这种改变出口阀门开度调节流量的方法,操作简便、灵活,流量可以连续变化,故应用较广,尤其适用于调节幅度不大,而经常需要改变流量的场合。但当阀门关小时,不仅增加了管路的阻力,使增大的压头用于消耗阀门的附加阻力上,且使泵在低效率下工作,经济上不合理。
(2)改变泵特性曲线
通过改变泵的转速或直径改变泵的性能。由于切削叶轮为一次性调节,因而通常采用改变泵的转速来实现流量调节。
这种调节方法,不额外增加阻力,且在一定范围内可保持泵在高效率下工作,能量利用率高。
4. 离心泵的组合操作 (1)并联操作
两泵并联后,流量与压头均有所提高,但由于受管路特性曲线制约,管路阻力增大,两台泵并联的总输送量小于原单泵输送量的两倍。
(2)串联操作
两泵串联后,压头与流量也会提高,但两台泵串联的总压头仍小于原单泵压头的两倍。 (3)组合方式的选择
如果单台泵所提供的最大压头小于管路两端(?z??p),则只能采用串联操作。
?g对于低阻输送管路,并联组合优于串联;而对于高阻输送管路,串联组合优于并联。 四、离心泵的汽蚀现象与安装高度 1. 汽蚀现象
汽蚀现象是指当泵入口处压力等于或小于同温度下液体的饱和蒸气压时,液体发生汽化,气泡在高压作用下,迅速凝聚或破裂产生压力极大、频率极高的冲击,泵体强烈振动并发出噪声,液体流量、压头(出口压力)及效率明显下降。这种现象称为离心泵的汽蚀。
2. 汽蚀余量
实际汽蚀余量 NPSH?p1?u12?g2g?pV?g2
允许汽蚀余量 (NPSH)允?p1允?g?u12g?pV?g
(NPSH)允一般由泵制造厂通过汽蚀实验测定。泵正常操作时,实际汽蚀余量NPSH必
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须大于允许汽蚀余量(NPSH)允 ,标准中规定应大于0.5m以上。
3. 离心泵的允许安装高度
离心泵的允许安装高度是指贮槽液面与泵的吸入口之间所允许的垂直距离。 Hg允?p0?pVp0?p1允?g?u122g??hf0?1
Hg允??g?(NPSH)??hf0?1 允根据离心泵样本中提供的允许汽蚀余量(NPSH)允,即可确定离心泵的允许安装高度。 实际安装时,为安全计,应再降低0.5~1m。
判断安装是否合适:若Hg实低于Hg允,则说明安装合适,不会发生汽蚀现象,否则,需调整安装高度。
欲提高泵的允许安装高度,必须设法减小吸入管路的阻力。泵在安装时,应选用较大的吸入管路,管路尽可能地短,减少吸入管路的弯头、阀门等管件,而将调节阀安装在排出管线上。
五、离心泵的类型与选用 1.离心泵的类型
按输送液体性质和使用条件,离心泵可分为以下几种类型:
(1)清水泵:适用于输送各种工业用水以及物理、化学性质类似于水的其它液体。 (2)耐腐蚀泵:用于输送酸、碱、浓氨水等腐蚀性液体。 (3)油泵:用于输送石油产品。
(4)液下泵:通常安装在液体贮槽内,可用于输送化工过程中各种腐蚀性液体。 (5)屏蔽泵:用于输送易燃易爆或剧毒的液体。 2. 离心泵的选用 基本步骤:
(1)确定输送系统的流量和压头
一般液体的输送量由生产任务决定。如果流量在一定范围内变化,应根据最大流量选泵,并根据情况,计算最大流量下的管路所需的压头。
(2)选择离心泵的类型与型号
根据被输送液体的性质及操作条件,确定泵的类型;再按已确定的流量和压头从泵样本中选出合适的型号。若没有完全合适的型号,则应选择压头和流量都稍大的型号;若同时有
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几个型号的泵均能满足要求,则应选择其中效率最高的泵。
(3)核算泵的轴功率
若输送液体的密度大于水的密度,则要核算泵的轴功率,以选择合适的电机。 1-7-2 其它类型化工用泵 一、往复式泵 1. 往复泵
(1) 往复泵的构造及工作原理
主要部件:泵缸、活塞、活塞杆、吸入阀和排出阀。 工作原理:依靠活塞的往复运动,吸入并排出液体。 (2)往复泵的流量与压头
单动泵流量 QT?ASn
当活塞直径、冲程及往复次数一定时,往复泵的理论流量为一定值。 往复泵的压头与泵的几何尺寸无关,与流量也无关。
往复泵具有正位移特性,即流量仅与泵特性有关,而提供的压头只取决于管路状况。 (3)往复泵的流量调节
多采用旁路调节或改变活塞冲程或往复次数。
往复泵适用于输送小流量、高压头、高黏度的液体,但不适于输送腐蚀性液体及有固体颗粒的悬浮液。
2.计量泵
计量泵也为往复式泵,适用于要求输送量十分准确的液体或几种液体按比例输送的场合。 3.隔膜泵
为输送腐蚀性液体或悬浮液的往复式泵。 二、旋转泵
旋转泵包括齿轮泵和螺杆泵,其工作原理是依靠泵内一个或多个转子的旋转来吸液和排出液体。
旋转泵与往复泵一样,也具有正位移特性,因此也采用旁路调节或改变旋转泵的转速,以达调节流量的目的。
1-7-3 气体输送设备 一、 离心式通风机 1. 工作原理与结构
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离心式通风机的结构和单级离心泵相似,工作原理也与离心泵完全相同,藉蜗壳中叶轮旋转所产生的离心力将气体压力提高而排出。
2. 性能参数与特性曲线
流量(风量)Q 是指单位时间内通风机输送的气体体积,以通风机进口处气体的状态计, m/s或 m/h。
风压pT 是指单位体积的气体流经通风机后获得的能量, J/m或Pa。
pT?(p2?p1)?3
3
3
?2u2
2静风压 ps=(p2?p1) 动风压 pk=
?2u2
2全风压 pT?ps?pk
轴功率与效率
P?pTQ1000?
特性曲线
一定型号的离心式通风机的特性曲线以20℃、101.3kPa的空气作为工作介质进行测定,包括全风压与流量pT-Q静风压与流量ps-Q轴功率与流量P-Q和效率与流量?- Q四条线。
3.离心式通风机的选用
离心式通风机的选用与离心泵相仿,即根据输送气体的风量与风压,由通风机的产品样本来选择合适的型号。但应注意,通风机的风压与密度成正比,当使用条件与通风机标定条件(20℃、101.3kPa,空气的密度?0=1.2kg/m3)不符时,需将使用条件下的风压换算为标定条件下的风压,才能选择风机。换算关系为
pT0?pT?0??pT1.2?
二、 往复式压缩机 1. 往复压缩机的工作过程
压缩机的一个工作过程是由膨胀、吸气、压缩和排出四个阶段组成的。 余隙系数?:余隙体积VA与一个行程活塞扫过的体积(VC—VA)之比
??
VAVC?VA
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容积系数λ0:在一个压缩循环中,气体吸入的体积(VC—VB)与活塞扫过的体积(VC—VA)之比
?0?VC?VBVC?VA
对于多变压缩过程,二者关系
1??k??p2??1? ?0?1??????p???1?????容积系数λ? ?
0与压缩机的余隙系数?及压缩比(p2p1)有关。
余隙系数一定时,压缩比越大,容积系数越小; 压缩比一定时,余隙系数越大,容积系数越小。
2.多级压缩
压缩比大于8时,宜采用多级压缩多级压缩,每级适宜压缩比为3~5。 三、真空泵
真空泵用于从设备内或系统中抽出气体,使其处于低于大气压下的状态。
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