) P113P113 離心通風(fēng)機(jī)離心通風(fēng)機(jī) 低壓低壓1.2時(shí)時(shí) . P103 例例 1鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī) 類似多級(jí)類似多級(jí) P108透平壓縮機(jī)多級(jí)分段冷卻透平壓縮機(jī)多級(jí)分段冷卻離心式壓縮機(jī)離心式壓縮機(jī).swf22tfupZgpW 22212tuppp22,2stdyupHHgg1.2ttpp30離心鼓風(fēng)機(jī) 離心壓縮機(jī)多級(jí)31教案教案9 9例例1 1通風(fēng)機(jī)選用通風(fēng)機(jī)選用 某塔板冷模

30、實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，其中有三塊塔板，塔某塔板冷模實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，其中有三塊塔板，塔徑徑D=1.5mD=1.5m，管路直徑管路直徑d=0.45md=0.45m，要求塔內(nèi)最大氣速為要求塔內(nèi)最大氣速為2.52.5m/sm/s，已知在最大氣速已知在最大氣速下，每塊塔板的阻力損失約為下，每塊塔板的阻力損失約為1.21.2kPakPa，孔板流量計(jì)的阻力損失為孔板流量計(jì)的阻力損失為4.04.0kPakPa，整個(gè)整個(gè)管路的阻力損失約為管路的阻力損失約為3.03.0kPakPa，設(shè)空氣溫度為設(shè)空氣溫度為3030，大氣壓為，大氣壓為98.698.6kPakPa，試選擇試選擇一適用的通風(fēng)機(jī)一適用的通風(fēng)機(jī). . 2

31、2 2 2 1 1 1 1解：首先計(jì)算管路系統(tǒng)所需的全壓，為此對(duì)通風(fēng)機(jī)入口截面解：首先計(jì)算管路系統(tǒng)所需的全壓，為此對(duì)通風(fēng)機(jī)入口截面1-11-1和塔出口截面和塔出口截面2-22-2作能量衡算（以作能量衡算（以1 1m m3 3氣體為基準(zhǔn)）得：氣體為基準(zhǔn)）得： pt= (Z2 2-Z1 1) g g+（p2p1) + (u+ (u2 22 2-u-u1 12 2)/2 +h/2 +hf fg g 式中式中(Z2 2-Z1 1) g g可忽略，可忽略，p2=p1，u u1=0,u=0,u2和和可以計(jì)算如下：可以計(jì)算如下： u u2=(0.785=(0.785 1.51.52 2 2.5)/(0.78

32、52.5)/(0.785 0.450.452 2)=27.8m/s, )=27.8m/s, =(1.29=(1.29 273273 98.6)/30398.6)/303 101.3)=1.13kg/m101.3)=1.13kg/m3 3將以上個(gè)值代將以上個(gè)值代入上式：入上式： pt=1.13 27.827.82 2/2+(4+3+1.2/2+(4+3+1.2 3) 3) 10001000=1.10=1.10 10104 4Pa=11.0kPaPa=11.0kPa32按式按式pt= pt（/）= = pt（1.2/1.2/）將所需將所需pt換算成測(cè)定條件下的換算成測(cè)定條件下的全風(fēng)壓全風(fēng)壓pt，即

33、即pt=(1.2/1.13) 1.11.1 10104 4=1.17=1.17 10104 4PaPa根據(jù)所需全壓根據(jù)所需全壓pt=1.171.17 10104 4PaPa和所需流量：進(jìn)口狀態(tài)和所需流量：進(jìn)口狀態(tài) V Vh=0.785=0.785 1.51.52 2 2.52.5 3600=1.593600=1.59 10104 4m m3 3/h/h從風(fēng)機(jī)樣本中查得從風(fēng)機(jī)樣本中查得 9-27-101 9-27-101No.7(n=2900r/min)No.7(n=2900r/min)可滿足要求。該機(jī)性能如下：可滿足要求。該機(jī)性能如下： 全壓全壓 11.9 11.9kPa kPa 風(fēng)量風(fēng)量 1

34、7100 17100 m m3 3/h /h 軸功率軸功率 89 89kWkW332.2.2 2.2.2 旋轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)與壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)與壓縮機(jī) P119P119與泵相似排氣連續(xù)均勻用于流量大、壓力不高的情況與泵相似排氣連續(xù)均勻用于流量大、壓力不高的情況羅茨鼓風(fēng)機(jī)羅茨鼓風(fēng)機(jī)n n 壓力無影響，定容式需穩(wěn)壓罐與安全閥壓力無影響，定容式需穩(wěn)壓罐與安全閥 P119 圖圖2-27 回路支路調(diào)節(jié)，不能全閉出口閥回路支路調(diào)節(jié)，不能全閉出口閥 小于小于80kPa 85 羅茨鼓風(fēng)機(jī)羅茨鼓風(fēng)機(jī).swf.swf液環(huán)壓縮機(jī)液環(huán)壓縮機(jī) 34螺桿壓縮機(jī) 滑片壓縮機(jī)352.3.3 2.3.3 往復(fù)壓縮機(jī)往復(fù)壓縮機(jī) P114

35、-117P114-1172.3.3.1 工作過程工作過程壓縮機(jī)壓縮機(jī).swf假設(shè)假設(shè)：理想氣體閥無阻力壓力內(nèi)外側(cè)一致無泄漏：理想氣體閥無阻力壓力內(nèi)外側(cè)一致無泄漏.理想壓縮機(jī)循環(huán)沒有余隙理想壓縮機(jī)循環(huán)沒有余隙 恒壓下吸氣壓縮恒壓排氣恒壓下吸氣壓縮恒壓排氣 .理想壓縮循環(huán)功理想壓縮循環(huán)功 等溫等溫 絕熱絕熱 =Cp/Cv多變多變 k 2111 12322,VVWpV WpdV Wp V 2222211111221 1VpVVpsVpVVpWp VpVpdVVdppdVpdVVdp21 11spWpVlnp121 1111spWpVp 36. 有余隙有余隙實(shí)際過程實(shí)際過程 P114 恒壓下吸氣壓縮恒

36、壓排氣膨脹恒壓下吸氣壓縮恒壓排氣膨脹 .余隙系數(shù)和容積系數(shù)余隙系數(shù)和容積系數(shù) P120 圖圖2-21 p2/p1一定，一定，增大則增大則0下降，吸氣量減少；下降，吸氣量減少； 一定，一定， p2/p1增大增大則則0下降，吸氣量減少；甚至下降，吸氣量減少；甚至 0 =0. 12114111kkskpWp VVpk 313100%12%VVV114200113,11VVppVV 37壓縮循環(huán)壓縮循環(huán) 理想循環(huán)理想循環(huán) I 有余隙循環(huán)有余隙循環(huán)II多級(jí)壓縮多級(jí)壓縮PVVP00P2P1V1V2V3V41234III382.3.3.2 性能參數(shù)性能參數(shù) P116 排氣量生產(chǎn)能力排氣量生產(chǎn)能力 吸入狀態(tài)吸

37、入狀態(tài) Vmin=ASnr Vmin= d d Vmin m3 3/min/min d d排氣系數(shù)排氣系數(shù) （0.80.95）0 軸功率與效率軸功率與效率 N= Nadad / adad adad=0.7 0.9=0.7 0.92.3.3.3 多級(jí)壓縮多級(jí)壓縮串聯(lián)串聯(lián) P115 圖圖2-22 兩級(jí)兩級(jí) 避免溫度過高避免溫度過高 p 則則 T 減少功耗減少功耗 3 提高容積利用率提高容積利用率 4 結(jié)構(gòu)更合理結(jié)構(gòu)更合理 壓縮比壓縮比 26 級(jí)級(jí) x=35 例例 2121min111,1601000adpNp VkWp121 1111nsnpWpVp 21npxp39 多級(jí)壓縮0p40教案教案9

38、9例例2 2 往復(fù)式壓縮機(jī)計(jì)算往復(fù)式壓縮機(jī)計(jì)算 某工藝需將某工藝需將2020，0.10.1MPaMPa（絕）的原料氣壓縮至絕）的原料氣壓縮至1 1MPaMPa（絕），絕），入口氣體流量為入口氣體流量為1 1m m3 3/s/s，壓縮過程的多變指數(shù)壓縮過程的多變指數(shù)k=1.25k=1.25，試求下列兩試求下列兩種情況下的出口溫度種情況下的出口溫度T T2 2和所需消耗的外功功率。（和所需消耗的外功功率。（1 1）一級(jí)壓縮，）一級(jí)壓縮，壓縮比為壓縮比為1010：（：（2 2）二級(jí)壓縮，氣體在離開第一級(jí)后被冷卻至）二級(jí)壓縮，氣體在離開第一級(jí)后被冷卻至2020再進(jìn)入第二級(jí)，每級(jí)的壓縮比均為再進(jìn)入第二級(jí)，每級(jí)的壓縮比均為10101/21/2. .解：（解：（1 1）由式可求出）