第2章:流体输送
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化工原理-第二章-流体输送设备一、选择题1、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生()。
AA. 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()。
BA. 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()。
BA. 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()。
DA. 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()。
CA. 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。
AA. 大于;B. 小于;C. 等于。
7、流量调节,离心泵常用(),往复泵常用()。
A;CA. 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;AA. 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()。
AA. 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()。
AA. 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()。
CA. 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。
DA 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。
第二章流体输送机械
2.1 概述
流体输送机械:对流体作功以提高流体机械能的设备。
泵
按流体种类
风机(通风机、鼓风机、压缩机、真空泵)
动力式(叶轮式),如:离心泵、轴流泵、漩涡泵
按作用原理容积式,包括往复式和旋转式
其他类型,如喷射泵、水锤泵、电磁泵
2.2 离心泵
22离心泵(centrifugal pump)
g p p
2.2.1 主要构件
场
按叶片的形式分:
开式半开式闭式
按吸入方式分:
按吸入方式分
单吸式双吸式
导轮:叶轮与泵壳之间固定不动而带有叶片的圆盘
轴封装置:泵轴和泵壳之间的密封
2.2.2 离心泵的理论压头和实际压头压头的意义:
2
w u h ΔΔ+2e e f p z h g g g
ρ==Δ++∑
1.液体在泵内的流动
即液体质点严格沿叶片表面而流动,
在同一圆周上所有液体质点的所有物量都各自相等假定:①叶片无限薄,无限多
想流体定态流动物理量都各自相等。
②理想流体,定态流动
对某个离心泵(其β2,A2固定),当转速一定时:
V
T Bq A H −=
“气缚现象”
泵的实际压头5. 泵的实际压头6. 有效功率(W )
P gq H ρ=7效率:有效功率与轴功率之比即7. 效率:有效功率与轴功率之比,即
e P =a
P η
8. 泵内的能量损失
8泵内的能量损失
a a.容积损失
q
高压液体泄漏到低压处,↓
V
b. 水力损失
液体内摩擦及液体与泵壳的碰撞,H e↓液体内摩擦及液体与泵壳的碰撞H
c. 机械损失
轴与轴承,轴封的摩擦
e
a P P η
=Q V e a gq H P ρ∴=η
2
23离心泵的特性曲线2.2.3 离心泵的特性曲线1泵的主要性能参数1.
泵的主要性能参数:,He ,η,Pa ,
V q 2.泵的特性曲线:
He ~V
q η~
Pa ~V
q V q
离心泵特性曲线测定装置及流程
①
化工原理——流体输送机械
假设:液体离开叶轮处的速度三角形相似;效率相同
化工原理——流体输送机械
④ 叶轮直径 直径变化不大<5%,转速不变时
' qV D' = qV D
⎛D ⎞ H ⎟ =⎜ ⎜ He ⎝ D ⎟ ⎠
' e '
2
D ⎞ P ⎛ ⎟ =⎜ ⎟ Pa ⎜ D ⎝ ⎠
' a '
3
——切割定律
化工原理——流体输送机械
2.2.4 离心泵的工作点与流量调节 1. 管路特性曲线
K:由管路特性决定, 一般为高度湍流,与流 量无关
化工原理——流体输送机械
管路特性的影响因素
化工原理——流体输送机械
2 工作点 2.
注意: 1. 要准确求出管路特性曲线的常数 图解法 解析法 2. 两方程的流量单位要一致(影响到K的值)
化工原理——流体输送机械
3. 流量调节
阀关小
he 2
H2
ρgqV 2 ΔH ρgqV 2 (he 2 − H 2 ) △Pa = = η η
化工原理——流体输送机械
② 改变转速n或切削叶轮 节能,但不方便
2 H = A − Bo qV
⎛n ⎞ '2 H = A ⎜ ⎟ − Bo qV ⎝n⎠
' '
2
化工原理——流体输送机械
4. 组合操作
H串<2 H 单 qV串>qV单
化工原理——流体输送机械
qV 并<2qV 单 H 并>H 单
化工原理——流体输送机械
假设单泵的特性曲线为:
2=−o V H A B q
单单
则串联时的特性曲线为:
<H H 2并联时的特性曲线为:
2.2.5 离心泵的汽蚀现象和安装高度
(i i cavitation
)2
u
∑−+++=101
1
2
f g o
h gH p p ρρ
思考题:
分析如下几种情况下,哪一种情况更容易发生汽蚀?
(1)夏季与冬季;(2)流量大与小(3)泵安装的高与低;(4)吸入管路的长与短;(5)吸入液面的高与低
2汽蚀余量(Net positive suction head 2. 汽蚀余量(Net positive suction head
)
3最大安装高度Hg 3. 最大安装高度Hg,
max 与最大允许安装高度[Hg]
确定[Hg]时应注意:
确定[Hg]时应注意
1.样本中给出的(NPSH)r是用20°清水测得,若实际操作条件与上
述不符,一般也不需校正,因为当流量一定且进入阻力平方区时
(NPSH)c只与泵的结构尺寸有关。
()()[g]
2.(NPSH)r与流量有关,流量大则(NPSH)c大,因此必须注意[Hg]使
用最大额定流量进行计算。
3.离心泵安装时,应注意选用较大的吸入管路,减少吸入管路的弯头、
阀门等管件,以减少吸入管路的阻力损失。
4.当液体输送温度较高或液体沸点较低时,可能出现[Hg]为负的情况,
此时应将离心泵安装于贮槽液面以下。
2.2.6 离心泵的类型与选用
2.2.6离心泵的类型与选用
1. 类型
①清水泵——单级、多级、双吸
②耐腐蚀泵——用耐腐蚀材料
③油泵——密封良好
④液下泵——轴封要求不高
⑤屏蔽泵——无密封、无泄漏
②耐腐蚀泵
——用耐腐蚀材料
③油泵——密封良好
④液下泵——轴封要求不高
⑤屏蔽泵——无密封、无泄漏
若有几种型号都满足,选工作点下效率最高、轴功率最小者。
2.3 往复泵
容积式泵也叫正位移泵,是指依靠容积变化原理来工作的泵,即借助物体周期性的位移来增加或减少工作容积,从而获得能量的泵。
2.3.1工作原理
容积式泵分为往复式和转动式容积泵。
通过活塞的往复运动向液体直
接提供压强能。