导图社区 化工原理作业第二章流体运送机械
化工原理作业第二章流体运送机械思维导图，主要包含液体设备、气体设备等，介绍详细，知识全面，有需要的赶紧收藏吧！
这是一篇关于种内与种间关系思维导图，种内与种间关系是生态学中的重要概念，它们描述了生物种群内部以及不同种群之间的相互作用和相互影响。种内关系指的是同一物种内部个体之间的相互作用和关系。种间关系指的是不同物种种群之间的相互作用和关系。
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第二章土的物理性质及工程分类
人工智能的运用与历史发展
电池拆解
流体运送机械
液体设备
要求
满足工艺上对流量和能量的要求
结构简单，重量轻，投资费用低
运行可靠，使用寿命长
效率高，操作费用低
能适应被输送流体的特性
作用
克服流体输送过程中的机械能损失
管路系统能量总损失
提高位能
高位设备输送流体
提高流体压力
高压设备运送流体
分类
旋转式
齿轮泵
适用场合：压头高、流量小，介质为粘稠液体或膏状物
螺杆泵
一个螺杆转动带动另一个螺杆，液体被拦截在齿合室内，沿杆轴方向推进，然后被挤向中央排出
适用场合：高压粘稠液体
往复式
计量泵
柱塞泵
往复泵
1）工作原理
往复泵属正位移泵，应用比较广泛。依靠活塞的往复运动依次开启吸入阀和排出阀，从而吸入和排出液体
有自吸能力，不用灌泵
特点
1.流量不连续、瞬时流量是脉动的，流量不均匀性 2.出口压力取决于管路特性 3.有自吸能力
改善单动泵流量的不均匀性-----设计出了双动泵和三联泵
A.单动泵
B.双动泵
C.三联泵
往复泵流量曲线
2）特性
A.流量（排液能力）
单动泵理论流量(QT)m3/min
A
活塞的截面积，㎡
S
活塞的冲程，m
n
活塞每分钟的往复次数，min-1
D
活塞的直径，m
活塞与泵缸内壁存在泄漏量，导致流量的损失
Q
往复泵的实际流量
ηv
往复泵的容积效率
（小泵）0.85<ηv<0.95（大泵）
双动泵理论流量(QT)m3/min
2A-a
活塞杆的截面积，㎡
d
活塞杆的直径，m
B.功率与效率
往复泵的功率计算与离心泵类似
往复泵的效率比离心泵高
通常72%～93%
3）流量调节
1.旁路调节装置
A.方便 B.能耗大 C.适用小幅度调节
2.改变电机的转速或者活塞的冲程
4）对比
隔膜泵
旋涡泵
适用场合：流量小、压头高、粘度不大的液体 操作调节的特点：灌泵、启动时出口阀全开、回路调节
离心式
离心泵
1）主要部件
叶轮
机械能传递给液体
静压能↑ 动能↑
机械结构
闭式
输送清洁液体
半闭式
开式
输送悬浮液
吸液方式
单吸式
结构简单，缺点是吸液量较少
双吸式
吸液量大，但结构较复杂
泵壳与导轮
泵壳制成蜗牛形—蜗壳（逐渐扩大的通道）
叶轮与泵壳间带有叶片的固定部件—导轮
功能
汇集和导出液体，同时转换能量
轴封装置
泵壳和泵轴之间的密封
原因
子主题
填料密封装置
泵轴转动而泵壳固定不动，在轴和泵壳的接触处有一定的间隙
机械密封装置
避免泵内高压液体沿间隙漏出，或防止外界空气从相反方向进入泵内
2）工作原理
排液
启动泵以后，叶轮高速旋转，迫使叶片间的液体旋转；同时，离心力使液体由叶轮中心向外作径向运动。液体在流经叶轮的过程中获得能量，总机械能增加然后，液体被甩入蜗壳，在蜗壳内流动时，部分动能转化为静压能，压力进一步升高，最后被压送到下游管道
吸液
在液体受迫由叶轮中心流向外缘的同时，在叶轮中心形成低压。液体在外界压力和叶轮中心压力的压力差作用下吸入叶轮。
叶片不断转动，液体不断被吸入、排出，形成连续流动
注意事项
离心泵启动前，要先灌泵
预防气缚现象的发生
气缚现象
离心泵启动时，若泵内存有空气，那么由于空气密度低，旋转产生的离心力小，因此叶轮中心所形成的低压不足以将液体吸入泵内，虽启动离心泵也不能输送液体。
3）主要性能参数
管路对流体输送机械的能量要求由伯努利方程计算
1）流量
2）扬程（压头）
Z → 将液体从低处输送至高处的垂直距离
3）效率
离心泵能量损失
容积ηV
泵的泄漏所造成的能量损失
水力ηh
流体在泵内流动的摩擦阻力、局部阻力所造成的能量损失
机械ηm
高速旋转的叶轮表面与液体之间、泵的各部件之间机械摩擦造成的能量损失
离心泵的总效率:η=ηVηhηm
50%-70%
小型泵
≥ 90%
大型泵
4）功率
有效功率
定义
液体在单位时间内从叶轮获得的能量
符号
单位
W（kW)
轴功率
由电动机输入泵轴的功率
4）特性曲线
图示
高效率区工作范围≥92%max
影响因素
1）液体性质影响
1.密度影响
2.粘度影响
当被输送液体的黏度>常温水的黏度
流体的粘度与密度之比称为运动粘度，以
被输送液体的运动黏度>
2)转速影响
Q1、H1、N1—转速为n1时泵的性能； Q2、H2、N2—转速为n2时泵的性能；
离心泵比例定律
适用条件：离心泵的转速变化不大于±20%
3）叶轮直径影响
Q1、H1、N1—叶轮直径为D1时泵的性能； Q2、H2、N2—叶轮直径为D2时泵的性能；
离心泵切割定律
适用条件：叶轮直径的变化不大于20%
5）气蚀现象
1.到达叶轮中心低压区的液体，液体部分汽化 2.含气泡液体进入叶轮高压区，气泡破灭，产局部真空 3.周围液体高速补充，产生冲击和振动，导致叶轮和泵壳破坏—汽蚀现象
危害
1.泵体产生震动与噪音 2.泵的性能（Q、H、η）降低 3.泵壳及叶轮受冲蚀（点蚀到裂缝） 4.汽蚀现象严重时，泵吸不上液体，泵不能正常操作
预防措施
使离心泵内的最低压力> 被输送液体的饱和蒸汽压
控制流速和压力、降低液体温度、优化设备设计、加装防气蚀设施以及定期维护和清洗等
6）允许安装高度
泵的吸入口与贮藏液面之间的最大垂直距离
方程
1.允许吸入真空度（Hs）
敞口容器p0 ＝pa
泵样本或说明书中所给的允许吸入真空度的值是指大气压为10mH2O，水温为20°C时的实验数据
2.汽蚀余量(△h)
防止汽蚀现象发生，在离心泵入口处液体的静压头与动压头之和必须大于操作温度下液体的饱和蒸气压头某一数值—汽蚀余量
Pv=操作温度下液体的饱和蒸汽压
计算出允许安装高度后，为安全起见，离心泵的实际安装高度一般应比允许安装高度小0.5~1m
实际安装高度< 允许安装高度
7）工作点
来源
离心泵在管路中正常运行时，泵所提供的流量与压头应与管路系统所要求的数值一致。故安装于管路的离心泵必须同时满足管路特性方程与泵的特性方程。
满足条件
H=He Q=Qe
8）流量调节
1.改变管路特性方程-改变阀门的开度
改变大小后影响
优点
①流量可连续调节 ②操作快速简便
缺点
能量损失大
2.改变泵的特性曲线
比例定律，改变泵的转速，可调节泵的流量
切割定律，改变泵的叶轮直径，可调节泵的流量
无多余能量损失,但是需要安装调速装置
适用范围
流量变化幅度大，大中型泵流量调节的首选方案
3.改变离心泵连接方式
并联
两台型号相同的泵（流量和压头相同）并联于管路系统，且各自的吸入管路相同
两台泵在同一压头下，并联泵的总流量为单台泵的两倍
工作点的变化
并联后的总流量必低于单台泵流量的两倍
并联压头略高于单台泵的压头
并联泵的总效率与单台的效率相同
串联
两台型号相同的泵（两台泵流量和压头相同）串联于管路系统
在同一流量下，串联泵的总压头为单台泵的两倍
工作点变化
两台泵串联操作的总压头必低于单台泵压头的两倍
流量大于单台泵的流量
串联泵的总效率与单台泵相同
组合方式选择
管路特性曲线较平坦（1）的低阻型管路
管路特性曲线较陡峭（2）的高阻型管路
单台泵所能提供的最大压头小于管路两端∆+∆/的值，则只能采用泵的串联操作
9）类型
输送体性质和适用条件
清水泵 油泵 杂质泵 耐腐蚀泵 屏蔽泵 液下泵 管道泵 低温泵
叶轮吸液方式
单吸泵 双吸泵
叶轮数目
单级泵 多级泵
常见类型
清水泵（IS型、D型、Sh型）
用于输送清水及物理、化学性质与水相近的液体
IS型
单级单吸悬臂式离心水泵
耐腐蚀泵（F型）
用于输送酸、碱等腐蚀性液体
油泵（Y型号）
用于输送石油产品
杂质泵（P型）
用于输送悬浮液及稠厚的浆液等
污水泵（PW） 泥浆泵（PN） 砂泵（PS）
磁力泵（C型）
用于输送不含固体颗粒的酸、碱、盐溶液和挥发性剧毒性液体，特别适用于输送易燃、易爆液体。是一种高效节能的特种离心泵
10）选择
原则
确定输送系统的流量Qe与压头He
根据被输送液体的性质和操作条件，确定泵的类型
根据管路系统对泵提出的流量Qe和扬程He的要求，确定泵的型号
若被输送液体的密度大于常温下清水的密度，核算泵的轴功率
11）安装和操作
安装高度低于允许吸上高度，以免出现气蚀
启动前必须向泵内充满被输送液体，以防气缚现象发生
应在出口阀关闭的条件下启动，这样启动功率最小。停泵前也应先关闭出口阀，以免排出管路液体倒流，冲击叶轮
泵运转中应定时检查,注意泵轴液体泄露、发热等情况，保证泵正常操作
轴流泵
其他类型
喷射泵
空气升液器
磁力驱动泵
特点：泵体+磁力耦合器+电动机属于无泄漏泵 适用场合：输送有毒有害，易燃易爆，腐蚀性强的不含颗粒液体
气体设备
1.输送气体 用于提高气体压力，以克服气体输送过程中的流动阻力。
2.产生高压气体 用于给设备增压或产生工艺过程中所需的高压气体。
3.产生真空 用于从设备中抽出气体，以产生真空。
气体输送机械分类
离心通风机
结构和分类
离心通风机的结构和单级离心泵相似，其机壳也为蜗牛型
根据风压的不同(出口风压（表压）)，将离心通风机分为三类
低压离心通风机：低于1k Pa
中压离心通风机：1 ～2.94kPa
高压离心通风机：2.94 ～14.7kPa
性能参数
1）风量
2）风压：单位体积的气体流过风机时所获得的总机械能
以单位体积（1m3）
位风压和阻力损失很小，通常可忽略
3）轴功率与效率
注意：式中的流量和压头必须是同一状态下的数值
离心通风机的特性曲线
离心机选择
确定输送系统的实际风压HT，并换算成实验条件下的风压HT0
根据被输送气体的性质及所需风压范围，确定风机的类型
根据以风机进口状态的实际风量和实验条件下的风压，确定离心通风机的型号
鼓风机
离心式鼓风机又称为透平鼓风机，其工作原理与离心式通风机的相同
工作原理：与齿轮泵相似。 结构：由机壳和腰形转子组成。两转子之间、转子与机壳之间间隙很小，无过多泄漏。 改变两转子的旋转方向，则吸入与排出口互换。
压缩机
真空泵
液环式
喷射式
罗茨鼓风机
水环真空泵
往复压缩机
隔膜压缩机
作用式
蒸汽喷射真空泵
水喷射真空泵
气体输送机械的分类（按终压或压缩比分类）
通风机
出口气体的表压不大于15 kPa，压缩比不大于1.15
出口气体的表压为15 ～300 kPa，压缩比小于4
出口气体的表压大于300 kPa，压缩比大于4
用于减压，终压为当时当地的大气压，压缩比由真空度决定
