模块一 任务五选择液体输送机械 课件(共80张PPT)-《化工单元操作 》同步教学(化工版)

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模块一 任务五选择液体输送机械 课件(共80张PPT)-《化工单元操作 》同步教学(化工版)

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(共80张PPT)
模块一 流体输送技术
01
任务一 认识流体输送管路
02
任务二 计算管路中流体的参数
03
任务三 认识管路中的阻力
04
任务四 选择流体输送方式与相关计算
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任务五 选用液体输送机械
06
07
任务六 选用气体输送机械
任务七 测定流体输送过程中的参数
09
综合案例
08
总结与归纳
05
任务五 选用液体输送机械
子任务一 认识液体输送设备
了解液体流体输送目的及设备的分类。
理解与掌握输送液体流体的离心泵、往复泵及其他类型的泵的结构、特点、用途以及适用的场合。
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任务五 选用液体输送机械
一、流体输送机械
(1)流体输送机械在化工生产中的应用
①为流体提供动力,以满足输送要求;
②为工艺过程创造必要的压强条件。
(2)流体输送设备的分离
化工生产中要输送的流体种类繁多,流体的温度、压力、流量等操作条件也有较大的差别。为了适应不同情况下输送流体的要求,需要不同结构和特性的流体输送机械。
一般来说流体输送机械可分为液体输送机械(通称为泵);
气体输送机械(如风机、压缩机、真空泵等)。
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任务五 选用液体输送机械
(3)流体输送机械的分类
流体输送机械的分类方法有多种,按其工作原理可分为四大类。
①叶轮式(又称动力式) 利用高速旋转的叶轮使流体获得能量,包括离心式、轴流式和旋涡式流体输送机械。
②容积式(又称正位移式) 利用活塞或转子的挤压使流体获得能量,包括往复式和旋转式输送机械。此类流体输送机械的突出特点是在一定工作条件下可维持所输送的流体排出量恒定,而不受输送管路压头的影响,故又称为定排量式流体输送机械。
③流体作用式 包括水喷射泵、蒸汽喷射泵、空气升扬器、虹吸管等。
④ 其他 如磁力泵等。
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任务五 选用液体输送机械
二、离心泵
离心泵是一种最常用的液体输送设备(使用量占泵总量的70%-80%),其特点是结构简单、流量易于调节、适用不同种类的流体及安装使用方便。
离心泵的特点:
(1)送液能力大,
(2)流量均匀,
(3)但产生的压头不高,且压头随着流量的改变而变化。
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任务五 选用液体输送机械
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任务五 选用液体输送机械
1. 离心泵的工作原理与构造
(1) 离心泵的结构
主要结构:
蜗壳(外壳);
叶轮:敞式,半蔽式,蔽式
单吸式、双吸式。
泵轴及附属装置:泵轴、轴封、底阀、滤网、调节阀、平衡孔(平衡管)、排气孔。
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任务五 选用液体输送机械
①叶轮 是离心泵的核心部件,其主要功能是提供液体流动和扬升所需的动能和静压能。按机械结构,叶轮分为开式、半开式和闭式三种结构形式,如图所示。
闭式叶轮两侧有前后盖板,易被固体杂物堵塞。故适用于输送清洁液体。
开式叶轮(无前后盖板)和半开式叶轮(只有后盖板)流通截面大,不易堵塞,适用于输送含有固体颗粒或粘度较大的液体,但效率低于闭式叶轮。
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任务五 选用液体输送机械
后盖板
平衡孔
双吸式
按吸液方式:单吸式、双吸式。
单吸式:结构简单,液体从叶轮一侧被吸入。
双吸式:吸液能力大,基本上消除轴向推力。
单吸式与双吸式叶轮
单吸式
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任务五 选用液体输送机械
②泵壳和导轮
如图所示,泵壳多为蜗牛状,故又称蜗壳。这种液体流道截面沿流向逐渐扩大并弯转,使液体流速渐小、流向渐变,既利于液体汇集,又利于液体动能有效地转化为静压能,同时还可减小摩擦阻力损失和冲击能量损失。
为减小高速液体直接冲击泵壳引起的能量损失,有时在泵壳上安装带有叶片的固定的导轮。导轮上叶片的弯曲方向恰好适应从叶轮甩出的液体流向,引导液体逐渐转向并随流道扩大而减速,使部分动能有效转化成静压能。通常,多级离心泵都安装导轮。
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任务五 选用液体输送机械
离心泵启动前泵壳和吸入管路中没有充满液体,则泵壳内存有空气,而空气的密度又远小于液体的密度,故产生的离心力很小,因而叶轮中心处所形成的低压不足以将贮槽内液体吸入泵内,此时虽启动离心泵,也不能输送液体,此种现象称为气缚现象,表明离心泵无自吸能力。因此,离心泵在启动前必须灌泵。
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任务五 选用液体输送机械
③离心泵的轴封装置
泵轴与泵壳之间的密封称为轴封,其作用是防止泵壳内高压液体沿轴外漏,同时防止空气进入泵内。常用的轴封装置有机械密封和填料密封两种。机械密封的密封效果好,功耗小,寿命长,适于输送酸、碱、易燃易爆及有毒的液体,但造价高、维修麻烦。填料密封结构简单,但需经常维修,且不能完全避免泄漏,只适用于对密封要求不高的场合。
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任务五 选用液体输送机械
a.填料密封(填料函或盘根纱)填料采用浸油或涂石墨的石棉绳。不能用干填料;不要压得过紧以避免填料的破损,允许有液体滴漏(1滴/s);不能用于酸、碱、易燃、易爆的液体输送。
b.机械密封(又称端面密村)是转轴上的动环和壳体上的静环构成的,两环之间形成一个薄薄的液膜起密封和润滑作用。具有密封性好,功率消耗低,多用于酸、碱、易燃、易爆的液体输送,但造价相对较高。
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任务五 选用液体输送机械
(2) 离心泵的工作原理
(a) 排出阶段
叶轮旋转(产生离心力,使液体获得能量)→ 流体流入涡壳(动能→静压能) → 流向输出管路。
(b) 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。
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任务五 选用液体输送机械
离心泵的原理与结构
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任务五 选用液体输送机械
3.离心泵的类型
在化工生产中被输送液体的性质、流量、压力、温度等差异很大,为适应各种不同的要求,已制造出种类众多的离心泵。
按液体性质,可分为清水泵、油泵、耐腐蚀泵、杂质泵等;
按液体被吸入的方向可分为单吸和双吸泵;
按泵内叶轮的数目可分为单级和多级泵。
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任务五 选用液体输送机械
按输送液体的性质
按叶轮吸入方式
按叶轮数目
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任务五 选用液体输送机械
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任务五 选用液体输送机械
(1)清水泵
在化工生产中,清水泵被广泛用于输送清水以及物理、化学性质类似于水的清洁液体。常用的型号有IS型、D型、Sh型三类。
多级离心泵
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任务五 选用液体输送机械
(2)耐腐蚀泵
输送酸、碱、浓氨水等腐蚀性液体时,必须用耐腐蚀泵如图所示。泵内与腐蚀性液体接触的部件,都用各种耐腐蚀材料制造,系列代号为F。全系列流量范围为2-400m3/h,扬程范围为15-195m。
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任务五 选用液体输送机械
(3)油泵
输送石油产品的泵称为油泵,系列代号为Y。由于石油产品具有易燃和易爆的特点,因此对此类泵的一个重要要求是密封完善,且油泵的进、出口方向均是向上的,呈Y形。当输送200℃以上的热油时,还要求有较好的冷却效果,一般在热油泵的轴封装置和轴承处装有冷却水夹套。
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任务五 选用液体输送机械
(4)杂质泵
输送含有悬浮物流体时常采用杂质泵,系列代号为P,PW表示污水泵,PS表示砂泵,PN表示泥浆泵。对这类泵的要求是:不易被杂质堵塞,耐腐并且容易拆洗。为此泵采用宽流道、叶片数目少、半开或开式叶轮,且泵壳内还可衬以耐磨的铸钢护板。
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任务五 选用液体输送机械
(5)磁力泵 高效节能的特种离心泵如图所示,采用永磁联轴驱动,无轴封,消除液体渗漏,使用极为安全;在泵运转时无摩擦,故可节能。主要用于输送不含有固体体颗粒的酸、碱、盐溶液和挥发性、剧毒性液体等,特别适用于易燃、易爆液体的输送。
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任务五 选用液体输送机械
磁力泵
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任务五 选用液体输送机械
(6)屏蔽泵 输送易燃、易爆、剧毒及具有放射性液体,常采用一种无泄漏的屏蔽泵如图所示。其结构特点是叶轮和电机联为一个整体封在同一泵壳内,不需要轴封装置。
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任务五 选用液体输送机械
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任务五 选用液体输送机械
4.其他种类的泵
(1)往复泵 是化工生产上较为常用的一种泵,主要由泵体、活塞(或柱塞)和单向阀构成,活塞由曲柄连杆机构带动而作往复运动。单动往复泵的工作原理如图所示,当活塞在外力作用下向右移动时,泵体内形成负压,上端的阀(排出阀)承受压力而关闭,下端的阀(吸入阀)则被泵外液体的压力推开,将液体吸入泵内。
往复泵装置简图
1 —泵缸; 2—活塞;
3—活塞杆;
4—吸入阀; 5—排出阀
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任务五 选用液体输送机械
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任务五 选用液体输送机械
往复泵的流量不均匀
单动泵由于吸入阀和排出阀均在活塞一侧,吸液时不能排液,排液时不能吸液,所以泵排液不连续,不均匀。
为了改善往复泵的排液情况,可采用双动泵或三联泵。
双动泵即活塞两侧都装有吸入阀和排出阀,使吸液、排液同时进行。
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任务五 选用液体输送机械
为了单动泵流量的不均匀性,可采用双动泵或三联泵,其工作原理如图。
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任务五 选用液体输送机械
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任务五 选用液体输送机械
往复泵的特点
流量仅与泵本身的尺寸及活塞的往复次数有关,而与泵的扬程无关。
压头与泵本身的尺寸无关,只要泵的机械强度及电动机功率允许,要多大压头,往复泵可供多大压头。
有自吸能力,启动泵前无需灌泵。
采用支路调节流量。
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(2)隔膜泵 防腐蚀泵-隔膜泵如图所示,隔膜是用耐腐蚀的弹性材料制作的,它可将活塞与腐蚀性液体隔离。当活塞作往复运动时,迫使隔膜交替地向两侧弯曲,从而使液体在隔膜左侧轮流地被吸入和压出。隔膜泵的隔膜根据不同液体介质分别采用丁腈橡胶、氯丁橡胶、氟橡胶、聚偏氟乙烯、聚四六乙烯等等。隔膜泵外壳共有四种材质:塑料、铝合金、铸铁、不锈钢,以满足需要。
1—吸入活门; 2—压出活门; 3—活柱;
4—水(或油)缸; 5—隔膜
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任务五 选用液体输送机械
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任务五 选用液体输送机械
(3)齿轮泵 主要构件为泵壳和一对相互啮合的齿轮,如图所示,其中一个齿轮由电动机带动,称主动轮,另一个齿轮为从动轮。两齿轮与泵体间形成吸入和排出空间。当两齿轮沿着箭头方向旋转时,在吸入空间因两齿轮的齿互相拔开,形成低压而将液体吸入齿穴中,然后分两路,由齿沿壳壁推送至排出空间,两齿轮的齿又互相合拢,形成高压而将液体排出。
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任务五 选用液体输送机械
(4)螺杆泵 主要由泵壳与一根或一根以上的螺杆所构成如图所示。此类泵的工作原理是靠螺杆在螺纹形的泵壳中偏心转动,将液体沿轴间推进,最后挤压至排出口推出。
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任务五 选用液体输送机械
(4)螺杆泵
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(5)旋涡泵 又称涡轮泵,是一种特殊类型的离心泵,如图所示,旋涡泵主要由泵壳3和叶轮1构成。泵壳呈圆形,叶轮为一圆盘,其上有许多径向叶片2,叶片与叶片之间形成凹槽,在泵壳与叶轮间有一同心的流道4,吸入口6与排出口7由隔板5隔开,间壁与叶轮只有很小的缝隙,使吸入腔与排出腔得以分开。
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(6)计量泵 也称定量泵或比例泵如图所示。计量泵是一种可以满足各种严格的工艺流程需要,流量可以在0-100%范围内无级调节,用来输送液体(特别是腐蚀性液体)一种特殊容积泵。
工作方式:(1)往复式;
(2)回转式;(3)齿轮式。
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(7)蠕动泵 就像用手指夹挤一根充满流体的软管,随着手指向前滑动管内流体向前移动。蠕动泵如图所示,也是这个原理只是由滚轮取代了手指。通过对泵的弹性输送软管交替进行挤压和释放来泵送流体。就像用两根手指夹挤软管一样,随着手指的移动,管内形成负压,液体随之流动。
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任务五 选用液体输送机械
各类泵的性能特点
离心泵 旋涡泵 往复泵 计量泵 隔膜泵 齿轮泵 螺杆泵
流量 ①④⑥ ①④⑦ ②⑤⑧ ②⑤⑦ ②⑤⑧ ③⑤⑦ ③⑤⑦
压头 ① ② ③ ③ ③ ② ②
效率 ① ② ③ ③ ③ ④ ④
流量调节 ①② ③ ②③④ ④ ②③ ③ ③
自吸作用 ② ② ① ① ① ① ①
启动 ① ② ② ② ② ② ②
流体 ① ② ⑦ ③ ④⑥ ⑤ ④⑤
结构造价 ①② ①③ ⑤⑥⑦ ⑤⑥ ⑤⑥ ③④ ③④
流量:①均匀;②不均匀;③尚可;④随管路特性而变;⑤恒定;⑥范围广、易达大流量;⑦小流量;⑧较小流量; 压头高低:①不易达到高压头;②压头较高;③压头高。 效率:①稍低、愈偏离额定越小;②低;③高;④较高; 流量调节:①出口阀;②转速;③旁路;④冲程 自吸操作:①有;②没有;启动:①关闭出口阀;②出口阀全开; 被输送流体:①各种物料(高粘度除外);②不含固体颗粒,腐蚀性也可;③精确计量;④可输送悬浮液;⑤高粘度液体;⑥腐蚀性液体;⑦不能输送腐蚀性或含固体颗粒的液体 结构与造价:①结构简单;②造价低谦;③结构紧凑;④加工要求高;⑤结构复杂;⑥造价高;⑦体积大
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子任务2 选择液体输送设备
根据液体流体输送的要求,通过选择离心泵参数、特性曲线、性能因素、流量调节方法等,确定适合于生产工艺条件的液体流体输送设备。
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任务五 选用液体输送机械
一、常用泵(离心泵)的性能参数
离心泵的主要性能参数有流量Q、压头H、效率η、有效功率Pe、轴功率P等。
①流量Q 离心泵单位时间内输送到管路系统的液体体积, m3/s或m3/h。
②压头(扬程)H 单位重量的液体经离心泵后所获得的有效能量,J /N或m液柱。
③效率η 反映泵内能量损失,主要有容积损失、水力损失、机械损失。
④轴功率P 离心泵的轴功率是指由电机输入离心泵泵轴的功率, W或kW。
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离心泵的有效功率Pe是指液体实际上从离心泵所获得的功率。
泵的有效功率
泵的轴功率


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二、常用泵(离心泵)的特性曲线
离心泵特性曲线如图所示,是在一定转速下,用20℃水测定,由H-Q、P-Q、η-Q三条曲线组成。
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任务五 选用液体输送机械
①H-Q曲线:离心泵的压头在较大流量范围内随流量的增大而减小。不同型号的离心泵,H-Q曲线的形状有所不同。
②P-Q曲线:离心泵的轴功率随流量的增大而增大,当流量Q=0时,泵轴消耗的功率最小。因此离心泵启动时应关闭出口阀门,使启动功率最小,以保护电机。
③-Q曲线:开始泵的效率随流量的增大而增大,达到一最大值后,又随流量的增加而下降。
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三、影响常用泵(离心泵)性能的主要因素
①液体密度 离心泵的流量与被输送液体的密度无关,离心泵的压头与被输送液体的密度也无关。泵的效率也与液体的密度无关,但是离心泵的轴功率与液体的密度有关,密度增大,轴功率增大。当输送液体的密度与水的密度相差较大时,需重新计算轴功率。
说明:流体密度变化时,应校正 P- Q曲线。
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②液体粘度 被输送液体粘度增加,离心泵的流量、扬程及效率下降,而离心泵的轴功率增大。当输送液体的粘度大于常温下水的粘度时,特性曲线将有所改变,因此选泵时应对原特性曲线进行修正,根据修正后的特性曲线进行选择。
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CqV
CHe
qV,s/m3.min-1
He(单级)/m
Cη %CqV %CHe %
80
40
20
10
6
3
0.04
0.06
0.08
0.12
0.16
0.4
0.3
0.2
110
90
70
50
30
10
0
2200
1320
660
330
176
88
43
10
ν=4.3×10-6m2/s
小流量的离心泵的粘度换算系数图
大流量的离心泵的粘度换算系数图
180
46
5
3300
880
176
32
ν=4.3×10-6m2/s
0.4
1.0
2
10
40
100
80
60
90
70
50
30
20

CqV
CHe
0.6×qV,s
1.2×qV,s
qV,s/m3.min-1
He(单级)/m
Cη %CqV %CHe %
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③叶轮转速 离心泵的特性曲线是在转速固定的条件下测定的,同一台离心泵,转速发生交化,特性曲线也将发生变化。当泵的转速改变不大的情况下(以土20%以内为限),可以认为:转速改变前、后,液体离开叶轮处的速度三角形相似。
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④叶轮直径 对同型号的离心泵,若对叶轮的外径进行切削(即换用较小的叶轮,其他尺寸不变),当外径的切削量小于5%时,离心泵的效率不变。此时泵的流量、扬程、轴功率与转速的关系近似遵循离心泵的切削定律。
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四、离心泵的工作点与流量调节
(1)管路特性曲线
表示特定管路中液体流动所需压头与流量的关系方程称为管路特性方程。根据管路特性方程标绘的压头与流量的关系曲线称为管路特性曲线。
管路特性方程
其中 ,
管路特性曲线仅与管路的布局及操作条件有关,而与泵的性能无关。曲线的截距A与两贮槽间液位差及操作压力差有关,曲线的陡度B与管路的阻力状况有关。高阻力管路系统的特性曲线较陡峭,低阻力管路系统的特性曲线较平坦。
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(2)离心泵的工作点
泵安装在特定的管路中,其特性曲线H-Q与管路特性曲线He-Q的交点称为离心泵的工作点。若该点所对应的效率在离心泵的高效率区,则该工作点是适宜的。
工作点所对应的流量与压头,可利用图解法求取。
管路特性方程:
泵特性方程: 联立求解。
管路的特性曲线于离心泵的工作点
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(3)离心泵的流量调节
①改变管路特性曲线
最简单的调节方法是在离心泵排出管线上安装调节阀。改变阀门的开度,就是改变管路的阻力状况,从而使管路特性曲线发生变化。
②改变泵特性曲线
通过改变泵的转速或直径改变泵的性能。由于切削叶轮为一次性调节,因而通常采用改变泵的转速来实现流量调节。
这种调节方法,不额外增加阻力,且在一定范围内可保持泵在高效率下工作,能量利用率高。
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五、离心泵的组合操作
(1)并联操作
两泵并联后,流量与压头均有所提高,但由于受管路特性曲线制约,管路阻力增大,两台泵并联的总输送量小于原单泵输送量的两倍。
Q并=2Q单
两台泵并联操作的总流量必低于原单泵流量的两倍。
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(2)串联操作
两泵串联后,压头与流量也会提高,但两台泵串联的总压头仍小于原单泵压头的两倍。
对于低阻输送管路,并联组合优于串联;而对于高阻输送管路,串联组合优于并联。
H串=2H单
两台泵串联操作的总压头必低于单台泵压头的两倍。
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六、常用泵(离心泵)的安装
(1)汽蚀现象
汽蚀现象是指当泵入口处压力等于或小于同温度下液体的饱和蒸气压时,液体发生汽化,气泡在高压作用下,迅速凝聚或破裂产生压力极大、频率极高的冲击,泵体强烈振动并发出噪声,液体流量、压头(出口压力)及效率明显下降。这种现象称为离心泵的汽蚀。
气蚀现象发生时,会产生噪音和引起振动,流量、扬程及效率均会迅速下降,严重时不能吸液。工程上规定,当泵的扬程下降3%时,进入了气蚀状态。
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(2)离心泵最易发生气蚀的部位
①叶轮曲率最大的前盖板处,靠近叶片进口边缘的低压侧;
②压出室中蜗壳隔舌和导叶的靠近进口边缘低压侧;
③无前盖板的高比转数叶轮的叶梢外圆与壳体之间的密封间隙以及叶梢的低压侧;
④多级泵中第一级叶轮。
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(3)提高离心泵抗气蚀性能有下列两种措施
①提高离心泵本身抗气蚀性能的措施
(a)改进泵的吸入口至叶轮附近的结构设计。增大过流面积;增大叶轮盖板进口段的曲率半径,减小液流急剧加速与降压;适当减少叶片进口的厚度,并将叶片进口修圆,使其接近流线形,也可以减少绕流叶片头部的加速与降压;提高叶轮和叶片进口部分表面光洁度以减小阻力损失;将叶片进口边向叶轮进口延伸,使液流提前接受作功,提高压力。
(b)采用前置诱导轮,使液流在前置诱导轮中提前作功,以提高液流压力。
(c)采用双吸叶轮,让液流从叶轮两侧同时进入叶轮,则进口截面增加一倍,进口流速可减少一倍。
(d)设计工况采用稍大的正冲角,以增大叶片进口角,减小叶片进口处的弯曲,减小叶片阻塞,以增大进口面积;改善大流量下的工作条件,以减少流动损失。但正冲角不宜过大,否则影响效率。
(e)采用抗气蚀的材料。实践表明,材料的强度、硬度、韧性越高,化学稳定性越好,抗气蚀的性能越强。
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②提高进液装置有效气蚀余量的措施
(a)增加泵前贮液罐中液面的压力,以提高有效气蚀余量。
(b)减小吸上装置泵的安装高度。
(c)将上吸装置改为倒灌装置。
(d)减小泵前管路上的流动损失。如在要求范围尽量缩短管路,减小管路中的流速,减少弯管和阀门,尽量加大阀门开度等。
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(4)汽蚀余量
汽蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量,单位用米标注,用NPSH表示。吸程即为必需汽蚀余量Δh:即泵允许吸液体的真空度,亦即泵允许的安装高度,单位用米。
实际汽蚀余量
允许汽蚀余量
——操作温度下液体的饱和蒸汽压,Pa。
(NPSH)允一般由泵制造厂通过汽蚀实验测定。泵正常操作时,实际汽蚀余量NPSH必须大于允许汽蚀余量(NPSH)允 ,标准中规定应大于0.5m以上。
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(5)离心泵的允许安装高度
离心泵的允许安装高度是指贮槽液面与泵的吸入口之间所允许的垂直距离。
Hg——允许安装高度,m;
p0——吸入液面压力,Pa;
p1——吸入口允许的最低压力,Pa;
u1——吸入口处的流速,m/s;
ρ——被输送液体的密度,kg/m3;
根据离心泵样本中提供的允许汽蚀余量,即可确定离心泵的允许安装高度。实际安装时,为安全计,应再降低0.5~1m。
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任务五 选用液体输送机械
判断安装是否合适:若低于,则说明安装合适,不会发生汽蚀现象,否则,需调整安装高度。
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七、常用泵(离心泵)的选择
①离心泵的类型
根据被输送液体的性质和操作条件确定离心泵的类型,如液体的温度、压力,粘度、腐蚀性、固体粒子含量以及是否易燃易爆等因素都是选择离心泵类型的重要依据。
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任务五 选用液体输送机械
a.清水泵:适用于输送各种工业用水以及物理、化学性质类似于水的其它液体。
b.耐腐蚀泵:用于输送酸、碱、浓氨水等腐蚀性液体。
c.油泵:用于输送石油产品。
d.液下泵:通常安装在液体贮槽内,可用于输送化工过程中各种腐蚀性液体。
e.屏蔽泵:用于输送易燃易爆或剧毒的液体。
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②离心泵的选用
基本步骤:
a.确定输送系统的流量和压头
一般液体的输送量由生产任务决定。如果流量在一定范围内变化,应根据最大流量选泵,并根据情况,计算最大流量下的管路所需的压头。
b.选择离心泵的类型与型号
根据管路要求的流量Q和扬程H来选定合适的离心泵型号。在选用时,应考虑到操作条件的变化并留有一定的余量。选用时要使所选泵的流量与扬程比任务需要的稍大一些。如果用系列特性曲线来选,要使(Q,H)点落在泵的Q~H线以下,并处在高效区。
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任务五 选用液体输送机械
c.核算泵的轴功率
若输送液体的密度大于水的密度,则要核算泵的轴功率,以选择合适的电机。
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任务五 选用液体输送机械
某化工厂用泵将敞口贮槽内的溶液输送到反应器中,输送管为 76 3mm的钢管,长度(包括局部阻力当量长度在内)为80m.,溶液密度为950kg/m3,粘度为30cp(厘泊),输送量为5.2m3/h,反应器内的压力为0.5at (表压),贮槽内液面与反应器内液面间的垂直距离保持10m, 泵效率为60%。试求:①溶液在管内的流动类型;②泵所需的轴功率;③现因泵腐蚀坏了,从以下库存三种型号泵中选择一台较合适的泵进行替换。
(1cp=10-3Pa.s;1at=9.81×104N/m2 ; =64/Re)
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任务五 选用液体输送机械
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任务五 选用液体输送机械
子任务3 操作液体输送设备
掌握液体流体输送设备的运行前的各项检查、开车与停车操作、设备的诊断、维护与保养、不良现象与事故处理等,保证化工生产过程的正常进行,主要以化工生产过程中的常用的离心泵为研究对象。
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任务五 选用液体输送机械
一、离心泵的操作
(1)启动前的准备工作
a.开车前检查泵的出入口管线阀门,压力表接头,有无泄漏,冷却水是否畅通,地脚螺丝及其它连接处有无松动。(高温油泵一定要先检查冷却水阀是否打开投用,否则机封会因温度过高而损坏,泵体也可能会受损)
b.按规定向轴承箱加入润滑油,油面在油标1/2~2/3处。清理泵体机座地面环境卫生。(无润滑油开车后果可想而知,轴承将烧损)
c.盘车检查转子是否轻松灵活,泵体内是否有金属碰撞的声音。(启泵前一定要盘车灵活,否则强制启动会引起机泵损坏、电机跳闸甚至烧损)
d.全开冷却水出入口阀门。
e.检查排水地漏使其畅通无阻。
f.打开泵入口阀,使液体充满整个泵体,打开出口放空阀(或者灌泵),排出泵内空气后,关闭放空阀。
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(2)离心泵的启动
a.泵入口阀全开,启动电机,全面检查泵的运转情况。
b.检查电机和泵的旋转方向是否一致。
c.当泵出口压力高于操作压力时,逐渐开大出口阀,控制好泵的流量压力。(出口全关启动泵是离心泵最标准的做法,主要目的是流量为0时轴功率最低,从而降低了泵的启动电流)
d.检查电机电流是否在额定值,超负荷时,应停车检查。在启动完后其实还需要检查电机、泵是否有杂音、是否异常振动,是否有泄漏等后才能离开。
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(3)离心泵的维护
a.离心泵在开泵前必须先盘车,检查盘根或机械密封处,是否填压过紧或有其他异常现象。检查润滑油系统油路是否畅通,轴承箱油面不得低于油箱液面高度的2/3。打开冷却水保持畅通无限,打开入口阀检查个密封点泄漏情况,检查对轮螺丝是否紧固,对轮罩是否完好。
b.正常运转时,应随时检查轴承温度。滑动轴承正常温度一般在65℃以下,严密注意盘根及机械密封情况,应经常检查震动情况及转子部分响声,听听是否有杂音。
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c.热油泵启动前一定要利用热油通过泵体进行预热暖和。预热标准是:泵壳温度不得低于入口温度60—80℃,预热升温速度每小时不大于50℃,以免温差过大损坏设备。
d.不得采取关入口阀的办法来控制流量,避免造成叶轮和其他机件损坏。
e.停用泵的检修必须按规定办理工作票,并将出入口阀门关闭,放净泵体内的存油,方可拆卸。
e.重油泵严禁电盘车,因泵体内存油粘稠,凝固而盘不动车时,应先用蒸汽将存油暖化后再盘车,启动。
f.离心泵严禁带负荷启动,以免电机超电流烧坏。
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二、离心泵的诊断与注意事项
振动检测诊断法;噪声检测诊断法;温度检测诊断法;压力检测诊断法;声发射检测诊断法;润滑油或冷却液中金属含量分析诊断法。
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三、离心泵的维护
(1)准确选择离心泵的流量、扬程
准确地选择流量、扬程,可以确保离心泵在使用过程中处于最佳的性能状态。
(2)保持润滑效果
要经常检查润滑剂的质量和油位,以确保润滑效果。新泵投用一次后应换油,大修时更换了轴承的离心泵也应如此。因为新的轴承同轴运行跑合时,会有异物进入油内,因此必须换油,以后每季度更换一次,所用的润滑油一定要符合质量要求。
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(3)加强易损件的维护
密封圈、油杯(大部分是塑料)、机械密封等均为易损件,特别是机械密封,造价较高,但是其使用寿命直接关系到离心泵故障平均间隔时间的长短。
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任务五 选用液体输送机械
2B31型离心泵装置中(2-吸入管直径为2英寸,B-单级单吸悬臂式离心泵),指出有哪些错误?并说明原因。

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