化工原理 流体输送机械 离心泵安装

化工原理（上）第二章流体输送机械——（2）离心泵安装2.1.4离心泵的并联与串联操作h/m,3Qm,H1.两泵串联h/m,3Qm,H2.两泵并联2.1.5离心泵的安装高度安装高度:问题：液面到泵入口处的垂直距离(Hg)安装高度有无限制？0-0~1-1，B.E.fgHgugpHgp22110Hg，则p1当p1pv，叶轮中心汽化汽泡被抛向外围凝结局部真空压力升高周围液体高速冲向汽泡中心撞击叶片(水锤)伴随现象①泵体振动并发出噪音②H,Q,严重时不送液；③时间长久，水锤冲击和化学腐蚀，损坏叶片安装高度，汽蚀问题：如何确定Hg的上限——允许安装高度（1）几个基本概念：汽蚀余量与允许安装高度①临界汽蚀余量ha:泵入口处，泵所允许流体机械能最小值（动压头+静压头）与该温度下流体的饱和蒸汽压(液柱)之间的差值。gpgugphvmin211a2②允许吸上真空高度泵入口处压强允许最小值（液柱高真空度表示）gppH1as—被输送液体的密度—）—大气压强（—液柱）空高度（—离心泵的允许吸上真—PamaspH产品说明书中Hs指大气压为1at，温度20℃下，输送清水时的数值。不同输送情况下，为了保证泵入口处压强p1大于泵允许值，必须进行换算：100024.0109.81)10(/)]/()/([3vasvasspHHgpgpHH水（2）计算允许安装高度Hgmaxgmaxfva0fv0fvv2110f2110g22HHgphgpHgphgpHgpgpgugpgpHgugpgpH①由h计算fasa0f21a1a0f2110gss22HhHgpgpHgugpgppgpHgugpgpHHH根据实际情况换算得从②由Hs计算讨论（1）汽蚀现象产生的原因：①安装高度太高；②被输送流体的温度太高，液体蒸汽压过高；③吸入管路阻力或压头损失太高。（3）Hgmax大小~Q。Q，则Hgmax。（4）安装泵时为保险，Hg比Hgmax还要小0.5至1米。用可能的最大Q计算Hgmax（2）计算出的Hgmax0,低于贮槽液面安装1.离心泵的类型：按输送液体的性质不同（1）清水泵：输送清水或相近、无腐蚀性、杂质较少的液体。结构简单，造价低。——IS（2）耐腐蚀泵：输送腐蚀性的液体，用耐腐蚀材料制成，要求密封可靠。——F（3）油泵：输送石油产品的泵，要求有良好的密封性。——Y2.1.6离心泵的类型、选用、安装与操作3B33A吸入口径（英寸）单吸悬臂式清水泵扬程（m)叶轮经过切削一次（4）杂质泵：输送含固体颗粒的液体、稠厚的浆液，叶轮流道宽，叶片数少。——P单吸泵；双吸泵单级泵；多级泵2.离心泵的选用（1）根据液体的性质确定类型（2）确定管路流量和所需外加压头。Q生产任务，H管路的特性方程。（3）根据所需Q和H确定泵的型号3.离心泵的安装与操作安装①安装高度应小于允许安装高度②尽量减少吸入管路阻力，短、直、粗、管件少；调节阀应装于出口管路。操作①启动前应灌泵，并排气。②应在出口阀关闭的情况下启动泵③停泵前先关闭出口阀，以免损坏叶轮④经常检查轴封情况例1一水泵铭牌上标：流量36.2m3/h，扬程12m，轴功率1.82kW，效率65%，配用电机容量2.8kW，转速1400转/分。已知泵允许吸上真空高度为5.0m，今欲在以下情况下使用该泵，是否可行？可行则求出最大安装高度。输送密度1800kg/m3的溶液，流量33m3/h，扬程12m；输送密度800kg/m3的油品，流量50m3/h，扬程24m；输送密度900kg/m3的溶液，流量28m3/h，扬程12m，输送温度下溶液的饱和蒸汽压为50.7kPa，吸入管路阻力为8m液柱。解：密度对泵的He,η～Q曲线无影响泵的流量和扬程满足管路要求，轴功率kW99.2360065.01081.9180033123egQHN即：该泵配用电机容量不够。输送ρ＝800kg/m3油品时，泵流量和扬程均不能达标。可考虑提高转速。kW12.410360065.081.98002.5124h/50mh/m2.51140019802.36/1980122414003e33eegQHNnnQQHHnn分转此时泵的流量和扬程均可满足要求。kW27.110360065.081.990028123egQHN即泵的轴功率小于电机功率。由于输送的流体并非20℃的水m4.3900100024.01081.9107.500833sHm6.484.32f21sgHguHH例2要将某减压精馏塔塔釜中的液体产品用离心泵输送至高位槽，釜中真空度为500mmHg（液体沸腾），液面距地面3m。泵位于地面上，吸入管总阻力为0.87m液柱。液体密度为986kg/m3。已知该泵的允许汽蚀余量Δh=4.2m。请问该泵的安装位置是否合适？解：密度对泵的He,η～Q曲线无影响泵的流量和扬程满足管路要求，轴功率m)(07.52.487.0ffv0ghHhHgpgpH显然，安装于地面上的泵只在液面下3m，不能满足要求。一往复泵1．结构和工作原理主要部件：泵缸；活塞；活塞杆；吸入阀、排出阀工作原理：(动画解说)说明：①活塞往复运动，直接以静压能形式向液体供能②单动泵，供液不连续；双动泵，连续。③为耐高压，活塞和连杆用柱塞代替。2.1.7其它类型泵2．往复泵的流量和压头（1）理论平均流量单动AsnQ理双动snaAQ2理（2）实际平均流量=容积效率理论平均流量理QQV~与压头无关曲柄连杆，活塞运动速度~时间正弦规律（4）流量的精确性Q仅~活塞面积、冲程、往复频率（5）往复泵的压头挤压供液，H任意高。~材料强度，密封，电机负载最终取决于管路特性（3）瞬时流量的不均匀性单动泵，吸、排液不连续（6）特性曲线Q仅~泵，与管路(和H）无关H仅~管路，与泵(和Q)无关—正位移特性高阻高压！3．往复泵的操作要点和流量调节（1）适用场合与流体(Q不太大，H较高，非腐蚀和悬浮物)（2）安装高度有一定的限制（3）有自吸作用，启动前无需要灌泵（4）一般不设出口阀，有也必须打开启动（5）往复泵的流量调节方法：①用旁路阀调节流量②改变曲柄转速二计量泵1外观2工作原理往复泵的一种原动机偏心轮转动柱塞的往复运动3流量调节调整偏心度柱塞冲程变化流量调节。4应用场合输送量或配比要求非常精确三隔膜泵1外观2工作原理往复泵的一种3流量调节调整活柱往复频率或旁路4应用场合腐蚀性的液体、固体悬浮液四齿轮泵1剖开2工作原理旋转泵的一种3流量调节4应用场合转速或旁路高压头、小流量。粘稠以至膏状物。固体悬浮液五螺杆泵1外观2工作原理旋转泵的一种螺纹在旋转时有推进作用单螺杆双螺杆三螺杆3流量调节转速或旁路4应用场合高压头、小流量。粘稠以至膏状物。固体悬浮液六旋涡泵特殊类型的离心泵叶轮－开有凹槽的圆盘引水道叶轮旋转，凹槽内液体被做功。在引水道和凹槽间往反多次，被多次做功。2流量调节Q↓，N↑与正位移泵相同3应用场合Q↓，H↑↑高压头，较小流量×固体悬浮液，高粘度流体1工作原理一概述2.2气体输送机械气体输送机械的分类工作原理——离心式、旋转式、往复式、喷射式等出口压力（终压）和压缩比①通风机：终压15kPa，压缩比1至1.15②鼓风机：终压15~300kPa，压缩比小于4。③压缩机：终压300kPa以上，压缩比大于4。④真空泵：造成负压，终压p0，压缩比由真空度决定。二离心式通风机1．离心式通风机的结构特点①叶轮直径较大——适应大风量②叶片数较多③叶片有平直、前弯、后弯不求高效率时——前弯④机壳内逐渐扩大的通道及出口截面常为为矩形2．性能参数和特性曲线（1）风量：按入口状态计的单位时间内的排气体积。m3/s，m3/h（2）全风压：单位体积气体通过风机时获得的能量J/m3，Paksttppuppp2)(2212①气体获能=进出口静压差(静风压)+动能差(动风压)②出口速度很高，且压缩比小，动风压占比例很高gzz)(12忽略01u忽略能量损失风机进、出口之间写B.E.f21221212T2)()()(huuppzzgp（3）轴功率和效率tpQNNpQt性能表上参数(1atm、20℃)30kg/m20.1pt0,pst0~QN~QQpT~QpS~Qp（4）特性曲线1atm、20℃用空气测定pt0~Q，pst0~Q，N~Q，~Q3．离心式通风机的选型（1）根据气体种类和风压范围，确定风机的类型（2）确定Q0和pt0生产任务QtpEB..2.100tttppp（3）根据Q和pt0查找合适型号00QQkst2212t2)(ppupppksttt)(HHgHH例3用离心通风机将空气送至表压为490.5Pa的锅炉燃烧室，通风机的特性曲线如图所示。已知在夏季（气温为20C，大气压为101.3kPa）管路中的气体流量为2.4kg/s，且流动已进入阻力平方区。试求在冬季气温降为-20C、大气压不变的情况下，管路中的气体质量流量为多少？A12123三离心式的鼓风机结构特点外形离心泵蜗壳形通道常为圆形外壳直径与厚度之比较大叶片数目较多转速较高叶轮外周都装有导论单级出口表压多在30kPa以内；多级可达0.3MPa选型方法与离心通风相同四离心式压缩机叶轮