西安建筑科技大学：《化工原理》课程电子课件（上册）第二章 流体输送机械

第二章流体输送机橄 化学工程与工艺研究所 2009-4-26 PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn

2009-4-26 1 第二章 流体输送机械 化学工程与工艺研究所 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

声么建是科技大聲 流体输送机械根据其作用的对象不同主要分为两大类: (1)对液体做功的输送机械泵 (2)对气体做功的输送机械—风机、压缩机(通风 机、鼓风机、压缩机、真空泵) 由于不同的物料(腐蚀性—酸碱、粘度高一润滑油) 不同的输送要求(高压头、大流量)等对输送机械具有不 同的性能要求,所以泵、风机、压缩机的种类繁多。本章 主要以离心泵为研究对象 2009-4-26 2 PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn

2009-4-26 2 流体输送机械根据其作用的对象不同主要分为两大类： （1）对液体做功的输送机械——泵 （2）对气体做功的输送机械——风机、压缩机（通风 机、鼓风机、压缩机、真空泵） 由于不同的物料（腐蚀性—酸碱、粘度高—润滑油） 不同的输送要求（高压头、大流量）等对输送机械具有不 同的性能要求，所以泵、风机、压缩机的种类繁多。本章 主要以离心泵为研究对象。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

声么建是科技大聲 2流体輸迭机橄—2.1离心泵 2.1离心泵 离心泵的外观 2009-4-26 PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn

2009-4-26 3 2 流体输送机械—2.1 离心泵 2.1 离心泵 离 心 泵 的 外 观 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

声么建是科技大聲 2流体輸迭机橄—2.1离心泵 2.1离心泵 2.1.1离心泵的操作原理、构造及类 (1)操作原理 离心泵之所以能输 送液体,主要是依 靠高速旋转叶轮所 产生的离心力,因 此称为离心泵 1-叶轮,2-泵壳,3-泵轴 4-吸入管,5-底阀,6压出管 2009-4-26 4 PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn

2009-4-26 4 2 流体输送机械—2.1 离心泵 2.1 离心泵 2.1.1 离心泵的操作原理、构造及类型 （1）操作原理 1-叶轮，2-泵壳，3-泵轴， 4-吸入管，5-底阀，6-压出管 离心泵之所以能输 送液体，主要是依 靠高速旋转叶轮所 产生的离心力，因 此称为离心泵。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

声么建是科技大聲 2流体輸迭机橄—2.1离心泵 离心泵工作过程 开泵前,先在泵内灌满要输送的液体 开泵后,泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力。液体在 此作用下,从叶轮中心被抛向叶轮外周,压力增高,并以 很高的速度(15-25m/s)流入泵壳。 在蜗形泵壳中由于流道的不断扩大,液体的流速减慢,使 大部分动能转化为压力能。最后液体以较高的静压强从排 出口流入排出管道 泵内的液体被抛出后,叶轮的中心形成了真空,在液面压 强(大气压)与泵内压力(负压)的压差作用下,液体便 经吸入管路进入泵内,填补了被排除液体的位置 2009-4-26 PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn

2009-4-26 5 2 流体输送机械—2.1 离心泵 离心泵工作过程 l开泵前，先在泵内灌满要输送的液体。 l开泵后，泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力。液体在 此作用下，从叶轮中心被抛向叶轮外周，压力增高，并以 很高的速度（15 - 25m/s）流入泵壳。 l在蜗形泵壳中由于流道的不断扩大，液体的流速减慢，使 大部分动能转化为压力能。最后液体以较高的静压强从排 出口流入排出管道。 l泵内的液体被抛出后，叶轮的中心形成了真空，在液面压 强（大气压）与泵内压力（负压）的压差作用下，液体便 经吸入管路进入泵内，填补了被排除液体的位置。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

声么建是科技大聲 2流体輸迭机橄—2.1离心泵 若在泵启动前,泵内没有液体,而是被气体填充,此时启 动是否能够吸上液体呢? 此时泵内充满气体(其密度远小于液体),叶轮转动产生 的离心力小,即产生的真空度不够大,贮槽液面与泵吸入口间 的压力差小,不足以克服流体在吸入管路中的阻力损失以及液 体位能的变化而吸上液体,这种现象称为“气缚”现象。因此在 离心泵启动之前,我们必须进行灌泵操作(使泵内充满被输送 的液体)。 2009-4-26 6 PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn

2009-4-26 6 2 流体输送机械—2.1 离心泵 若在泵启动前，泵内没有液体，而是被气体填充，此时启 动是否能够吸上液体呢？ 此时泵内充满气体（其密度远小于液体），叶轮转动产生 的离心力小，即产生的真空度不够大，贮槽液面与泵吸入口间 的压力差小，不足以克服流体在吸入管路中的阻力损失以及液 体位能的变化而吸上液体，这种现象称为“气缚”现象。因此在 离心泵启动之前，我们必须进行灌泵操作（使泵内充满被输送 的液体）。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

声么建是科技大聲 2流体輸迭机橄—2.1离心泵 (2)基本部件及构造 叶轮:离心泵的心脏,是流体获得机械能的主要部件,其转 速一般可达1200~3600转/min,高速10700~20450转/min。根 据其结构可分为: @@》 开式 半开式 闭式 图2-2离心泵叶轮 2009-4-26 PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn

2009-4-26 7 2 流体输送机械—2.1 离心泵 (2) 基本部件及构造 叶轮:离心泵的心脏，是流体获得机械能的主要部件，其转 速一般可达1200～3600转/min，高速10700～20450转/min。根 据其结构可分为： 开式 半开式 闭式 图2-2 离心泵叶轮 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

声么建是科技大聲 2流体輸迭机橄—2.1离心泵 泵壳从叶轮中抛出的流体汇集到泵壳中,泵壳是蜗壳形 的故其流道不断地扩大,高速的液体在泵壳中将大部份的 动能转化为静压能,从而避免高速流体在泵体及管路内巨 大的流动阻力损失。因此泵壳不仅是液体的汇集器,而且 还是一个能量转换装置 2009-4-26 PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn

2009-4-26 8 2 流体输送机械—2.1 离心泵 泵壳 从叶轮中抛出的流体汇集到泵壳中，泵壳是蜗壳形 的故其流道不断地扩大，高速的液体在泵壳中将大部份的 动能转化为静压能，从而避免高速流体在泵体及管路内巨 大的流动阻力损失。因此泵壳不仅是液体的汇集器，而且 还是一个能量转换装置。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

声么建是科技大聲 2流体輸迭机橄—2.1离心泵 其它辅助部件: 导轮:液体经叶轮做功后直接进入泵体,与泵体产生较 大冲击,并产生噪音。为减少冲击损失,设置导轮,导轮是 位于叶轮外周的固定的带叶片的环。这此叶片的弯曲方向与 叶轮叶片的弯曲方向相反,其弯曲角度正好与液体从叶轮流 出的方向相适应,引导液体在泵壳通道内平稳地改变方向, 使能量损耗最小,动压能转换为静压能的效率高。 底阀(单向阀):当泵体安装位置高于贮槽液面时,常 装有底阀,它是一个单向阀,可防止灌泵后,泵内液体倒流 到贮槽中。 滤网:防止液体中杂质进入泵体 2009-4-26 PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn

2009-4-26 9 2 流体输送机械—2.1 离心泵 其它辅助部件： 导轮：液体经叶轮做功后直接进入泵体，与泵体产生较 大冲击，并产生噪音。为减少冲击损失，设置导轮，导轮是 位于叶轮外周的固定的带叶片的环。这此叶片的弯曲方向与 叶轮叶片的弯曲方向相反，其弯曲角度正好与液体从叶轮流 出的方向相适应，引导液体在泵壳通道内平稳地改变方向， 使能量损耗最小，动压能转换为静压能的效率高。 底阀（单向阀）：当泵体安装位置高于贮槽液面时，常 装有底阀，它是一个单向阀，可防止灌泵后，泵内液体倒流 到贮槽中。 滤网：防止液体中杂质进入泵体。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn

声么建是科技大聲 2流体输送机橄—2.1离心泵 若所要求的压头高,可采用多级泵,如教材图25所示 若输送的液体量大,可采用双吸泵,如教材图2-6所示 2009-4-26 PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn

2009-4-26 10 2 流体输送机械—2.1 离心泵 若所要求的压头高，可采用多级泵，如教材图2-5所示。 若输送的液体量大，可采用双吸泵，如教材图2-6所示。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn