1、第二章 流體輸送機(jī)械8/9/20221制藥工程專業(yè)化工原理流體輸送機(jī)械在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用為流體提供動(dòng)力，以滿足輸送要求； 為工藝過程創(chuàng)造必要的壓強(qiáng)條件； 8/9/20222制藥工程專業(yè)化工原理流體輸送機(jī)械的分類流體輸送機(jī)械按工作原理分類：離心式（葉輪式）往復(fù)式旋轉(zhuǎn)式流體動(dòng)力作用式8/9/20223制藥工程專業(yè)化工原理流體輸送機(jī)械的分類根據(jù)流體性質(zhì)的不同分成：輸送液體用的泵輸送氣體用的壓縮機(jī)（或風(fēng)機(jī)）8/9/20224制藥工程專業(yè)化工原理 第一節(jié) 離心泵8/9/20225制藥工程專業(yè)化工原理一、構(gòu)造和原理1、離心泵的構(gòu)造： 吸入口排出管泵軸軸封泵殼葉輪8/9/20226制藥工程專業(yè)化工原理2、離

2、心泵的工作原理： 流體在泵內(nèi)都獲得了什么能量？其中那種能量占主導(dǎo)地位？思考：常壓流體被甩出高速流體機(jī)械旋轉(zhuǎn)的離心力逐漸擴(kuò)大的泵殼通道高壓流體灌滿液體葉輪旋轉(zhuǎn)離心力甩出液體蝸殼內(nèi)進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換流體被壓出葉輪中心形成真空在壓力差的作用下流體被壓入泵內(nèi)8/9/20227制藥工程專業(yè)化工原理泵啟動(dòng)前為什么要灌滿液體？思考：液體未灌滿氣液離心力甩不出氣體葉輪中心的真空度不夠吸不上液體泵無法正常工作未灌滿底閥漏液其它地方泄漏8/9/20228制藥工程專業(yè)化工原理二 主要部件（1）葉輪葉片（+蓋板）8/9/20229制藥工程專業(yè)化工原理A 按葉輪數(shù)目 多級(jí)泵 單級(jí)泵B 按吸液方式 雙吸式 單吸式C 按所產(chǎn)生

3、的壓頭大小 中壓泵2050mH2O低壓泵50mH2OD 按泵軸的位置 立式泵 臥式泵離心泵分類：8/9/202211制藥工程專業(yè)化工原理8/9/202212制藥工程專業(yè)化工原理三離心泵的主要性能參數(shù)（一）離心泵的流量 指離心泵在單位時(shí)間里排到管路系統(tǒng)的液體體積，一般用Q表示，單位為m3/h。又稱為泵的送液能力 。（二）離心泵的揚(yáng)程（壓頭） 泵對(duì)單位重量的液體所提供的有效能量，以H表示，單位為m。又稱為泵的揚(yáng)程。8/9/202213制藥工程專業(yè)化工原理12h0真空表壓力表圖2-5 壓頭測(cè)定（2-1）由于兩截面間的管長很短，其阻力損失通常可以忽略，兩截面間的動(dòng)壓頭差一般也可以略去，則可得（2-1a

4、）由1、2兩截面間的柏努利方程：8/9/202214制藥工程專業(yè)化工原理4）軸功率及有效功率電機(jī)輸入離心泵的功率,用P表示，單位為J/S,W或kW有效功率：排送到管道的液體從葉輪獲得的功率，用Ne表示軸功率和有效功率之間的關(guān)系為 ：有效功率可表達(dá)為: 軸功率可直接利用效率計(jì)算:軸功率：一般約為0.60.858/9/202215制藥工程專業(yè)化工原理泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中存在以下三種損失： 容積損失 該損失是指葉輪出口處高壓液體因機(jī)械泄漏返回葉輪入口所造成的能量損失。在三種葉輪中，開式葉輪的容積損失較大，但在泵送含固體顆粒的懸浮液時(shí)，葉片通道不易堵塞；閉式葉輪的滲漏量較小，但在磨損后滲漏便嚴(yán)重。 水力損失

5、該損失是由于實(shí)際流體在泵內(nèi)有限葉片作用下各種摩擦損失（環(huán)流損失、摩擦損失、沖擊損失）。 機(jī)械損失 該損失包括旋轉(zhuǎn)葉輪蓋板外表面與液體間的摩擦以及軸承機(jī)械摩擦所造成的能量損失。8/9/202216制藥工程專業(yè)化工原理離心泵的軸功率N可直接用效率來計(jì)算：一般小型離心泵的效率5070%，大型離心泵效率可達(dá)90%。泵的軸功率，W泵的壓頭，m泵的流量，m3/s流體密度，kg/ m3泵的效率8/9/202217制藥工程專業(yè)化工原理四、離心泵特性曲線 由于離心泵的各種損失難以定量計(jì)算，使得離心泵的特性曲線Hqv、P qv 、 qv 的關(guān)系只能靠實(shí)驗(yàn)測(cè)定，在泵出廠時(shí)列于產(chǎn)品樣本中以供參考。右圖所示為4B20型

6、離心泵在轉(zhuǎn)速n2900r/min時(shí)的特性曲線。若泵的型號(hào)或轉(zhuǎn)速不同，則特性曲線將不同。借助離心泵的特性曲線可以較完整地了解一臺(tái)離心泵的性能，供合理選用和指導(dǎo)操作。 4B20離心泵n2900r/min3026221814100204060801001201401284080%70%60%50%40%30%20%0H/mNkWqv/(m3/h)圖26 4B型離心泵的特性曲線PH8/9/202218制藥工程專業(yè)化工原理由圖26可知： （1）Hqv曲線： qv，H(Q很小時(shí) 可能例外)。當(dāng)qv0時(shí)，H也只能達(dá)到一定值，這是離心泵的一個(gè)重要特性。 （2）P qv曲線： qv ，P 。當(dāng)qv 0時(shí)，P最小

7、。這要求離心泵在啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)關(guān)閉泵的出口閥門，以減小啟動(dòng)功率，保護(hù)電動(dòng)機(jī)免因超載而受損。 （3） qv曲線：有最大值，于此點(diǎn)下操作效率最高，能量損失最小。在此點(diǎn)對(duì)應(yīng)的流量稱為額定流量。泵的銘牌上即標(biāo)注額定值，泵在管路上操作時(shí)，應(yīng)在此點(diǎn)附近操作，一般不應(yīng)低于92max 。 4B20離心泵n2900r/min3026221814100204060801001201401284080%70%60%50%40%30%20%0H/mNkWqv/(m3/h)圖26 4B型離心泵的特性曲線PH8/9/202219制藥工程專業(yè)化工原理（2）轉(zhuǎn)速 比例定律 n 20%以內(nèi)(1)粘度： ，（H， qV ，）; P

8、工作流體20水差別大 參數(shù)和曲線變化 20106m2/s, 校正影響離心泵性能的因素：8/9/202220制藥工程專業(yè)化工原理 泵的特性曲線是針對(duì)某一型號(hào)的泵(D2一定)而言的。一個(gè)過大的泵，若將其葉輪略加切削而使D2變小，可以降低qv和H而節(jié)省P。離心泵的切割定律：（3）葉輪直徑D8/9/202221制藥工程專業(yè)化工原理（4）密度的影響 離心泵的流量、壓頭、效率均與液體密度無關(guān)。因而當(dāng)被輸送液體密度發(fā)生變化時(shí)，H-qv與-qv曲線基本不變，但泵的軸功率與液體密度成正比。8/9/202222制藥工程專業(yè)化工原理五、離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié) （一）、管路特性曲線與特性方程管路特性曲線： 流體通過

9、某特定管路時(shí)所需的壓頭與液體流量的關(guān)系曲線。 在截面1-1與 2-2 間列柏努利方程式，并以1-1截面為基準(zhǔn)水平面，則液體流過管路所需的壓頭為：8/9/202223制藥工程專業(yè)化工原理上式簡(jiǎn)化為： 而：壓頭損失為：對(duì)特定管路，令：（定值，與流量無關(guān)）8/9/202224制藥工程專業(yè)化工原理對(duì)特定管路 ，令：有：管路特性方程為：8/9/202225制藥工程專業(yè)化工原理意義：在特定管路中輸送液體時(shí)，管路所需的壓頭隨所輸送液體流量qv的平方而變 管路特性方程：8/9/202226制藥工程專業(yè)化工原理（二）工作點(diǎn) 將泵的Hqv線和管路的he qv線畫在一張圖上，得到交點(diǎn)A如圖2-13所示，該點(diǎn)稱為泵在

10、管路上的工作點(diǎn)， 此時(shí)H= he。在工作點(diǎn)處泵的輸液量即為管路的流量qv，泵提供的壓頭（揚(yáng)程）H必恰等于管路所要求的壓頭he。當(dāng)工作點(diǎn)是在高效區(qū)（不低于92max ），則該工作點(diǎn)是適宜工作點(diǎn)，說明泵選擇的較好。OqvqvHH1管路heqv圖2-8 離心泵的工作點(diǎn)泵Hqv泵 qvA8/9/202227制藥工程專業(yè)化工原理管路特性曲線he=H0+kqv2為開口向上的拋物線，它在縱軸截距H0反映了管路上下游總勢(shì)能差；k反映了管路阻力的大小；k，同樣流量下管路的阻力越大，k較大的管路稱為高阻管路，反之則稱為低阻管路； 流量單位：可能是m3/s或m3/h ；求工作點(diǎn)時(shí)，管路特性曲線的整理應(yīng)注意保持單位一

11、致；注意：8/9/202228制藥工程專業(yè)化工原理離心泵工作點(diǎn)的求法：解析法:即當(dāng)泵的特性曲線方程已知，可與管路特性曲線聯(lián)立求工作點(diǎn)；圖解法:適用于泵特性曲線未知，只有特性曲線圖的情況。將管路特性曲線畫在泵特性曲線圖上，兩線的交點(diǎn)即為工作點(diǎn)。8/9/202229制藥工程專業(yè)化工原理 流量調(diào)節(jié)就是設(shè)法改變工作點(diǎn)的位置，有以下兩種方法： 改變管路特性曲線 在離心泵出口處的管路上安裝調(diào)節(jié)閥。改變出口閥門的開度即改變管路阻力系數(shù)（K亦變）可改變管路特性曲線的位置，達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。 OQ2Q1Qhe2H221低阻高阻H1 優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便、靈活，應(yīng)用范圍廣。對(duì)于調(diào)節(jié)幅度不大而經(jīng)常需要改變流量的場(chǎng)合，此

12、法尤為適用。 缺點(diǎn)：不僅增加了管路阻力損失（在閥門關(guān)小時(shí)），且使泵在低效率點(diǎn)工作，在經(jīng)濟(jì)上很不合理。（三）流量調(diào)節(jié)8/9/202230制藥工程專業(yè)化工原理改變泵的特性曲線 由前述比例定律、切削定律可知，改變泵的轉(zhuǎn)速、切削葉輪都可以達(dá)到改變泵的特性曲線的目的。如圖214所示，泵的轉(zhuǎn)速由n1減小至n2時(shí)，泵的Hqv線下移，工作點(diǎn)由點(diǎn)A1移至點(diǎn)A2，流量由qv1減小至qv2。 優(yōu)點(diǎn)：不額外增加管路阻力，在一定范圍內(nèi)可保持泵在高效率區(qū)工作（n改變 n2圖2-14 改變泵的特性曲線A2qv28/9/202231制藥工程專業(yè)化工原理 【例】由水庫將水打入一水池，水池水面比水庫水面高50m，兩水面上的壓力均

13、為常壓，要求的流量90m3/h，輸送管徑為156mm，在閥門全開時(shí)，管長和各種局部阻力的當(dāng)量長度的總和為1000m，對(duì)所使用的泵在qv=65135m3/h范圍內(nèi)屬于高效區(qū)，在高效區(qū)中，泵的性能曲線可以近似地用直線H=124.5-0.392qv表示，此處H為泵的揚(yáng)程單位是m，qv為泵的流量單位是m3/h，泵的轉(zhuǎn)速為2900r/min，摩擦系數(shù)=0.025，水的密度=1000kg/m3。試確定：（1）此泵能否滿足要求？（2）如泵的效率在qv=90m3/h時(shí)可取為68%，求泵的軸功率，如用閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)，由于閥門關(guān)小而損失的功率為多少？（3）如將泵的轉(zhuǎn)速調(diào)為2600r/min，并輔以閥門調(diào)節(jié)使流量達(dá)到

14、要求的90m3/h，比第（2）問的情況節(jié)約能量百分之多少？ 8/9/202232制藥工程專業(yè)化工原理Oqv2=90qvH2H(m)A2關(guān)小閥門改變泵的工作點(diǎn)A1he2qv(m3/h)Oqv2 =90qv1H2H(m)減小轉(zhuǎn)速并輔以閥門調(diào)節(jié)流量A1he2=64A1qv(m3/h)qv1A28/9/202233制藥工程專業(yè)化工原理 【例】需將30m3/h、20oC的水由敞口水池送至塔頂，塔頂壓力為0.5kgf/cm2（表壓），與取水池水面的高差為10m。輸水管管徑為89mm4mm，長18m，管線局部阻力系數(shù)=13（閥全開時(shí)），摩擦系數(shù)=0.001227+0.7543/Re0.38。試求：(1) 輸

15、送所需的理論功率(kw) ；(2) 若有臺(tái)泵在轉(zhuǎn)速n=2900r/min時(shí)的特性可近似用下式表示： 揚(yáng)程 H=22.4 + 5qv - 20qv2 (a) 效率 =2.5qv - 2.1qv2 (b)式中H的單位為m，qv的單位為m3/min。求最高效率點(diǎn)的效率并評(píng)價(jià)此泵的適用性；(3) 若此泵適用，用閥門調(diào)節(jié)流量，求調(diào)節(jié)閥消耗的功率；(4) 若不用改變閥門的開度而改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量，試求轉(zhuǎn)速應(yīng)調(diào)到多少? 8/9/202234制藥工程專業(yè)化工原理Oqv2qv1H2H(m)A2A1he2qv(m3/min)ab關(guān)小閥門后管路heqv等效率曲線原管路heqvn1時(shí)泵Hqvn2時(shí)泵Hqv8/9/202

16、235制藥工程專業(yè)化工原理qvHaCbqv并qv1H并AB將兩臺(tái)型號(hào)相同的泵并聯(lián)工作，而且各自的吸入管路相同，則兩泵的流量和壓頭必相同。因此，在同樣的壓頭下，并聯(lián)泵的流量為單臺(tái)泵的兩倍。如圖所示。并聯(lián)泵的特性曲線為： 并聯(lián)泵的流量qv并和壓頭H并由合成特性曲線與管路特性曲線的交點(diǎn)a決定，由于并聯(lián)組合中的兩臺(tái)泵的壓頭相等且均等于H并，而H并為單泵在b點(diǎn)的壓頭，故并聯(lián)泵的總效率與每臺(tái)泵的效率（圖中b點(diǎn)的單泵效率）相同。由圖可知： qv H。離心泵的并聯(lián)操作8/9/202236制藥工程專業(yè)化工原理12HCAqvabqv 串BH串H1HQO若單泵的特性曲線為： 兩臺(tái)型號(hào)相同的泵串聯(lián)工作時(shí)，每臺(tái)泵的壓頭

17、和流量下，串聯(lián)泵的壓頭為單臺(tái)泵的兩倍。如圖所示，串聯(lián)泵的特性曲線在橫坐標(biāo)不變，縱坐標(biāo)加倍的方法合成。故其特性曲線為： 離心泵的串聯(lián)操作8/9/202237制藥工程專業(yè)化工原理在實(shí)際操作中，串聯(lián)操作所提供的揚(yáng)程并非是單泵的兩倍，而是H串 2H單，流量則有所提高 qv串 qv串， H并 H串，所以并聯(lián)優(yōu)于串聯(lián)；對(duì)于高阻管路b， qv串 qv并， H串 H并，所以串聯(lián)優(yōu)于并聯(lián)。所以串聯(lián)操作適用于壓頭大、流量小的管路；并聯(lián)操作適用于壓頭小、流量大的管路。 02468101214161820051015202530354045H / mQ / m3/hba不論是串聯(lián)還是并聯(lián)操作，均能一定程度上提高管路的

18、流量和揚(yáng)程；但是哪種操作方式更為有效、合理，就要看管路的特性。8/9/202239制藥工程專業(yè)化工原理六、離心泵的汽蝕現(xiàn)象與安裝高度 如圖2-15所示，液面較低的液體能被吸入泵的進(jìn)口，是由于葉輪將液體從其中央甩向外周，在葉輪中心進(jìn)口處形成負(fù)壓（真空），從而在液面與葉輪進(jìn)口之間形成一定的壓差，液體籍此壓差被吸入泵內(nèi)。現(xiàn)在的問題是離心泵的安裝高度Hg（即葉輪進(jìn)口與液面間的垂直距離）是否可以取任意值？Hgp01100（一）汽蝕現(xiàn)象8/9/202240制藥工程專業(yè)化工原理 取截面0-0，1-1，并以截面0-0為基準(zhǔn)面，在兩截面間柏努利方程，可得：（2-9）Hgp011008/9/202241制藥工程專

19、業(yè)化工原理p1hminh=hmin +0.3 m8/9/202249制藥工程專業(yè)化工原理 h是表示泵的吸上性能的兩個(gè)參數(shù)之一，該參數(shù)由泵制造廠通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定后附于產(chǎn)品樣本中，于是泵的允許安裝高度可根據(jù)h按下式計(jì)算 8/9/202250制藥工程專業(yè)化工原理討論： （1） h由廠家出廠前由實(shí)驗(yàn)測(cè)定； （2）當(dāng)進(jìn)口管路阻力增大時(shí)，允許安裝高度降低，故應(yīng)盡可能減小吸入管路的阻力；如： * 吸入管路盡量短，少走彎路； * 進(jìn)口管路直徑一般大于出口管路直徑； * 進(jìn)口管路上避免不必要的管件，如泵裝于液面下可免裝止逆閥（并且啟動(dòng)前不用灌泵），流量調(diào)節(jié)閥裝于出口管路； 8/9/202251制藥工程專業(yè)化工原理【

20、例】 封閉容器內(nèi)貯有密度為1060kg/m3的熱鹽水溶液，溶液的飽和蒸汽壓為0.48 kgf/cm2，溶液上方的絕對(duì)壓力為0.6 kgf/cm2。要用一水泵從容器中抽出此溶液。所選用泵的允許汽蝕余量為2.0m，吸入管路的壓頭損失估計(jì)為0.5m，求泵的最大安裝高度。 Hgp0008/9/202252制藥工程專業(yè)化工原理【例】如圖所示，要將某減壓精餾塔塔釜中的液體產(chǎn)品用離心泵輸送至高位槽，釜中真空度為550mmHg，釜中液體處于沸騰狀態(tài)。泵位于地面上，吸入管路阻力損失為0.87 m液柱，液體的密度為986kg/m3，已知該泵的允許汽蝕余量h= 4.2m，試問該泵的安裝位置是否適宜？如不適宜應(yīng)如何重

21、新安排？ 3.5m8/9/202253制藥工程專業(yè)化工原理 離心泵類型的劃分 按輸送流體的性質(zhì)：清水泵、耐腐蝕泵、油泵、雜質(zhì)泵等； 按葉輪的吸入方式：?jiǎn)挝谩㈦p吸泵； 按葉論數(shù)目：?jiǎn)渭?jí)泵、多級(jí)泵；（1）清水泵（Clean water pumps） 輸送清水或物性與水相近且無腐蝕、雜質(zhì)少的液體。 單級(jí)單吸泵：IS（或B）型，中小型水泵，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單操作容易；揚(yáng)程898m，流量45360m3/h 多級(jí)泵：D型，揚(yáng)程高，14351m，10.8850m3/h 雙吸泵：SH型，流量大，9140m，12012500m3/h 型 號(hào)： IS100-65-250 （或2B31 2B31A 2B31B） 七、離心泵

22、的類型8/9/202254制藥工程專業(yè)化工原理意義：為泵吸入口直徑，英寸基本型號(hào)在最高效率下的揚(yáng)程，m；泵類型葉輪直徑在基本型號(hào)基礎(chǔ)上切削一圈2B31AIS100-65-250為泵排出直徑，mm葉輪公稱直徑，mm為泵吸入口直徑，mm8/9/202255制藥工程專業(yè)化工原理第二節(jié) 其它類型液體輸送機(jī)械往復(fù)泵是一種典型的容積式輸送機(jī)械。1.主要部件：泵缸、活塞、活塞桿、吸入閥和排出閥(均為單向閥)。活塞桿與傳動(dòng)機(jī)械相連，帶動(dòng)活塞在泵缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。活塞與閥門間的空間稱為工作室。2.工作原理單動(dòng)泵：活塞一側(cè)裝有吸入閥和排出閥qv一、 往復(fù)泵8/9/202256制藥工程專業(yè)化工原理 活塞自左向右移動(dòng)時(shí)

23、，排出閥關(guān)閉，吸入閥打開，液體進(jìn)入泵缸，直至活塞移至最右端。 活塞由右向左移動(dòng)，吸入閥關(guān)閉而排出閥開啟，將液體以高壓排出。活塞移至左端，則排液完畢，完成了一個(gè)工作循環(huán)，周而復(fù)始實(shí)現(xiàn)了送液目的。因此往復(fù)泵是依靠其工作容積改變對(duì)液體進(jìn)行做功。在一次工作循環(huán)中，吸液和排液各交替進(jìn)行一次，其液體的輸送是不連續(xù)的。活塞往復(fù)非等速，故流量有起伏。 8/9/202257制藥工程專業(yè)化工原理二、雙動(dòng)泵活塞兩側(cè)的泵缸內(nèi)均裝有吸入閥和排出閥的往復(fù)泵。活塞自左向右移動(dòng)時(shí)，工作室左側(cè)吸入液體，右側(cè)排除液體。活塞自右向左移動(dòng)時(shí)，工作室右側(cè)吸入液體，左側(cè)排除液體。即活塞無論向那一方向移動(dòng)，都能同時(shí)進(jìn)行吸液和排液，流量連續(xù)

24、，但仍有起伏。QQ為此采用三臺(tái)雙動(dòng)泵并聯(lián)工作，其送液量較均勻。每個(gè)泵連接曲柄角度相差120O。8/9/202258制藥工程專業(yè)化工原理(2)往復(fù)泵的壓頭與泵的幾何尺寸、流量無關(guān)，而由泵缸的機(jī)械強(qiáng)度和原動(dòng)機(jī)的功率所決定。只要泵缸強(qiáng)度許可，理論上壓頭可達(dá)無限大。 (3)由于往復(fù)泵的低壓是靠工作室容積擴(kuò)張?jiān)斐傻模虼藛?dòng)時(shí)無需灌液，即往復(fù)泵具有自吸能力。往復(fù)泵的吸上真空度亦隨外界大氣壓、液體輸送條件而異，故其安裝高度有一定限制。(4)流量調(diào)節(jié)不能用排出管路上的閥門，而應(yīng)采用旁路調(diào)節(jié)或改變活塞的沖程和往復(fù)次數(shù)實(shí)現(xiàn)。(5)因往復(fù)泵的排液能力只與活塞位移有關(guān)，與管路無關(guān)，這種泵稱為正位移泵。因此在啟動(dòng)泵時(shí)

25、必須打開閥門，以防泵或管路損壞。主要用于小流量，高壓強(qiáng)的場(chǎng)合，輸送高粘度液體時(shí)效果比離心泵好。8/9/202259制藥工程專業(yè)化工原理三、 計(jì)量泵計(jì)量泵是往復(fù)泵的一種形式，它的傳動(dòng)裝置是通過偏心輪把電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。偏心輪的偏心距是可調(diào)的，用來改變柱塞的沖程，這樣就可以達(dá)到嚴(yán)格地控制和調(diào)節(jié)流量的目的。計(jì)量泵通常用于要求精確而且便于調(diào)整的場(chǎng)合，特別適用于幾種液體以一定配比的輸送場(chǎng)合。 8/9/202260制藥工程專業(yè)化工原理四、齒輪泵 齒輪泵也是正位移泵的一種，如圖。齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，液體封閉于齒穴和泵殼體之間，被強(qiáng)行壓至排出端。在排出端兩齒輪的齒相互合攏，形成高壓將液體排出。齒輪泵壓

26、頭較高但流量小，用于輸送粘稠液體及膏狀物，但不能輸送含固體顆粒的懸浮液。 8/9/202261制藥工程專業(yè)化工原理第三節(jié) 氣體輸送機(jī)械輸送和壓縮氣體的設(shè)備統(tǒng)稱氣體壓送機(jī)械。用途：氣體輸送產(chǎn)生高壓氣體產(chǎn)生真空液體輸送機(jī)械的結(jié)構(gòu)和工作原理大致相同。但是由于氣體具有可壓縮性和密度較小，對(duì)輸送機(jī)械的結(jié)構(gòu)和形狀都有一定影響，其特點(diǎn)是：由于氣體的密度小，體積流量就大，因而氣體輸送機(jī)械的體積大。8/9/202262制藥工程專業(yè)化工原理氣體在管路中的流速要比液體流速大得多，同樣質(zhì)量流量的氣體時(shí)，其產(chǎn)生的流動(dòng)阻力要多，因而需要提高的壓頭也大。由于氣體具有可壓縮性，壓強(qiáng)變化時(shí)其體積和溫度同時(shí)發(fā)生變化，因而氣體輸送

27、和壓縮設(shè)備的結(jié)構(gòu)、形狀有一定特殊要求。8/9/202263制藥工程專業(yè)化工原理分類：按結(jié)構(gòu)與工作原理分：離心式往復(fù)式選擇式流體力學(xué)作用式8/9/202264制藥工程專業(yè)化工原理按終壓(氣體出口表壓p2)和壓縮比(氣體出口與進(jìn)口絕壓之比x)分：通風(fēng)機(jī)：p215kPa，x11.15，主要結(jié)構(gòu)有離心式、軸流式，用于通風(fēng)換氣和送氣。鼓風(fēng)機(jī)：p215294kPa,x4，主要結(jié)構(gòu)為多級(jí)離心式、旋轉(zhuǎn)式，用于輸送氣體。壓縮機(jī)：p2294kPa，x4，主要為往復(fù)式結(jié)構(gòu)，用于產(chǎn)生高壓氣體。真空泵：p2為大氣壓，x由真空度而定，結(jié)構(gòu)為旋轉(zhuǎn)式，用于將設(shè)備中氣體抽出而減壓。 8/9/202265制藥工程專業(yè)化工原理1

28、離心通風(fēng)機(jī)因終壓小(15kPa)，故常用于通風(fēng)換氣和送氣。工業(yè)上常用的通風(fēng)機(jī)為離心通風(fēng)機(jī)，按其產(chǎn)生風(fēng)壓大小分為：低壓離心通風(fēng)機(jī)：出口風(fēng)壓低于1kPa(表壓)中壓離心通風(fēng)機(jī)：出口風(fēng)壓在13kPa(表壓)高壓離心通風(fēng)機(jī)：出口風(fēng)壓在315kPa(表壓)工作原理：同離心泵8/9/202266制藥工程專業(yè)化工原理結(jié)構(gòu)：機(jī)殼為蝸牛殼形，斷面有方形和圓形；葉輪直徑大，葉片數(shù)目多而且短。葉片有平直，前彎和后彎等形狀，前彎葉片送風(fēng)量大，但往往效率低，因此高效通風(fēng)機(jī)的葉片通常是后彎的。低壓離心通風(fēng)機(jī)：斷面方形，葉片平直，與中心成輻射狀中壓離心通風(fēng)機(jī)：斷面方形，葉片彎曲高壓離心通風(fēng)機(jī)：斷面圓形，葉片彎曲2、離心通風(fēng)

29、機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理8/9/202267制藥工程專業(yè)化工原理2 離心通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)1.風(fēng)量 單位時(shí)間內(nèi)從風(fēng)機(jī)出口排出的氣體體積，并以風(fēng)機(jī)進(jìn)口處氣體的狀態(tài)計(jì)，以qv表示，單位m3/h。風(fēng)量大小取決于風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、葉輪尺寸(葉輪直徑與葉片寬度)和轉(zhuǎn)速。2.風(fēng)壓 單位體積的氣體通過風(fēng)機(jī)時(shí)所獲得的有效能量，HT，Pa。8/9/202268制藥工程專業(yè)化工原理風(fēng)壓的大小取決于風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸、轉(zhuǎn)速和氣體密度，其值目前只能通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定。取1m3氣體為基準(zhǔn)，在風(fēng)機(jī)進(jìn)出口截面1-1與2-2間列柏努利方程，得：8/9/202269制藥工程專業(yè)化工原理其中： (ps2ps1)稱為靜風(fēng)壓，以ps表示， pd=u2/2稱

30、為動(dòng)風(fēng)壓，二者之和稱為全風(fēng)壓。由于和(Z2Z1)值較小，(Z2Z1)g一項(xiàng)可忽略；風(fēng)機(jī)進(jìn)出口管段很短，hf 0 ；因而上式簡(jiǎn)化為：8/9/202270制藥工程專業(yè)化工原理風(fēng)機(jī)性能表上所列風(fēng)壓，一般是在20，101.3kPa條件下用空氣測(cè)得的，此時(shí)空氣密度為1.2kg/m3，在選用通風(fēng)機(jī)時(shí)，若輸送介質(zhì)的條件與上述實(shí)驗(yàn)條件不同時(shí)，應(yīng)將實(shí)際風(fēng)壓pT換算為實(shí)驗(yàn)條件下風(fēng)壓pt0 (實(shí)際風(fēng)壓pt由柏氏方程導(dǎo)出)： HT、操作條件 HT、實(shí)驗(yàn)條件 8/9/202271制藥工程專業(yè)化工原理3.軸功率和效率軸功率和效率的定義同離心泵，其計(jì)算式為：8/9/202272制藥工程專業(yè)化工原理計(jì)算時(shí)qv與pt必須為同一狀態(tài)下的值。風(fēng)機(jī)性能表上給出的軸功率，也是指在20，101.3kPa條件下用空氣測(cè)定值，當(dāng)輸送介質(zhì)密度大于1.2kg/m3，