流体机械分类与工作原理
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离心泵的工作原理及分类离心泵是一种常见的流体机械设备,广泛用于工业生产、农业灌溉、城市供水、给排水以及能源等领域。
本文将对离心泵的工作原理及分类进行详细介绍。
离心泵是利用转子叶轮的旋转力,将流体吸入并产生高速旋转,然后通过离心力将流体推到出口处。
其工作原理主要包括进口、叶轮、出口三部分。
具体如下:1.进口:流体由进口管道进入泵体,流经进口部分。
进口部分通常是一个圆锥形空间,用以缓冲流体的进入速度,降低进口处的速度梯度,减少流体的冲击和波动。
2.叶轮:进口部分后面是叶轮,叶轮通常由多个曲面的叶片组成。
当叶轮旋转时,叶片通过旋转产生的离心力将流体推到出口处。
叶轮的形状和尺寸会影响离心泵的性能,如流量、扬程等。
叶轮通常由铸铁、不锈钢、铜合金等材料制成。
3.出口:出口部分是离心泵的最后一部分,流体在叶轮的作用下被推到出口管道,通过出口管道流出。
出口部分通常有一个扩散器,用来将流体高速运动的动能转化为静压能,提高流体的扬程。
离心泵的分类:离心泵按照不同的分类标准可以分为多种类型。
下面是按照不同的特征进行分类的几种常见离心泵类型:1.单级离心泵和多级离心泵:根据叶轮数量的不同,离心泵可以分为单级离心泵和多级离心泵。
单级离心泵只有一个叶轮,适用于流量较大、扬程较小的场合;而多级离心泵有多个叶轮,适用于流量较小、扬程较大的场合。
2.低扬程泵和高扬程泵:根据工作条件的不同,离心泵可以分为低扬程泵和高扬程泵。
低扬程泵适用于扬程较小的场合,常用于市政给排水等工程;而高扬程泵适用于扬程较大的场合,常用于水利工程、能源等领域。
3.管道泵和轴流泵:根据流体运动方式的不同,离心泵可以分为管道泵和轴流泵。
管道泵是流体在泵内经过叶轮的离心作用,流体的运动方向与泵轴线垂直;而轴流泵是流体在泵内流动方向与泵轴线平行或接近平行的泵。
4.立式泵和卧式泵:根据泵的布置方式的不同,离心泵可以分为立式泵和卧式泵。
立式泵是泵的进出口在同一水平面上,泵体安装在地面之上;而卧式泵则是泵的进出口在不同的水平面上,泵体安装在地面之下。
化工原理流体输送机械
流体输送机械,是化工工程中常用的一类设备,其主要功能是将液体或气体从一个地方输送到另一个地方。
常见的流体输送机械有管道、泵、阀门等。
管道是流体输送的基础设施。
管道可以分为直接埋设在地下的地下管道和架空或隧道中的地上管道。
管道的材料可以选择金属、塑料、橡胶等。
泵是常用的流体输送机械之一。
泵的工作原理是利用旋转运动或往复运动产生的压力差,将液体或气体推动到设定的位置。
泵的种类很多,常见的有离心泵、容积泵、螺杆泵等。
阀门在流体输送中起到控制流体流动的作用。
阀门可以分为手动阀、自动阀和电动阀等。
通过控制阀门的开关状态,可以调节流体的流动速度和流量。
除了上述常见的流体输送机械,还有一些其他的设备和工艺可以用于特定的流体输送需求。
例如,喷雾器可以将液体变成雾状或气雾状进行输送;干燥器可以将湿润的固体物料转化为干燥的状态进行输送。
在化工生产中,正确选择和使用流体输送机械是非常重要的。
不同的流体输送机械具有不同的工作原理和适用范围,需要根据具体的流体性质和输送要求进行选择。
同时,合理设计和布置流体输送系统,合理设置管道和阀门,也是确保流体输送稳定和安全的关键。
流体机械电⼦版1.过程⼯业:以流体型材料为处理原料的⼯业,叫过程⼯业。
2.流体机械以流体为⼯作介质⽽进⾏能量转化的机械为流体机械。
3.流体机械按能量转换与传动分为:原动机;⼯作机;液⼒传动机。
4.原动机:将流体的能量转化为机械动⼒能的机械为原动机。
(如⽔轮机、蒸汽轮机)特点:流体能→机械能;流体产⽣动⼒。
5.⼯作机:将机械能转化为流体的能量的机械为⼯作机。
(压缩机.泵.⿎风机)特点:机械能→流体能;流体吸收动⼒6.液⼒传动机:将机械能转化为流体能,然后流体能⼜转化为机械能(液压机械液压马达+液压泵;液⼒机械:液⼒变矩器 ) 特点:机械能→流体能→机械能;流体传递动⼒7.流体机械按流体介质分类(⼯作机):压缩机泵分离机(容积式离⼼式)8.压缩机:将机械能转变为⽓体的能量,给⽓体增压与输送⽓体的称为压缩机。
9.泵:将机械能转变为液体的能量,给液体增压与输送液体的称为泵。
(容离)。
10 容积式压缩机1)按结构分:往复式离⼼式 2) 按排⽓压⼒分①低压: p< 1 MPa②中压: p = 1~10 MPa ③⾼压: p = 10~100 MPa④超⾼压: p > 100 MPa 3)按容积流量分:①微型压缩机qv<1m3/min,N<50W ②⼩型压缩机:qv=1~10m3/min,N<5KW ③中型压缩机:qv=10~100m3/min,N=5~450KW④⼤型压缩机:qv>100m3min,N>=450KW 4)按输送介质类型分:①输送⽓体——压缩机②输送液体——泵③输送粉体——风机11.容积式流体机械的特点优点:①压⼒范围宽。
有真空;低压;中压;⾼压;超⾼压。
⾼压、超⾼压必须⽤容积式,⼯业中有70MPa。
②效率⾼。
热效率达80%以上。
③适应性强,可输送各种介质。
④品种多样,适应各种⼯况及⽤途。
缺点①结构较复杂,易损件多。
②排出不连续,产⽣脉动,往复惯性⼒。
流体机械
第一章概述
流体机械是以流体为工作介质进行能量转换的机械。
广义的流体机械应包括两类:一类是将流体的能量转换为动力能的机械,称为原动机,如水轮机、汽轮机、燃气轮机及蒸汽机等;一类是将原动机的动力能传给流体以增加流体的能量的机械,称为工作机,例如泵及压缩机等。
这两类机械的理论基础、作用原理以至基本结构形式都基本相同,只是所进行的过程相反,所起的作用也是相反的。
前者是经过机器后工质的压力有所降低的机械,后者是介质的压力有所增加的机械。
现在我们要阐述的流体机械只是工作机。
但可以相信在学好工作机后对原动机也就不会完全陌生了。
一、流体机械的分类
基本上有以下两种分类方法。
(一)按所用流体的种类分
1、泵:加压或输送液体的流体机械统称为泵。
(1)叶片式(或动力式):离心泵、轴流泵、混流泵、旋涡泵。
(2)容积式:活塞泵或柱塞泵(包括隔膜泵)、螺杆泵、齿轮泵、滑板泵
(3)其它形式:喷射泵、空气升液器。
2、压气机:加压或输送气体的流体机械统称为压气机。
压气机根据排气压力等级分为以下类型。
(1)通风机: P排<0.015 MPa
(2)鼓风机:0.015 MPa< P排<0.3 MPa
(3)压缩机:P排>0.3MPa
(4)真空泵:P进<0 MPa
(二)按提高流体压力的工作原理主要可分为:
1、容积式流体机械:利用活塞、柱塞或各种形状的转子等元件在流体机械内部空腔中对流体进行挤压,使流体压力提高并排出的机械。
(1)往复式流体机械:往复式活塞(柱塞)泵、往复式压缩机和膜片式压缩机。
(2)。
1.过程工业:以流体型材料(气、液、粉)为处理原料的工业,叫过程工业。
2.过程工业特点:大型化、管道化、连续化、自动化、智能化。
生产效率高、成本低、节能环保、安全可靠、控制先进、人员少。
3.过程设备(静设备):压力容器、塔、反应釜、换热器、储罐、加热炉、管道 等。
也称为:化工设备;压力容器。
4.过程机械(动设备):压缩机、泵、分离机(二机一泵);电机、风机、制冷机、蒸汽轮机、废气轮机 等。
也称为化工机器;流体机械;动力设备;泵与压缩机。
5.流体(Fluid): ①:液体和气体的总称叫流体。
②:具有流动性,又有相似运动规律的介质叫流体③:受任何微小剪切力都能连续变形的物质叫流体。
6.原动机:将流体的能量转化为机械动力能的机械为原动机。
7.工作机:将机械能转化为流体的能量的机械为工作机8.压缩机:将机械能转变为气体的能量,给气体增压与输送气体的称为压缩机。
9.泵:将机械能转变为液体的能量,给液体增压与输送液体的称为泵。
10.分离机:用机械能将混合介质分离开来的机械为分离机.1.容积式压缩机分类:(1)按结构分:① 往复式:活塞式、柱塞式、隔膜式②回转式(2) 按排气压力分:① 低压: p< 1 MPa ② 中压: p = 1~10 MPa③ 高压: p = 10~100 MPa ④ 超高压: p > 100 MPa (3)按容积流量分:① 微型压缩机:② 小型压缩机:③ 中型压缩机: ④ 大型压缩机:(4)按输送介质类型分:① 输送气体—压缩机②输送液体—泵 ③ 输送粉体—风机2.容积式流体机械的特点:优点:① 压力范围宽。
有真空;低压;中压;高压;超高压。
② 效率高。
热效率达80%以上。
③ 适应性强,可输送各种介质。
④ 品种多样,适应各种工况及用途。
缺点:① 结构较复杂,易损件多。
② 排出不连续,产生脉动,往复惯性力。
③ 转速低,排量小。
④ 介质易受油污染。
3.容积式流体机械靠容腔容积的变化来输送介质或转换能量为容积式流体机械。
流体机械目录第一章概论1.1流体机械简介1.2流体机械的分类1.3流体机械的应用第二章水轮机2.1 概论2.2 帕尔登水轮机2.3 法氏水轮机2.4 轴流式水轮机2.5 泵轮机第三章泵3.1 概论3.2 离心泵3.3 特性曲线3.4 轴流泵与斜流泵3.5 往复泵3.6齿轮泵与轮叶泵第四章空气机械4.1 概论4.2 轴流式送风机与压缩机4.3 回转式送风机与压缩机4.4 往复式压缩机4.5 真空泵第一章概论1.1 流体机械简介所谓流体机械(fluid mechanism)系指气体、液体或两者混合流体做为媒介而进行能量转换之机械。
如泵(pump)、压缩机(compressor)、送风机(blower)等系以外界之动力源驱动运转,对流体施加能量,使其压力、速度或位能增加。
另如水轮机(water turbine)、气轮机(gas turbine)、蒸汽轮机(steam turbine)、风力机(wind turbine)等则是以流体本身作为动力源而运转,对外界做功。
1.2 流体机械的分类流体机械依工作流体的不同,可分为两大类:1. 液体机械(hydraulic mechanism)。
2. 空气机械(air mechanism)。
流体机械依能量转换的型式,可分为三大类:1.流体原动机械流体原动机械是指将流体能量转换成机械能之机械,如水轮机、气轮机、蒸汽轮机、风力机等。
2.流体动力机械:流体动力机械是指将机械能转换成流体能量之机械,如泵、风扇机、鼓风机及压缩机等。
3.流体传动机械:流体传动机械是利用流体以达到动力传送目的之机械,如流体连轴器(hydraulic coupling)、扭矩变速器(torque converter)、液压缸等。
1.3 流体机械的应用流体机械在工程上之应用相当多,如:1. 自来水之输送、下水道排水、工厂之工作流体输送等。
2. 气轮机发电系统、蒸汽发电厂、空调系统、飞机喷射引擎等。
3. 水力发电厂所使用之水轮机、风力发电厂所使用之风力轮机。
《流体机械》部分第一章 泵与风机的分类及工作原理1、泵与风机的分类基工作原理2、泵与风机的特性参数水泵:流量,扬程H (单位重量的液体在泵内所获得的总能量,单位为m ),转速,功率(轴功率、有效功率()1000kW Na HQ γ=),效率,允许吸上真空度。
风机:风量,风压P (单位体积的气体在风机内所获得的总能量,单位为Pa ),转速,功率(轴功率、有效功率()1000kW Na HQ =),效率。
第二章 泵与风机的基本理论1、速度三角形2、离心式泵与风机的基本方程式 (1)理论流量:222T r Q D b c ψπ=(2)叶片无限多时的理论压头基本方程:()22111T u u H u c u c g∞=± 222222211221222T u u w w c c H g g g∞---=++(3)叶片出口安装角对压头分配的影响(前弯290β> 、径向290β= 、后弯290β< 叶片叶轮的性能)3、离心式泵与离心风机的典型特性曲线4、轴流风机的速度三角形和基本方程式()21T u u uH c c g=±,()21T u u P u c c ρ=± 5、轴流通风机的特性曲线(特点)全压特性曲线静压特性6、泵与风机的相似理论(1)相似条件:几何形似、运动相似、动力相似(含义)(2)相似定律:彼此相似的泵或风机在相似工况点的压头、流量、功率之间的比例关系,利用相似定律可以将依据模型实验的结果推算出实物的特性,以及当工作介质、转速发生变化后的特性。
2222m m m m D P n P n D ρρ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭322m m m D Q n Q n D ⎛⎫= ⎪⎝⎭3522m m m m D N n N n D ρρ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(3)比例定律:当泵或风机转速变化时,对应工况点的压头、流量和功率分别按转速比的平方、一次方和三次方而变化。