新型流体输送机械综述
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一前言
在化工生产过程中，流体输送是最常见的，甚至是不可缺少的单元操作。流体输送机械就是向流体作功以提高流体机械能的装置，因此流体输送机械后即可获得能量，以用于克服流体输送沿程中的机械能损失，提高位能以及提高液体压强(或减压等)。
作为化工机械的重要组成，流体输送机械得到了很大重视，得以迅速发展。本文就近十年来新型流量计的发展做出了归纳总结。
二摘要
流体输送机械（fluid transportation machinery）主要有两类：
输送液体的机械和输送气体的机械。
液体输送机械种类：通称为泵。泵根据泵的工作原理划分为:
①叶片式泵，包括离心泵、轴流泵和旋涡泵等，由这类泵产生的压头随输送流量而变化;
②容积式泵。包括往复泵、齿轮泵和螺杆泵等，这类泵的输送流量与出口压力几乎无关;
③流体作用泵。包括以高速射流为动力的喷射泵，以高压气体(通常为压缩空气)为动力的酸蛋(因最初用来输送酸的容器，且呈蛋形而得名)和空气升液器。
气体输送机械
常根据进出口气体的压力差，即出口压力的表压(通常以101325Pa为基准)或压缩比(出口气体的绝对压力与进口气体的绝对压力之比)来分类，分为通风机、鼓风机、压缩机和真空泵。
流体输送机械在这几个种类上分别有所发展，后续将详细介绍。
Abstract：In the process of chemical production, often need to be fluid material from one device to another transport equipment; transport from one location to another. When the fluid from low energy transfer orientation must be used for conveying machinery, materials added external moving along the path to overcome resistance and provide the necessary the transportation process of energy. For the mechanical device for conveying fluid material to provide energy called transport machinery, divided into liquid conveying machinery and gas conveying machinery. Now people pay more and more attention to environmental protection, increasingly stringent environmental regulations, environmental awareness has been continuously strengthened. The mechanical design personnel in the design of a variety of environmental protection machinery and energy saving has become an important factor to now consider. Fluid delivery requirements gradually increase, many occasions need fluid conveying machine capable of bearing high strength and corrosion
resistance, there are a lot of pipeline transportation in complex situations, These occasions traditional fluid conveying machinery become limitation is very big. Improved fluid conveying machinery arises at the historic moment in this paper, we mainly introduce the fluid conveying machinery classification and characteristics of using high-tech science and technology innovation and new materials, and several new type of fluid conveying machinery principle, characteristics, advantages and the thing of needing to improve.
三关键词
新型流体输送机械泵离心泵
Key words: Fluid conveying machinery pump
四正文
4.1泵的发展：
4.1.1叶片式泵的发展：
4.1.1.1离心泵的发展：
离心泵的基本构造是由叶轮、泵体、泵盖、挡圈、泵轴、轴承、密封环、填料函和轴向力平衡装置组成。离心泵的种类有很多，从结构来分，有单级单吸悬臂式、单级双吸式以及多级式离心泵等；从输送的介质来分，有离心油泵、离心水泵、耐腐蚀泵等；从输送介质的温度来分，又有低温离心泵和高温离心泵等。
多级离心泵油封的技术改造：提高多级离心泵油封的使用寿命，避免多级离心泵油封烧坏，对延长设备运转周期、降低维修成本有重要的作用。把原装的折流盘改为骨架油封，效果显著，大大减少了检修工作量同时稳定了生产。油膜的刚度恰好使油膜与空气接触端形成一个新面，防止了工作介质的泄漏，从而实现旋转轴的密封。它的特点：结构比较简单，容易制造，一般有三部分组成：油密封体、加强骨架和自紧螺旋弹簧; 密封体按照不同部位又分为底部、腰骨架油封构造图部、刃口和密封唇等。密封性能好，使用寿命较长；拆卸容易，检修方便；重量轻，耗材少，价格便宜。
底座改进设计及研究：传统的泵底座一直沿用刚度较大的整体铸件加工而成。
缺点：需投入较大成本; 铸造过程用时较长; 铸造底座用材较多，同时铸
造底座外观厚大笨重，影响整体产品外观。铸造底座优点在于铸件刚性较好，加工和安装使用后尺寸稳定性较好。现在的底座采用整体焊接结构，由型钢焊接，其中包括槽钢、角钢、钢板以及钢筋进行对接焊结构，材料采用 Q235B 材质，后期通过喷漆进行表面防腐处理。
市场常见泵：
1. ISG型立式管道离心泵
主要用途：
ISG型立式管道离心泵，供输送清水及物理化学性质类似于清水的其他液体之用，适用于工业和城市给排水、高层建筑增压送水、园林喷灌、消防增压、远距离输送、暖通制冷循环、浴室等冷暖水循环增压及设备配套，使用温度T<80℃。
2. ISW型卧式管道离心泵
此外，还有：
IS型卧式单级单吸清水离心泵 GDL型立式多级管道离心泵
ZX型卧式自吸离心泵 CDLF型轻型不锈钢立式多级离心泵
ISGB型便拆立式管道离心泵 SG型管道离心泵
磁力泵：
磁力泵由泵、磁力传动器、电动机三部分组成。关键部件磁力传动器由外磁转子、内磁转子及不导磁的隔离套组成。当电动机带动外磁转子旋转时，磁场能穿透空气隙和非磁性物质，带动与叶轮相连的内磁转子作同步旋转，实现动力的无接触传递，将动密封转化为静密封。由于泵轴、内磁转子被泵体、隔离套完全封闭，从而彻底解决了“跑、冒、滴、漏”问题，消除了炼油化工行业易燃、易爆、有毒、有害介质通过泵密封泄漏的安全隐患，有力地保证了职工的身心健康和安全生产。
磁力驱动泵(简称磁力泵)是将永磁联轴的工作原理应用于离心泵的新产品，设计合理，工艺先进，具有全密封，无泄漏，耐腐蚀等特点。磁力泵是属于水泵领域的一个分支，磁力泵是一种将永磁联轴的工作原理应用于离心泵的新产品。水泵原理：水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。
磁力泵主要应用于电脑水冷系统，太阳能喷泉，桌面喷泉，工艺品，咖啡机，饮水机，无土栽培，洗牙器，热水器加压，热水循环，游泳池水循环过滤，洗脚冲浪按摩盆，冲浪按摩浴缸，汽车冷却循环系统，加油器，加湿器，空调机，医疗器械，冷却系统，卫浴产品等。
CQF型工程塑料磁力泵：
产品概述：CQF型工程塑料磁力泵(简称磁力泵)是将永磁联轴器的工作原理应用于离心泵的新产品，设计合理，工艺先进、具有全密封、无泄漏、耐腐蚀等特点，其性能达到国外同类产品的先进水平。
产品特点：磁力泵以静密封取代动密封，使泵的过流部件处于完全密封状态，彻底解决了其他泵机械密封无法避免的跑、冒、滴之弊病。磁力泵选用耐腐蚀、钢玉陶瓷、增强聚丙稀等作为制造材料，因此它具有良好的抗腐蚀性能，并可以使被输送介质免受污染。
产品用途：CQF型工程塑料磁力泵结构紧凑、外形美观、体积小、噪音低、运行可靠、使用维修方便。可广泛应用于化工、制药、石油、电镀、食品、电影照相洗印、科研机构、国防工业等单位抽送酸、碱液、油类、稀有贵重液、毒液、挥发性液体，以及循环水设备配套、过滤机配套。特别是漏、易燃、易爆液体的抽送，选用此泵则更为理想。
市场常见磁力泵：
1. CQB型磁力驱动离心泵：
产品概述：CQB型磁力驱动离心泵(简称磁力泵)，通常由电动机，磁力偶合器和耐腐蚀离心泵组成。其主要特点是利用磁力偶合器传递动力，完全无泄漏，当电动机带动磁力偶合器的外磁钢旋转时，磁力线穿过问隙和隔离套，作用于内磁钢上，使泵转子与电动机同步旋转，无机械接触地传递扭矩。在泵轴的动力输入端，由于液体被封闭在静止的隔离套内，没有动密封因而完全无泄漏。CQB型磁力驱动离心泵是磁力泵全国联合设计组开发的新型完全无泄漏耐腐蚀泵，其技术经济指标与国外同类产品八十年代末的水平相当。
CQB型磁力驱动离心泵型式及基本参数符合JB／T7742—1995《小型磁力驱动离心泵型式与基本参数》标准和《小型磁力驱动离心泵三个标准的补充规定》。
产品特点：CQB型磁力驱动离心泵过流部份采用全不锈钢材料,对有机酸,有机化合物,碱,中性溶液和种气体都有良好的耐蚀性,双螺旋糟碳石墨轴承和
硬质合金轴套的磨,具有较强的耐磨性,保证了产品的寿命,是无泄漏输送腐蚀
性介质的理想泵.
产品用途：CQB型磁力驱动离心泵适用于石油、化工、制药、冶炼、电镀、环保、食品、影视洗印、水处理、国防等行业，是输送易燃、易爆、挥发、有毒、稀有贵重液体和各种腐蚀性液体的理想设备。适用于输送吸入压力不大于0.2MPa，最大工作压力1.6MPa，温度不超过100℃，密度不大于1600kg/m3，粘度不大于30×10-6m2／S的不含硬颗粒和纤维的液体。
2. CQB-F型氟塑料磁力泵
3. ZCQ型自吸式磁力泵
MP型微型磁力驱动循环泵、 CQB-G型高温磁力驱动离心泵
CQR型管道式磁力泵、 ZBF型自吸式塑料磁力泵
CWB型旋涡磁力驱动泵、 CQB-GB型高温保温磁力驱动离心泵
4.1.1.2轴流泵的发展：
轴流泵靠旋转叶轮的叶片对液体产生的作用力使液体沿轴线方向输送。轴流泵叶轮装有2~7个叶片，在圆管形泵壳内旋转。叶轮上部的泵壳上装有固定导叶，用以消除液体的旋转运动，使之变为轴向运动，并把旋转运动的动能转变为压力能。轴流泵通常是单级式，少数制成双级式。流量范围很大，为180~360万立方米/时;扬程一般在20米以下。轴流泵一般为立式，叶轮浸没在水下面，也有卧式或斜式轴流泵。小型轴流泵的叶轮安装位置高出水面时，需要用真空泵排气引水启动。轴流泵的叶片分固定式和可调式两种结构。大型轴流泵的使用工况(主要指流量)在运行中常需要作较大的变动，调节叶片的安装角可使泵在不同工况下保持在高效率区运行。小型泵的叶片安装角一般是固定的。轴流泵属于动力式泵中比转数最高的一种，比转数为500~1600。泵的流量-扬程、流量-轴功率特性曲线在小流量区较陡，故应避免在这一不稳定的小流量区运行。轴流泵在零流量时的轴功率最大，因此泵在启动前必须先打开排出管路上的阀，以减小启动功率。轴流泵主要适用于低扬程、大流量的场合，如灌溉、排涝、船坞排水、运河船闸的水位调节，或用作电厂大型循环水泵。扬程较高的轴流泵(必要时制成双级)可供浅水船舶的喷水推进之用。
工作原理：设将此机翼悬挂在流体中，流体以一定的速度流过时，翼面发生负压，翼背发生正压，其正、负压力的大小与翼形及迎角(翼背与液流方向之倾角)以及流体速度的大小有关。如果流体不动，而机翼以相等速度在流体中运动时，则翼背和翼面受到与前相同的正压和负压，即翼面(机翼上面)为负翼背为正压。在此压力作用下机翼将获得升力。如果将机翼形的桨叶固定在转轴上，形成螺旋桨，并使之不能沿轴向移动，则当转轴高速旋转时，翼面(螺旋桨下侧)因负压而有吸流作用，翼背因正压而有排流作用，如此一吸一排造成了液体(或
气体)的流动。这就是轴流泵的工作原理。
4.1.1.3旋涡泵的发展：
旋涡泵就是靠旋转叶轮对液体的作用力，在液体运动方向上给液体以冲量来传递动能以实现输送液体。旋涡泵是一种高压泵，清水泵。
工作原理：旋涡泵(也称涡流泵)是一种叶片泵。主要由叶轮、泵体和泵盖组成。叶轮是一个圆盘，圆周上的叶片呈放射状均匀排列。泵体和叶轮间形成环形流道，吸入口和排出口均在叶轮的外圆周处。吸入口与排出口之间有隔板，由此将吸入口和排出口隔离开。我们将泵内的液体分为两部分:叶片间的液体和流道内的液体。当叶轮旋转时，在离心力的作用下，叶轮内液体的圆周速度大于流道内液体的圆周速度，故形成图1所示的"环形流动"。又由于自吸入口至排出口液体跟着叶轮前进，这两种运动的合成结果，就使液体产生与叶轮转向相同的"纵向旋涡"。因而得到旋涡泵之名。需要特别指出的是，液体质点在泵体流道内的圆周速度小于叶轮的圆周速度。在纵向旋涡过程中，液体质点多次进入叶轮叶片间，通过叶轮叶片把能量传递给流道内的液体质点。液体质点每经过一次叶片，就获得一次能量。这也是相同叶轮外径情况下，旋涡泵比其它叶片泵扬程高的原因。并不是所有液体质点都通过叶轮,随着流量的增加，"环形流动"减弱。当流量为零时，"环形流动"最强，扬程最高。由于流道内液体是通过液体撞击而传递能量。同时也造成较大撞击损失，因此旋涡泵的效率比较低。用途：旋涡泵体积小、重量轻的特点在船舶装置中具有极大的优越性。
具有自吸能力或借助于简单装置来实现自吸；具有陡降的扬程特性曲线，因此，对系统中的压力波动不敏感；某些旋涡泵可实现汽液混输。这对于抽送含有气体的易挥发的液体和汽化压力很高的高温液体具有重要的意义；旋涡泵结构简单、铸造和加工工艺都容易实现，某些旋涡泵零件还可以使用非金属材料，如塑料、尼龙模压叶轮等。
旋涡泵的缺点：
1 效率较低，最高不超过55%，大多数旋涡泵的效率在20-40%，因此妨碍了它向大功率方向发展。
2旋涡泵的汽蚀性能较差。
3旋涡泵不能用来抽送粘性较大的介质。因随着液体粘性的增加，泵的扬程和效率会急剧降低，介质的粘度限制在114 厘沲之内。
4 旋涡泵叶轮和泵体之间的径向间隙和轴向间隙的要求较严给加工和装配工艺带来一定困难。
5抽送的介质只限于纯净的液体。当液体中含有固体颗粒时，就会因磨损引起轴向和径向的间隙增大而降低泵的性能或导致旋涡泵不能工作。
市场常见涡旋泵：
1. W型单级直联旋涡泵
产品概述： W型单级直连旋涡泵是供吸送清水和物理化学性质类似于水的液体之用，使用液温不得超过80℃，常用于锅炉给水配套，在造船、轻纺、化工、冶金、机械制造、水产养殖、固定消防稳压：热交换机组、农业远程喷灌等部门都有广泛应用。
产品用途：W型单级直连旋涡泵结构紧凑、外形美观、体积小、噪音低、运行可靠、使用维修方便。可广泛应用于化工、制药、石油、电镀、食品、电影照相洗印、科研机构、国防工业等单位抽送酸、碱液、油类、稀有贵重液、毒液、挥发性液体，以及循环水设备配套、过滤机配套。特别是易漏、易燃、易爆液体的抽送，选用此泵则更为理想。
2. W型单级悬臂式旋涡泵CWB型磁力旋涡泵
4.1.2容积式泵的发展：
4.1.2.1往复泵的发展：
往复泵(reciprocating pump) 依靠活塞、柱塞或隔膜在泵缸内往复运动使
缸内工作容积交替增大和缩小来输送液体或使之增压的容积式泵。往复泵按往复元件不同分为活塞泵、柱塞泵和隔膜泵3种类型。
工作原理：活塞自左向右移动时，泵缸内形成负压，则贮槽内液体经吸入阀进入泵缸内。当活塞自右向左移动时，缸内液体受挤压，压力]增大，由排出阀排出。活塞往复一次，各吸入和排出一次液体，称为一个工作循环;这种泵称为单动泵。若活塞往返一次，各吸入和排出两次液体，称为双动泵。活塞由一端移至另一端，称为一个冲程。
往复泵装置简图
往复泵优点
(1)可获得很高的排压，且流量与压力无关，吸入性能好，效率较高，其中蒸汽往复泵可达80%~95%;
(2)原则上可输送任何介质，几乎不受介质的物理或化学性质的限制;
(3)泵的性能不随压力和输送介质粘度的变动而变动。
其他的泵都不具有往复泵的上述突出优点，但它们的结构比较简单，使用操作比较方便，而且还有体积小、重量轻、流量均匀，并能系列化批量生产的优点。
往复泵缺点：流量不是很稳定。同流量下比离心泵庞大;机构复杂;资金用量大;不易维修等。
十大应用：企业单位废水排放；城市污水处理厂排放系统；地铁、地下室、人防系排污泵统排水站；医院、宾馆、高层建筑污水排放；排污泵刻用于住宅区的污水排水站；市政工程，建筑工地中稀泥浆的排放；自来水厂的给水装置；养殖场污水排放及农村农田灌溉；勘探矿山及水处理设备配套；排污泵可以代替肩挑人担，吸送河泥。
市场常见往复泵：
1. WB型电动往复泵WBR型高温往复泵
4.1.2.2齿轮泵gearpump的发展：
结构及原理：最基本形式就是两个尺寸相同的齿轮在一个紧密配合的壳体内相互啮合旋转，这个壳体的内部类似“8”字形，两个齿轮装在里面，齿轮的外径及两侧与壳体紧密配合。来自于挤出机的物料在吸入口进入两个齿轮中间，并充满这一空间，随着齿的旋转沿壳体运动，最后在两齿啮合时排出。在术语上讲，齿轮泵也叫正排量装置，即像一个缸筒内的活塞，当一个齿进入另一个齿的流体空间时，液体就被机械性地挤排出来。因为液体是不可压缩的，所以液体和齿就不能在同一时间占据同一空间，这样，液体就被排除了。由于齿的不断啮合，这一现象就连续在发生，因而也就在泵的出口提供了一个连续排除量，泵每转一转，排出的量是一样的。随着驱动轴的不间断地旋转，泵也就不间断地排出流体。泵的流量直接与泵的转速有关。实际上，在泵内有很少量的流体损失，这使泵的运行效率不能达到100%，因为这些流体被用来润滑轴承及齿轮两侧，而泵体也绝不可能无间隙配合，故不能使流体100%地从出口排出，所以少量的流体损失是必然的。然而泵还是可以良好地运行，对大多数挤出物料来说，仍可以达到93%～98%的效率。对于粘度或密度在工艺中有变化的流体，这种泵不会受到太多影响。如果有一个阻尼器，比如在排出口侧放一个滤网或一个限制器，泵则会推动流体通过它们。如果这个阻尼器在工作中变化，亦即如果滤网变脏、堵塞了，或限制器的背压升高了，则泵仍将保持恒定的流量，直至达到装置中最弱的部件的机械极限(通常装有一个扭矩限制器)。
4.1.2.3螺杆泵的发展：
螺杆泵是容积式转子泵,它是依靠由螺杆和衬套形成的密封腔的容积变化
来吸入和排出液体的。螺杆泵按螺杆数目分为单螺杆泵、双、三和五螺杆泵。螺杆泵的特点是流量平稳、压力脉动小、有自吸能力、噪声低、效率高、寿命长、工作可靠;而其突出的优点是输送介质时不形成涡流、对介质的粘性不敏感，可输送高粘度介质。
螺杆泵是依靠泵体与螺杆所形成的啮合空间容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵(见泵)。螺杆泵按螺杆数目分为单螺杆泵、双螺杆泵和三螺杆泵等。图为双螺杆泵。当主动螺杆转动时，带动与其啮合的从动螺杆一起转动，吸入腔一端的螺杆啮合空间容积逐渐增大，压力降低。液体在压差作用下进入啮合空间容积。当容积增至最大而形成一个密封腔时，液体就在一个个密封腔内连续地沿轴向移动，直至排出腔一端。这时排出腔一端的螺杆啮合空间容积逐渐缩小，而将液体排出。螺杆泵的工作原理与齿轮泵相似，只是在结构上用螺杆取代了齿轮。表为各种螺杆泵的特点和应用范围。螺杆泵的流量和压力脉冲很小，噪声和振动小，有自吸能力，但螺杆加工较困难。泵有单吸式和双吸式两种结构,但单螺杆泵仅有单吸式。泵必须配带安全阀(单螺杆泵不必配带），以防止由于某种原因如排出管堵塞使泵的出口压力超过容许值而损坏泵或原动机。螺杆泵因其有可变量输送、自吸能力强、可逆转、能输送含固体颗粒的液体等特点，在污水处理厂中，广泛地被使用在输送水、湿污泥和絮凝剂药液方面。螺杆泵选用应遵循经济、合理、可靠的原则。如果在设计选型方面考虑不周，会给以后的使用、管理、维修带来麻烦，所以选用一台按生产实际需要，合理可靠的螺杆泵既能保证生产顺利进行，又可降低修理成本。
市场常见螺杆泵：
1. G型单螺杆泵I-1B型浓浆泵
4.1.3流体作用泵的发展：
4.1.3.1喷射泵的发展：
喷射泵是一种流体动力泵。流体动力泵没有机械传动和机械工作构件，它
借助另一种工作流体的能量做动力源来输送低能量液体，用来抽吸易燃易爆的物料时具有良好安全性。喷射式真空泵是利用通过喷嘴的高速射流来抽除容器中的气体以获得真空的设备，又称射流真空泵。在化工生产中，常以产生真空为目的。
工业用的喷射泵，又称射流泵和喷射器。利用高压工作流体的喷射作用来输送流体的泵。由喷嘴、混合室和扩大管等构成。为使操作平稳起见，在喉管处设置一真空室(也称吸入室);为了使两种流体能够充分混合，在真空室后面有一混合室。操作时，工作流体以很高的速度由喷嘴喷出，在真空室形成低压，使被输送液体吸入真空室，然后进入混合室。在混合室中高能量的工作流体和低能量的被输送液体充分混合，使能量相互交换，速度也逐渐一致，从喉管进入扩散室，速度放慢，静压力回升，达到输送液体的目的。
喷射泵的工作流体可以是气体(空气或蒸汽)和液体。常见的有水蒸气喷射泵、空气喷射泵和水喷射泵。还有一种用油做介质的喷射泵，即油扩散泵和油增压泵，是用来获得高真空或超高真空的主要设备。
（1）水蒸气喷射泵
水蒸气喷射泵是以水蒸气为工作介质，能直接对大气排气的一种射流真空泵。这种泵起动快，占地面积小，工作压力范围宽，抽气量大，能抽除含有灰尘、腐蚀性和易燃易爆气体。若能利用剩余或废弃的蒸汽就较经济。这种泵的缺点是土建投资高(安装高度有的需要10m以上)和冷却水耗量大。单级水蒸气喷射泵的压缩比一般不超过10。
（2）空气喷射泵
空气喷射泵是利用压缩空气或常压空气作为工作介质。靠气流在喷嘴出口处产生低压来抽吸空气或其他气体，然后把它压缩排出。根据工作介质是高压空气还是常压空气，分为一般空气喷射泵和大气喷射泵。空气喷射泵的工作介质耗量大，必须具备容量大的空气压缩机。一般空气喷射泵大多数是单级的。
（3）水喷射泵
当要求的真空度不太高时，可以用一定压力的水作为工作流体的水喷射泵来产生真空。水喷射的速度常在15-30m/s左右。它属于粗真空设备。由于水喷射泵有产生真空和冷凝蒸汽的双重作用，所以应用极为广泛。
喷射泵适用于高温、高压、高真空领域，如真空蒸发、真空干燥、真空制冷、真空蒸馏，还可提升液、碱或含有磨料的悬浮液，也适用于强辐射的特殊环境。
4.1.3.2酸蛋acid egg的发展：
又称蛋形升酸器。
利用压缩空气(蒸汽或惰性气体)的压力以输送液体的蛋形装置。主要由卧式或直立式的密闭受压容器、进出液管、空气管等所构成。被输送液体依靠重力从进口阀注入(或真空抽入)容器。同时打开排空阀以排出空气。输出时，关闭液体进口阀与排空阀，开启压缩气进口阀与液体输出阀，使压缩空气进入，液体被压排出。没有运动部分，不易磨蚀损坏。
适用于输送腐蚀性液体，广泛应用于酸、碱、有毒液体、污浊悬浮液等的输送。输送易爆液体或易燃液体时，不能用空气，而以惰性气体(氮气)代替。操作效率很低，一般是间歇操作的。常用的有自动操作酸蛋。
4.1.3.3空气升液器air lift(pump）的发展：
又称扬液器。利用压缩空气(或其他气体)升扬液体的一种装置。其升扬高
度称做扬程。无活动部分，在深井中插入两个小管，部分地浸于液体中。压缩空气沿空气管从底部进入充满液体的升液管(气液混合器)，并借混合器的作用与液体形成泡沫。由于相对密度的减小，泡沫状的液体上升至管的上端出口处，绕过挡液罩(分离器)，空气从其中放出，而液体流入贮槽。适用于升扬许多种液体(包括腐蚀性液体)，如利用天然气以汲取石油原油等。不适用于升扬易挥发、易爆、易燃等液体。与泵比较，构造简单，且可在高温下操作。与酸比较，压缩空气的压力可以降低至大气压并可较充分地利用。但效率低，生产能力小，需要压缩空气设备，且须有很大的浸入深度。
五结语
5.1现阶段的总结：
现阶段的各种流体输送机械都或多或少的存在弊端，但总的来说，只要使用合理，利远远大于弊。
现阶段流体泄漏、叶轮腐蚀和扬程不足等一系列问题是制约流体输送的普遍问题。
5.2未来的展望：
随着社会的进步、科学技术的发展，各种机械的不足将得到一定改善。未来的流体输送机械主要朝着环保和节能的方向发展。同时，随着材料研究的发展，更高强度、更耐腐蚀的材料也会被应用到流体输送机械上。现阶段流体泄漏、叶轮腐蚀和扬程不足等一系列制约流体输送机械的问题必将得到解决，让流体输送机械更好地造福人类。
六参考文献
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【2】赵虹多级离心泵油封的技术改造辽宁化工第 45 卷第 2 期
【3】黄京，张真，宋士豪密封高压离心泵方法的改良探究论述 219 2016 年1 月上
【4】徐志鹏离心泵的性能特点及应用研究炼油与化工 2016年第1期【5】景瑞轴流泵及其应用概述城建/水工业通用机械
【6】刘超轴流泵系统技术创新与发展分析农业机械学报第 46 卷第 6 期
流体输送机械的心得体会 在经过一段时间学习了化工原理后，我了解到了化工原理涉及的单元操作有流体流动和流体输送机械，然后我想结合自己所学习的知识做一个总结。 在刚开始学习这一章的时候觉得概念抽象，涉及面广，物理量多、综合性强，计算量大，公式繁杂，尤其是课程中半理论半经验公式和准数、准数关联式令人感到头痛，学习起来难度大。后面慢慢领悟到不能单纯只背公式而不去理解，在自我反思和进步中，我了解到工业生产中，输送流体是很常见的、不可或缺的最基本的单元操作。所谓流体输送机械就是通过向流体作功用来提高流体机械能的机械装置，当流体通过流体输送机械后机械能增加，增加的机械能可以抵消流体输送过程中的摩擦损耗。现阶段最常用的就是泵，同时我也查阅资料了解到机械密封泵的泄漏问题无法良好解决，但是随着科技发展，无泄漏的磁力驱动泵应运而生，绿色环保的磁力驱动泵必将广泛应用。 我也认识到化工原理内容较多，每一个单元操作都要分几次课来学习，有很多时候往往学了后面，忘了前面。所以在学习新的一章之前，我觉得要对旧知识的回忆，并且对上堂课讲过的内容进行总结，重要的公式在笔记本中列出。每学完一章，做一次本章小结。这样不仅容易掌握该章的内容，而且还能够学到解决工程实际问题的思维方法。例如我们学习了流动性方程和伯努利方程，还有阻力计算方程。这些方程主要运用在我们学习的泵的计算。常见的离心泵、往复泵主要用于液体输送，压缩机和风机用于气体输送。而液体输送是重点，
所以我们不仅要学习泵的工作原理，还要将泵与实际操作和成本经济相结合进行具体计算，运用的概念和公式比较多。在求离心泵的特性曲线或工作曲线时，我们要用到前一章的流体流动单元操作中的柏努利方程。所以在各单元操作之间存在着许多相互连贯和衔接的知识点。因此，学习了流体流动才能对流体输送机械有更深的了解。在学习中，我们要善于抓住和利用这些相关衔接点，就可以更好地理解和掌握知识，也就能学习好化工原理这门课程。学习是一个不断思考的过程，我们应该要学会发现问题，解决问题，同时总结问题，这样才能不断进步，并且提升自己的学习能力，将理论和实际相结合，把我们所学习的内容运用到生活中，为今后工作打下基础。
流体流动、流体输送机械习题课例题 1、用离心泵将池中水送到高位槽，已知管路总长 100m （包括当量长），其中压力表后为80m ，管路摩擦系数0.025，管内径0.05m ，当流量为10m 3 /h 时泵 效率为80%，求：（1）泵的轴功率；（2）压力表读 数。（取ρ=1000kg/m 3） 解：（1）如图取1-1、2-2截面，以1-1截面为基准列柏努利方程： 22 1 122 1222 e f p u p u gz W gz W ρρ+++=+++∑ 1212120;21820;;0z z m p p u u ==+==== 2e f W gz W =+∑ 2 2e f l l u W d λ+∑= ]/[415.105 .0785.03600 /104 2 2 s m d q u v =?= = π 22 100 1.4150.02550.06[/]20.052 e f l l u W J kg d λ+∑==??= 29.812050.06246.26[/]e f W gz W J kg =+∑=?+= 有效功率 10 1000246.26684[/]3600 e m e v e P q W q W J s ρ===??= 轴功率 684 855[/]80% e a P P J s η = = = （2）以3-3截面为基准，在3-3、2-2截面间列柏努利方程： 223 322 323222 f p u p u gz gz W ρρ-++=+++∑ 322230;18;0;0; 1.415/z z m p u u u m s ====== 2 3 3 3322 f P u gz W ρ-=+∑-
流体输送心得体会 篇一：流体输送总结 流体输送学习总结 专业课上了一学期，从大一的基础知识上升到专业层面，我们了解了化工专业的学习不仅仅是理论方面的，更重要的是实践操作，在实践中我们才能知道自己的不足之处有些知识可能我们课堂上讲解的很好，做的也不错，但是到了实训室就可能会忘掉基本的操作步骤。主要是我们动手操作的时间比较少，对机器还不能得心应手。通过学习我们得了解自己的不足和该努力的地方。 通过一学期的学习虽然不能算得上有什么成就，但还是有点成果的，比如一些常见化工单元操作的基础知识、流体力学的基本知识，动手操作能力得到了锻炼。本学期理论部分主要学习了流体输送技术。流体输送技术包括四流体输送设备、流体输送机械、流体输送过程操作。流体输送设备主要是：贮罐的分类，常用的贮罐形式，贮罐的附件，贮罐的选用。管子的分类，化工常用管子、管件、阀门的特点、适用场合，管路的连接方式。流体输送机械主要是：离心泵的类型、常用的离心泵的特点与使用场合、型号主要性能参数与特性曲线、安装高度、性能的主要影响因素、工作原理，往复式泵的特性。预习时我感觉内容多、难度大，很多东西都看不懂只能在课堂上认真听讲才能了解一些。通过学习这
些内容，我对离心泵有了较深入的认识，对往复式泵有了初步了解。流体输送过程操作主要是：流体输送方式及输送机械的选用，我知道了化工生产中液体物料有动力输送、压力输送、真空抽料三种输送方法及三种输送方法的特点、适用范围。理论部分的内容虽然不多，但是要想把它学好学透切还是要花点时间的。实践部分进行了离心泵的串联及并联、旋涡泵、真空抽料、压力输送的实际操作，离心泵的开车、停车、事故处理，液位控制的仿真操作。看起来容易，做起来难，尤其是流量计的操作，很难准确控制。在这些操作过程中我掌握了用离心泵、旋涡泵、真空抽料、压力输送方法输送流体的操作步骤及操作过程中的注意事项。我也认识到了理论与实践相结合的重要性，实践能巩固所学知识，检验所学知识，锻炼自己发现问题、分析问题、解决问题的能力；但没有理论指导，盲目的乱做，很容易出错。比如我们画流程图，必须仔细认真，可能自己画的时候感觉自己能看懂，就觉得没什么了。但是老师对我们的要求是非常比较严格的，必须按照操作顺序来画，每个部件都必须标准化，而且必须任何操作的人员看到图纸都能进行操作。这导致我们这些不太认真的人不得不多次修改后才能勉强合格。我们也知道老师对我们严格要求是对我们负责。这也是我们将来的工作环境的要求，要知道我们所从事的专业也算是高危行业，化工行业要求每一个员工必须认真对待自己的岗位，要对自己负
新型流体输送机械综述 XXX 一前言 在化工生产过程中，流体输送是最常见的，甚至是不可缺少的单元操作。流体输送机械就是向流体作功以提高流体机械能的装置，因此流体输送机械后即可获得能量，以用于克服流体输送沿程中的机械能损失，提高位能以及提高液体压强(或减压等)。 作为化工机械的重要组成，流体输送机械得到了很大重视，得以迅速发展。本文就近十年来新型流量计的发展做出了归纳总结。 二摘要 流体输送机械（fluid transportation machinery）主要有两类： 输送液体的机械和输送气体的机械。 液体输送机械种类：通称为泵。泵根据泵的工作原理划分为: ①叶片式泵，包括离心泵、轴流泵和旋涡泵等，由这类泵产生的压头随输送流量而变化; ②容积式泵。包括往复泵、齿轮泵和螺杆泵等，这类泵的输送流量与出口压力几乎无关; ③流体作用泵。包括以高速射流为动力的喷射泵，以高压气体(通常为压缩空气)为动力的酸蛋(因最初用来输送酸的容器，且呈蛋形而得名)和空气升液器。 气体输送机械 常根据进出口气体的压力差，即出口压力的表压(通常以101325Pa为基准)或压缩比(出口气体的绝对压力与进口气体的绝对压力之比)来分类，分为通风机、鼓风机、压缩机和真空泵。 流体输送机械在这几个种类上分别有所发展，后续将详细介绍。 Abstract：In the process of chemical production, often need to be fluid material from one device to another transport equipment; transport from one location to another. When the fluid from low energy transfer orientation must be used for conveying machinery, materials added external moving along the path to overcome resistance and provide the necessary the transportation process of energy. For the mechanical device for conveying fluid material to provide energy called transport machinery, divided into liquid conveying machinery and gas conveying machinery. Now people pay more and more attention to environmental protection, increasingly stringent environmental regulations, environmental awareness has been continuously strengthened. The mechanical design personnel in the design of a variety of environmental protection machinery and energy saving has become an important factor to now consider. Fluid delivery requirements gradually increase, many occasions need fluid conveying machine capable of bearing high strength and corrosion
第二章流体输送机械自测题 一．填空或选择 1．离心泵的泵壳制成蜗壳状，其作用是。 2．离心泵的主要特性曲线包括、和三条曲线。3．离心泵启动前需要先向泵内充满被输送的液体，否则将可能发生现象。而当离心泵的安装高度超过允许安装高度时，将可能发生现象。4．若离心泵入口真空表读数为700mmHg，当地大气压为101.33kPa，则输送42℃水时（饱和蒸汽压为8.2kPa）泵内将发生现象。 5．离心泵安装在一定管路上，其工作点是指。用离心泵将储槽A 内的液体送到一常压设备B，若B变为高压设备，则输液量，泵的压头，轴功率。 6．离心泵通常采用调节流量；往复泵采用调节流量。某离心泵在Q=0.02m3/s时H=20m，管路性能Qe=0.02m3/s时需要的He=16 m，泵安在此输水管路中调节流量为0.02m3/s，因调节阀门的压头损失为，消耗的功率。 7．离心泵在一管路系统中工作，管路要求流量为Q e，阀门全开时管路所需压头为H e，而与相对应的泵所提供的压头为H m，则阀门关小压头损失百分数为％。8．往复泵的往复次数增加时，流量，扬程。 9．离心泵的效率η和流量Q的关系为（） A.Q增大，η增大 B.Q增大，η先增大后减小 C.Q增大，η减小 D.Q增大，η先减小后增大 10．离心泵的轴功率N和流量Q的关系为（） A.Q增大，N增大 B.Q增大，N先增大后减小 C.Q增大，N减小 D.Q增大，N先减小后增大 11．离心泵停止操作时宜（） A.先关出口阀后停电 B.先停电后关阀 C.先关出口阀或先停电均可 D.单级泵先停电，多级泵先关出口阀 12．往复泵适用于（） A.大流量且要求流量特别均匀的场合 B.介质腐蚀性特别强的场合 C.流量较小，压头较高的场合 D.投资较小的场合 13．在测定离心泵性能时，若将压力表装在调节阀以后，则压力表读数p2将（），而当压力表装在调节阀以前，则压力表读数p1将（）， A.随流量增大而减小 B.随流量增大而增大 C.随流量增大而基本不变 D.随真空表读数的增大而减小 14．离心泵铭牌上标出的流量和压头数值是（）。 A.最高效率点对应值 B.操作点对应值 C.最大流量下对应值 D.计算数据 15．离心泵的气蚀余量越小，则其抗气蚀能力。 16．离心泵在一定管路系统下工作时，压头与被输送液体密度无关的条件是。 A.Z2-Z1=0 B.ΣH f=0 C.Δu2/2g=0 D.(p2-p1)/ρg=0 17．往复泵具有特性，有能力，安装过高会发生现象。二．分析题 刚安装好的一台离心泵，启动后出口阀已经开至最大，但不见水流出，试分析原因并采取措施使泵正常运行。
流体流动及输送装置 一、填空 1. 按照化工单元操作所遵循的基本规律的不同，可将单元操作分为动量传递、热量传递、质量传递。 2. 化工生产中，物料衡算的理论依据是质量守恒定律，热量衡算的理论基础是能量守恒定律。 3. 当地大气压为750mmHg时，测得某体系的表压为100mmHg，则该体系的绝对压强为850mmHg，真空度为-100mmHg. 4. 液柱压力计量是基于流体静力学原理的测压装置，用U形管压强计测压时，当压强计一端与大气相通时，读数R表示的是表压或真空度。 5. 转子流量计的设计原理是依据流动时在转子的上、下端产生了压强差。 6. 静止液体中两处压力相等的条件是连续、同一液体、同一水平面。 7. 流体在圆管内作稳定连续流动时，当Re≤2000时为滞流流动，其摩擦系数λ=64/Re；当 Re≥4000时为湍流流动。当Re在2000-4000之间时为过渡流。 流体沿壁面流动时，有显著速度梯度的区域称为流动边界层。 8. 当流体的体积流量一定时，流动截面扩大，则流速减少，动压头减少，静压头增加。 9. 柏努利方程实验中，在一定流速下某测压管显示的液位高度为静压头，当流速再增大时，液位高度降低，因为阻力损失增大。 10. 理想流体是指没有粘性或没有摩擦阻力，而实际流体是指具有粘性或有摩擦力，流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有粘性。 11. 一般情况下，温度升高，液体的粘度减小，气体的粘度增大。 12. P/(ρg)的物理意义是表示流动系统某截面处单位重量流体所具有的静压能,称为静压头。mu2/2的物理意义是表示流动系统某截面处1kg流体具有的动能。 13. 雷诺准数的表达式为Re=dμρ/μ。当密度ρ＝1000kg/m，粘度μ=1厘泊的水在内径为d=100mm，以流速为1m/s在管中流动时，其流动类型为湍流 14. 流体在圆直管内流动，当Re≥4000时的流型称为湍流，其平均速度与最大流速的关系为u＝0.8u max；Re≤2000的流型称为滞流，其平均速度为u＝0.5u max。 15. 在管内呈层流时，摩擦系数λ与Re有关。在管内呈湍流时，摩擦系数λ与Re，ε/d 有关。当Re继续增大到大于某一定值时，则流体流动在完全湍流区，摩擦系数λ与ε/d
流体输送机械介绍 原作者： 出处： 【关键词】流体输送机械 【论文摘要】化工生产都是连续流动的各种物料或产品。由于工艺需要常需将流体由低处送至高处；由低压设备送至高压设备；或者克服管道阻力由一车间（某地）水平地送至另一车间（另一地）。为了达到这些目的，必须对流体作功以提高流体能量，完成输送任务。这就需要流体输送机械。 流体输送机械 概述 一、化工生产中为什么要流体输送机械？ 化工生产都是连续流动的各种物料或产品。由于工艺需要常需将流体由低处送至高处；由低压设备送至高压设备；或者克服管道阻力由一车间（某地）水平地送至另一车间（另一地）。为了达到这些目的，必须对流体作功以提高流体能量，完成输送任务。这就需要流体输送机械。 二、为什么要用不同结构和特性的输送机械？ 这是因为化工厂中输送的流体种类繁多： 1、流体种类有强腐蚀性的、高粘度的、含有固体悬浮物的、易 挥发的、易燃易爆的以及有毒的等等； 2、温度和压强又有高低之分； 3、不同生产过程所需提供的流量和压头又各异。 所以需要有各种结构和特性的输送机械。 三、化工流体输送机械分类 一般可分为四类：即离心式、往复式、旋转式和流体动力作用式。这四种类型机械均有国产产品，且大多数已成为系列化产品。 四、本章讨论的主要容 为了能选用一台既符合生产要求，又经济合理的输送机械，不仅要熟知被输送流体的性质、工作条件、输送要求，同时还必须了解各种类型输送机械的工作原理、结构和特性。这样才能正确地选型和合理地使用。这就是本章讨论的主要容。
2-1-1 离心泵的工作原理 离心泵的种类很多，但工作原理相同，构造小异。其主要工作部件是旋转叶轮和固定的泵壳 （如图（此图最好能实现动态）所示）。叶轮是离心泵直接对液体作功的部件，其上通常有6 到12片后弯叶片（即叶片弯曲方向与旋转方向相反）。离心泵工作时，叶轮由电机驱动作高速 旋转运动，迫使叶片间的液体也随之作旋转运动。同时因离心力的作用，使液体由叶轮中心向外缘作径向运动。液体在流经叶轮的运动过程中获得能量，并以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在泵壳，由于流道的逐渐扩大而减速，又将部分动能转化为静压能，达到较高的压强，最后沿切向流入压出管道。 在液体受迫由叶轮中心流向外缘的同时，在叶轮中心处形成真空。泵的吸入管路一端与叶轮中心处相通，另一端则浸没在输送的液体，在液面压力（常为大气压）与泵压力（负压）的压差作用下，液体经吸入管路进入泵，只要叶轮的转动不停，离心泵便不断地吸入和排出液体。由此 可见离心泵主要是依靠高速旋转的叶轮所产生的离心 力来输送液体，故名离心泵。 离心泵若在启动前未充满液体，则泵存在空气，由 于空气密度很小，所产生的离心力也很小。吸入口处 所形成的真空不足以将液体吸入泵，虽启动离心泵，但 不能输送液体，这种现象就称为“气缚”。所以离心泵 启动前必须向壳体灌满液体，在吸入管底部安装带滤网 的底阀。底阀为止逆阀，防止启动前灌入的液体从泵漏 失。滤网防止固体物质进入泵。靠近泵出口处的压出管 道上装有调节阀，供调节流量时使用。 2-1-2 离心泵的理论压头 一、离心泵的理论压头 从离心泵工作原理知，液体从离心泵叶轮获得能量 而提高了压强。单位质量液体从旋转的叶轮获得多少能量以及影响获得能量的因素，可以从理论上来分析。由于液体在叶轮的运动比较复杂，故作如下假设： （1）叶轮叶片的数目无限多，叶片的厚度为无限薄，液体完全沿着叶片的弯曲表面而流动，无任何倒流现象； （2）液体为粘度等于零的理想流体，没有流动阻力。如图所示，叶轮带动液体一起作旋转运动时，液体具有一个随叶轮旋转的圆周速度u，其运动方向为所处圆周的切线方向；同时，液体又具有沿叶片间通道流的相对速度w，其运动方向为所在处叶片的切线方向；液体在叶片之间任一点的绝对速度c为该点的圆周速度u与相对速度w的向量和。由图可导出三者之间的关系：
一、流体力学及其输送 1.单元操作：物理化学变化的单个操作过程，如过滤、蒸馏、萃取。 2.四个基本概念：物料衡算、能量衡算、平衡关系、过程速率。 3.牛顿粘性定律：F=±τA=±μAdu/dy ，(F ：剪应力；A ：面积；μ：粘度；du/dy ：速度梯度)。 4.两种流动形态：层流和湍流。流动形态的判据雷诺数Re=duρ/μ；层流—2000—过渡—4000—湍流。当流体层流时，其平均速度是最大流速的1/2。 5.连续性方程：A1u1=A2u2；伯努力方程：gz+p/ρ+1/2u2=C 。 6.流体阻力=沿程阻力+局部阻力；范宁公式：沿程压降：Δpf=λlρu2/2d ，沿程阻力：Hf=Δpf/ρg=λl u2/2dg(λ：摩擦系数)；层流时λ=64/Re ，湍流时λ=F(Re ，ε/d)，(ε：管壁粗糙度)；局部阻力hf=ξu2/2g ，(ξ：局部阻力系数，情况不同计算方法不同) 7.流量计：变压头流量计(测速管、孔板流量计、文丘里流量计)；变截面流量计。孔板流量计的特点；结构简单，制造容易，安装方便，得到广泛的使用。其不足之处在于局部阻力较大，孔口边缘容易被流体腐蚀或磨损，因此要定期进行校正，同时流量较小时难以测定。 转子流量计的特点——恒压差、变截面。 8.离心泵主要参数：流量、压头、效率（容积效率?v ：考虑流量泄漏所造成的能量损失；水力效率?H ：考虑流动阻力所造成的能量损失；机械效率?m ：考虑轴承、密封填料和轮盘的摩擦损失。）、轴功率；工作点(提供与所需水头一致)；安装高度(气蚀现象，气蚀余量)；泵的型号(泵口直径和扬程)；气体输送机械：通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。 9. 常温下水的密度1000kg/m3,标准状态下空气密度1.29 kg/m3 1atm =101325Pa=101.3kPa=0.1013MPa=10.33mH2O=760mmHg （1）被测流体的压力 > 大气压 表压 = 绝压－大气压 （2）被测流体的压力 < 大气压 真空度 = 大气压－绝压= －表压 10. 管路总阻力损失的计算 11. 离心泵的构件: 叶轮、泵壳（蜗壳形）和 轴封装置 离心泵的叶轮闭式效率最高，适用于输送洁净的液体。半闭式和开式效率较低，常用于输送浆料或悬浮液。 气缚现象：贮槽内的液体没有吸入泵内。汽蚀现象：泵的安装位置太高，叶轮中各处压强高于被输送液体的饱和蒸汽压。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）各种泵：耐腐蚀泵:输送酸、碱及浓氨水等腐蚀性液体 12. 往复泵的流量调节 （1）正位移泵 流量只与泵的几何尺寸和转速有关，与管路特性无关，压头与流量无关，受管路的承压能力所限制，这种特性称为正位移性，这种泵称为正位移泵。 往复泵是正位移泵之一。正位移泵不能采用出口阀门来调节流量，否则流量急剧上升，导致示损坏。 （2）往复泵的流量调节 第一，旁路调节，如图2-28所示，采用旁路阀调节主管流量，但泵的流量是不变的。 第二，改变曲柄转速和活塞行程。使用变速电机或变速装置改变曲柄转速，达到调 节流量，使用蒸汽机则更为方便。改变活塞行程则不方便。 13.流体输送机械分类 14.离心泵特性曲线： 222'2e 2e 2u d l l u d l l u d l h h h f f f ??? ? ??++=???? ??+=??? ??+=+=∑∑∑∑∑∑ζλλζλ
流体输送设备一章习题及答案 一、选择题 1、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( )。A A. 气缚现象； B. 汽蚀现象； C. 汽化现象； D. 气浮现象。 2、离心泵最常用的调节方法是 ( )。B A. 改变吸入管路中阀门开度； B. 改变压出管路中阀门的开度； C. 安置回流支路，改变循环量的大小； D. 车削离心泵的叶轮。 3、离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后获得的( )。B A. 包括内能在内的总能量； B. 机械能； C. 压能； D. 位能（即实际的升扬高度）。 4、离心泵的扬程是 ( )。D A. 实际的升扬高度； B. 泵的吸液高度； C. 液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度 D. 单位重量液体出泵和进泵的机械能差值。 5、某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空计指示真空度很高，他对故障原因作出了正确判断，排除了故障，你认为以下可能的原因中，哪一个是真正的原因( )。C A. 水温太高； B. 真空计坏了； C. 吸入管路堵塞； D. 排出管路堵塞。 6、为避免发生气蚀现象，应使离心泵内的最低压力（）输送温度下液体的饱和蒸汽压。A A. 大于； B. 小于； C. 等于。 7、流量调节，离心泵常用（），往复泵常用（）。A；C A. 出口阀 B. 进口阀 C. 旁路阀 8、欲送润滑油到高压压缩机的气缸中，应采用（）。输送大流量，低粘度的液体应采用（）。C；A A. 离心泵； B. 往复泵； C. 齿轮泵。 9、1m3 气体经风机所获得能量，称为（）。A A. 全风压； B. 静风压； C. 扬程。 10、往复泵在启动之前，必须将出口阀（）。A A. 打开； B. 关闭； C. 半开。 11、用离心泵从河中抽水，当河面水位下降时，泵提供的流量减少了，其原因是（）。C A. 发生了气缚现象； B. 泵特性曲线变了； C. 管路特性曲线变了。 12、离心泵启动前_____，是为了防止气缚现象发生。D A 灌水； B 放气； C 灌油； D 灌泵。 13、离心泵装置中_____的滤网可以阻拦液体中的固体颗粒被吸入而堵塞管道和泵壳。A A. 吸入管路； B. 排出管路； C. 调节管路； D. 分支管路。 14、为提高离心泵的经济指标，宜采用_____ 叶片。B A 前弯； B 后弯； C 垂直； D 水平。 15、离心泵最常用的调节方法是（）。B A. 改变吸入管路中阀门开度； B. 改变排出管路中阀门开度； C. 安置回流支路，改变循环量的大小； D. 车削离心泵的叶轮。 16、往复泵的_____ 调节是采用回路调节装置。C A. 容积； B. 体积； C. 流量； D. 流速。 二、填空题 1、某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为H = 19m水柱,输水量为20kg·s-1,则泵的有效功率为_________。3728w 2、离心泵的主要部件有如下三部分:______,_____,_______。泵壳；叶轮；泵轴 3、调节泵流量的方法有：___________,___________,____________。改变阀门的开度；改变泵的转速；车削叶轮外径 4、泵起动时，先关闭泵的出口开关的原因是______________________________。降低起动功率，保护电机，防止超负荷而受到损伤；同时也避免出口管线水力冲击 5、离心泵的流量调节阀安装在离心泵______管路上，关小出口阀门后，真空表的读数______，压力表的读数______。出口；减小；增大 6、离心泵的工作点是______曲线与______曲线的交点。离心泵特性；管路特性 7、泵的扬程的单位是______，其物理意义是______。M；泵提供给单位重量流体的能量 8、离心泵输送的液体粘度越大，其扬程______，流量_______,轴功率______，效率________。越小；越小；越大；越小 9、离心泵输送的液体密度变大，则其扬程_________，流量________，效率_________，轴功率_________。不变；不变；不变；变大 10、通风机的全风压是指_________的气体通过风机所获得的能量，单位常用_________；习惯上以_________单位表示。单位体积；Pa；mmH2O 11、水环真空泵可以造成的最大真空度为85%，即真空泵能达到的最低压力（绝压）是_________mmHg。114 12、启动往复泵时灌泵。不需要 13、齿轮泵的流量 _____ 而扬程 ______。较小；较高 14、石油化工厂常用的压缩机主要有_____和_______两大类。往复式；离心式 15、往复泵常用 _____ 的方法来调节流量。回路调节 16、往复泵适用于。流量较小，扬程较高的场合
化工原理绪论、流体流动、流体输送机械 一、填空题 1．一个生产工艺是由若干个__________ 和___________构成的。 2．各单元操作的操作原理及设备计算都是以__________、___________、___________、和___________四个概念为依据的。 3．常见的单位制有____________、_____________和_______________。 4．由于在计量各个物理量时采用了不同的__________，因而产生了不同的单位制。 5．一个过程在一定条件下能否进行，以及进行到什么程度，只有通过__________来判断。 6．单位时间内过程的变化率称为___________。 二问答题 7．什么是单元操作？主要包括哪些基本操作？ 8．提高过程速率的途径是什么？ 9．第一章流体流动 一填空题 1．单位体积流体的质量称为________，它与________互为倒数。 2．流体垂直作用于单位面积上的力，称为____________。 3．单位时间内流经管道任一截面的流体量称为________，其表示方法有________和________两种。 4．当管中流体形成稳定流动时，管中必定充满流体，即流体必定是_________的。 5．产生流体阻力的根本原因是________；而___________是产生流体阻力的第二位原因。另外，管壁粗糙度和管子的长度、直径均对流体阻力_______________。 6．流体在管道中的流动状态可分为______ 和__________两种类型，二者在内部质点运动方式上的区别是_____________________________________。
第二章 流体输送机械 授课时间：8学时 授课方式：板书+幻灯片 授课内容提纲： 离心泵结构、操作原理和类型；离心泵的理论压头和实际压头；离心泵特性参数和特性曲线；管路特性曲线；离心泵的工作点和流量调节；离心泵安装高度的确定；离心泵的选用；往复泵和其它类型泵；通风机、鼓风机、 压缩机和真空泵 教学目的、要求： 1.了解离心泵主要部件，重点掌握离心泵的工作原理，掌握离心泵基本方程式及应用，离心泵主要性能参数，重点掌握离心泵的特性曲线及其应用、离心泵的工作点与流量调节、离心泵的安装高度及其计算，熟悉离心泵的类型与选择。了解往复泵、计量泵和旋转泵等其他类型泵的工作原理和构造。 2.了解离心通风机、鼓风机与压缩机的构造和工作原理。了解往复压缩机的构造及工作原理，压缩循环的有关计算。 教学重点及难点： 重点：离心泵操作原理；离心泵的工作点和流量调节；离心泵安装高度的确定。 难点：离心泵特性参数和特性曲线；管路特性曲线。 教学方法和教学手段： 新课引入：1.播放动画、2.播放图片 新课教学：1.动画图示、2.过程解析 讨论：离心泵启动前为什么灌满液体；离心泵的安装高度目的 本讲要点：离心泵的工作原理，离心泵基本方程式及应用，掌握离心泵的特性曲线及其应用、离心泵的工作点与流量调节、离心泵的安装高度及其计算。 作业布置：3；5 教学内容： 第二章 流体输送机械 如果说管路是设备与设备之间、车间与车间之间、工厂与工厂之间联系的通道的话，则流体输送机械是这种联系的动力所在。以供料点和需料点为截面列柏努利方程： f e H g u g p z H +?+?+?=22 ρ
其中e H 是流体输送机械对单位重量流体所做的功。从上式可以看出，采用流体输送机械操作的目的可能是为了提高流体的动能、位能或静压能，或用于克服沿程的阻力，也可能几种目的兼而有之。 流体输送机械目的：实现非自动化过程。 流体输送机械的分类： （1）按输送流体的状态分： 液体输送机械 如：泵 气体输送机械 如：风机、压缩机、真空泵 （2）按工作原理通常分三大类： 离心式 正位移式 流体动力作用式 第一节 离心泵 一、离心泵的操作原理与构造 1.离心泵的构造： 2.操作原理： 启动： ?????：、： 、： 、泵轴及轴封装置泵壳叶轮321 离心泵结构示意图
流体流动与输送机械习题课 一、书 1－30 某工业燃烧炉产生的烟气由烟囱排入大气。烟囱的直径为2m ，相对粗糙度为0.0004。烟气在烟囱内的平均温度为200℃，此温度下烟气的密度为0.67kg/m3，黏度0.026mP·s ，烟气流量80000m3/h 。在烟囱高度范围内，外界大气的平均密度1.15kg/m3，烟囱内底部的压强低于地面大气压0.2kPa ， （1）求此烟囱应有多少高度？ （2）试讨论用烟囱排气的必要条件是什么？ （3）提高吸气量，在设计上应采取什么措施？ 答案见陈敏恒习题答案。 二、化工原理习题指导书p45 1－51 用压缩空气将密度为1200 kg/m 3的碱液自低位槽送至高位槽，两槽的液面维持恒定。管子规格为φ60×3.5mm ，各管段的能量损失分别为 =∑AB f W ,2,u W CD f =∑，2,5.1u W BC f =∑（J/kg ） （u 为碱液在管内的流速）。两U 形压差计中的指示液均为水银，R 1=60mm, h=100mm 。试求（1）压缩空气的压力p 1；（2）U 形压差计读数R 2。 解：（1）201,5.1) (u g R W BC f =-=∑ρ ρρ 0541200 5112001360081906051012..) (...)(g R u =?-??=ρρ-ρ= s m u /01.2=∴ 在低位槽1与高位槽2间列柏努利方程 212222121121 21-∑+++=++ f W p u g z p u g z ρ ρ 86 .13101.25.381.9125.1222222121 =?+?=+++==∑+=-u u u g z W g z p f ρ kPa p 2.1581=∴（表压） 附图 4m 12m
单元练习：流体流动及输送机械 一、填空题（仅供练习使用，需掌握基本概念与基本公式） 1. 层流时，摩擦系数λ与Re的关系为λ=64/Re。 2. U型管压差计指示液为水，若所测压差不变，要使读数R增大，应更换一种密度比水 小的指示液。 3. 流体输送机械向流体提供的能量主要用于流体势能提高和 阻力损失。 4. 离心泵前必须先灌泵是因为空气密度小，造成的压差或泵吸入口的真空度小 而不能将液体吸入泵内。 5. 用离心泵将地面敞口容器中的碱液送至离地面10m高处密闭容器中，容器上方真空表读数 为P，现在表的读数增大，其他管路条件不变，则管路总阻力损失将增大。6. 水由敞口高位槽通过一管路流向压力恒定的反应器，当管路上的阀门开度减小（湍流态变 为层流态），水流量将减小，摩擦系数增大，管路总阻力损失增大。（增大，减小，不变） 二、选择题 1. 对离心泵允许安装高度没有影响的是下列情况中的 D 。 A. 安装处的大气压； B. 输送液体温度； C. 吸入管道的流动阻力； D. 排出管道的流动阻力 2．流体在圆管内层流流动时，最大速度是平均速度的（ C ） A. 四分之一 B. 一半 C .二倍 D. 四倍 3. 当被测流体的绝对压强大于外界大气压强时，所用的测压仪表称为（ A ） A. 压力表 B. 真空表 C. 高度表 D. 速度表 4. 流体在直管中流动，当Re≤2000时，流体的流动类型属于（ A ） A.层流 B. 湍流 C.过渡流 D. 漩涡流 三、简答题 1. 离心泵在开车前为何要先关闭出口阀门？ 答：离心泵开动时的瞬时启动电流为正常工作电流的5～7倍，为保护电机，关闭出口阀以减小负荷，减小电流，防止电极因瞬时电流过大而烧毁。 2. 汽蚀现象产生的原因是什么？会造成什么样的结果？
单元测试一：流体流动及输送机械 一、填空题 1. 流体在圆形直管做层流流动，管中心最大流速为平均流速得 倍，摩擦系数λ与Re 的关系为 。2，λ=64/Re ； 2. U 型管压差计指示液为水，若所测压差不变，要使读数R 增大，应更换一种密度比水 的指示液。小，A B i ()Rg ρρ-=-P P 3. 流体输送机械向流体提供的能量主要用于 和 。提高流体势能，克服阻力损失； 4. 离心泵前必须先灌泵是因为 。空气密度小，造成的压差或泵吸入口的真空度小而不能将液体吸入泵内； 5. 用离心泵将地面敞口容器中的碱液送至离地面10m 高处密闭容器中，容器上方真空表读数为P ，现在表的读数增大，其他管路条件不变，则管路总阻力损失将 。增大，2V H Kq g ρ?=+P ，g ρ?P 减小，导致离心泵工作点向右下移动，流量增大，根据阻力损失计算式可知，h f 增大，压头降低， 6. 已知某泵的特性曲线为He=30-2.4q v 2，则将其与另一台完全相同的泵串联组合后，串联泵的特性曲线为 He=60-4.8q v 2 ，若并联，并联泵的特性曲线为 He=30-0.6q v 2 。 7. 启动离心泵前，应先 和 ，启动往复泵前，必须检查是否打开 。关闭出口阀，灌泵，出口阀； 8. 某空气转子流量计最大刻度为30 m 3/h ，若用以测量氮气流量（P 、T 相同），则q v,max = m 3/h ，若用以测P=3atm 的空气，则q v,max = m 3/h 。30.5，19.32 ； 0f V V R V q q C A PM RT q ρρρ=>>==所以 9. 水由敞口高位槽通过一管路流向压力恒定的反应器，当管路上的阀门开度减小（湍流态变为层流态），水流量将 ，摩擦系数 ，管路总阻力损失 。（增大，减小，不变）减小，增大，不变；莫迪图判断摩擦系数，高位槽与反应器机守方程判断总阻力损失。 10. 用离心泵在两敞口容器间输液，同一管路中，用离心泵输送密度ρ=1.2ρ水的液体，与输水相比，离心泵的流量 ，扬程 ，轴功率 。（增大，减小，不变）不变，不变，增大； 22222222sin cos /V T a V e q r b c H u c g P ρgq H /ηπαα===，， 11. 对离心泵允许安装高度没有影响的是下列情况中的 D 。 A. 安装处大气压； B. 输送液体温度； C. 吸入管道的流动阻力； D. 排出管道的流动阻力
流体输送学习总结 专业课上了一学期，从大一的基础知识上升到专业层面，我们了解了化工专业的学习不仅仅是理论方面的，更重要的是实践操作，在实践中我们才能知道自己的不足之处有些知识可能我们课堂上讲解的很好，做的也不错，但是到了实训室就可能会忘掉基本的操作步骤。主要是我们动手操作的时间比较少，对机器还不能得心应手。通过学习我们得了解自己的不足和该努力的地方。 通过一学期的学习虽然不能算得上有什么成就，但还是有点成果的，比如一些常见化工单元操作的基础知识、流体力学的基本知识，动手操作能力得到了锻炼。本学期理论部分主要学习了流体输送技术。流体输送技术包括四流体输送设备、流体输送机械、流体输送过程操作。流体输送设备主要是：贮罐的分类，常用的贮罐形式，贮罐的附件，贮罐的选用。管子的分类，化工常用管子、管件、阀门的特点、适用场合，管路的连接方式。流体输送机械主要是：离心泵的类型、常用的离心泵的特点与使用场合、型号主要性能参数与特性曲线、安装高度、性能的主要影响因素、工作原理，往复式泵的特性。预习时我感觉内容多、难度大，很多东西都看不懂只能在课堂上认真听讲才能了解一些。通过学习这些内容，我对离心泵有了较深入的认识，对往复式泵有了初步了解。流体输送过程操作主要是：流体输送方式及输送机械的选用，我知道了化工生产中液体物料有动力输送、压力输送、真空抽料三种输送方法及三种输送方法的特点、适用范围。理论部分的内容虽然不多，但是要想把它学好学透切还是要花点时间的。实践部分进行了离心泵的串联及并联、旋涡泵、真空抽料、压力输送的实际操作，离心泵的开车、停车、事故处理，液位控制的仿真操作。看起来容易，做起来难，尤其是流量计的操作，很难准确控制。在这些操作过程中我掌握了用离心泵、旋涡泵、真空抽料、压力输送方法输送流体的操作步骤及操作过程中的注意事项。我也认识到了理论与实践相结合的重要性，实践能巩固所学知识，检验所学知识，锻炼自己发现问题、分析问题、解决问题的能力；但没有理论指导，盲目的乱做，很容易出错。比如我们画流程图，必须仔细认真，可能自己画的时候感觉自己能看懂，就觉得没什么了。但是老师对我们的要求是非常比较严格的，必须按照操作顺序来画，每个部件都必须标准化，而且必须任何操作的人员看到图纸都能进行操作。这导致我们这些不太认真的人不得不多次修改后才能勉强合格。我们也知道老师对我们严格要求是对我们负责。这也是我们将来的工作环境的要求，要知道我们所从事的专业也算是高危行业，化工行业要求每一个员工必须认真对待自己的岗位，要对自己负责也是对他人负责。所以我们必须认真对待学习中遇到的问题，这样也有利于培养我们的安全意识。在实践操作过程当中有很多人就是随便应付了事，认为很简单，做完来就开始玩起来了。我们的实训室设备是有限得所以是分组进行操作的，我们应当有效利用资源，自己对自己负责，多参与多动手，毕竟这样的机会不多，而且在让你单个人进行操作没有组员指点的时候不一定就能完成，所以我也希望大家能多参与。在各个组的组员的努力下，我们动手操作部分的任务基本上都能顺利完成。 这学期也接近尾声了，总的来说还是有点收获的，但是在学习中我发现了自己的一些不足。搜寻 信息的能力较差，获取所需信息花费较多的时间与精力。学习方法不科学，课后没有及时预习。我也 认识到理论与实际结合的重要性，化工生产中设备的选用除了要考虑设备的性能，还要考虑设备的实 际价格，即兼顾理论上的正确性和实际上的可行性。所以我们还得继续努力，为将来的工作打下坚实 的基础。在此也谢谢老师的严格教导。
流体流动与输送机械习题及答案 1. 某烟道气的组成为CO 2 13％，N 2 76％，H 2O 11％（体积％），试求此混合气体在温度500℃、压力101.3kPa 时的密度。 解：混合气体平均摩尔质量 kg/mol 1098.2810)1811.02876.04413.0(33--?=??+?+?=∑=i i m M y M ∴ 混合密度 33 3kg/m 457.0) 500273(31.81098.28103.101=+????== -RT pM ρm m 2．已知20℃时苯和甲苯的密度分别为879 kg/m 3 和867 kg/m 3 ,试计算含苯40％及甲苯60％（质量％）的混合液密度。 解： 867 6 .08794.01 2 2 1 1 += + = ρρρa a m 混合液密度 3 kg/m 8.871=m ρ 3．某地区大气压力为101.3kPa ，一操作中的吸收塔塔内表压为130kPa 。若在大气压力为75 kPa 的高原地区操作该吸收塔，且保持塔内绝压相同，则此时表压应为多少？ 解： ' '表表绝＋p p p p p a a =+= ∴kPa 3.15675)1303.101)(' '=-==＋（ －＋真表a a p p p p 4．如附图所示，密闭容器中存有密度为900 kg/m 3 的液体。容器上方的压力表读数为42kPa ，又在液面下装一压力表，表中心线在测压口以上0.55m ，其读数为58 kPa 。试计算液面到下方测压口的距离。 解：液面下测压口处压力 gh p z g p p ρρ+=?+=10 m 36.255.081 .990010)4258(3 0101=+??-=+ρ-=ρ-ρ+=?∴h g p p g p gh p z 题4 附图
第二章 流体输送机械 离心泵特性 【2-1】某离心泵用15℃的水进行性能实验，水的体积流量为540m 3 /h ，泵出口压力表读数为350kPa ，泵入口真空表读数为30kPa 。若压力表与真空表测压截面间的垂直距离为350mm ，吸入管与压出管内径分别为350mm 及310 mm ，试求泵的扬程。 解 水在15℃时./39957kg m ρ=，流量/V q m h =3540 压力表350M p kPa =，真空表30V p kPa =-（表压） 压力表与真空表测压点垂直距离00.35h m = 管径..12035031d m d m ==， 流速 / ./(.) 122 1 540360015603544V q u m s d ππ == =? . ../.2 2 1212035156199031d u u m s d ???? ==?= ? ????? 扬程 22 21 02M V p p u u Ηh ρg g --=++ ()(.)(.)....?--?-=++ ??3322 35010301019915603599579812981 ....m =++=0353890078393 水柱 【2-2】原来用于输送水的离心泵现改为输送密度为1400kg/m 3 的水溶液，其他性质可视为与水相同。若管路状况不变，泵前后两个开口容器的液面间的高度不变，试说明：(1)泵的压头（扬程）有无变化；(2)若在泵出口装一压力表，其读数有无变化；(3)泵的轴功率有无变化。 解 (1)液体密度增大，离心泵的压头（扬程）不变。（见教材） (2)液体密度增大，则出口压力表读数将增大。 (3)液体密度ρ增大，则轴功率V q gH P ρη = 将增大。 【2-3】某台离心泵在转速为1450r/min 时，水的流量为18m 3 /h ，扬程为20m(H 2O)。试求：(1)泵的有效功率，水的密度为1000kg/m 3 ; (2)若将泵的转速调节到1250r/min 时，泵的流量与扬程将变为多少？ 解 (1)已知/,/V q m h H m kg m ρ===331820 1000水柱， 有效功率 .e V P q gH W ρ== ???=18 1000981209813600