《化工流体流动与传热》第二章流体输送机械ppt课件.ppt

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1、2.2 离心泵,第二章 流体输送机械,2.1 概 述,2.3 其它类型液体输送机械（自学选读）,自学提纲,通过自学应了解以下内容：,几种常用泵的性能比较。,其它类型液体输送机械的种类。,（表 2-3）,2.2 离心泵,第二章 流体输送机械,2.4.1 概 述,2.1 概 述,2.4 气体输送机械,2.3 其它类型液体输送机械（自学选读）,一、气体输送机械的作用,气体输送机械的作用,输送气体,产生高压气体,产生真空,用于提高气体压力，以克服气体输送过程中的流动阻力。,用于给设备增压或产生工艺过程中所需的高压气体。,用于从设备中抽出气体，以产生真空。,二、气体输送机械的压力表示方法,1.初压,气体

2、输送机械的入口压力 初压。,2.终压,气体输送机械的出口压力 终压。,3.压缩比,气体输送机械的出口绝对压力与入口绝对压力的比值 压缩比。,三、气体输送机械的分类,气体输送机械,通风机,鼓风机,压缩机,真空泵,按终压或压缩比分类,终压不大于15 kPa(表压),压缩比 1 1.15,终压15 294 kPa(表压),压缩比小于 4,终压 294 kPa(表压)以上,压缩比大于 4,终压为大气压,压缩比由真空度决定,2.2 离心泵,第二章 流体输送机械,2.4.1 概 述,2.1 概 述,2.4 气体输送机械,2.3 其它类型液体输送机械（自学选读）,2.4.2 离心通风机、鼓风机与压缩机,一、

3、离心通风机,1.离心通风机的结构,低压离心通风机,1-机壳,2-叶轮,3-吸入口,4-排出口,离心通风机的结构和单级离心泵相似，其机壳也为蜗牛型。,动画：低压离心通风机,一、离心通风机,2.离心通风机的性能参数,（1）风量,定义,符号,单位,单位时间内从风机出口排出的气体体积。,m3/h,注：以风机进口处的气体状态计。,影响因素,一、离心通风机,（2）风压,定义,符号,单位,单位体积的气体流过风机时所获得的能量。,J/m3(Pa),mmH2O,影响因素,一、离心通风机,风机进口截面为,设,风机出口截面为,两截面间列方程,J/kg,对于气体，常以 1m3 气体作为基准,J/m3(Pa),一、离心

4、通风机,令,分析,气体 值很小，且 较小，可忽略。,气体 值很小，且管路较短，可忽略。,取截面 为风机进口外侧，则。,一、离心通风机,故此得,静风压,动风压,全风压,风压的校正,操作条件下的风压,性能表的风压,风机性能表的测定条件,kPa,故,一、离心通风机,（3）轴功率与效率,离心通风机的轴功率,效率,有效功率,kW,风量,一、离心通风机,3.离心通风机的特性曲线,离心通风机特性曲线,离心通风机特性曲线,静风压,一、离心通风机,4.离心通风机的选择,离心通风机的选择原则,根据被输送气体的性质及所需风压范围，确定 风机的类型。,根据以风机进口状态计的实际风量和实验条件 下的风压，确定离心通风机

5、的型号。,确定输送系统的实际风压，并换算成实验条 件下的风压。,二、离心鼓风机与压缩机,1.离心鼓风机,离心鼓风机 透平鼓风机。,五级离心鼓风机示意图,特点,输送气体量大；,风压较低 294 kPa(表压)；,压缩比较低，不需设 置冷却装置。,二、离心鼓风机与压缩机,2.离心压缩机,离心压缩机 透平压缩机。,特点,输送气体量大；,风压较高 294 kPa(表压)；,压缩比较高，升温显著，需设置冷却装置。,第二章 流体输送机械,2.4.1 概 述,2.4 气体输送机械,2.4.2 离心通风机、鼓风机与压缩机,2.4.4 旋转鼓风机、压缩机（选读）,2.4.3 往复式压缩机（选读）,2.4.5 真

6、空泵（选读）,本 章 小 结,本章重点掌握的内容,离心泵的性能参数与特性曲线离心泵的主要性能参数离心泵的特性曲线离心泵性能的改变与换算,离心泵的工作点与流量调节管路特性方程管路特性曲线离心泵的流量调节,本 章 小 结,离心通风机离心通风机的性能参数离心通风机的特性曲线,离心泵的气蚀现象与允许安装高度离心泵的气蚀现象离心泵的抗气蚀性能离心泵的允许安装高度,颗粒与流体之间的相对运动,通过本章学习，掌握颗粒相对于流体的运动规律，并将其应用于沉降、过滤等单元操作过程中；掌握过程的原理、计算方法；能够根据生产工艺要求合理选择设备。,学习目的与要求,第三章,3.1 概 述,3.1.1 非均相物系及其分离方

7、法,颗粒与流体之间的相对运动,第三章,一、均相物系与非均相物系,1.均相物系,物系内部各处组成均匀。,均相物系,液液,气气,苯甲苯,水乙醇,空气氨气,氮气氢气,由相同相态的物质组成的物系均相物系。,特点,物系内部不存在相界面。,一、均相物系与非均相物系,2.非均相物系,由不同相态的物质组成的物系非均相物系。,非均相物系,液固,气固,悬浮液,含尘气体,含雾气体,气液,液液（不互溶）,水汽油,一、均相物系与非均相物系,物系内部通常有一相处于分散状态。,特点,物系内部存在相界面，且界面两侧物料的性质 有差异；,处于分散状态的物质分散相（分散物质）；,包围着分散相而处于连续状态的物质连续 相（连续介质

8、）。,二、非均相物系的分离,1.非均相物系的分离原理,利用非均相混合物中两相的物理性质（如密度、颗粒形状与尺寸等）的差异，使两相之间发生相对运动而使其分离。,机械分离,示例,悬浮液的过滤分离,非均相物系分离方法,气固分离,沉降,二、非均相物系的分离,2.非均相物系分离的方法,液固分离,液液（不互溶）分离,液固分离,重力沉降,离心沉降,过滤,真空过滤,加压沉降,离心过滤,分层,二、非均相物系的分离,3.非均相物系分离的目的,净化分散物质。,收集分散物质。,环境保护与安全生产。,气流干燥器排出气体中固体颗粒收集；,结晶器晶浆中固体颗粒收集；,原料气体中夹带的有害物质的清除。,排放废气及废液中夹带的

9、有害物质的清除。,3.1 概 述,3.1.1 非均相物系及其分离方法,3.1.2 颗粒及颗粒床层的特性,颗粒与流体之间的相对运动,第三章,一、颗粒的特性,1.单一颗粒特性,球形颗粒由直径 d 表示其特性。,（1）球形颗粒,体积,表面积,比表面积,一、颗粒的特性,（2）非球形颗粒,球形度又称形状系数，表征颗粒的形状与球形的差异程度。,与颗粒体积相等的球形表面积,颗粒的表面积,球形度,因为,故,对于球形颗粒,一、颗粒的特性,当量直径,当量直径,等比表面积当量直径,等体积当量直径,与颗粒体积相等的球体的直径。,与颗粒比表面积相等的球体的直径。,等体积当量直径,非球形颗粒的实际体积,一、颗粒的特性,对

10、于非球形颗粒,比表面积,由,故,2.颗粒群的特性,不同粒径范围内所含粒子的个数或质量 颗粒群的粒度分布。,粒度分布测定方法,显微镜法,筛分法,沉降法,激光衍射法,电感应法,一、颗粒的特性,（1）粒度分布,筛分法：用n 层具有不同孔径的筛网对颗粒群进行 筛分，可得 n+1 种产品。,泰勒标准筛,一、颗粒的特性,（2）平均粒径,第 i 层筛网上颗粒的平均直径,颗粒群的平均直径,粒径段内颗粒的质量分率,第 i 筛网上的颗粒尺寸介于di-1和 di 之间,一、颗粒的特性,练 习 题 目,思考题,作业题:1,1.离心通风机有哪些性能参数？2.离心通风机特性曲线的构造如何？3.何为均相物系与非均相物系，非均相物系的分 离原理如何?4.何为非球形颗粒的球形度与当量直径？5.颗粒群的平均粒径如何定义？,人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。,