第二章 液体输送(课件）-《化工单元操作（第二版）》同步教学（化学工业出版)

202X 第二章 液体输送 第二章 液体输送 第一节 液体输送的主要任务 在化工生产中，为了满足工艺需要，将液体物料沿着管路从一个车间输送到另一个车间，或从一个设备输送到另一个设备，是经常要进行的操作。当液体从高处向低处输送时，可利用其位能以实现自流。若是需要将液体由低处送至高处，由低压设备送至高压设备，或者克服管道阻力进行远距离的水平输送时，必须对液体做功，以提高液体的能量，完成输送任务。 为输送物料提供能量的机械装置称为输送机械，输送液体的机械，通称为泵。泵就是把外加压头加给液体的机械设备。 由于输送任务不同，被输送的液体是多种多样的。在操作条件如温度、压力和流量等方面也是复杂的。为适应这些情况，液体输送机械也是多种多样的，化工常用泵按照工作原理可分为四大类： 1.离心式：利用在泵体内作高速旋转叶轮的离心惯性力进行工作。 2.往复泵 利用在泵缸内作往复运动的活塞进行工作。 3.旋转式：利用在泵体内旋转的转子进行工作。 4.流体作用泵：利用另一流体进行工作。 第二节 离心泵操作技术 一、离心泵的工作原理和构造 1．离心泵的工作原理 主要部件：叶轮，泵壳 叶轮：轮上有6-8片向后弯曲的叶片组成。 泵壳：截面逐渐扩大的状似蜗牛壳形的通道。 在心泵启动前，首先向泵内灌满被输送的流体即灌泵， 同时关闭排出管路上的流量调节阀，待电机启动后，再打开出口阀。 离心泵的工作原理 离心泵的排液过程：液体在离心力作用下，从叶轮中心抛向叶轮外围，以15～25m/s速度流入泵壳，经过能量转换（部分动能转变为静压能），达到较高压力，从排出口进入排出管路。 离心泵的吸液过程： 叶轮内的液体被抛出以后，叶轮中心处形成一定的真空低压区，液体在吸入液面与叶轮中心处的压强差的作用下，便沿着吸入管连续不断地进入泵内，以填充被排出的液体位置。 由以上分析可知：离心泵之所以能够输送液体，主要靠离心力作用，而离心力大小与叶轮的转速、直径及液体的密度有关。转速↑直径↑ 密度↑ 则离心力↑ 若离心泵启动前未充满被输送液体，则泵内存有空气，由于空气密度比液体的密度小得多，泵内产生离心力很小，因而在吸入口处的真空度很小，贮槽液面和泵入口处的压差很小，不能将液体压入泵内，启动泵后而不能输送液体的现象称为气缚现象。即离心泵无自吸能力，启动前必须灌泵。 2．离心泵的主要部件 离心泵主要由两部分构成： 叶轮和泵轴（旋转部件） 泵壳和轴封（静止部件 （1）叶轮 离心泵最重要的部件。是使液体接受外加能量的部分。6-12叶片组成，后弯 叶轮的分类 开式叶轮： 没有前后盖板，适合输送含有固体颗粒的液体悬浮物。 闭式叶轮：叶片的两侧带有前后盖板，适于输送干净流体，效率较高。 根据结构 半闭式叶轮：只有后盖板，可用于输送浆料或含固体悬浮物的液体，效率较低。 按吸液方式方式 双吸式叶轮：液体可以从两侧吸入具有较大的吸液能力，而且可以较好的消除轴向推力 单吸式叶轮：液体只能从叶轮一侧被吸入，结构简单。 轴封装置 （2）泵壳 泵壳的作用：汇集和导出液体 转能（动能转换为静压能） 导轮的作用：均匀而缓和地将动能转变为静压能，减少能量损失。 （3）轴封装置 泵轴与泵壳之间的密封成为轴封。 ①轴封的作用——防止高压液体从泵壳内沿轴的四周漏出,或者外界空气以相反方向漏入泵壳内的低压区。 ②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。 二、离心泵的性能参数与特性曲线 1.离心泵的主要性能参数 （1）离心泵的流量（送液能力）——单位时间内泵排到管路系统中的液体体积。