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化工原理第二章离心泵的工作原理教案一、引言离心泵是化工工程中常用的一种设备，广泛应用于液体输送、循环和增压等工艺过程中。
本教案将介绍离心泵的工作原理，包括离心泵的结构和工作原理、离心泵的性能参数以及离心泵的应用范围等内容。
二、离心泵的结构和工作原理离心泵主要由泵体、叶轮、轴、轴承和密封装置等组成。
泵体是离心泵的壳体，内部有进口和出口，用于液体的进出。
叶轮是离心泵的核心部件，通过轴与电机相连，叶轮的旋转产生离心力，使液体被抛离叶轮并向出口方向流动。
轴是连接叶轮和电机的部件，承受叶轮的旋转力和液体的压力。
轴承用于支撑轴的转动，减少摩擦和磨损。
密封装置用于防止液体泄漏。
离心泵的工作原理是利用离心力将液体从进口吸入，并通过叶轮的旋转产生的离心力将液体抛离叶轮，使液体沿着泵体的流道流向出口。
当离心泵启动后，电机带动轴和叶轮一起旋转，液体被吸入泵体并经过叶轮的加速，然后被抛离叶轮，产生的离心力使液体压力增加，最终从出口排出。
三、离心泵的性能参数1. 流量：离心泵单位时间内输送的液体体积，通常用立方米/小时或加仑/分钟表示。
2. 扬程：离心泵输送液体时所克服的垂直高度差，通常用米或英尺表示。
3. 功率：离心泵所需的功率，通常用千瓦或马力表示。
4. 效率：离心泵的效率是指输送液体所消耗的功率与输入功率之比，通常以百分比表示。
5. NPSH：离心泵所需的净正吸入头，是指液体进入泵前的压力与液体饱和蒸汽压力之差，通常用米或英尺表示。
四、离心泵的应用范围离心泵广泛应用于化工工程中的各个领域，包括石油化工、制药、冶金、电力、水处理等。
具体应用包括：1. 液体输送：离心泵可以将液体从一个地方输送到另一个地方，如将原油从油井输送到炼油厂。
2. 循环系统：离心泵可以用于循环系统中，如水循环系统中的循环泵。
3. 增压系统：离心泵可以用于增压系统，如给水泵将水从低压区域输送到高压区域。
4. 冷却系统：离心泵可以用于冷却系统，如冷却水泵将冷却水循环输送到冷却设备中。
二流体输送机械离心泵的性能、结构、原理2.1 回答下列问题(1)简述离心泵与正位移泵两类输送机械的送液原理;(2)简述叶轮、平衡孔、泵壳及密封圈的作用.离心泵的性能参数2.2 用水测定离心泵性能实验中,当流量为26[m3/h]时, 泵出口压强表读数为1.55 [kgf/cm2],泵入口处真空表读数为185mmHg,轴功率为2.45KW,转速为2900r.p.m。
真空表与压强表两测压口间的垂直距离为0.4m,泵的进出口管径相等，两测压口间管路的阻力可忽略不计，试计算该泵的效率，并列出该效率下泵的性能参数。
2.3 今有一台3B19A的水泵,流量39.6[m3/h],扬程15m,轴功率2.02kw,配用电机3KW,电机转速2900[转/分],效率0.8。
今欲在下列情况下使用是否可以,如不可以时采用什么具体措施才能满足要求.(用计算结果说明)(1).输送密度为1800[Kg/m3]的溶液,所需流量为38[m3/h],扬程为15m。
(2).输送密度为800[Kg/m3]的油品,所需流量为50[m3/h],扬程为25m。
离心泵的安装高度、气蚀判断2.4 在海拔1000m的高原上(大气压为9.16m水柱),使用一台允许吸上真空度为6.5m 的离心泵,已知该泵吸入管路中的全部阻力与速度头之和为3m水柱,今拟将该泵安装于水面之上3m处,问此泵能否正常操作?夏季水温为20℃。
2.5 某厂拟用65y-60B型油泵由贮槽向另一设备内输送密度为800[kg/m3]的油品,流量为15[m3/h],贮槽内为常压,设备内表压为1.8[kgf/cm2],泵升扬高度为5m,吸入管和排出管路的全部阻力损失分为1m和4m。
油品的饱和蒸气压为600[mmHg](1)核算该泵是否适用?(2)若油泵入口位于贮槽液面以下1.2m处,问此泵能否正常操作?2.6 工厂中有一台正在运行的水泵,进口处真空表指示为294[mmHg], 因某种原因该泵突然出现故障需大修。
化工原理第二章离心泵的工作原理教案一、引言离心泵是化工工程中常用的一种流体输送设备，其工作原理是基于离心力的作用。
本教案将详细介绍离心泵的工作原理、结构特点、分类以及应用领域。
二、工作原理离心泵的工作原理是利用离心力将流体从泵的进口处吸入，并通过离心力的作用将流体加速，最后从泵的出口处排出。
其主要组成部分包括泵体、叶轮、轴、轴承和密封装置。
1. 泵体：泵体是离心泵的主要承载部分，通常由铸铁、不锈钢等材料制成。
泵体内部包含进口口和出口口，通过这两个口实现流体的进出。
2. 叶轮：叶轮是离心泵的核心部件，其形状类似于一个圆盘，有多个叶片。
当泵转动时，叶轮也会随之转动，通过叶轮的旋转将流体加速。
3. 轴：轴是连接叶轮和电机的部件，起到传递动力的作用。
轴通常由高强度的合金钢制成，能够承受较大的转矩和压力。
4. 轴承：轴承用于支撑轴的转动，减小摩擦力和能量损失。
常见的轴承类型包括滚动轴承和滑动轴承。
5. 密封装置：密封装置用于防止流体泄漏，常见的密封装置包括填料密封和机械密封。
离心泵的工作原理可以简单描述为：当电机启动时，通过轴传递动力给叶轮，叶轮开始旋转。
同时，泵体内的流体被叶轮的离心力吸入，并在叶轮的旋转下加速。
最后，流体从出口排出，完成一次循环。
三、结构特点离心泵具有以下结构特点：1. 结构简单：离心泵的结构相对简单，由少量的主要部件组成，易于制造和维修。
2. 流量大：离心泵的流量较大，适用于大型工程和工业生产中的流体输送。
3. 扬程高：离心泵的扬程较高，能够将流体输送到较远的距离。
4. 运行平稳：离心泵的运行平稳，噪音小，振动小。
5. 适应性强：离心泵适用于输送各种液体，包括清水、污水、化学药品等。
四、分类离心泵根据叶轮的进口方向和出口方向的关系，可分为以下几种类型：1. 横向离心泵：叶轮的进口和出口在同一水平面上，适用于流量较大的场合。
2. 竖向离心泵：叶轮的进口和出口在垂直方向上，适用于扬程较高的场合。
化工原理第二章离心泵的工作原理教案标题：化工原理第二章离心泵的工作原理教案引言概述：离心泵是化工工程中常用的一种流体输送设备，其工作原理涉及流体动力学、力学、热力学等多个学科领域。
本文将详细阐述离心泵的工作原理，包括其结构、工作过程、性能参数等方面。
正文内容：1. 离心泵的结构1.1 叶轮：离心泵的核心部件，由叶片和轮盘构成，叶片的形状和数量会影响泵的性能。
1.2 泵壳：包围叶轮的外壳，起到导流和支撑作用。
1.3 进出口管道：连接泵壳和流体输送系统，实现流体的进出。
2. 离心泵的工作过程2.1 吸入阶段：当泵轴旋转时，叶轮将液体吸入泵壳内部。
2.2 加压阶段：叶轮的旋转使液体获得离心力，液体被迫向外部运动，增加了液体的压力。
2.3 排出阶段：液体通过出口管道被排出，完成一次工作循环。
3. 离心泵的性能参数3.1 流量：单位时间内通过泵的液体体积。
3.2 扬程：液体从进口到出口所需的总能量。
3.3 效率：泵的输出功率与输入功率之比。
3.4 NPSH（净正吸入高度）：液体在进口处的压力与液体饱和蒸汽压力之差。
3.5 叶轮直径：叶轮的直径与泵的性能和尺寸有关。
4. 离心泵的工作原理4.1 离心力：叶轮的旋转使液体获得离心力，将液体从中心向外部推动。
4.2 惯性力：液体在叶轮叶片上运动时，受到惯性力的作用，使液体获得离心力。
4.3 压力能转换：叶轮的形状和转速决定了液体的压力能转换效率。
5. 离心泵的应用领域5.1 化工工业：用于输送各种化工液体，如酸、碱、溶剂等。
5.2 石油工业：用于原油输送、炼油过程中的液体循环等。
5.3 污水处理：用于污水处理厂的水泵系统。
5.4 农业灌溉：用于农田灌溉系统。
5.5 建筑工程：用于建筑物供水系统、消防系统等。
总结：本文详细介绍了离心泵的工作原理，包括结构、工作过程、性能参数和应用领域等方面。
离心泵作为一种重要的流体输送设备，在化工、石油、污水处理、农业灌溉和建筑工程等领域具有广泛的应用前景。
化⼯原理第⼆章习题与答案第⼆章流体输送机械⼀、名词解释（每题2分）1、泵流量泵单位时间输送液体体积量2、压头流体输送设备为单位重量流体所提供的能量3、效率有效功率与轴功率的⽐值4、轴功率电机为泵轴所提供的功率5、理论压头具有⽆限多叶⽚的离⼼泵为单位重量理想流体所提供的能量6、⽓缚现象因为泵中存在⽓体⽽导致吸不上液体的现象7、离⼼泵特性曲线在⼀定转速下，离⼼泵主要性能参数与流量关系的曲线8、最佳⼯作点效率最⾼时所对应的⼯作点9、⽓蚀现象泵⼊⼝的压⼒低于所输送液体同温度的饱和蒸汽压⼒，液体汽化，产⽣对泵损害或吸不上液体10、安装⾼度泵正常⼯作时，泵⼊⼝到液⾯的垂直距离11、允许吸上真空度泵吸⼊⼝允许的最低真空度12、⽓蚀余量泵⼊⼝的动压头和静压头⾼于液体饱和蒸汽压头的数值13、泵的⼯作点管路特性曲线与泵的特性曲线的交点14、风压风机为单位体积的流体所提供的能量15、风量风机单位时间所输送的⽓体量，并以进⼝状态计⼆、单选择题（每题2分）1、⽤离⼼泵将⽔池的⽔抽吸到⽔塔中，若离⼼泵在正常操作范围内⼯作，开⼤出⼝阀门将导致（）Ａ送⽔量增加，整个管路阻⼒损失减少Ｂ送⽔量增加，整个管路阻⼒损失增⼤Ｃ送⽔量增加，泵的轴功率不变Ｄ送⽔量增加，泵的轴功率下降 A2、以下不是离⼼式通风机的性能参数( )Ａ风量Ｂ扬程Ｃ效率Ｄ静风压 B3、往复泵适⽤于( )Ａ⼤流量且流量要求特别均匀的场合Ｂ介质腐蚀性特别强的场合Ｃ流量较⼩，扬程较⾼的场合Ｄ投资较⼩的场合 C4、离⼼通风机的全风压等于( )Ａ静风压加通风机出⼝的动压Ｂ离⼼通风机出⼝与进⼝间的压差Ｃ离⼼通风机出⼝的压⼒Ｄ动风压加静风压 D5、以下型号的泵不是⽔泵( )ＡＢ型ＢＤ型ＣＦ型Ｄｓｈ型 C 6、离⼼泵的调节阀( )Ａ只能安在进⼝管路上Ｂ只能安在出⼝管路上Ｃ安装在进⼝管路和出⼝管路上均可Ｄ只能安在旁路上 B 7、离⼼泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后以下能量的增加值( )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）B8、流体经过泵后，压⼒增⼤?p N/m2，则单位重量流体压能的增加为( )A ?pB ?p/ρC ?p/ρgD ?p/2g C9、离⼼泵的下列部件是⽤来将动能转变为压能( )A 泵壳和叶轮B 叶轮C 泵壳D 叶轮和导轮 C10、离⼼泵停车时要( )Ａ先关出⼝阀后断电Ｂ先断电后关出⼝阀Ｃ先关出⼝阀先断电均可Ｄ单级式的先断电，多级式的先关出⼝阀 A11、离⼼通风机的铭牌上标明的全风压为100mmH2O意思是( )A 输任何条件的⽓体介质全风压都达100mmH2OB 输送空⽓时不论流量多少，全风压都可达100mmH2OC 输送任何⽓体介质当效率最⾼时，全风压为100mmH2OD 输送20℃，101325Pa空⽓，在效率最⾼时，全风压为100mmH2O D12、离⼼泵的允许吸上真空⾼度与以下因素⽆关( )Ａ当地⼤⽓压⼒Ｂ输送液体的温度Ｃ流量Ｄ泵的吸⼊管路的长度 D13、如以?h,允表⽰汽蚀余量时，p1,允表⽰泵⼊⼝处允许的最低压⼒，p v为操作温度下液体的饱和蒸汽压，u1为泵进⼝处的液速，则( )A p1,允= p v + ?h,允B p1,允/ρg= p v/ρg+ ?h,允－u12/2gC p1,允/ρg= p v/ρg+ ?h,允D p1,允/ρg= p v/ρg+ ?h,允＋u12/2g B14、以下种类的泵具有⾃吸能⼒( )Ａ往复泵Ｂ齿轮泵与漩涡泵Ｃ离⼼泵Ｄ旋转泵与漩涡泵 A15、如图⽰，列1--1与2--2截⾯的伯努利⽅程，为：H e＝?z＋?p/ρg＋?(u2/2g)＋∑H f,1-2，则?h f,1-2为( )A 泵的容积损失，⽔⼒损失及机械损失之和B 泵的容积损失与⽔⼒损失之和C 泵的⽔⼒损失D 测压点1⾄泵进⼝，以及泵出⼝⾄测压点2间的阻⼒损失D16、离⼼泵开动以前必须充满液体是为了防⽌发⽣( )Ａ⽓缚现象Ｂ汽蚀现象Ｃ汽化现象Ｄ⽓浮现象A17、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( )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C18、由阀门全开的条件算出在要求流量为V时所需扬程为H e/。
习题1．拟用一泵将碱液由敞口碱液槽打入位差为10m高的塔中，塔顶压强为5.88×104Pa（表压），流量20m3/h。
全部输送管均为φ57×3.5mm无缝钢管，管长50m（包括局部阻力的当量长度）。
碱液的密度ρ=1500kg/m3，粘度μ=2×10－3Pa·s。
管壁粗糙度为0.3mm。
试求：（1）输送单位重量液体所需提供的外功。
（2）需向液体提供的功率。
2．在图2-11所示的4B20型离心泵特性曲线图上，任选一个流量，读出其相应的压头和功习题1 附图率，核算其效率是否与图中所示一致。
3．用水对某离心泵作实验，得到下列实验数据：Q/（L·min－1）0 100 200 300 400 500H/m 37.2 38 37 34.5 31.8 28.5 若通过φ76×4mm、长355m（包括局部阻力的当量长度）的导管，用该泵输送液体。
已知吸入与排出的空间均为常压设备，两液面间的垂直距离为4.8m，摩擦系数λ为0.03，试求该泵在运转时的流量。
若排出空间为密闭容器，其内压强为1.29×105Pa（表压），再求此时泵的流量。
被输送液体的性质与水相近。
4．某离心泵在作性能试验时以恒定转速打水。
当流量为71m3/h时，泵吸入口处真空表读数2.993×104Pa，泵压出口处压强计读数3.14×105Pa。
两测压点的位差不计，泵进、出口的管径相同。
测得此时泵的轴功率为10.4kW，试求泵的扬程及效率。
5．用泵从江中取水送入一贮水池内。
池中水面高出江面30m。
管路长度（包括局部阻力的当量长度在内）为94m。
要求水的流量为20~40m3/h。
若水温为20℃，ε/d=0.001，（1）选择适当的管径（2）今有一离心泵，流量为45 m3/h，扬程为42m，效率60%，轴功率7kW。
问该泵能否使用。
6．用一离心泵将贮水池中的冷却水经换热器送到高位槽。
化工原理第二章离心泵的工作原理教案一、引言离心泵是化工工艺中常用的一种流体输送设备，其工作原理和性能对于化工工程师来说至关重要。
本教案旨在介绍离心泵的工作原理、结构和性能参数，帮助学生深入理解离心泵的工作原理，为日后的化工工程实践打下基础。
二、离心泵的工作原理1. 离心力原理离心泵的工作原理基于离心力的作用。
当离心泵转子旋转时，液体由进口进入泵体，并通过转子叶片的离心力作用被甩到泵体的出口处，从而实现液体的输送。
2. 结构组成离心泵主要由泵体、转子、进出口管道和轴承等部分组成。
泵体是离心泵的主要承载部分，其内部空腔形成了液体流动的通道。
转子是离心泵的核心部件，由叶轮和轴组成，通过电机的驱动使其旋转。
进出口管道用于连接泵体和输送介质的管道，起到进出液体的作用。
轴承则用于支撑转子的旋转。
3. 工作过程离心泵的工作过程可以分为吸入过程和压缩过程两个阶段。
在吸入过程中，离心泵的叶轮旋转，通过离心力将液体从进口吸入泵体。
在压缩过程中，叶轮继续旋转，离心力将液体甩到泵体的出口处，形成高压区，从而实现液体的输送。
三、离心泵的性能参数1. 流量流量是离心泵的重要性能参数，表示单位时间内泵送液体的体积。
流量的大小取决于泵的转速、叶轮的直径和叶轮的几何形状等因素。
2. 扬程扬程是离心泵的另一个重要性能参数，表示泵能够提供的液体压力。
扬程的大小取决于泵的转速、叶轮的直径和叶轮的几何形状等因素。
3. 效率效率是离心泵的能量转换效率，表示泵能够将输入的机械能转换为输出的液体能量的比例。
离心泵的效率通常在60%至90%之间，取决于泵的结构和工作条件等因素。
4. 功率功率是离心泵所需的能量输入，表示泵运行时所消耗的能量。
功率的大小取决于流量、扬程和效率等因素。
四、离心泵的应用离心泵广泛应用于化工工程中的液体输送、循环和增压等领域。
常见的应用包括石油化工、化肥生产、污水处理、供水系统等。
离心泵的工作原理和性能参数对于化工工程师来说至关重要，能够帮助他们选择合适的离心泵，设计和优化化工工艺流程。
化工原理第二章离心泵的工作原理教案一、引言离心泵是化工工艺中常用的一种流体输送设备，广泛应用于石油、化工、冶金、电力等行业。
本教案旨在介绍离心泵的工作原理，包括离心泵的结构、工作原理、性能参数和应用范围等内容。
二、离心泵的结构离心泵主要由泵体、叶轮、轴承、密封装置和驱动装置等组成。
1. 泵体：泵体是离心泵的主要承载部件，通常由铸铁或不锈钢制成。
泵体内部有进口和出口两个连接口，用于流体的进出。
2. 叶轮：叶轮是离心泵的核心部件，通常由铸铁、不锈钢或工程塑料制成。
叶轮上有多个叶片，当泵转动时，叶轮受到离心力的作用，使流体产生压力并沿着叶片的方向流动。
3. 轴承：轴承支撑着泵轴的转动，通常采用滚动轴承或滑动轴承。
轴承的选用要考虑到泵的工作条件和负载要求。
4. 密封装置：离心泵的密封装置用于防止流体泄漏。
常见的密封方式有填料密封、机械密封和磁力密封等。
5. 驱动装置：离心泵的驱动装置通常采用电动机或柴油机。
驱动装置通过轴连接到泵体，使泵轴转动，从而带动叶轮的旋转。
三、离心泵的工作原理离心泵的工作原理基于离心力的作用。
当泵轴带动叶轮旋转时，叶轮的叶片将流体吸入泵体内，并通过离心力的作用将流体加速。
随着流体的加速，压力也逐渐增加。
最终，流体经过出口口径排出泵体，完成输送过程。
离心泵的工作原理可以用以下步骤来描述：1. 吸入过程：当泵轴转动时，叶轮的叶片会产生负压，使流体从进口口径进入泵体内。
2. 加速过程：流体进入泵体后，叶轮的旋转会使流体产生离心力，从而加速流体的运动。
3. 压力增加：随着流体的加速，流体的动能转化为压力能，使流体的压力逐渐增加。
4. 排出过程：当流体的压力超过出口口径的阻力时，流体将从出口口径排出泵体，完成输送过程。
四、离心泵的性能参数离心泵的性能参数对于泵的选择和使用非常重要。
以下是常见的离心泵性能参数：1. 流量：流量是指单位时间内通过泵的液体体积。
常用单位是立方米/小时或升/秒。
2. 扬程：扬程是指泵能够提供的液体的垂直升高程度。
