流体输送机械培训ppt课件.ppt

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1、第二章流体输送机械 1流体输送机械流体输送机械：为流体提供机械能的机械设备。：为流体提供机械能的机械设备。作作用用：将将流流体体由由总总比比能能低低处处送送到到总总比比能能高高处处，或或克克服服流流体体流动阻力。流动阻力。按输送流体性质不同分类：按输送流体性质不同分类：泵泵：输送液体的机械，如正位移泵、离心泵等；：输送液体的机械，如正位移泵、离心泵等；压缩机或风机压缩机或风机：输送气体的机械。：输送气体的机械。化工生产系统中流体输送的主要任务是满足对工艺流体的流量化工生产系统中流体输送的主要任务是满足对工艺流体的流量和压强的要求。流体输送系统包括：流体输送管路、流体输送和压强的要求。流体输送系

2、统包括：流体输送管路、流体输送机械、流动参数测控装置。机械、流动参数测控装置。23、流流体体动动力力式式泵泵：利利用用流流体体高高速速喷喷射射时时动动能能或或静静压压能能相相互互转换的原理吸引输送另一种流体。如喷射泵、虹吸泵等。转换的原理吸引输送另一种流体。如喷射泵、虹吸泵等。一、分类一、分类流体输送机械按其工作原理分：流体输送机械按其工作原理分：1、叶叶片片式式泵泵：利利用用高高速速旋旋转转的的叶叶轮轮使使流流体体获获得得动动能能并并转转变变为为静静压压能能。其其流流量量平平均均，也也可可达达到到较较高高的的压压力力。如如离离心心泵泵（化工中用泵（化工中用泵90%以上为离心泵）、旋涡泵、轴流

3、泵等以上为离心泵）、旋涡泵、轴流泵等2、容容积积式式（或或叫叫正正位位移移）泵泵：利利用用活活塞塞或或转转子子的的运运动动改改变变工工作作室室容容积积、周周期期性性地地挤挤压压流流体体使使之之获获得得动动能能或或静静压压能能，优点：容易获得高压。如往复泵，齿轮泵，螺杆泵等。优点：容易获得高压。如往复泵，齿轮泵，螺杆泵等。第一节第一节 液体输送机械液体输送机械3主要由吸入管、排出管和泵体组成。主要由吸入管、排出管和泵体组成。泵泵体体的的主主要要部部件件为为叶叶轮轮和和泵泵壳壳，叶叶轮轮主主要要起起做做功功的的作作用用，而而泵泵壳壳为为蜗蜗壳壳形形，截截面面逐逐渐渐扩扩大大，导导致致流流速速减减小

4、小从从而而使使液液体的压力上升。此外还有泵轴、导轮、密封和平衡装置。体的压力上升。此外还有泵轴、导轮、密封和平衡装置。二、离心泵二、离心泵1、结构和主要部件、结构和主要部件离心泵的主要结构离心泵的主要结构4（1 1）叶轮）叶轮通常由通常由68片（最多片（最多12片）后弯的叶片组成，叶轮安装在泵片）后弯的叶片组成，叶轮安装在泵轴上，并放在泵壳内；是离心泵的关键部件。轴上，并放在泵壳内；是离心泵的关键部件。作用作用：将原动机的机械能传给液体，使通过离心泵的液体静：将原动机的机械能传给液体，使通过离心泵的液体静压能和动能均有所提高。压能和动能均有所提高。分类分类：A：敞式叶轮：敞式叶轮没有前、后盖板

5、；结构简单，清洗没有前、后盖板；结构简单，清洗方便；但是液体易发生倒流，效率方便；但是液体易发生倒流，效率较低；适合于输送浆液和含有固体较低；适合于输送浆液和含有固体悬浮物的液体，不易堵塞。悬浮物的液体，不易堵塞。5B：半蔽式叶轮：半蔽式叶轮吸液口一侧无盖板，而在另一侧有后轮盖。结构简单，但吸液口一侧无盖板，而在另一侧有后轮盖。结构简单，但效率也较低；适用于输送悬浮液。效率也较低；适用于输送悬浮液。6C：蔽式叶轮：蔽式叶轮有前后轮盖；结构较复杂，造价较高；效率较高，适于输送有前后轮盖；结构较复杂，造价较高；效率较高，适于输送清洁流体；应用广泛。清洁流体；应用广泛。7叶轮按其吸液方式不同可分为单

6、吸式和双吸式两种：叶轮按其吸液方式不同可分为单吸式和双吸式两种：传递机械能的主要部件，转动时承受很大的扭矩。传递机械能的主要部件，转动时承受很大的扭矩。悬臂式：用于小型离心泵；将叶轮固定在泵轴的一端，并悬臂式：用于小型离心泵；将叶轮固定在泵轴的一端，并通过键或者叶轮与泵轴的螺栓连接来传递扭矩。通过键或者叶轮与泵轴的螺栓连接来传递扭矩。单梁式：用于大型离心泵或多级离心泵；将叶轮固定在泵轴单梁式：用于大型离心泵或多级离心泵；将叶轮固定在泵轴的中间，主要用平键来传递扭矩的中间，主要用平键来传递扭矩（2 2）泵轴）泵轴8（3 3）泵壳）泵壳沿叶轮旋转方向，泵壳与叶轮之沿叶轮旋转方向，泵壳与叶轮之间形成

7、一个截面逐渐扩大的通道，间形成一个截面逐渐扩大的通道，出口截面最大。从叶轮四周甩出出口截面最大。从叶轮四周甩出的高速液体在通道内逐渐降低速的高速液体在通道内逐渐降低速度，既可将液体的大部分动能转度，既可将液体的大部分动能转换为静压能，从而提高液体的压换为静压能，从而提高液体的压力，又可减少液体因流速过大而力，又可减少液体因流速过大而引起泵体内部的能量消耗引起泵体内部的能量消耗作作用用：封封闭闭叶叶轮轮，以以便便使使叶叶轮轮吸吸入入和和排排出出液液体体；汇汇集集液液体体，转换能量。转换能量。吸入口：位于泵壳中央，与吸入管相接，装有吸入口：位于泵壳中央，与吸入管相接，装有底阀底阀防止液体倒流；防止

8、液体倒流；排出口：位于泵壳外缘，切线方向。排出口：位于泵壳外缘，切线方向。9(4)(4)导轮导轮导轮上叶片弯曲方向与叶轮上叶片的旋转方向相反，其弯曲角导轮上叶片弯曲方向与叶轮上叶片的旋转方向相反，其弯曲角度恰好与液体从叶轮流出的方向相适应。度恰好与液体从叶轮流出的方向相适应。作用：作用：使高速液体流过时，能均匀而平缓地降低流速，调整流向，使高速液体流过时，能均匀而平缓地降低流速，调整流向，减少机械能损失。减少机械能损失。10（5 5）轴封装置）轴封装置泵轴与泵壳间的密封，分为填料密封和机械密封泵轴与泵壳间的密封，分为填料密封和机械密封作用：作用：防止泵内高压液体沿间隙漏出，或外界空气以相反方防

9、止泵内高压液体沿间隙漏出，或外界空气以相反方向漏入泵内。向漏入泵内。填填料料密密封封：又又称称填填料料函函，或或者者盘盘根根箱箱，一一般般采采用用浸浸油油或或涂涂石石墨墨的的石石棉棉绳绳等等作作为为填填料料。简简单单易易行行，但但维维修修工工作作量量大大，容容易易泄漏；不适用于易燃，易爆，有毒或者贵重液体的输送。泄漏；不适用于易燃，易爆，有毒或者贵重液体的输送。填料套填料套填料环填料环填料填料填料压盖填料压盖双头螺栓双头螺栓螺母螺母11机械密封机械密封：又称端面密封，：又称端面密封，结构复杂，精度要求高，价格贵，结构复杂，精度要求高，价格贵，装卸和更换零件不便；但密封性能好，寿命长，功率消耗小

10、，装卸和更换零件不便；但密封性能好，寿命长，功率消耗小，安全性好。安全性好。动环动环静环静环弹簧弹簧由由装装在在轴轴上上的的动动环环6 6和和固固定定在在泵泵壳壳上上的的静静环环7 7所所组组成成，两两环环的的接接触触端端面面随随泵泵的的运运转转做做相相对对运运动动时时，借借助助弹弹簧簧力力的的作作用用相相互互紧贴而起密封作用。紧贴而起密封作用。12（6 6）轴向推力平衡装置）轴向推力平衡装置产生原因：产生原因：单单吸吸式式离离心心泵泵，叶叶轮轮前前后后轮轮盖盖面面积积不不等等，受受力力不不同同，将将叶叶轮轮推推向吸入口一侧。向吸入口一侧。平衡孔：叶轮后轮盖上开孔；平衡孔：叶轮后轮盖上开孔；平

11、衡管：泵壳上的接管通到泵的吸入口；平衡管：泵壳上的接管通到泵的吸入口；平衡盘：用于多级离心泵，设在最后一级叶轮的后面。平衡盘：用于多级离心泵，设在最后一级叶轮的后面。解决方法：解决方法：1314液液体体离离开开叶叶轮轮进进入入蜗蜗壳壳后后在在蜗蜗壳壳的的约约束束下下继继续续沿沿切切向向流流动动，由由于于蜗蜗壳壳流流道道逐逐渐渐扩扩大大，流流体体速速度度不不断断下下降降，因因而而其其动动能能减减小小，静静压压能能增增加加，使使液液体体压压力力上上升升，最最后后沿沿切切向向流流出出蜗蜗壳壳进进入入排排出出管管路路。而而泵泵内内流流体体在在叶叶轮轮中中心心入入口口处处由由于于加加速速而而减减压压，叶

12、叶轮轮中中心处形成真空，使外面液体在大气压下进入泵。心处形成真空，使外面液体在大气压下进入泵。2、离心泵的工作原理、离心泵的工作原理液液体体由由叶叶轮轮中中心心处处进进入入离离心心泵泵，随随着着叶叶轮轮高高速速旋旋转转，并并在在离离心心力力作作用用下下沿沿着着叶叶片片之之间间的的通通道道向向外外缘缘运运动动，速速度度不不断断增增加加，机械能不断提高直至到达外缘。机械能不断提高直至到达外缘。153、离心泵的主要性能参数、离心泵的主要性能参数（1）流流量量Q：泵泵的的送送液液能能力力，指指泵泵单单位位时时间间实实际际输输出出的的液液体体量量，单位单位m3/s,m3/h，取决于泵的结构、尺寸和转速。

13、，取决于泵的结构、尺寸和转速。（2）压压头头H：又又叫叫扬扬程程，指指离离心心泵泵对对单单位位重重量量的的液液体体所所提提供供的能量的能量，单位为，单位为J/N或或m液柱。取决于泵的结构、转速和流量液柱。取决于泵的结构、转速和流量Hf,1-2016（3）功率）功率有效功率：有效功率：Ne=QHg=weW轴功率：轴功率：N=Ne/电动机功率：轴功率除以传动效率，传动效率电动机功率：轴功率除以传动效率，传动效率96%（4）效率）效率反映离心泵运转过程的能量损失反映离心泵运转过程的能量损失容容积积损损失失：一一部部份份已已获获得得能能量量的的高高压压液液体体由由叶叶轮轮出出口口处处通通过过叶叶轮轮与

14、与泵泵壳壳间间的的缝缝隙隙或或从从平平衡衡孔孔泄泄漏漏返返回回到到叶叶轮轮入入口口处处的的低低压区造成能量损失。压区造成能量损失。解解决决方方法法：使使用用半半蔽蔽式式和和蔽蔽式式叶叶轮轮。蔽蔽式式叶叶轮轮容容积积损损失失量量小小，但但叶叶轮轮内内流流道道易易堵堵塞塞，只只适适宜宜输输送送清清洁洁液液体体。开开式式叶叶轮轮不不易易堵塞，但容积损失大故效率低。半蔽式介于二者之间。堵塞，但容积损失大故效率低。半蔽式介于二者之间。17解解决决方方法法：蜗蜗壳壳的的形形状状按按液液体体离离开开叶叶轮轮后后的的自自由由流流动动轨轨迹迹螺螺旋旋线设计，可使液体动压头转换为静压头的过程中能量损失最小。线设计

15、，可使液体动压头转换为静压头的过程中能量损失最小。水水力力损损失失：进进入入离离心心泵泵的的黏黏性性液液体体在在流流动动过过程程中中由由于于叶叶片片间间的的环流和摩擦阻力以及液体在泵壳中由冲击而造成的能量损失。环流和摩擦阻力以及液体在泵壳中由冲击而造成的能量损失。在蜗壳内安装固定导轮和采取后向叶片均可减少水力损失，提在蜗壳内安装固定导轮和采取后向叶片均可减少水力损失，提高水力效率。高水力效率。机机械械损损失失：泵泵轴轴与与轴轴承承之之间间、泵泵轴轴与与密密封封填填料料之之间间等等产产生生的的机机械摩擦造成的能量损失。械摩擦造成的能量损失。解决方法：解决方法：保持轴承润滑，保持填料压盖松紧适度。

16、保持轴承润滑，保持填料压盖松紧适度。泵的总效率：泵的总效率：=QHM小泵小泵：0.50.7，大泵，大泵：可达：可达0.9效率与流量有关，额定流量：泵在最高效率时的流量效率与流量有关，额定流量：泵在最高效率时的流量184、离心泵的特性曲线及其影响因素、离心泵的特性曲线及其影响因素（1）特性曲线：）特性曲线：描描述述压压头头、轴轴功功率率、效效率率与与流流量量关关系系（HQ、NQ、Q）的的曲曲线线。对对实实际际流流体体，这这些些曲曲线线尚尚难难以以理理论论推推导导，而是由实验测定。而是由实验测定。HN离离心心泵泵的的特特性性曲曲线线反反映映了了泵泵的的基基本本性性能能，由由制制造造厂厂附附于于产产

17、品品样样本本中中，是是指指导导正正确确选选择择和和操操作作离离心心泵泵的的主主要依据。要依据。1920离心泵性能曲线测试实验离心泵性能曲线测试实验21 HNHQ曲曲线线代代表表的的是是在在一一定定转转速速下下流流体体流流经经离离心心泵泵所所获获得得的的能能量量与与流流量量的的关关系系，是是最最为为重重要要的的一一条条特特性性曲曲线。线。曲曲线线特特点点：扬扬程程H 随随流流量量Q 的增加而下降。的增加而下降。HQ 曲线曲线有的离心泵在小流量时有驼峰，即同一压头下有两个不同有的离心泵在小流量时有驼峰，即同一压头下有两个不同的流量，在驼峰附近操作时泵工作不稳定，压头损失大，的流量，在驼峰附近操作时

18、泵工作不稳定，压头损失大，效率低，故一般不应在此区域内操作。效率低，故一般不应在此区域内操作。22NQ 曲线曲线 HN轴轴功功率率 N：随随流流量量增增加加而而增增大大，流流量量为为0 0时时轴轴功功率率最最小小，但但不不为为0 0（泵泵启启动动时时要要关关出出口口阀阀，使使起起动动电电流流减减小以保护电机。小以保护电机。）。）。有有效效功功率率Ne：流流体体从从泵泵获获得得的的实实际际功功率率，可可直直接接由由泵的流量和扬程求得泵的流量和扬程求得 23随随流流量量增增大大，泵泵的的效效率率曲曲线线出出现现一一极极大大值值即即最最高高效效率率点点，在在与之对应的流量下工作，泵的能量损失最小。与

19、之对应的流量下工作，泵的能量损失最小。Q 曲线曲线 HN离离心心泵泵铭铭牌牌上上标标出出的的H、Q、N 性性能能参参数数即即为为最最高高效效率率时时的的数数据据，称称为为“最最佳佳工工况况参参数数”。一一般般将将最最高高效效率率值值的的92%的的范范围围称称为为泵泵的的高高效效区区，泵泵应应尽尽量量在在该该范范围围内内操操作。作。24（2）影响离心泵特性的因素）影响离心泵特性的因素由由制制造造厂厂提提供供的的离离心心泵泵的的特特性性曲曲线线是是在在一一定定转转速速下下用用20的的清清水水为为工工质质实实验验测测定定的的。若若输输送送的的液液体体性性质质与与此此相相差差较较大大时时，泵的特性曲线

20、将发生变化，应加以修正。泵的特性曲线将发生变化，应加以修正。理理论论分分析析表表明明,流流量量和和压压头头与与液液体体密密度度无无关关，说说明明离离心心泵泵的的HQ 曲曲线线不不随随液液体体密密度度而而变变，Q 曲曲线线也也不不随随液液体体密密度度而而变变。离离心心泵泵所所需需的的轴轴功功率率则则随随液液体体密密度度的的增增加加而而增增加加，即即 NQ 曲线要变。曲线要变。注意注意：叶轮进、出口的压差：叶轮进、出口的压差 p 正比于液体密度。正比于液体密度。液体密度的影响液体密度的影响25泵启动前空气未排尽或运转中有空气漏入，使泵内流体平均泵启动前空气未排尽或运转中有空气漏入，使泵内流体平均密

21、度下降，导致叶轮进、出口压差减小。会使泵入口处的真密度下降，导致叶轮进、出口压差减小。会使泵入口处的真空度减小、吸入流量下降。严重时泵将无法吸上液体。空度减小、吸入流量下降。严重时泵将无法吸上液体。因此：因此：离心泵启动之前要进行离心泵启动之前要进行“灌泵灌泵”，防止泵不能产生足，防止泵不能产生足够压差吸入液体，产生够压差吸入液体，产生“气缚气缚”现象现象，俗称，俗称“不上量不上量”。解解决决方方法法：离离心心泵泵工工作作时时、尤尤其其是是启启动动时时一一定定要要保保证证液液体体连连续续的的条条件件。可可采采用用设设置置底底阀阀、启启动动前前灌灌泵泵、使使泵泵的的安安装装位位置置低于吸入液面等

22、措施。低于吸入液面等措施。液体黏度的影响液体黏度的影响液液体体黏黏度度的的改改变变将将直直接接改改变变其其在在离离心心泵泵内内的的能能量量损损失失，因因此此，HQ、NQ、Q 曲曲线线都都将将随随之之而而变变。液液体体运运动动黏黏度度 u液液。而通常。而通常hfu2，因此输送相同的质量流量，气体，因此输送相同的质量流量，气体输送要求压头更高；输送要求压头更高；(3)气体可压缩，在输送时气体可压缩，在输送时p变化，其变化，其V和和T随之而变。气体输送随之而变。气体输送机械结构更复杂，影响因素也更多。机械结构更复杂，影响因素也更多。80输送机械输送机械出口压强（表压）出口压强（表压）压缩比压缩比通风

23、机（通风机（Fan）15kPa11.15鼓风机（鼓风机（Blower）15kPa0.3MPa0.3MPa4真空泵（真空泵（Vacuumpump）大气压大气压减压抽吸减压抽吸分类：按照终压和压缩比不同分类：按照终压和压缩比不同81作用作用气体输送：气体输送：为克服输送的流动阻力，需要提高气体的压强。为克服输送的流动阻力，需要提高气体的压强。产生高压气体：产生高压气体：有些化学反应或单元操作需高压，如氨合成、冷冻等，需将有些化学反应或单元操作需高压，如氨合成、冷冻等，需将气体压强提至几十、几百甚至上千个大气压。气体压强提至几十、几百甚至上千个大气压。产生真空：产生真空：有些单元操作，如过滤、蒸发、

24、蒸馏等，要在真空下进行，有些单元操作，如过滤、蒸发、蒸馏等，要在真空下进行，需从设备中抽出气体，以产生真空。需从设备中抽出气体，以产生真空。82一、一、通风机（通风机（Fan）常用通风机按其结构形式有轴流式和离心式两类。常用通风机按其结构形式有轴流式和离心式两类。轴流式通风机：排风量大，风压很小，仅用于通风换气，不用轴流式通风机：排风量大，风压很小，仅用于通风换气，不用于气体输送；于气体输送；离心式通风机应用十分广泛，按其风压可分为：离心式通风机应用十分广泛，按其风压可分为：低压离心通风机：出口风压小于低压离心通风机：出口风压小于1.0kPa（表压）（表压）中压离心通风机：出口风压中压离心通风

25、机：出口风压1.03.0kPa（表压）（表压）高压离心通风机：出口风压高压离心通风机：出口风压3.015.0kPa（表压）（表压）83（一）（一）离心通风机的离心通风机的基本结构基本结构和工作原理和工作原理机壳断面有方形和圆形两种，一般低、中压通风机多是方形，机壳断面有方形和圆形两种，一般低、中压通风机多是方形，高压的多为圆形；高压的多为圆形；叶片数多且短，低压通风机的叶片常是平直的，与轴心成辐射叶片数多且短，低压通风机的叶片常是平直的，与轴心成辐射状安装；状安装；前弯叶片的通风机送风量大，但效率低；高压、高效通前弯叶片的通风机送风量大，但效率低；高压、高效通风机的叶片通常是后弯叶片。风机的叶

26、片通常是后弯叶片。1 1机壳机壳2 2叶轮叶轮3 3吸入口吸入口4 4排出口排出口84（二）性能参数和特性曲线（二）性能参数和特性曲线性能参数性能参数风量：风量：单位时间内从风机出口排出的气体体积，并单位时间内从风机出口排出的气体体积，并以风机进口以风机进口处气体的状态计处气体的状态计，以，以Q表示，单位为表示，单位为m3h-1；取决于风机结构、尺寸取决于风机结构、尺寸(叶轮直径与叶片宽度叶轮直径与叶片宽度)和转速和转速风压风压以以通通风风机机进进口口、出出口口为为1、2截截面面，忽忽略略阻阻力力损损失失，列列柏柏努努利利方程：方程：单位体积的气体流过风机时所获得的能量，以单位体积的气体流过风

27、机时所获得的能量，以pT表示，单位表示，单位Jm-3=Pa；离心通风机的风压取决于风机的结构、叶轮尺寸、转速与进离心通风机的风压取决于风机的结构、叶轮尺寸、转速与进入风机的气体密度。入风机的气体密度。85空气直接由大气吸入时空气直接由大气吸入时u1 0，且，且(z2-z1)可忽略，则：可忽略，则：测测定定通通风风机机特特性性曲曲线的依据线的依据动风压动风压静风压静风压全风压全风压轴功率和效率：轴功率和效率：N=QpT/特性曲线特性曲线由于离心机有全风压和静风之分，所由于离心机有全风压和静风之分，所以特性曲线有以特性曲线有pTQ，psQ，NQ，Q四条曲线四条曲线86标定条件为标定条件为20、1a

28、tm、air。若输送气体条件不同时，应加。若输送气体条件不同时，应加以换算：以换算：当所输送的气体条件与上述试验条件不同时，轴功率应换算为当所输送的气体条件与上述试验条件不同时，轴功率应换算为：(三）选型三）选型根据柏努利方程式，计算输送系统所需的实际风压根据柏努利方程式，计算输送系统所需的实际风压pT，并换，并换算成标准条件下的风压算成标准条件下的风压pT。根据所输气体性质根据所输气体性质(如清洁空气，易燃、易爆或腐蚀性气体以如清洁空气，易燃、易爆或腐蚀性气体以及含尘气体等及含尘气体等)与风压范围，定风机类型。与风压范围，定风机类型。根据实际风量根据实际风量Q(以风机进口状态计以风机进口状态

29、计)与实验条件下的风压与实验条件下的风压pT，从风机样本或产品目录中的特性曲线或性能表选择合适的机号，从风机样本或产品目录中的特性曲线或性能表选择合适的机号，选择的原则与离心泵相同。选择的原则与离心泵相同。879-19D9-19D高压离心通风机高压离心通风机GY4-73 GY4-73 型锅炉型锅炉离心通、引风机离心通、引风机DKT-2DKT-2系列低噪声离心通风机系列低噪声离心通风机B30B30防爆轴流通风机防爆轴流通风机高温离心通风机高温离心通风机88二、二、鼓风机（鼓风机（Blower）离心鼓风机离心鼓风机89单级风机风压低，风压高的离心鼓风机用多级，结构与多级单级风机风压低，风压高的离心

30、鼓风机用多级，结构与多级离心泵类似。离心泵类似。离心鼓风机气量大，出口风压不高，离心鼓风机气量大，出口风压不高，0.3MPa（表压），即（表压），即压缩比不大，无需冷却，各级叶轮直径大致相同。压缩比不大，无需冷却，各级叶轮直径大致相同。多级低速离心鼓风机多级低速离心鼓风机工作原理：与离心泵相同。工作原理：与离心泵相同。90罗茨鼓风机罗茨鼓风机由机壳和腰形转子组成；由机壳和腰形转子组成；两两转转子子之之间间、转转子子与与机机壳壳之之间间间间隙很小，无过多泄漏；隙很小，无过多泄漏；改改变变两两转转子子的的旋旋转转方方向向，则则吸吸入入与排出口互换。与排出口互换。结构及结构及工作原理工作原理91结构

31、简单，无吸入和排出活门，排气连续；结构简单，无吸入和排出活门，排气连续；制造技术复杂，效率较低；制造技术复杂，效率较低；适用于常温、压力不高而流量较大的场合。适用于常温、压力不高而流量较大的场合。Qn与出口压无关；与出口压无关；出口阀不可全关出口阀不可全关，旁路调流量；旁路调流量；应安装稳压气罐和安全阀；应安装稳压气罐和安全阀；工作温度工作温度不超过不超过85，以防转子因热膨胀而卡住；，以防转子因热膨胀而卡住；罗茨鼓风机的出口压一般不超过罗茨鼓风机的出口压一般不超过80kPa（表）；（表）；出口压强过高，泄漏量增加，效率降低。出口压强过高，泄漏量增加，效率降低。说明说明特点特点92L6LD 系

32、列系列L10WDA 系列系列L4LD 系列系列3R5WD 系列系列93三、三、压缩机（压缩机（Compressor）往复式压缩机往复式压缩机结构和工作原理结构和工作原理结构：与往复泵同结构：与往复泵同气缸气缸活塞活塞进气阀进气阀排气阀排气阀工作原理：靠活塞往复运动和活工作原理：靠活塞往复运动和活门交替动作将气体吸入和压出。门交替动作将气体吸入和压出。气体在压缩过程中体积气体在压缩过程中体积、密度、密度、温度、温度。活塞行程终点与气缸端盖间有一活塞行程终点与气缸端盖间有一定容积；防止活塞受热膨胀后活定容积；防止活塞受热膨胀后活塞与气缸盖发生碰撞，方便安装塞与气缸盖发生碰撞，方便安装其它部件。其它

33、部件。“余隙余隙”94往复式压缩机的工作过程往复式压缩机的工作过程工作循环工作循环压缩阶段压缩阶段排气阶段排气阶段余隙膨胀阶段余隙膨胀阶段吸气阶段吸气阶段V VP P1 12 23 34 4V V1 1V V2 2V V3 3V V4 4P P1 1P P2 295被压缩后气体的温度被压缩后气体的温度VP1234V1V2V3V4P1P22 2“12：等温压缩：等温压缩：12：绝热压缩：绝热压缩：12“：多变压缩：多变压缩：故：压缩比故：压缩比P2/P1T2;kT2;T2T2”T296余隙系数和容积系数余隙系数和容积系数余隙系数余隙系数：余隙容积余隙容积V3占活塞一次扫过气缸容积占活塞一次扫过气

34、缸容积(V1-V3)的分率。的分率。容积系数容积系数0：吸入气量吸入气量(V1-V4)占活塞一次扫过气缸容积占活塞一次扫过气缸容积(V1-V3)的的分率分率VP12345678V1V2V3V4P1P2P2/P1或余隙系数或余隙系数0气缸利用率气缸利用率；恒定，压缩比恒定，压缩比00时，气缸余隙内的气体从时，气缸余隙内的气体从P2膨胀到膨胀到P1后，充满整个气缸，不能吸入新的气体后，充满整个气缸，不能吸入新的气体压缩极限压缩极限。97多级压缩多级压缩98采用多级压缩的理由采用多级压缩的理由避免排出气体温度过高；避免排出气体温度过高；提高气缸容积利用率；提高气缸容积利用率；压缩机结构更为合理。压缩

35、机结构更为合理。压缩比压缩比8 8，一般采用多级压缩。，一般采用多级压缩。减少功耗，提高压缩机的经济性；减少功耗，提高压缩机的经济性；99说明说明设置级间冷却器，降低被压缩后的气体温度；设置级间冷却器，降低被压缩后的气体温度；设置气液分离器分离气体中夹带的润滑油及冷却水；设置气液分离器分离气体中夹带的润滑油及冷却水；气体被压缩后，气体被压缩后，P，V气缸直径气缸直径，壁厚，壁厚；理论上级数越多，所需功越接近于等温压缩过程的功，但流程理论上级数越多，所需功越接近于等温压缩过程的功，但流程复杂，阻力损失复杂，阻力损失。一般采用。一般采用26级压缩，级压缩比为级压缩，级压缩比为35；n级压缩，总压缩

36、比级压缩，总压缩比P2/P1，每级，每级(P2/P1)1/n，总功，总功每级压缩比相等时，每级所需外功相等，总功最小。每级压缩比相等时，每级所需外功相等，总功最小。100 离心压缩机离心压缩机 又称透平压缩机，主要结构和工又称透平压缩机，主要结构和工作原理与离心鼓风机相似，但有更作原理与离心鼓风机相似，但有更多的叶轮级数，通常在多的叶轮级数，通常在1010级以上，级以上，因此可产生很高的风压；因此可产生很高的风压；由于压缩比较高，气体体积收缩大，温升高，所以压缩机常分由于压缩比较高，气体体积收缩大，温升高，所以压缩机常分成几段，每段又包括若干级，叶轮直径逐级减小，且在段间设有成几段，每段又包括

37、若干级，叶轮直径逐级减小，且在段间设有中间冷却器；中间冷却器；101 离心压缩机具有机体体积较小，离心压缩机具有机体体积较小，流量大，供气均匀，运动平稳，易流量大，供气均匀，运动平稳，易损部件少和维修较方便等一系列优损部件少和维修较方便等一系列优点；点；但制造精度要求极高，否则，在但制造精度要求极高，否则，在高转速情况下将会产生很大的噪音高转速情况下将会产生很大的噪音和振动；和振动；离心式压缩机在合成氨工业和石油化工中有很多应用，其压强离心式压缩机在合成氨工业和石油化工中有很多应用，其压强可达几十可达几十MPa，流量可达几十万，流量可达几十万m3h-1。102四、四、真空泵（真空泵（Vacuu

38、m Pump Vacuum Pump）水环真空泵水环真空泵由圆形泵壳和有辐射状叶片的叶轮由圆形泵壳和有辐射状叶片的叶轮组成，叶轮偏心安装。泵内装一定组成，叶轮偏心安装。泵内装一定的水，叶轮旋转时水形成水环，将的水，叶轮旋转时水形成水环，将叶片间的空隙分隔为大小不等的气叶片间的空隙分隔为大小不等的气室，而当气室由小变大时、形成真室，而当气室由小变大时、形成真空吸入气体；当气室由大到小时，空吸入气体；当气室由大到小时，气体被压缩排出。气体被压缩排出。103属湿式真空泵，结构简单；属湿式真空泵，结构简单；旋转部分机械摩擦小，使用寿命长，旋转部分机械摩擦小，使用寿命长，操作可靠操作可靠适于抽吸夹带有液

39、体的气体；适于抽吸夹带有液体的气体；但效率低，但效率低，3050%3050%，能造成真空度受，能造成真空度受泵内介质蒸汽压的限制。泵内介质蒸汽压的限制。特点特点104旋片真空泵旋片真空泵 由泵壳、带有两个旋片的偏心转子和排气阀片组成由泵壳、带有两个旋片的偏心转子和排气阀片组成 泵工作时旋片始终将泵腔分为吸气、排气两个工作室，转子泵工作时旋片始终将泵腔分为吸气、排气两个工作室，转子每转一周，完成两次吸、排气过程。每转一周，完成两次吸、排气过程。105 干式真空泵；干式真空泵；适用于抽除干燥或含有少量可凝性蒸汽的气体，不适宜抽除适用于抽除干燥或含有少量可凝性蒸汽的气体，不适宜抽除含尘和对润滑油起化

40、学反应的气体。含尘和对润滑油起化学反应的气体。可达较高的真空度，如能有效控制管路与泵等接口处的空气可达较高的真空度，如能有效控制管路与泵等接口处的空气漏入，且采用高质量的真空油，真空度可达漏入，且采用高质量的真空油，真空度可达99.99%99.99%以上。以上。特点特点106喷射真空泵喷射真空泵 利用工作流体通过喷嘴利用工作流体通过喷嘴高速射流产生真空将气体高速射流产生真空将气体吸入，在泵体内与工质混吸入，在泵体内与工质混合后排出；合后排出；工作流体工作流体-蒸汽或液体；蒸汽或液体；结构简单，无运动部件，效率低，工质消耗大。单级可达结构简单，无运动部件，效率低，工质消耗大。单级可达90%90%

41、的真空度，多级喷射泵可得更高的真空度。的真空度，多级喷射泵可得更高的真空度。107W W 系列水力喷射器系列水力喷射器CP CP 型系列喷射泵型系列喷射泵108绪绪 论论1、三传一反的概念三传一反的概念2、研究本学科的基本方法、研究本学科的基本方法实验研究法（经验法）实验研究法（经验法）数学模型法（半经验半理论的方法）数学模型法（半经验半理论的方法）3、研究单元过程的基本工具、研究单元过程的基本工具物料衡算物料衡算能量衡算能量衡算系统的平衡关系系统的平衡关系过程速率过程速率109第一章第一章 流体流动流体流动1、连续介质假定、连续介质假定2、流体的黏性、流体的黏性3、压强的表示方法、压强的表示

42、方法注意：单位注意：单位Pas和和mPas4、流体静力学基本方程式、流体静力学基本方程式110注意使用条件：注意使用条件：静止、连续、不可压缩静止、连续、不可压缩的同一流体的同一流体5、压差计、压差计普通普通 U 型管压差计型管压差计倒置倒置 U 型管压差计型管压差计6、流体流动的基本概念、流体流动的基本概念体积流量、质量流量、流速及其换算关系体积流量、质量流量、流速及其换算关系1117 7、流型与雷诺数、流型与雷诺数层流、湍流的概念及判据层流、湍流的概念及判据雷诺数雷诺数8、不可压缩流体的连续性方程、不可压缩流体的连续性方程9、机械能平衡方程式机械能平衡方程式-柏努利方程柏努利方程及其应用及

43、其应用(本章重点本章重点)112使用柏努利方程解题需注意的几点：使用柏努利方程解题需注意的几点：(1)画出流动系统的示意图，把有关的数据标注在图上。画出流动系统的示意图，把有关的数据标注在图上。(2)选取进、出截面，确定衡算范围。选取进、出截面，确定衡算范围。(3)为确定流体的位能，须选定基准水平面。为确定流体的位能，须选定基准水平面。(4)柏努利方程式中各物理量必须采用一致的单位。柏努利方程式中各物理量必须采用一致的单位。11310、阻力损失的计算、阻力损失的计算计算直管阻力损失的通式计算直管阻力损失的通式层流时层流时湍流时：由因次分析法得到湍流时：由因次分析法得到由摩擦系数曲线图查得由摩擦

44、系数曲线图查得 局部阻力损失计算局部阻力损失计算阻力系数法阻力系数法当量长度法当量长度法11411、流量测量、流量测量文丘里流量计：原理、结构、计算式文丘里流量计：原理、结构、计算式孔板流量计：原理、结构、计算式孔板流量计：原理、结构、计算式转子流量计转子流量计：原理、结构、计算式：原理、结构、计算式115第二章第二章 流体输送机械流体输送机械离心泵的结构、工作原理离心泵的结构、工作原理离心泵的主要性能参数：流量离心泵的主要性能参数：流量Q、压头、压头(扬程扬程)H、功率、功率、效率效率离心泵的特性曲线及其影响因素离心泵的特性曲线及其影响因素特性曲线：特性曲线：HQ、NQ、Q曲线曲线影响离心泵

45、特性的因素：流体密度、黏度、叶轮转影响离心泵特性的因素：流体密度、黏度、叶轮转速、叶轮直径速、叶轮直径一、离心泵一、离心泵116气缚现象、气蚀现象、安装高度气缚现象、气蚀现象、安装高度临界汽蚀余量临界汽蚀余量(NPSH)c有效汽蚀余量有效汽蚀余量(NPSH)a离心泵的允许安装高度离心泵的允许安装高度离心泵的工作点与流量调节离心泵的工作点与流量调节管路特性曲线管路特性曲线离心泵的工作点离心泵的工作点：泵的扬程曲线：泵的扬程曲线(HQ 线线)与管路特与管路特性曲线性曲线的交点的交点流量调节：流量调节：改变管路特性曲线：调节阀门开度改变管路特性曲线：调节阀门开度改变泵改变泵HQ特性曲线：改变电机转速

46、特性曲线：改变电机转速往复泵的结构和工作原理往复泵的结构和工作原理气体输送机械分类气体输送机械分类：通风机、鼓风机、压缩机、真空泵通风机、鼓风机、压缩机、真空泵离心泵的并联和串联离心泵的并联和串联离心泵的类型与选用离心泵的类型与选用 往复泵的主要性能参数和特性曲线往复泵的主要性能参数和特性曲线往复泵的工作点与流量调节往复泵的工作点与流量调节三、气体输送机械三、气体输送机械往复式压缩机的结构和工作原理往复式压缩机的结构和工作原理常见通风机和鼓风机的类型及各自特点常见通风机和鼓风机的类型及各自特点二、往复泵二、往复泵118往复式压缩机的工作过程：四个阶段，气体压缩后的温度，工往复式压缩机的工作过程

47、：四个阶段，气体压缩后的温度，工作循环的功，余隙系数和容积系数作循环的功，余隙系数和容积系数多级压缩的原因多级压缩的原因往复压缩机的主要性能参数往复压缩机的主要性能参数真空泵的主要类型真空泵的主要类型大作业：青岛市高层住宅二次供水费每吨收取大作业：青岛市高层住宅二次供水费每吨收取0.30.3元，请通过元，请通过计算得到此收费的依据计算得到此收费的依据1、不是井里没有水，而是你挖的不够深。不是成功来得慢，而是你努力的不够多。2、孤单一人的时间使自己变得优秀，给来的人一个惊喜，也给自己一个好的交代。3、命运给你一个比别人低的起点是想告诉你，让你用你的一生去奋斗出一个绝地反击的故事，所以有什么理由不

48、努力!4、心中没有过分的贪求，自然苦就少。口里不说多余的话，自然祸就少。腹内的食物能减少，自然病就少。思绪中没有过分欲，自然忧就少。大悲是无泪的，同样大悟无言。缘来尽量要惜，缘尽就放。人生本来就空，对人家笑笑，对自己笑笑，笑着看天下，看日出日落，花谢花开，岂不自在，哪里来的尘埃!5、心情就像衣服，脏了就拿去洗洗，晒晒，阳光自然就会蔓延开来。阳光那么好，何必自寻烦恼，过好每一个当下，一万个美丽的未来抵不过一个温暖的现在。6、无论你正遭遇着什么，你都要从落魄中站起来重振旗鼓，要继续保持热忱，要继续保持微笑，就像从未受伤过一样。7、生命的美丽，永远展现在她的进取之中;就像大树的美丽，是展现在它负势向

49、上高耸入云的蓬勃生机中;像雄鹰的美丽，是展现在它搏风击雨如苍天之魂的翱翔中;像江河的美丽，是展现在它波涛汹涌一泻千里的奔流中。8、有些事，不可避免地发生，阴晴圆缺皆有规律，我们只能坦然地接受;有些事，只要你愿意努力，矢志不渝地付出，就能慢慢改变它的轨迹。9、与其埋怨世界，不如改变自己。管好自己的心，做好自己的事，比什么都强。人生无完美，曲折亦风景。别把失去看得过重，放弃是另一种拥有;不要经常艳羡他人，人做到了，心悟到了，相信属于你的风景就在下一个拐弯处。10、有些事想开了，你就会明白，在世上，你就是你，你痛痛你自己，你累累你自己，就算有人同情你，那又怎样，最后收拾残局的还是要靠你自己。11、人

50、生的某些障碍，你是逃不掉的。与其费尽周折绕过去，不如勇敢地攀登，或许这会铸就你人生的高点。12、有些压力总是得自己扛过去，说出来就成了充满负能量的抱怨。寻求安慰也无济于事，还徒增了别人的烦恼。13、认识到我们的所见所闻都是假象，认识到此生都是虚幻，我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你，你承受得了吗?带，带不走，放，放不下。时时刻刻发悲心，饶益众生为他人。14、梦想总是跑在我的前面。努力追寻它们，为了那一瞬间的同步，这就是动人的生命奇迹。15、懒惰不会让你一下子跌倒，但会在不知不觉中减少你的收获;勤奋也不会让你一夜成功，但会在不知不觉中积累你的成果。人生需要挑战，更需要坚持和勤奋!16、