化工原理习题详解 2.流体输送机械.pdfVIP

2 体输送机械 2.1 教学基本要求 本章应掌握的内容： （1）液体输送机械的结构特点、工作原理、性能参数、操作、选型及典型 设备间的区别，重点掌握离心泵及往复泵； （2 ）典型气体输送机械的结构特点、工作原理和操作性能。 2.2 重点内容概要 2.2.1 液体输送机械 离心泵 （1）结构 图2-1 离心泵结构图 叶轮是离心泵的关键部件，其作用是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。叶轮通常由6~12 片后弯的叶片组成，按 其机械结构可分为开式、半蔽式和蔽式。蔽式叶轮适用于输送清洁液体，一般离 心泵多采用这种叶轮。开式叶轮与半蔽式适用于输送含有固体颗粒的液体悬浮 液。叶轮按其吸液方式不同可分为单吸式和双吸式两种。 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版 创建 离心泵的泵壳通常制成蜗牛形，故又称蜗壳，泵壳不仅能汇集液体，而且还 可以转换能量。 导轮位于叶轮与泵壳之间，具有很多逐渐转向的流道，使部分动能转变为静 压能，且可减小能量损失。 轴封装置是为防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，常用的轴封装置有填料密封和机械密封。 平衡装置是为了平衡离心泵中由于叶轮两侧的作用力不相等而产生的轴向 推力。常见的方法有平衡孔、平衡管和平衡盘。将双吸式离心泵或多级离心泵的 叶轮对称地排列 是平衡轴向推力的方法。 （2 ）离心泵的工作原理 离心泵工作时，液体在离心力的作用下从叶轮中心被抛向外缘并获得了能 量，使叶轮外缘的液体静压强提高。液体离开叶轮进入泵壳后，部分动能转变为 静压能。当泵内液体从叶轮中心被抛向外缘时，在中心处形成了低压区，在外界 与泵吸入口的压差作用下，致使液体被吸进叶轮中心。 离心泵启动时，为防止气缚现象的发生，启动前必须向壳体内灌满液体。离 心泵装置中吸入管路的底阀是防止启动前所灌入的液体从泵内流出，滤网可以阻 拦液体中的固体物质被吸入而堵塞管道和泵壳。 （3 ）离心泵的主要性能参数 ①流量：离心泵在单位时间里输送到管路系统的液体体积，用Q 表示，常 3 用单位为l/s 或m /h ，取决于泵的结构、尺寸 （主要为叶轮的直径与叶片的宽度） 和转速，实际流量还与管路特性有关。 ②压头：又称为泵的扬程，是指泵对单位重量 （1N）的液体所提供的有效 能量，用H 表示，其单位为m ，与泵的结构（如叶片的弯曲情况、叶轮直径等）、 转速及流量有关。 ③效率：离心泵在输送液体过程中的能量损失包括容积损失、机械损失和水 力损失，离心泵的效率反映上述三项能量损失的总和，称为总效率。离心泵的效 率与泵的类型、尺寸、制造精密程度、液体的流量和性质等有关。 ④轴功率：泵轴所需的功率，当泵直接由电动机带动时，即是电动机传给泵 轴的功率，用N 表示，和有效功率的关系为： N N e /h （2-1 ） N e QHrg （2-2 ）