化工原理
第2章流体输送机械
学习目的与要求
1、掌握离心泵的工作原理、结构及主要性能参数。
2、掌握离心泵特性曲线、管路特性曲线、工作点。
3、理解汽蚀现象成因,掌握离心泵最大安装高度计算。
4、了解往复泵与旋转泵结构。
5、了解风机结构与工作原理。
6、了解真空泵、真空技术及相关知识。
综合练习
一、填空题
1.离心泵的主要部件有_________、_________与_________。
2.离心泵的泵壳制成螺壳状,其作用就是_________。
3.离心泵特性曲线包括_________、_________与_________三条曲线。
4.离心泵特性曲线就是在一定_________下,用常温_________为介质,通过实验测定得到的。
5.离心泵启动前需要向泵充满被输送的液体,否则将可能发生_________现象。.
6.离心泵的安装高度超过允许吸上高度时,将可能发生_________现象。
7.离心泵的扬程就是指_________,它的单位就是_________。
8.若离心泵人口处真空表读数为93、32 kPa,当地大气压强为101、33 kPa,则输送42℃水(饱与蒸气压为8、2 kPa)时,则泵内_________发生气蚀现象。
9.离心泵安装在一定管路上,其工作点就是指_________。
10.若被输送液体的粘度增高,则离心泵的压头_________、流量_________、效率_________、轴功率_________。
答案:1、叶轮泵壳轴封装置 2、转能,即使部分动能转化为静压能 3、H-Q、N-Q、η-Q 4.转速水 5、气缚 6、气蚀
7、泵对单位重量流体提供的有效能量 m 8、会 9、泵的特性曲线与管路曲线交点 10、减小减小下降增大
二、选择题
1.离心泵的扬程就是指( )。
A.实际的升扬高度
B.泵的吸上高度
C.单位重量液体通过泵的能量
D.液体出泵与进泵的压强差换算成的液柱高
2.离心泵的轴功率就是( )。
A.在流量为零时最大
B.在压头最大时最大
C.在流量为零时最小
D.在工作点处最小
3.离心泵的效率η与流量Q的关系为( )。
A.Q增大,η增大
B. Q增大,η先增大后减小
C.Q增大,η减小
D. Q增大,η先减小后增大
4.离心泵的轴功率N与流量Q关系为( )。
A.Q 增大,N 增大
B. Q 增大,N 先增大后减小
C.Q 增大,N 减小.
D.Q 增大,N 先减小后增大
5.离心泵气蚀余量△h 与流量Q 关系为( )。
A. Q 增大, △h 增大
B. Q 增大, △h 减小
c. Q 增大, △h 不变 D.Q 增大, △h 先增大后减小
6.离心泵在一定管路系统下工作,压头与被输送液体密度无关的条件就是
( )。
A.z 2-z 1=0
B.Σh f =0
C.0222122=-u u
D.P 2 – P 1=0
7.离心泵停止操作时,宜( )。
A.先关出口阀后停电
B.先停电后关出口阀
C.先关出口阀或先停电均可
D.单级泵先停电,多级泵先关出口阀
8.离心泵的工作点就是指( )。
A.与泵最高效率时对应的点
B.由泵的特性曲线所决定的点
C.由管路特性所决定的点
D.泵的特性曲线与管路特性的交点
9.往复泵适用于( )。,
A 、大流量且要求流量均匀的场合
B 、介质腐蚀性强的场合
C.流量较小、压头较高的场合 D 投资较小的场合
10.在测定离心泵性能时,若将压强表装在调节阀后面,压强表读数p 2将( )。
A.随流量增大而减小
B.随流量增大而增大
C.随流量增大而基本不变
D.随流量增大而先增大后减小
答案:1、 C 2、 C 3、 B 4、 A 5、 A 6、 D 7、 A 8、 D 9、
C 10、 B
三、计算题
1.在一定转速下测定某离心泵的性能,吸入管与压出管的内径分别为70mm 与50mm 。当流量为30 m 3/h 时,泵入口处真空表与出口处压力表的读数分别为40kPa 与215kPa,两测压口间的垂直距离为0、4m,轴功率为3、45kW 。试计算泵的压头与效率。 解: s m d V u s
166.207.0785.036003042211=?==π
s m u 246.405.0785.03600302
2=?=
在泵进出口处列柏努力方程,忽略能量损失; 222212112121Z u g
g p H Z u g g p e ++=+++ρρ Z u u g g p p H e ?+-+-=
)(21212212ρ
4.0)116.2246.4(81.92181
.91010)40215(2233+-?+??+= =27、07m kW g QH P e 213.207.2781.910360030
3=???==ρ %1.64%10045
.3213.2%100=?=?=∴P P e η 2.用油泵从贮槽向反应器输送44℃的异丁烷,贮槽中异丁烷液面恒定,其上方绝对压力为652kPa 。泵位于贮槽液面以下1、5m 处,吸入管路全部压头损失为1、6m 。44℃时异丁烷的密度为530kg/m 3,饱与蒸汽压为638 kPa 。所选用泵的允许汽蚀余量为3、5m,问此泵能否正常操作？
解:泵允许的安装高度: ∑---=吸入允允f v h NPSH g
P P Hg )(0ρ 6.15.381
.9530106386523
--??-=）（ m 4.2-=
∴>允定y Hg Hg 此泵安装不当,会发生气蚀现象。
3. 常压贮槽内装有某石油产品,在贮存条件下其密度为760 kg/m 3。现将该油品送入反应釜中,输送管路为φ57×2mm,由液面到设备入口的升扬高度为5m,流量为15m 3/h 。釜内压力为148kPa(表压),管路的压头损失为5m(不包括出口阻力)。试选择一台合适的油泵。
解: s m d V u s
89.1053.0785.0360015
422=?==π
在水槽液面11'-与输送管内侧22'-面间列柏努力方程,简化有:
∑++?+?=f e h u g
g P Z H 2221ρ
m H e 03.30598.181
.92181.976010148523=+??+??+= 由Q=m H h
m e 03.30153=
查油泵性能,选泵60Y-60B 其性能为;
流量:h
m 3
8.19kW m 75.338轴功率压头 m 6.2%55允许的气蚀余量效率：