《化工原理教學(xué)課件》流體輸送機(jī)械

化工原理主講教師：童漢清2021/7/91化工原理2021/7/91第二章流體輸送機(jī)械§1概述§2離心泵的工作原理§3離心泵的構(gòu)造§4離心泵的性能參數(shù)§5離心泵的特性曲線§6離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)§7離心泵的氣蝕現(xiàn)象及安裝高度2021/7/92第二章流體輸送機(jī)械§1概述§2離心泵的工作原§8離心泵的選型一、離心泵的型號(hào)1、離心式清水泵（1）B型或BA型離心式清水泵

單級(jí)單吸懸臂式離心泵全系列揚(yáng)程范圍5~125m，流量范圍6.3~400m3/h。2021/7/93§8離心泵的選型一、離心泵的型號(hào)1、離心式清水泵（1）（2）D型離心水泵多級(jí)分段式離心泵我國生產(chǎn)的多級(jí)泵一般為2~9級(jí)，最多可達(dá)12級(jí)。全系列揚(yáng)程范圍50~650m，流量范圍10.8~850m3/h。2021/7/94（2）D型離心水泵2021/7/94

4B35A型水泵4：泵吸入口管直徑（英寸）B：單級(jí)單吸懸臂式離心泵35：泵的揚(yáng)程，mA：葉片切割次數(shù)（A一次切割；B二次；C三次）D（DG）6－25×9D：多級(jí)離心泵DG：多級(jí)鍋爐給水泵6：流量6m3/h25：單級(jí)揚(yáng)程25m9：級(jí)數(shù)9級(jí)2021/7/954B35A型水泵（3）S型（或Sh型）離心泵雙吸式離心泵全系列揚(yáng)程范圍9~140m，流量范圍120~13000m3/h。2021/7/96（3）S型（或Sh型）離心泵2021/7/96

IS100-80-125IS－單級(jí)單吸離心水泵100－泵的吸入管內(nèi)徑，mm80－泵的排出管內(nèi)徑，mm125－泵的葉輪直徑，mm2021/7/97IS100-80-1252、耐腐蝕泵F型泵特點(diǎn)：與液體接觸部位用耐腐蝕材料制成。全系列揚(yáng)程范圍15~105m，流量范圍2~400m3/h2021/7/982、耐腐蝕泵F型泵特點(diǎn)：與液體接觸部位用耐腐蝕材料制成。2耐腐蝕材料代號(hào)FH：灰口鑄鐵，用于輸送濃硫酸。FG：高硅鑄鐵，用于輸送壓強(qiáng)不高的硫酸或以硫酸為主的混酸。FM：鉻鎳鉬鈦合金鋼，適宜輸送常溫高濃度硝酸。FB：鉻鎳合金鋼，適宜輸送常溫低濃度硝酸、氧化性酸、堿其他弱腐蝕性液體。FS：聚四氟乙烯塑料，適用于輸送90oC以下的硫酸、硝酸、鹽酸及堿液。FV：鋁鐵青銅FQ：硬鉛FJ：耐堿鋁鑄鐵2021/7/99耐腐蝕材料代號(hào)2021/7/99

80FS24型泵

80：泵吸入口管直徑（mm）FS：聚四氟乙烯塑料24：揚(yáng)程24m

40FM1-2640－泵吸入口直徑，mmF－耐腐蝕泵系列代號(hào)M－材料代號(hào)(鉻鎳鉬鈦合金鋼)1－軸封形式代號(hào)(單端面密封)26－揚(yáng)程，m2021/7/91080FS24型泵3、油泵Y型泵特點(diǎn)：軸封要求高，全系列揚(yáng)程范圍60~603m，流量范圍6.25~500m3/h。適用溫度范圍：－45oC~400oC2021/7/9113、油泵Y型泵2021/7/911250YSIII-150×2250－吸入口直徑，mmYS－雙吸離心式油泵III－材料代號(hào)(合金鋼)150－單級(jí)揚(yáng)程，m2－級(jí)數(shù)，即葉輪個(gè)數(shù)2021/7/912250YSIII

4、液下泵FY型泵特點(diǎn)：軸封要求不高，效率較低，適用于輸送各種有毒、腐蝕性料液。2021/7/9134、液下泵FY型泵2021/7/913

5、雜質(zhì)泵P型泵PS：沙泵PN：泥漿泵PW：污水泵PH：灰渣泵2021/7/9145、雜質(zhì)泵P型泵2021/7/914

6、熱水泵R型泵特點(diǎn)：輸送溫度小于250oC，適用于冶金、電站、橡膠、造紙等行業(yè)。7、化工泵H型泵2021/7/9156、熱水泵R型泵7、化工泵H型泵2021/7/915二、離心泵的選型1、根據(jù)輸送液體性質(zhì)以及操作條件來選定泵類型。液體性質(zhì)：密度、粘度、腐蝕性等操作條件：壓強(qiáng)－影響壓頭溫度－影響泵的允許吸上高度2、計(jì)算管路系統(tǒng)所需He、Qe(根據(jù)管路條件，利用柏努利方程求He)2021/7/916二、離心泵的選型1、根據(jù)輸送液體性質(zhì)以及操作條件來選定泵類型3、根據(jù)He、Qe查泵樣本表或產(chǎn)品目錄中性能曲線或性能表，確定規(guī)格。注意①應(yīng)使流量和壓頭比實(shí)際需要多10～15％余裕量；②考慮到生產(chǎn)的變動(dòng)，按最大量選取；③應(yīng)使泵在高效區(qū)內(nèi)工作，選好后列出該泵的性能參數(shù)H、Q、N、η、n、Hs等。4、校核軸功率。當(dāng)輸送液體的密度大于水的密度時(shí)重新計(jì)算軸功率。2021/7/9173、根據(jù)He、Qe查泵樣本表或產(chǎn)品目錄中性能曲線或性能表，確例：常壓儲(chǔ)槽內(nèi)盛有石油產(chǎn)品，其密度為760kg/m3，粘度小于20cst，在儲(chǔ)存條件下飽和蒸汽壓為80kPa，現(xiàn)擬用65Y—60B型油泵將油以15m3/h的流量送往表壓為177kPa的設(shè)備內(nèi)，儲(chǔ)槽液面恒定，設(shè)備的油品入口比儲(chǔ)槽液面高5m，吸入管路和排出管路的全部壓頭損失分別為1m和4m，試核算該泵是否合用。若油泵位于儲(chǔ)槽液面下1.2m處，問此泵能否正常操作？65Y—60B型油泵性能如下：流量19.8m3/h，揚(yáng)程38m，允許汽蝕余量2.6m，軸功率3.75kW。當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?01.3kPa2021/7/918例：常壓儲(chǔ)槽內(nèi)盛有石油產(chǎn)品，其密度為760kg/m3，粘度小例：某液體由一敝口貯槽經(jīng)泵送至精餾塔A，管道入塔處與貯槽液面間的垂直距離為12m，流經(jīng)換熱器B的壓頭損失為3m液柱，精餾塔壓強(qiáng)為1kgf/cm2（表壓），輸送管路為Φ114×4mm的鋼管，摩擦系數(shù)λ＝0.03。泵吸入管路壓頭損失為1m液柱，輸出管路管長為120m（包括局部阻力的當(dāng)量長度），液體在管道內(nèi)流速為1.5m/s，密度為960kg/m3，其它物性均與水極為接近。當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?01.3kPa，操作溫度下料液飽和蒸汽壓為20kPa。（1）試通過計(jì)算，選擇下列較合適的離心泵；（2）泵與貯槽液面間的最大垂直距離不能超過多少米？型號(hào)Q（m3/h）H（m）η（％）Δh（m）2B192216664.03B57A5037.5643.64B919091683.82021/7/919例：某液體由一敝口貯槽經(jīng)泵送至精餾塔A，管道入塔處與貯槽液面例：試選用一離心泵滿足以下輸水任務(wù)：要求輸水量為20m3/h，輸送管路總長30m，采用70mm的鋼管，管路上有標(biāo)準(zhǔn)閥（半開）、閘閥（半開）、搖板式止回閥各一件，900彎頭三件，用水處離水源液面的垂直距離為20m，應(yīng)選用何種型號(hào)的離心泵？2021/7/920例：試選用一離心泵滿足以下輸水任務(wù)：要求輸水量為20m3/h例：用離心泵從敞口貯槽向密閉高位容器輸送稀酸溶液，兩液面位差為20m，容器液面上壓力表的讀數(shù)為49.1kPa。泵的吸入管和排出管均為內(nèi)徑為50mm的不銹鋼管，管路總長度為86m(包括所有局部阻力當(dāng)量長度)，液體在管內(nèi)的摩擦系數(shù)為0.023。要求酸液的流量12m3/h，其密度為1350kg/m3。試選擇適宜型號(hào)的離心泵。解：稀酸具腐蝕性，故選F型離心泵。選型號(hào)。流量已知，壓頭計(jì)算如下：2021/7/921例：用離心泵從敞口貯槽向密閉高位容器輸送稀酸溶液，兩液面位差在敞口貯槽液面與密閉容器液面之間列柏努利方程：據(jù)Qe=12m3/h及He=29.52m，查P530附錄二十五(三)選取50F-40A型耐腐蝕離心泵。有關(guān)性能參數(shù)為：Q=13.1m3/hH=32.5mN=2.54kWη=46%n=2960r/minHs’=6m因酸液密度大于水密度，故需校核泵軸功率：雖然實(shí)際輸送所需軸功率較大，但所配電機(jī)功率為4kW，故尚可維持正常操作。2021/7/922在敞口貯槽液面與密閉容器液面之間列柏努利方程：據(jù)Qe=12m1、往復(fù)泵

往復(fù)泵是活塞泵、柱塞泵和隔膜泵的統(tǒng)稱。按驅(qū)動(dòng)方式，往復(fù)泵可分為電動(dòng)泵(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng))、直動(dòng)泵(蒸汽、氣體或液體驅(qū)動(dòng))和手動(dòng)泵三類，其中以電動(dòng)往復(fù)泵最為常見。三、其他類型的泵2021/7/9231、往復(fù)泵往復(fù)泵是活塞泵、柱塞泵和隔膜泵的統(tǒng)稱。按驅(qū)（1）往復(fù)泵的工作原理活塞泵缸吸入閥活塞桿排出閥

往復(fù)泵有自吸能力，啟動(dòng)前不灌泵。2021/7/924（1）往復(fù)泵的工作原理活塞泵缸吸入閥活塞桿排出閥往復(fù)

往復(fù)泵的排液能力與活塞位移有關(guān)，但與管路情況無關(guān)，壓頭則受管路承受能力的限制，這種性質(zhì)稱為正位移特性，具有這種特性的泵稱為正位移泵。往復(fù)泵是正位移泵之一。2021/7/925往復(fù)泵的排液能力與活塞位移有關(guān)，但與管路情況無關(guān)，壓(2)往復(fù)泵的工作點(diǎn)

往復(fù)泵2021/7/926(2)往復(fù)泵的工作點(diǎn)往復(fù)泵2021/7/926（3)往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)①旁路調(diào)節(jié)裝置；

②改變活塞沖程和往復(fù)次數(shù)。2021/7/927（3)往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)②改變活塞沖程和往復(fù)次數(shù)。2往復(fù)泵往復(fù)式壓縮機(jī)泵2021/7/928往復(fù)泵往復(fù)式壓縮機(jī)泵2021/7/9282、齒輪泵2021/7/9292、齒輪泵2021/7/9293、螺桿泵2021/7/9303、螺桿泵2021/7/9304、隔膜泵2021/7/9314、隔膜泵2021/7/9315、漩渦泵2021/7/9325、漩渦泵2021/7/9326、屏蔽泵7、計(jì)量泵8、比例泵9、羅茨鼓風(fēng)機(jī)2021/7/9336、屏蔽泵7、計(jì)量泵8、比例泵9、羅茨鼓風(fēng)機(jī)2021/7/9化工原理主講教師：童漢清2021/7/934化工原理2021/7/91第二章流體輸送機(jī)械§1概述§2離心泵的工作原理§3離心泵的構(gòu)造§4離心泵的性能參數(shù)§5離心泵的特性曲線§6離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)§7離心泵的氣蝕現(xiàn)象及安裝高度2021/7/935第二章流體輸送機(jī)械§1概述§2離心泵的工作原§8離心泵的選型一、離心泵的型號(hào)1、離心式清水泵（1）B型或BA型離心式清水泵

單級(jí)單吸懸臂式離心泵全系列揚(yáng)程范圍5~125m，流量范圍6.3~400m3/h。2021/7/936§8離心泵的選型一、離心泵的型號(hào)1、離心式清水泵（1）（2）D型離心水泵多級(jí)分段式離心泵我國生產(chǎn)的多級(jí)泵一般為2~9級(jí)，最多可達(dá)12級(jí)。全系列揚(yáng)程范圍50~650m，流量范圍10.8~850m3/h。2021/7/937（2）D型離心水泵2021/7/94

4B35A型水泵4：泵吸入口管直徑（英寸）B：單級(jí)單吸懸臂式離心泵35：泵的揚(yáng)程，mA：葉片切割次數(shù)（A一次切割；B二次；C三次）D（DG）6－25×9D：多級(jí)離心泵DG：多級(jí)鍋爐給水泵6：流量6m3/h25：單級(jí)揚(yáng)程25m9：級(jí)數(shù)9級(jí)2021/7/9384B35A型水泵（3）S型（或Sh型）離心泵雙吸式離心泵全系列揚(yáng)程范圍9~140m，流量范圍120~13000m3/h。2021/7/939（3）S型（或Sh型）離心泵2021/7/96

IS100-80-125IS－單級(jí)單吸離心水泵100－泵的吸入管內(nèi)徑，mm80－泵的排出管內(nèi)徑，mm125－泵的葉輪直徑，mm2021/7/940IS100-80-1252、耐腐蝕泵F型泵特點(diǎn)：與液體接觸部位用耐腐蝕材料制成。全系列揚(yáng)程范圍15~105m，流量范圍2~400m3/h2021/7/9412、耐腐蝕泵F型泵特點(diǎn)：與液體接觸部位用耐腐蝕材料制成。2耐腐蝕材料代號(hào)FH：灰口鑄鐵，用于輸送濃硫酸。FG：高硅鑄鐵，用于輸送壓強(qiáng)不高的硫酸或以硫酸為主的混酸。FM：鉻鎳鉬鈦合金鋼，適宜輸送常溫高濃度硝酸。FB：鉻鎳合金鋼，適宜輸送常溫低濃度硝酸、氧化性酸、堿其他弱腐蝕性液體。FS：聚四氟乙烯塑料，適用于輸送90oC以下的硫酸、硝酸、鹽酸及堿液。FV：鋁鐵青銅FQ：硬鉛FJ：耐堿鋁鑄鐵2021/7/942耐腐蝕材料代號(hào)2021/7/99

80FS24型泵

80：泵吸入口管直徑（mm）FS：聚四氟乙烯塑料24：揚(yáng)程24m

40FM1-2640－泵吸入口直徑，mmF－耐腐蝕泵系列代號(hào)M－材料代號(hào)(鉻鎳鉬鈦合金鋼)1－軸封形式代號(hào)(單端面密封)26－揚(yáng)程，m2021/7/94380FS24型泵3、油泵Y型泵特點(diǎn)：軸封要求高，全系列揚(yáng)程范圍60~603m，流量范圍6.25~500m3/h。適用溫度范圍：－45oC~400oC2021/7/9443、油泵Y型泵2021/7/911250YSIII-150×2250－吸入口直徑，mmYS－雙吸離心式油泵III－材料代號(hào)(合金鋼)150－單級(jí)揚(yáng)程，m2－級(jí)數(shù)，即葉輪個(gè)數(shù)2021/7/945250YSIII

4、液下泵FY型泵特點(diǎn)：軸封要求不高，效率較低，適用于輸送各種有毒、腐蝕性料液。2021/7/9464、液下泵FY型泵2021/7/913

5、雜質(zhì)泵P型泵PS：沙泵PN：泥漿泵PW：污水泵PH：灰渣泵2021/7/9475、雜質(zhì)泵P型泵2021/7/914

6、熱水泵R型泵特點(diǎn)：輸送溫度小于250oC，適用于冶金、電站、橡膠、造紙等行業(yè)。7、化工泵H型泵2021/7/9486、熱水泵R型泵7、化工泵H型泵2021/7/915二、離心泵的選型1、根據(jù)輸送液體性質(zhì)以及操作條件來選定泵類型。液體性質(zhì)：密度、粘度、腐蝕性等操作條件：壓強(qiáng)－影響壓頭溫度－影響泵的允許吸上高度2、計(jì)算管路系統(tǒng)所需He、Qe(根據(jù)管路條件，利用柏努利方程求He)2021/7/949二、離心泵的選型1、根據(jù)輸送液體性質(zhì)以及操作條件來選定泵類型3、根據(jù)He、Qe查泵樣本表或產(chǎn)品目錄中性能曲線或性能表，確定規(guī)格。注意①應(yīng)使流量和壓頭比實(shí)際需要多10～15％余裕量；②考慮到生產(chǎn)的變動(dòng)，按最大量選??；③應(yīng)使泵在高效區(qū)內(nèi)工作，選好后列出該泵的性能參數(shù)H、Q、N、η、n、Hs等。4、校核軸功率。當(dāng)輸送液體的密度大于水的密度時(shí)重新計(jì)算軸功率。2021/7/9503、根據(jù)He、Qe查泵樣本表或產(chǎn)品目錄中性能曲線或性能表，確例：常壓儲(chǔ)槽內(nèi)盛有石油產(chǎn)品，其密度為760kg/m3，粘度小于20cst，在儲(chǔ)存條件下飽和蒸汽壓為80kPa，現(xiàn)擬用65Y—60B型油泵將油以15m3/h的流量送往表壓為177kPa的設(shè)備內(nèi)，儲(chǔ)槽液面恒定，設(shè)備的油品入口比儲(chǔ)槽液面高5m，吸入管路和排出管路的全部壓頭損失分別為1m和4m，試核算該泵是否合用。若油泵位于儲(chǔ)槽液面下1.2m處，問此泵能否正常操作？65Y—60B型油泵性能如下：流量19.8m3/h，揚(yáng)程38m，允許汽蝕余量2.6m，軸功率3.75kW。當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?01.3kPa2021/7/951例：常壓儲(chǔ)槽內(nèi)盛有石油產(chǎn)品，其密度為760kg/m3，粘度小例：某液體由一敝口貯槽經(jīng)泵送至精餾塔A，管道入塔處與貯槽液面間的垂直距離為12m，流經(jīng)換熱器B的壓頭損失為3m液柱，精餾塔壓強(qiáng)為1kgf/cm2（表壓），輸送管路為Φ114×4mm的鋼管，摩擦系數(shù)λ＝0.03。泵吸入管路壓頭損失為1m液柱，輸出管路管長為120m（包括局部阻力的當(dāng)量長度），液體在管道內(nèi)流速為1.5m/s，密度為960kg/m3，其它物性均與水極為接近。當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?01.3kPa，操作溫度下料液飽和蒸汽壓為20kPa。（1）試通過計(jì)算，選擇下列較合適的離心泵；（2）泵與貯槽液面間的最大垂直距離不能超過多少米？型號(hào)Q（m3/h）H（m）η（％）Δh（m）2B192216664.03B57A5037.5643.64B919091683.82021/7/952例：某液體由一敝口貯槽經(jīng)泵送至精餾塔A，管道入塔處與貯槽液面例：試選用一離心泵滿足以下輸水任務(wù)：要求輸水量為20m3/h，輸送管路總長30m，采用70mm的鋼管，管路上有標(biāo)準(zhǔn)閥（半開）、閘閥（半開）、搖板式止回閥各一件，900彎頭三件，用水處離水源液面的垂直距離為20m，應(yīng)選用何種型號(hào)的離心泵？2021/7/953例：試選用一離心泵滿足以下輸水任務(wù)：要求輸水量為20m3/h例：用離心泵從敞口貯槽向密閉高位容器輸送稀酸溶液，兩液面位差為20m，容器液面上壓力表的讀數(shù)為49.1kPa。泵的吸入管和排出管均為內(nèi)徑為50mm的不銹鋼管，管路總長度為86m(包括所有局部阻力當(dāng)量長度)，液體在管內(nèi)的摩擦系數(shù)為0.023。要求酸液的流量12m3/h，其密度為1350kg/m3。試選擇適宜型號(hào)的離心泵。解：稀酸具腐蝕性，故選F型離心泵。選型號(hào)。流量已知，壓頭計(jì)算如下：2021/7/954例：用離心泵從敞口貯槽向密閉高位容器輸送稀酸溶液，兩液面位差在敞口貯槽液面與密閉容器液面之間列柏努利方程：據(jù)Qe=12m3/h及He=29.52m，查P530附錄二十五(三)選取50F-40A型耐腐蝕離