流體輸送操作-離心泵工作原理及結(jié)構(gòu)認(rèn)知（化工單元操作課件）

項(xiàng)目一流體輸送操作任務(wù)九離心泵的工作原理及結(jié)構(gòu)認(rèn)知復(fù)習(xí)引入：在化工生產(chǎn)過程中，經(jīng)常遇到流體輸送的問題。如前所講，流體在流動過程中必有一部分能量消耗在克服流體阻力上。為了將流體從低處輸送到高處，由低壓變?yōu)楦邏?，從一個(gè)設(shè)備送至另一個(gè)設(shè)備，必須對流體提供外加能量，以克服流體阻力及補(bǔ)充輸送流體時(shí)所不足的能量。想一想？流體可以自然的從高處向低處流動，如何實(shí)現(xiàn)從低處向高處流動，并且實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離輸送？流體輸送方式的選擇1.輸送機(jī)械送料：借助輸送機(jī)械對流體做功，實(shí)現(xiàn)流體的輸送南水北調(diào)西氣東輸2.高位槽送料：利用化工生產(chǎn)中各容器、設(shè)備間的位差，實(shí)現(xiàn)液體從高位設(shè)備

向低位設(shè)備輸送的操作。

3.壓縮空氣送料：向貯槽中通入壓縮空氣，在壓力的作用下，將貯槽中

液體輸送至指定設(shè)備。

壓縮空氣輸送硫酸的輸送流程4.真空抽料：通過真空系統(tǒng)造成的負(fù)壓來實(shí)現(xiàn)流體輸送的操作。

在流體輸送中為流體提供能量的機(jī)械，是一種向流體做功以提高流體機(jī)械能的裝置。流體輸送機(jī)械液體輸送機(jī)械：泵（離心泵、旋渦泵、往復(fù)泵）氣體輸送機(jī)械：風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)聯(lián)系伯努利方程一、離心泵的基本結(jié)構(gòu)引入：離心泵是化工生產(chǎn)中最常用，應(yīng)用最廣泛的液體輸送機(jī)械，其結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，流量均勻，調(diào)節(jié)控制方便，化工生產(chǎn)中使用的泵80%為離心泵。任務(wù)：讀圖了解離心泵的結(jié)構(gòu)1.基本結(jié)構(gòu)泵殼、葉輪、泵軸、吸入管、排出管，單向底閥，調(diào)節(jié)閥泵的吸入口4在泵殼中心，與吸入管5相連，泵的排出口8在泵殼的切線方向，與排出管9相連。一、離心泵的基本結(jié)構(gòu)1.葉輪葉輪是離心泵的關(guān)鍵部件，一般由4~12片彎曲的葉片組成。（1）葉輪的作用將電機(jī)的能量傳給液體（葉輪與泵軸連在一起，泵軸在電機(jī)的作用下旋轉(zhuǎn)，帶動葉輪一起旋轉(zhuǎn)）（2）葉輪的分類（葉輪+蓋板）按有無蓋板分類一、離心泵的基本結(jié)構(gòu)開式：葉片兩側(cè)無蓋板（結(jié)構(gòu)簡單，清洗方便，用于輸送含有大量懸浮物的物料，效率低）半閉式：在吸入口一側(cè)無蓋板，在另一側(cè)有蓋板

（用于輸送含有固體顆粒的流體）閉式：葉片兩側(cè)前后都有蓋板

（用于輸送不含雜質(zhì)的清潔流體，效率高）常用類型（2）葉輪的分類（葉輪+蓋板）一、離心泵的基本結(jié)構(gòu)一、離心泵的基本結(jié)構(gòu)2.泵殼泵體的外殼多制成蝸殼形，包圍葉輪，在葉輪四周展開形成一個(gè)截面積逐漸擴(kuò)大的蝸殼形通道。由于流道截面積逐漸擴(kuò)大，從葉輪甩出的液體流速逐漸降低，使部分動能轉(zhuǎn)化成靜壓能，所以泵殼是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換裝置。作用：匯集液體、導(dǎo)出液體（從葉輪外周圍甩出的液體，沿泵殼通道流過，排出泵體）轉(zhuǎn)能裝置，完成動能—靜壓能的轉(zhuǎn)換液體入口——中心出口——切線聯(lián)系連續(xù)性方程及伯努利方程一、離心泵的基本結(jié)構(gòu)2.泵殼導(dǎo)輪：

一般大型離心泵裝有導(dǎo)葉輪，簡稱導(dǎo)輪，是位于葉輪外周圍固定的帶葉片的環(huán)，葉片的彎曲方向與葉輪的彎曲方向相反，彎曲角度與液體從葉輪流出的方向相適應(yīng)，引導(dǎo)液體在泵殼通道內(nèi)平穩(wěn)的改變方向，減小了葉輪外緣進(jìn)入泵殼時(shí)因碰撞造成的能量損失，使動能有效地轉(zhuǎn)化為靜壓能，提高了能量轉(zhuǎn)換效率。導(dǎo)輪想一想？一、離心泵的基本結(jié)構(gòu)3.軸封裝置由于泵軸和泵殼之間存在著間隙，在泵軸與泵殼之間應(yīng)有密封裝置，稱為軸封裝置?？諝膺M(jìn)入泵內(nèi)，對泵有什么影響？（1）作用：

防止高壓液體從泵殼內(nèi)沿間隙漏出，或外界空氣滲入泵內(nèi)，保證離心泵正常、高效運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）分類：①填料密封：

用浸油或涂有石墨的石棉繩填入泵軸與泵殼之間的空隙。

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，但沿軸會有少量液體外泄，需定期維修，不適用于輸送易燃、易爆、有毒液體。一、離心泵的基本結(jié)構(gòu)3.軸封裝置（2）分類：②機(jī)械密封：

主要靠裝在軸上的動環(huán)與固定在泵殼上的靜環(huán)之間端面作相對運(yùn)動而達(dá)到密封的目的。

特點(diǎn)：密封性能好，結(jié)構(gòu)緊湊，使用壽命長，但加工精度要求高，安裝要求高，價(jià)格高。化工用泵中常用密封裝置二、離心泵的工作原理同時(shí)，葉輪中心處由于液體被甩出而形成一定的真空，貯槽液面上方的壓強(qiáng)比葉輪中心處要高，水源在大氣壓力的作用下通過濾網(wǎng)壓入吸入管內(nèi)，這樣循環(huán)不斷的工作，完成吸液和排液。離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)之前，泵內(nèi)要灌滿被輸送的液體，稱為“灌泵”。1.工作原理：灌泵結(jié)束后，啟動電機(jī)，葉輪在電機(jī)的帶動下高速旋轉(zhuǎn)，葉片間的液體也跟著一起旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，液體以很高的速度（15-25m/s）從葉輪中心被甩向邊緣，獲得很高的動能，進(jìn)入蝸殼形通道，由于流道截面的逐漸擴(kuò)大而減速，又將部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，最后以較高的壓強(qiáng)流入排出管道，送至需要的場所。二、離心泵的工作原理2.工作流程灌泵電機(jī)帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，葉輪帶動液體作離心運(yùn)動液體離開葉輪進(jìn)入泵殼能量轉(zhuǎn)換，動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，液體獲得高壓排出液體甩出葉輪中心形成低壓區(qū)吸入液面與葉輪中心產(chǎn)生壓強(qiáng)差吸入液體，實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作（排液過程）（吸液過程）二、離心泵的工作原理注意：

（1）離心泵的工作過程分吸液和排液兩個(gè)過程；

（2）灌泵的原因：（3）泵工作的關(guān)鍵：壓強(qiáng)差

（4）安裝單向底閥和濾網(wǎng)啟動之前泵內(nèi)未灌滿液體或者在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中泵內(nèi)滲入空氣，由于空氣的密度遠(yuǎn)小于液體的密度，葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力很小，葉