化工原理 流体输送机械思维导图

这是一篇关于化工原理 流体输送机械的思维导图，主要内容有概述、离心泵工作原理和主要部件、离心泵的主要性能参数与特性曲线、离心泵的汽蚀现象和允许安装高度。

流体输送机械

• 离心泵
  • 概述
    • 流体输送机械的作用
      • 流体输送设备（通用机械）为输送流体而提供能量的机械
    • 管路特性方程和特性曲线
      • 管路特性曲线
        • 流体通过某特定管路时所需的压头与流量的关系曲线。
      • 管路特性方程
        • • • 若在阻力平方区，λ为常数
            • 注意：管路特性与泵的性能无关
    • 流体输送机械的分类
  • 离心泵工作原理和主要部件
    • 离心泵的工作原理
      • 基本部件
        • 蜗壳（外壳）
        • 叶轮
        • 轴封装置
      • 工作原理
        • 吸入阶段
          • 液体自叶轮中心甩向外缘→叶轮中心 形成低压区→贮槽液面与泵入口形成压 差→液体吸入泵内。
        • 排出阶段
          • 叶轮旋转(产生离心力，使液体获得能 量）→流体流入蜗壳(动能→静压能) →流向输出管路。
        • 气缚现象
          • 泵内未充满液体，气体密度低，产生离心力小， 在叶轮中心形成的低压不足以将液体吸上。
            • 离心泵无自吸能力，启动前必须将泵体内充满液体。
    • 离心泵的主要部件
      • 离心泵的主要部件
        • 离心泵的主要部件
        • 静止部件：泵壳、填料函、轴承
        • 附属装置：底阀、滤网、调节阀、平衡孔（平衡管）、排气孔、轴封。
      • 叶轮
        • 把原动机（电机）的机械能，传递给液体，提高液体 的动能和静压能。
        • 叶轮形式：叶轮由4～12片叶片组成。转速一般可达1200～3600转/min，高速10700～20450 转/min。
        • 按叶片两侧有无盖板可分为：闭式、半闭式、开式。
        • 按吸液方式分为：单吸式与双吸式叶轮。
        • 按叶轮个数分：单级和多级
      • 泵壳
        • 作用：汇聚流体，能量转化。
      • 轴封装置
        • 轴封的作用
          • 为了防止高压液体从泵壳内沿轴的四周而漏出，或者外界空 气漏入泵壳内。
        • 轴封的分类
          • 填料密封
            • 主要由填料函壳、软填料和填料压盖组成。 普通离心泵采用这种密封。
          • 机械密封
            • 主要由装在泵轴上随之转动的动环和固定 于泵壳上的静环组成，两个环形端面由弹 簧的弹力互相贴紧而作相对运动，起到密 封作用。
    • 离心泵的基本方 程
      • 离心泵基本方程式
        • • 一般离心泵的设计中，为提高理论压头，使α1= 90°，即 cosα=0
      • 离心泵实际压头与流量 关系
        • 离心泵理论压头理论流量之间的具体关系还要根据叶片几 何形状β2的大小决定。
        • 离心泵的理论压头与液体密度的影响
          • 理论压头、理论流量与液体密度无关
          • 液体密度：密度增大，泵入口真空度增大 密度增大，泵出口压强增大
      • 实际压头
        • 叶片间的环流
        • 流体的阻力损失
        • 冲击损失
  • 离心泵的主 要性能参数与特 性曲线
    • 离心泵的主要性能参数
      • 流量
        • 指离心泵在单位时间内所排送液体的体积，以 Q表示，单位为L/s或m3/h。离心泵的流量取决于 泵的结构、尺寸和转速等有关，也与管路特性有 关。
      • 压头
        • 指离心泵对单位重量液体所提供的有效能量， 以H表示，单位为J/N或m液柱。泵的压头又称扬 程。离心泵扬程的大小，取决于泵的结构、尺寸 、转速及流量，一般通过实验测定。
      • 离心泵的压头又称扬程。必须注意，扬程并不等于升举高 度△Z，升举高度只是扬程的一部分。
      • 离心泵的效率
        • 容积损失ηv
        • 机械损失ηm
        • 水力损失ηh
      • 功率
        • 有效功率：单位时间内泵对输送液体所作的功， 称为泵的有效功率
        • 轴功率离心泵的轴功率是泵轴所需的功率
        • 电动机功率系指电动机所需的功率
    • 离心泵的特性曲线
    • 离心泵性能的影响与换算
      • 液体性质的影响
        • 液体密度的影响
          • 离心泵的流量与液体密度无关
          • 离心泵的压头与液体的密度无关
          • H～Q曲线不因输送的液体的密度不同而变。
          • 泵的效率η不随输送液体的密度而变，即与液体密度无关。
          • 离心泵的轴功率与输送液体密度有关。
        • 粘度对泵特性曲线的影响
      • 转速对离心泵特性的影响
        • （1）液体的粘度不大且泵的效率不变；
        • （2）叶轮出口速度三角形相似；
        • （3）转速变化不大于20%
        • 比例定律
      • 叶轮直径的影响
        • （1）叶轮出口速度三角形相似；
        • （2）效率不变；
        • （3）叶轮出口截面积认为大致相等
        • 切割定律
  • 离心泵的汽 蚀现象和允许安 装高度
    • 离心泵的安装高度
    • 汽蚀现象
      • 在叶片入口的压强等于或低 于输送温度下液体的饱和蒸气压 时，液体汽化使泵不能正常工作 的现象。
        • 危害
          • 性能下降：液体流量明显下降，同时压头、效率也大幅度降低，严重时会输不出液体
          • 噪声和震动
          • 损坏泵壳和叶轮
        • 原因
          • 安装高度过高
          • 液体温度过高
          • 吸入管路堵塞
          • 吸入管路漏气
          • 容器压强下降
        • 措施：合理确定泵的安装高度
    • 离心泵的抗汽蚀性能
      • 汽蚀余量
        • 定义式
      • 离心泵的允许吸上真空度
        • • HS’单位是压强的单位，通常以m液柱来表示。在水 泵的性能表里一般把它的单位写成m（实际上应为mH2O)
          • P1泵入口允许的最低绝对压力
          • Pa当地大气压
    • 离心泵的允许安装高度
      • （1）离心泵的允许吸上真空度和允许气蚀余量值是与其流 量有关的，大流量下NPSH较大而HS’较小，因此，必须注 意使用最大额定流量值进行计算。 （2）离心泵安装时，应注意选用较大的吸入管路，减少吸 入管路的弯头、阀门等管件，以减少吸入管路的阻力。 （3）当液体输送温度较高或液体沸点较低时，可能出现允 许安装高度为负值的情况，此时，应将离心泵安装于贮槽液 面以下，使液体利用位差自流入泵内。见106页例2-6。
  • 离心泵的工 作点与流量调节
    • 离心泵的工作点
      • 离心泵的特性曲线与管路的 特性曲线的交点M，就是离 心泵在管路中的工作点。
      • M点所对应的流量Qe和压头He表示离心泵在该特定管路中 实际输送的流量和提供的压头。
    • 离心泵的流量调节
      • 实质：对工作点的调整；
      • 方法：改变泵或管路特性曲线。
  • 离心泵的类 型、选择与使用
    • 离心泵的类型
    • 离心泵的选择
    • 离心泵安装和操作注意事项
• 200301140126
• 化工201班杨烨铭