内蒙古大学化工原理-ppt-2模板.ppt
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1、第二章第二章 离心泵离心泵任务:任务:讨论化工常用泵结构、工作原理和性能 学会正确选用、操作离心泵2-1 离心泵的结构、工作原理、类型离心泵的外观构造:构造:叶轮;泵壳;泵轴及轴封装置。一、离心泵的结构 7调节阀调节阀8滤网滤网(1)叶轮叶轮叶片(+盖板)10-12个后弯叶片液体通道。叶轮固定在泵轴上由电动机带动高速旋转。效率较低,内回流较严重所致;叶轮叶轮 :闭式:半开式:效率较高,易堵塞开式:三种叶轮的特点:三种叶轮的特点:闭式叶轮的内漏较弱些,敞式叶轮的最大。但敞式叶轮和半闭式叶轮不易发生堵塞现象 液体入口中心(2)泵壳泵壳(蜗壳)泵体的外壳,包围叶轮截面积逐渐扩大的蜗牛壳形通道。液体出
2、口切线汇集叶轮所抛出的液体;实现动能向静压能转变作用作用:(3)导轮(导叶轮)导轮(导叶轮)导轮上叶片与叶轮上叶片方向相反 作用:作用:起缓冲作用,减少能量损耗,提高泵效率垂直叶轮面(4)泵轴泵轴叶轮中心。叶轮高速旋转的动力来源。(5)轴封装置轴封装置 机械密封 填料密封作用:作用:减小泄漏,防止气缚,提高效率。依靠电机使叶轮高速旋转,产生离心力,流体受离心力作用被抛向壳壁,同时流体在泵壳流道中随着流道的扩大,动能大部分转化为静压能。二、工作原理:(一)叶轮(一)叶轮泵壳段泵壳段由于叶轮中心流体被抛出,于中心处形成真空,故吸入端与中心处产生静压差(势能)使流体不断吸入。(二)泵吸入端二)泵吸入
3、端 叶轮中心叶轮中心气缚现象:气缚现象:未灌满液体,泵内存在空气,离心力小形成真空度低、压差小,流体吸不进。措施:措施:装底阀,防泄漏。启动前灌泵 2-2 离心泵主要性能参数与特性曲线 泵的性能及特性曲线是正确选泵和进行流量调节的依据。离心泵的主要性能参数离心泵的主要性能参数:流量、压头、效率、轴功率等。特性曲线:特性曲线:反映离心泵的主要性能参数之间的关系的曲线,是在一定转速下,用20清水在常压下实验测得的。1.流量流量 Q 离心泵的流量是指单位时间内排到管路系统的液体体积,常用单位为L/s、m3/s 或 m3/h 等。2.压头压头(扬程扬程)H 离心泵的压头是指离心泵对单位重量(1 N)液
4、体所提供的有效能量,单位为 J/N 或 m。一、离心泵的性能参数3.效率和功率效率和功率与效率 有关的各种能量损失:NNe机械损失容积损失水力损失小型水泵:一般为5070%大 型 泵:可达90%以上(1)容积损失V:泵体内漏,0.850.95(2)水力损失 h:0.80.9(3)机械损失 m:0.960.99高速旋转的叶轮表面与液体之间摩擦,泵轴与轴承、密封圈等机械部件之间的摩擦。环流损失、摩擦损失、冲击损失 =V m h 离心泵效率:离心泵效率:离心泵有效功率:离心泵有效功率:泵的特性曲线的测定:泵的特性曲线的测定:克服流体阻力所消耗的功克服流体阻力所消耗的功提高流体静压作功提高流体静压作功
5、提高流体位差提高流体位差(势能势能)作功作功提高流体动能作功提高流体动能作功泵传给流体压头可以认为:泵传给流体压头可以认为:注意:注意:泵的进出口及泵内的局部阻力损失均计入泵的效率考虑 2-3 离心泵特性曲线及其应用一、泵的特性曲线三条曲线:HQ,NQ,Q2.N 随 Q 增加而增加1.H 随 Q 增加而减少(除流量极小外)3.存在最高效率点 max泵的设计点,为最佳工况参数高效区:高效区:人为规定一个工作范围。通常取 =(0.9 0.92)max 厂家实验测定 产品说明书 选泵,操作离心泵特性曲线n=2900 r/min设计点设计点1.泵铭牌参数:效率最佳点下的性能参数,称为额定值。转数 n
6、一定20清水为工作介质大气压强为10 m H2O因 Q=0 时,N 0(但最小),故启动泵时,应先关出口阀,减小启动电流,保护电机。2.泵特性曲线标定条件:停泵时也应先关出口阀,再关电机,为了防止高压液体倒流损坏叶轮。注意注意:离心泵启动,停泵时均应关闭出口阀门:离心泵启动,停泵时均应关闭出口阀门:泵的 N与成正比,离心泵的 Q、H,均与 无关2-4 影响离心泵性能的因素分析 一、流体性质1.密度的变化密度的变化:2.粘度的影响:粘度的影响:增加,流体在泵内的能量损失增大,Q,H,N,当液体运动粘度 v 大于20 cSt(厘沲)时,离心泵的性能需按下式进行修正修正:CQ,CH,C 离心泵的折算
7、系数二、离心泵转速的影响 离心泵的比例定律其适用条件是离心泵的转速变化不大于20%。2-5 离心泵的气蚀现象和安装高度一、汽蚀现象(注意与气缚现象区别)现象:现象:当 p入min pv(输送温度下液体的饱和蒸汽压)时,管内液体沸腾。结果:结果:汽液混合物在泵体内高压区被压缩,产生冲击,使叶轮及叶片表面损害。措施:措施:要求叶片入口附近的最低绝对压强必须维持在某一值以上。1.离心泵的允许吸上真空度 Hs p0=pa 结论结论:离心泵的安装高度不是任意的,而是受流体输送温度、管道特性、及流体性质的影响。则:在0-0、1-1之间列柏努利方程:二、离心泵的吸上高度(安装高度)Hg Hs 的单位是 m
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