《氫化工基礎(chǔ)》課件-2.流體流動_第1頁
《氫化工基礎(chǔ)》課件-2.流體流動_第2頁
《氫化工基礎(chǔ)》課件-2.流體流動_第3頁
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文檔簡介

氫化工基礎(chǔ)010220304了解熟悉掌握了解貯罐的類型、及選用化工管路的構(gòu)成、類別、特點化工管路的布置與安裝輸送設(shè)備的類型1、流體流動

流體即液體和氣體的統(tǒng)稱。

不可壓縮性流體流體的體積不隨壓力變化而變化,如液體;可壓縮性流體流體的體積隨壓力發(fā)生變化,如氣體。

流體流動問題的重要性流體流動與輸送是最普遍的化工單元操作之一;研究流體流動問題也是研究其它化工單元操作的重要基礎(chǔ)。

流體知識在生產(chǎn)中應(yīng)用①流體輸送;管內(nèi)適宜流速、管徑及輸送設(shè)備的選定;②壓強、流速和流量的測量;③為強化傳熱、傳質(zhì)設(shè)備的效能提供適宜的流動條件。

貯罐

貯罐是一種最典型的化工容器,主要用于貯存氣體、液體、液化氣體等介質(zhì),如氫氣貯罐、石油貯罐、液氨貯罐等,除貯存作用外,還用作計量。貯罐一般由筒體、封頭、支座、法蘭及各種開孔接管組成。

貯罐類型

1.立式圓筒貯罐固定頂貯罐浮頂貯罐立式圓筒貯罐外浮頂貯罐內(nèi)浮頂貯罐

貯罐類型

2.臥式圓筒形貯罐

適用于貯存容量較小且需有一定壓力的液體

適用于貯存容量較大且壓力較高的液體

3.球形貯罐

貯罐選型

1、貯存介質(zhì)的性質(zhì):閃點,沸點、飽和蒸氣壓、密度、腐蝕性、毒性程度、化學(xué)反應(yīng)活性;2、貯存量的大小;3、貯存場地的位置、大小和地基承載能力;

化工管路

化工管路主要由管子、管件和閥件構(gòu)成,也包括一些附屬于管路的管架、管卡、管撐等輔件。

化工管路的標(biāo)準(zhǔn)化

化工管路的標(biāo)準(zhǔn)化是指制訂化工管路主要構(gòu)件,包括管子、管件、閥件(門)、法蘭、墊片等的結(jié)構(gòu)、尺寸、聯(lián)接、壓力等的標(biāo)準(zhǔn)并實施的過程。直徑標(biāo)準(zhǔn)與壓力標(biāo)準(zhǔn)是選擇管子、管件、閥件、法蘭、墊片等依據(jù),已由國家標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定,使用時可以參閱有關(guān)資料。

管子生產(chǎn)中使用的管子按管材不同可分金屬管、非金屬管和復(fù)合管。鋼管水泥管復(fù)合管

管件

大小頭絲堵盲板

管件

管件⑴改變管路方向:彎頭。⑵連接支管:“三通”、“四通”。⑶連接兩段管子:外接頭,俗稱為“管箍”;內(nèi)接頭,俗稱為“對絲”;活接頭,俗稱為“油任”。⑷改變管路的直徑:大小頭;內(nèi)外螺紋管接頭,俗稱為內(nèi)外絲或補芯。⑸堵塞管路:絲堵和盲板。

閥門閥門是用來開啟、關(guān)閉和調(diào)節(jié)流量及控制安全的機械裝備,也稱活門、截門或節(jié)門。他動啟閉閥:有手動、氣動和電動類型,按結(jié)構(gòu)分有旋塞、閘閥、止回閥、節(jié)流閥等。

旋塞閘閥截止閥

閥門自動作用閥:當(dāng)系統(tǒng)中有些參數(shù)發(fā)生變化時,自動作用閥門能夠自動啟閉。有安全閥、減壓閥、止回閥和疏水閥等。

安全閥減壓閥止回閥

閥門選用基本原則:滿足工藝要求、安全可靠、經(jīng)濟合理、操作與維護方便的。(1)對雙向流的管道,應(yīng)該選擇無方向性的閥門;對單向流的管道,應(yīng)選擇止回閥;(2)對要求啟閉迅速的管道,應(yīng)選擇球閥或蝶閥;對要求密封性好的管道,應(yīng)選閘閥或球閥;(3)對受壓容器及管道,視其情況設(shè)置安全閥,對各種氣瓶應(yīng)在出口處設(shè)置減壓閥;

(4)蒸汽加熱設(shè)備及蒸汽管道上應(yīng)設(shè)置疏水閥。

化工管路布置原則

(1)管路盡可能短,管件、閥件盡可能少,降低流體阻力;(2)管路應(yīng)該與墻壁、柱子、其他管路之間有適當(dāng)?shù)木嚯x;

(3)管路注意管線之間的避讓;(4)管子、管件、閥門等盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件;(5)對于有特殊要求的管路進行特殊處理,比如采取熱補償措施,安裝凝液排出裝置等;

(6)管路距離其他構(gòu)筑物之間的最小凈距;

(7)化工管路采用明線安裝;但上下水管及廢水管采用埋地鋪設(shè),埋地安裝深度應(yīng)當(dāng)在當(dāng)?shù)貎鐾辆€以下。

化工管路安裝(1)化工管路的連接

:螺紋連接、法蘭連接、承插式連接及焊接。

化工管路安裝(2)化工管路的熱補償方法1:依靠彎管的自然補償;方法2:利用補償器進行補償,有方形、波形及填料;(3)化工管路試壓與吹洗

主要采用液壓試驗,少數(shù)情況下采用氣壓試驗;(4)化工管路的保溫與涂色方法:在管道外包上一層或者多層保溫材料;

化工管路安裝(5)化工管路的靜電措施抗靜電措施主要包括靜電接地與控制流體的流速;(6)化工管路防腐

輸送設(shè)備流體輸送機械(提供給流體以足夠的能量)

液體輸送機械——泵氣體輸送機械——機或泵按照工作原理,流體輸送機械可分為以下類型:

類型液體輸送機械氣體輸送機械動力式離心泵、旋渦泵離心式通風(fēng)機、鼓風(fēng)機、壓縮機容積式(正位移式)往復(fù)式往復(fù)泵、計量泵、隔膜泵往復(fù)式壓縮機旋轉(zhuǎn)式齒輪泵、螺桿泵羅茨鼓風(fēng)機、液環(huán)壓縮機流體作用式噴射泵噴射式真空泵化工管路的布置化工管路的安裝課后復(fù)習(xí)010220304掌握掌握掌握掌握流體基本物理量靜力學(xué)方程式連續(xù)性方程式伯努利方程式1、流體流動掌握05流體流動阻力及降低措施01掌握流體基本物理量1、流體流動04

流體基本物理量密度即單位體積流體所有的質(zhì)量,用符號ρ表示。(1)液體密度混合物的平均密度:流體基本物理量密度(2)氣體密度可以近似使用理想氣體狀態(tài)方程式計算。流體基本物理量密度(2)氣體密度氣體混合物的平均密度ρm流體基本物理量密度氣體混合物的平均密度ρm

密度1、若將密度為830kg/m3的油和密度為710kg/m3的油各60kg混合在一起,試求混合油的密度。假設(shè)混合油為理想液體。2、已知干空氣的組成為:O221%;N278%和Ar1%(均為體積分?jǐn)?shù)),試求干空氣在壓力9.81x104Pa,及溫度為100℃時的密度。流體基本物理量密度(3)相對密度(比重)流體基本物理量壓力流體垂直作用于單位面積上的壓力稱為流體的靜壓強,簡稱壓強,俗稱壓力。1atm=101325帕斯卡[Pa]=760毫米汞柱[mmHg]=10332.313毫米水柱[mmH2O]=1.0332275千克力/平方厘米[kgf/cm2]流體基本物理量壓力絕對壓力(絕壓):以絕對零壓作起點計算的壓力。流體的壓力可以用測壓儀表來測量。表壓=絕對壓力-大氣壓力;真空度=大氣壓力-絕對壓力;絕對壓力

絕對壓力

絕對真空

表壓

真空度

大氣壓

壓力

3、已知甲地區(qū)的平均大氣壓力為85.3kPa,乙地區(qū)的平均大氣壓力為101.33kPa,在甲地區(qū)的某真空設(shè)備上裝有一個真空表,其讀數(shù)為20kPa。若改在乙地區(qū)操作,真空表讀數(shù)為多少才能維持該設(shè)備的絕技壓力與甲地區(qū)操作時相同?

流體基本物理量黏度流體內(nèi)部產(chǎn)生的相互作用力,通常稱為內(nèi)摩擦力(黏滯力)。流體在流動時產(chǎn)生內(nèi)摩擦的性質(zhì),稱為流體的黏性。期待小稱為黏度,用μ表示。

流體基本物理量黏度(1)純物質(zhì)黏度:查手冊。(2)液體混合液體黏度(3)氣體混合物黏度

黏度的影響因素

(1)一般而言氣體的黏度遠(yuǎn)小于液體黏度;(2)同一液體的黏度隨著溫度升高而降低,壓力對流體黏度的影響可忽略不計;(3)同一氣體的黏度隨溫度的升高而增大,一般情況下也可以忽略壓力的影響,但在極高或極低壓力條件下需考慮其影響。

基本物理量:密度、壓力、黏度;掌握混合液體、氣體密度計算公式;掌握表壓、真空度、絕對壓力三者之間的關(guān)系;課后復(fù)習(xí)1、流體流動02掌握靜力學(xué)方程式

靜力學(xué)方程式

設(shè)容器的液面上方的壓力為p0,距液面任一距離h處作用于其上的壓力為p,則

(1)當(dāng)容器液面上方的壓力p0一定時,靜止液體內(nèi)部任一壓力p的大小與液體本身的密度和該點距液面的深度有關(guān)。即在靜止的、連續(xù)的同一液體內(nèi),處于同一水平面上各點壓力都相等。壓力相等的面稱為等壓面。(2)當(dāng)液面上方的壓力p0改變時,液體內(nèi)部各點壓力也發(fā)生同樣大小的改變。(3)上式子可以改成壓力大小可以用一定高度的液體柱表示。

靜力學(xué)方程式的應(yīng)用

(一)壓力測量

U形管液柱壓差計設(shè)指示液的密度為ρ0,被測流體的密度為ρ。A與B面為等壓面,即PA=PB。p1p2mRAB

靜力學(xué)方程式的應(yīng)用

(一)壓力測量

p1p2mRAB

①U形管壓差計可測系統(tǒng)內(nèi)兩點的壓力差,當(dāng)將U形管一端與被測點連接、另一端與大氣相通時,也可測得流體的表壓或真空度;②指示液的選?。褐甘疽号c被測流體不互溶,不發(fā)生化學(xué)反應(yīng);其密度要大于被測流體密度。應(yīng)根據(jù)被測流體的種類及壓差的大小選擇指示液。

靜力學(xué)方程式的應(yīng)用

(一)壓力測量

4、如圖所示,常溫水在管道中流過。為測定a、b兩點的壓力差,安裝一U型壓差計,R=100mmHg,試計算a、b兩點的壓力差為若干?已知水與汞的密度分別為1000kg/m3及13600kg/m3。

靜力學(xué)方程式的應(yīng)用

(二)液位測量

壓差計讀數(shù)R反映出容器內(nèi)的液面高度。液面越高,h越小,壓差計讀數(shù)R越??;當(dāng)液面達到最高時,h為零,R亦為零。

靜力學(xué)方程式的應(yīng)用

(二)液位測量

遠(yuǎn)距離液位測量裝置。壓縮氮氣經(jīng)調(diào)節(jié)閥通入,調(diào)節(jié)氣體流量使氣流速度極小,只要在鼓泡觀察室內(nèi)看出有氣泡緩慢溢出即可。壓差計讀數(shù)R的大小,反映出貯罐內(nèi)液面高度。AB靜力學(xué)方程式的應(yīng)用

(二)液位測量

題5

靜力學(xué)方程式的應(yīng)用

(三)液封高度的計算安全液封切斷液封溢流液封

靜力學(xué)方程式的應(yīng)用

(三)液封高度的計算6、已知真空表讀數(shù)為86kPa,求液封高度h?

掌握靜力學(xué)基本方程式;掌握靜力學(xué)方程式的應(yīng)用及計算公式;掌握液封分類;課后作業(yè)1、流體流動03掌握連續(xù)性方程式

連續(xù)性方程式及應(yīng)用

(一)流量及流速

流量:單位時間內(nèi)流過管道任一截面的流體量;

體積流量:流量用體積來計量,用Vs表示,單位m3/s;

質(zhì)量流量:流量用質(zhì)量來計量,用ωs表示,單位kg/s;

連續(xù)性方程式及應(yīng)用

(一)流量及流速

流速:單位時間內(nèi)流體在流動方向上所流過的距離,以u表示,單位為m/s。流體流速通常是指整個管截面上的平均流速;流量與流速的關(guān)系:對于內(nèi)徑為d的圓管:

連續(xù)性方程式及應(yīng)用

(二)連續(xù)性方程式

流體在1-1和2-2截面間做穩(wěn)定流動,流體從1-1截面流入,從2-2截面流出。當(dāng)管路中流體形成穩(wěn)定流動時,管中必定充滿流體,也就是流體必定是連續(xù)流動的。由質(zhì)量守恒定律11

2

2流體為不可壓流體,密度為常量:

連續(xù)性方程式及應(yīng)用

(二)連續(xù)性方程式11

2

2

即對于不可壓縮流體,在穩(wěn)定流動系統(tǒng)中,各個截面的體積流量相等。假設(shè)流通截面為圓形管路,則有或

即不可壓縮流體在管路中任意截面的流速與管內(nèi)徑的平方成反比。

連續(xù)性方程式及應(yīng)用

(三)連續(xù)性方程式應(yīng)用-管子選用

1、管子或品種的選用

2、管徑估算初算管內(nèi)徑,根據(jù)管內(nèi)徑查管子規(guī)格表,圓整后確定實際內(nèi)徑和實際流速。

連續(xù)性方程式及應(yīng)用7、如圖所示,管內(nèi)徑d1=2.5cm,d2=10cm,d3=5cm。(1)當(dāng)流量為4L/s,各管段平均流速為?(2)當(dāng)流量分別增至8L/s,減少至2L/s,平均流速如何變化?掌握連續(xù)性基本方程式;掌握連續(xù)性方程式的應(yīng)用及計算公式;課后作業(yè)1、流體流動04掌握伯努利方程式/x/page/f0662ak1sx4.html

伯努利方程式及應(yīng)用

(一)伯努利方程式

流體在1-1和2-2截面間作連續(xù)流體,流體從1-1截面流入,從2-2截面流出。由能量守恒定律,得:We或He1122hf或Hf

伯努利方程式及應(yīng)用(一)伯努利方程式當(dāng)流體靜止時,流速等于零,此時也沒有外加機械能,也沒有能量損失。因此,伯努利方程式就是靜力學(xué)方程式。對于氣體,一般不可以使用伯努利方程式,但當(dāng)兩截面間的壓力差不是很大,可以近似使用伯努利方程式,不過其中的密度要用兩截面的平均密度

伯努利方程式及應(yīng)用(一)伯努利方程式的應(yīng)用

1、解題要點(1)作圖與確定衡算范圍;(2)截面選??;(3)基準(zhǔn)水平面的選??;(4)單位必須一致;(5)兩截面上的壓力;

伯努利方程式及應(yīng)用(一)伯努利方程式的應(yīng)用

2、應(yīng)用(1)確定管路中流體的流速或流量;(2)確定設(shè)備之間的相對位置;(3)確定流體流動所需壓力;(4)確定流體流動所需的外加機械能;

伯努利方程式及應(yīng)用(一)伯努利方程式的應(yīng)用

8、

從高位槽向塔內(nèi)加料,高位槽和塔內(nèi)的氣壓均為大氣壓,如圖所示。要求料液在管內(nèi)以0.5m/s的速度流動。試求高位槽的液面比塔入口處高多少米?已知料液在管內(nèi)的總壓頭損失為1.2m液柱。掌握伯努利基本方程式;掌握伯努利方程式的應(yīng)用及計算公式;課后作業(yè)1、流體流動05掌握流體流動阻力及降低措施

雷諾數(shù)與流動類型(一)雷諾實驗雷諾實驗裝置直線運動

雷諾數(shù)與流動類型(二)流動類型

層流(或滯流):流體質(zhì)點僅沿著與管軸平行的方向作直線運動,質(zhì)點無徑向脈動,質(zhì)點之間互不混合;

湍流(或紊流):流體質(zhì)點除了沿管軸方向向前流動外,還有徑向脈動,各質(zhì)點的速度在大小和方向上都隨時變化,質(zhì)點互相碰撞和混合。

雷諾數(shù)與流動類型(三)判斷依據(jù)-雷諾特征數(shù),雷諾數(shù)

對于非圓形截面的通道,采用當(dāng)量直徑de;

Re≤2000時,流動為層流,此區(qū)稱為層流區(qū);

Re≥4000時,一般出現(xiàn)湍流,此區(qū)稱為湍流區(qū);

2000<Re<4000時,流動可能是層流,也可能是湍流,該區(qū)稱為不穩(wěn)定的過渡區(qū)。

雷諾數(shù)與流動類型(四)影響因素流速u、管徑d、流體的粘度ρ、密度μ

u、d、ρ越大,μ越小,就越容易從層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鳌?/p>

雷諾數(shù)與流動類型(五)流體在圓管內(nèi)的速度分布

(1)管壁速度為零,離開管壁速度增加,到管中心出速度最大;(2)層流時速度沿管徑按拋物線的規(guī)律分布,截面上各點速度的平均值u等于管中心處最大速度umax的0.5倍;(3)湍流時流體的平均速度u等于管中心處最大速度umax的0.8倍。

流體阻力(一)分類

直管阻力:流體流經(jīng)一定直徑的直管時由于內(nèi)摩擦而產(chǎn)生的阻力;

局部阻力:流體流經(jīng)管件、閥門等局部地方由于流速大小及方向的改變而引起的阻力。直管阻力計算公式:

流體阻力(二)摩擦系數(shù)

絕對粗糙度:指避面突出部分的平均高度,以ε表示;

玻璃管、黃銅管、塑料管為光滑管;鋼管,鑄鐵管等為粗糙管。

相對粗糙度:指絕對粗糙度與管道直徑的比值,即ε/d。

流體阻力層流運動流體運動速度較慢,與管壁碰撞不大,因此阻力、摩擦系數(shù)與ε無關(guān),λ只與Re有關(guān)。層流時,λ在粗糙管的流動與在光滑管的流動相同。湍流運動,阻力與層流相似,此時稱為水力光滑管。,Reδb質(zhì)點通過凸起部分時產(chǎn)生漩渦能耗。duδbbεδb>εδb<εεdδbuδb<εδb>ε

流體阻力1、層流區(qū)

Re≤2000,與管壁粗糙度無關(guān),此時,λ=64/Re,

2、過渡區(qū)2000<Re<4000,此區(qū)域?qū)恿骰蛲牧鞯摩?Re曲線都可用,計算時估算要大些,一般將湍流時曲線延伸即可;3、湍流區(qū)Re≥4000及虛線以下的區(qū)域。λ與Re以及ε/d均有關(guān)系。當(dāng)Re=5000-100000,可用下式計算:4、完全湍流區(qū)或阻力平方區(qū)圖中虛線以上的區(qū)域。此時,

λ與Re無關(guān),只與ε/d有關(guān)。在完全湍流區(qū)內(nèi),若l/d一定、ε/d為常數(shù),λ為常數(shù),則hf∝u2。此時相對粗糙度ε/d越大,則Re越小。在工程計算中,一般將實驗數(shù)據(jù)進行綜合整理,以ε/d為參數(shù),標(biāo)繪Re與λ的關(guān)系。

流體阻力(三)局部阻力

(1)阻力系數(shù)法

進口:流體自容器進入管內(nèi)(突然縮小)

ζ進口=0.5出口:流體自管子進入容器或從管子排放到管外空間(突然擴大)ζ出口=1突然擴大突然縮小彎頭三通

流體阻力(三)局部阻力

(2)當(dāng)量長度法

在湍流情況下某些管件與閥門的當(dāng)量長度可從右圖查出。先于圖左側(cè)的垂直線上找到與所求管件或閥門相對應(yīng)的點,又在圖右側(cè)的標(biāo)尺上定出與管內(nèi)徑相當(dāng)?shù)囊稽c,兩點連一直線與圖中間的標(biāo)尺相交,交點在標(biāo)尺上的度數(shù)就是所求的當(dāng)量長度。

流體阻力(四)管道總能量損失又稱總阻力損失,是管路上全部直管阻力與局部阻力之和。例題見課本P36例1-15

流體阻力降低措施(1)減少管長,少裝不必要的管件,閥門;(2)適當(dāng)加大管徑并盡量選用光滑管;(3)在允許條件下,將氣體壓縮或液化后輸送;(4)高黏度液體長距離輸送,可采用加熱方法或強磁場處理,降低黏度;(5)在輸送液體中加入減阻劑;(6)管壁進行預(yù)處理,低表面能涂層或小尺寸肋條架構(gòu)。

流體阻力9、如圖所示,有一垂直管路系統(tǒng)管徑100mm,管長16m,其中有兩個截止閥,一個全開,一個半開,直管摩擦系數(shù)為λ=0.025,。若只拆除一個全開的截止閥,其他保持不變。試問此管路系統(tǒng)的流體體積流量qv將增加百分之幾?

掌握雷諾數(shù)的計算公式;掌握流體阻力分類、計算公式、四個區(qū)域;熟悉降低流體阻力的基本措施;課后作業(yè)01010204熟悉熟悉流體基本物理量液體輸送機械氣體輸送機械伯努利方程式1、流體流動05

流體輸送機械在化工生產(chǎn)加工中,常常需要將流體:1、從低處輸送到高處;2、從低壓送至高壓;3、沿管道送至較遠(yuǎn)的地方;為達到此目的,必須對流體加入外功,以克服流體阻力。為流體提供能量的機械稱為流體輸送機械。/x/page/r0376ane8ji.html

離心泵

離心泵是依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪對液體做功的設(shè)備。1、結(jié)構(gòu)葉輪軸

6~12片葉片機殼葉輪機殼濾網(wǎng)(阻攔固體雜質(zhì))蝸牛形通道;葉輪偏心放;可減少能耗,有利于動能轉(zhuǎn)化為靜壓能。機殼濾網(wǎng)(阻攔固體雜質(zhì))底閥(防止“氣縛”)葉輪軸

6~12片葉片機殼葉輪機殼濾網(wǎng)(阻攔固體雜質(zhì))蝸牛形通道;葉輪偏心放;可減少能耗,有利于動能轉(zhuǎn)化為靜壓能。機殼濾網(wǎng)(阻攔固體雜質(zhì))

離心泵1、結(jié)構(gòu)

(1)泵殼:制成蝸牛形,既減少了能量損失,又使部分動能轉(zhuǎn)換成靜壓能。(2)葉輪:后彎式是便于液體進入泵體與葉輪縫隙間的流道。

(3)軸封裝置:防止高壓液體沿軸外流,同時防止外界空氣反向漏入泵的低壓區(qū)。

2、工作原理泵啟動前,先用被輸送流體把泵灌滿。啟動后,高速旋轉(zhuǎn)的葉輪帶動葉片之間的液體做旋轉(zhuǎn)運動。在離心力的作用下,液體從也葉輪中心北拋向葉輪外緣。液體離開葉輪進入泵殼后,由于泵殼流道逐漸加寬,流體流速逐漸降低,部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能,至泵出口處,液體的靜壓力進一步提高,最后進入排出管中。1、/x/page/b0396efuepn.html

離心泵3、主要性能參數(shù)

(1)流量Q:單位時間內(nèi)泵排出液體的體積流量,是泵的送液能力。其大小取決于泵結(jié)構(gòu)(單雙吸)、葉輪尺寸、轉(zhuǎn)速和密封裝置可靠程度等;(2)揚程H:離心泵對單位重量的液體所能提供的有效機械能量。揚程的大小,取決于泵的結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速和流量,與管路無關(guān);(3)軸功率N:泵軸所需的功率。當(dāng)泵直接由電動機帶動時,即為電機傳給泵軸的功率。泵的軸功率隨著設(shè)備尺寸、流體的黏度、流量等增大而增大;(4)效率η:反應(yīng)能量損失的程度。離心泵效率的高低與泵的大小、類型及加工狀況、流量等有關(guān);(5)汽蝕余量△h;泵上名牌的參數(shù):表明泵在最高效率點時的各種性能。各種參數(shù)值,是以常溫常壓的清水(密度為1000kg/m3,黏度為1mPa·s)為介質(zhì)、效率為最高的條件下測出的;

離心泵4、主要影響因素(1)液體性質(zhì)密度:離心泵的揚程、流量、機械效率與密度無關(guān),泵軸功率與液體密度有關(guān);黏度:液體黏度增大,泵的揚程、流量、效率下降,軸功率增大;(2)轉(zhuǎn)速當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速變化在±20%,泵的機械效率可視為不變。(3)葉輪直徑:葉輪車削前后外徑變化不超過5%且出口處的寬度基本不變,

離心泵5、特性曲線與流量調(diào)節(jié)(1)特性曲線

A、H-Q曲線:流量越大,揚程越小。這是因為速度增大,系統(tǒng)中能量損失加大的緣故;B、N-Q曲線:流量越大,泵所需的功率越大。當(dāng)流量為0,所需要的功率最小。因此,在離心泵啟動時,將出口閥門關(guān)閉時,電機功率最小,等完全啟動后再逐漸打開閥門,可避免因啟動功率過大而燒壞電機;C、η-Q曲線:開始隨著流量增加而升高,達到最高值后,隨著流量增大而降低;泵的最佳工況區(qū),通常為最高效率的92%左右。

離心泵5、特性曲線與流量調(diào)節(jié)

(2)工作點由離心泵特性曲線和管路特性曲線共同確定的。(3)流量調(diào)節(jié)改變管路特性曲線:調(diào)節(jié)出口閥門的開度大?。桓淖儽玫奶匦裕焊淖冝D(zhuǎn)速;H-QH或HeQQ=QMH=HMM泵的特性曲線管路特性曲線H00

離心泵6、離心泵的聯(lián)用(1)并聯(lián):在同一揚程下,兩臺并聯(lián)泵的流量等于單臺泵的兩倍。但是由于流量增大使得管路流動阻力增加,因此兩臺泵并立案后的總流量必低于原單臺泵流量的兩倍;

(2)串聯(lián):在同一流量下,兩臺串聯(lián)泵的揚程等于單臺泵的兩倍。但是由于揚程增大使得管路流動阻力增加,因此兩臺泵并立案后的總揚程必低于原單臺泵揚程的兩倍。

離心泵7、離心泵的選用(1)類型清水泵:輸送清水或黏度與水接近、無腐蝕以及無固體顆粒的液體;耐腐蝕泵:輸送酸、堿等腐蝕性液體;油泵:輸送石油產(chǎn)品等低沸點料液;雜質(zhì)泵:輸送懸浮液及濃稠漿液;磁力泵:用于輸送時能保證一滴不漏;屏蔽泵:輸送一些對泄露有嚴(yán)格要求的有毒有害液體;(2)選型確定泵的類型:液體性質(zhì)和操作條件;選擇泵的型號:流量和揚程等;核算泵的軸功率:輸送液體密度大于水密度,

離心泵

8、泵的安裝

(1)允許安裝高度:通過伯努利方程式確定,理論允許安裝高度Hg最大值為P/ρg;(2)離心泵汽蝕現(xiàn)象:葉輪入口處最低壓力小于該溫度下液體的飽和蒸氣壓,液體汽化,產(chǎn)生汽泡,受壓縮后破滅,周圍液體以高速涌向汽泡中心。葉輪受沖擊而出現(xiàn)剝落,泵體振動并發(fā)出噪音;(3)允許汽蝕余量:即泵允許吸液體的真空度,亦即泵允許的安裝高度;為保證泵的安全運轉(zhuǎn),不發(fā)生汽蝕現(xiàn)象,泵實際安裝的允許安裝高度,要比計算的Hg,max低0.5-1m;(4)防止氣蝕的措施降低泵的安裝高度;減少吸液管的阻力損失;降低輸送液體的溫度;(5)泵的安裝離心泵的安裝高度,應(yīng)小于允許安裝高度,防止氣蝕現(xiàn)象;減少吸入管路的阻力,吸入管路應(yīng)短而直,吸入管路的直徑比壓出管直徑

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