1、模塊一流體輸送操作項目1觀察流體流動【教材版本】李祥新、朱建民主編化工單元操作，高等教育出版社2009 年3月出版。【教學目標】1 .借助雷諾實驗裝置，認識流體在管內流動的兩種不同型態。2 .學會雷諾準數的計算，并用雷諾準數判斷流體流型。【教學重點、難點】重點：認識流體流動型態難點：雷諾準數的計算【教學方法】采用項目教學法，以行動導向來進行學習，調動學生的學習積極性，注重培 養學生規范操作、觀察分析、團結合作的能力。根據本項目特點，采用“導入一 一演示一一實訓一一評價一一講授一一討論”的教學過程，先讓學生在完成具體 項目的過程中熟悉相應單元操作，然后通過相關知識的學習達到教學目標。【學時安排】

2、8學時【教學建議】先通過例子導入本項目的工作任務，根據要求布置實訓任務，演示實訓操作 方法，指導學生按步驟完成實訓項目。然后，在學生預習的基礎上學習流體輸送 的相關知識。【教學過程】一、導入自然界中存在著大量的流動現象，如河水流動，刮風等等。流體有不同的流 動狀態。二、教師講授及演示實訓步驟1 .布置實訓任務：觀察液體的流動狀態。2 .引導學生先大致了解流體輸送裝置，簡述其用途，提高學生學習興趣。圖1-1雷諾實驗裝置三、學生實訓指導學生按工藝卡片進行實訓。水箱加水一一調節流量一一記錄流量一一計算雷諾準數一一驗證雷諾判據四、檢查評價學生自查實訓情況，各組比較操作情況及數據的準確性，選出最佳操作人

3、員。五、相關知識在學生預習及實訓操作的基礎上，由教師講授與學生討論相結合，完成以下 內容的學習。一、流體流動的基礎知識流體包括氣體和液體，液體可認為是不可壓縮性流體，氣體為可壓縮性流體。1 .液體內部不同位置的壓力(1)壓力的表示方法化工生產中習慣上將壓強稱為壓力，是指垂直作用于流體單位面積上的壓力, 以P表示。單位 N/nf, Pa； MPa： kPa； atm： at 或 kgf/cnf； mH?。； mmHg。換算關系:1 MPa=103kPa=106Pa1 atm=0.10133MPa =101.3kPa = 1.033 kgf/cnr =760mmHg= 10.33mH2O表壓：表上

4、反映出的壓力，是設備內的實際壓力與大氣壓力之差。設備內的實際壓力稱為絕對壓力。真空度：當設備內的實際壓力小于大氣壓時，表上測出的壓力叫真空度。 絕對壓力與表壓力、真空度的關系如圖1-3所示。表壓 P 大氣壓圖13絕對力、表壓耳其空度的關系 真空度注意:用液柱高度表播饅由表時，液荏名也丕液漏掉;表壓力、真空度等要加以標注，如2000Pa （表壓），lOinmfi酬我空更）等。還應指明當地大氣壓力。P = P。+ PSh（2）靜止流體內的壓力訃算，靜力學基4方襦對真空(1-1)靜力學基本方程式表明：在靜止的、連通著的同種液體內，處于同一水平面 上各點的壓力相等。壓力相等的面稱為等壓面。液體內部任意

5、一點或液面上方的 壓力發生變化時，液體內部各點的壓力也發生同樣大小的變化。（3）利用靜力學方程式解決實際問題通過液柱高度可進行壓力及壓差測量。Pl(a)(b)圖1-5 U形壓差計【例1-11 如圖1-5 (b)所示，已知管內流體為水，指示液為汞，壓差計上 讀數為40mm,求兩測壓點的壓差。解：已知 PH.o=100°kg/m3, Alg=13600kg/m3P-pi=R(P比一。小。)g=0°4X (13600-1000) X9.81 =4944.2Pa用于了解化工生產中高位槽、儲槽、塔器及地下容器內液位的高度。如圖1-6 和圖 1-7。(1-2)圖1-6容器上的玻璃液位計

6、圖1-7壓差法測量液位1玻璃管；2容器1容器；2平衡室；3U形管壓差計計算液封高度。安全液封(水封)裝置的作用：當設備內壓力超過規定值時，氣體從水封管 排出，以確保設備操作的安全，或防止氣柜內氣體泄漏。水封管的插入深度人為pg(a)安全液封(b)溢流液封圖1-8液封裝置2 .流量和流速(1)流量體積流量:單位時間內流體流經管路任一截面處流體的體積，拆，單位為m-%。質量流量：單位時間內流體流經管路任一截面處流體的質量，qm，單位為kg/s。(1-3)(2)流速單位時間內流體質點在流動方向上所流過的距離，入 單位為m/s。(1-4)4式中4與流動方向相垂直的管道截面積，nf。流速、體積流量、質量

7、流量之間的關系為：qv =uA(1-5)/r = llAP( 1 -6)(3)管徑、流量和流速之間的關系流量方程對于圓形管道，(1-9)V mi 丫 0.785”3 .穩定流動的質量守恒連續性方程(1)穩定流動和不穩定流動穩定流動：槽內水位維持不變，則排水管任一截面處的流速、壓力等都不隨時 間而變。正常連續生產時，均屬于穩定流動。不穩定流動：隨著槽中的水放出，槽內水位不斷降低，所以排水管中水的流速、 壓力等也逐漸降低。連續生產的開、停車階段，屬于不穩定流動。圖1-10穩定流動和不穩定流動(2)連續性方程穩定流動系統，流體地從1-1'截面流入，從2-2,截面流出，且充滿全部管路。圖1-1

8、1穩定流動系統qm=2人202 = -=A0 =常數(1-11)若流體為不可壓縮流體，即。為常數，則4,，=必=常數(1-12)對于圓管，A = -d itt4說明：不可壓縮流體在管道內的流速“與管道內徑的平方，尸成反比。管徑越 小，流速越大，管徑最小的地方，流速最大。【例1-2】如圖1-10所示的串聯變徑管路中，已知小管規格為057mmX3mm, 大管規格為089mmX3.5mm,水在小管內的平均流速為2.5m/s,水的密度可取為 1000kg/m3o試求：(1)水在大管中的流速。(2)管路中水的體積流量和質量流量。解：小管內徑山=小-2X3=51mm, i=2.5m/s,大管內徑公=89

9、2 X 3.5 = 82mm。0.967 m/s(2)qv = ulA = 1 d2 j = 2.5x0.785x(0.051)2 = 0.0051 mVsqm = qvp = 0.0051 x 1000 = 5.1 kg/s4 .穩定流動的機械能守恒一柏努利方程(1)流體所具有的能量機械能流體在管內做穩定流動過程中，有三種形式機械能一一位能、動能、靜壓能 的改變及轉換。位能。mSZ (J),單位為J/kg。位能是相對值，計算時須規定一個基準水平面，如0-0,面。動能。-mu2,單位為J/kg。 2靜壓能。(J),單位為J/kg。 P上述三種機械能都可以用測壓管中的一段液體柱高度來表示，稱為“

10、壓頭”。位壓頭表示1N流體的位能；動壓頭表示1N流體的動能；靜壓頭表示1N流體的 靜壓能。(2)系統與外界交換的能量外功或有效功：1kg流體從流體輸送機械所獲得的能量，做，單位為J/kg。損失能量：流體在系統流動時因克服系統阻力所損耗的能量，J/kgo(3)柏努利方程一一反映了流體流動過程中各種能量的轉化和守恒規律。必 +，： + 乙 + 做=gZ> + Im； + 以 +(M4)2 p2 p將式(1-14)中的各項除以g,則可得Z +； + Pi +Wc_z +； +2乙T 十十乙2十I I 2g Pg g - 2g Pg g令乩='，H,=也gg則Zj+豆 + 包 + 乩=Z

11、, + 9+ " + 凡(1-15)2g pg- 2g pg式中 Z,分別稱為位壓頭、動壓頭、靜壓頭，為單位重量(1N) 2g Pg流體所具有的機械能，m；He有效壓頭，單位重量流體在截面1-1'與截面2-2,間所獲得的外加功，m；乩壓頭損失，單位重量流體從截面1-F流到截面2-2,的能量損失，m。式(1-15)中各項均表示單位重量流體所具有的能量，單位為J/N (m)o(3)柏努利方程在工程上的應用確定兩設備間的相對位置高度【例1-3某車間用一高位槽向噴頭供應液體，液體密度為1050 kg/m3o為 了達到所要求的噴淋條件，噴頭入口處要維持4.05X 104pa的壓力(表壓

12、)，液體 在管內的速度為2.2 m/s,管路阻力為25J/kg (從高位槽的液面算至噴頭入口處)， 假設液面維持恒定，求高位槽內液面至少要在噴頭入口以上多少米？例1-3附圖解：取高位槽液面為1-1'截面，噴頭入口處為2-2,截面，以2-2,截面所在水 平面為基準面在兩截面之間列柏努利方程gZ +-Mf + + We = gZ, +L/ + + Z/r2 p2 - p1（1= 0 pi=o We=O 代入柏努利方程列出已知條件Z1 = ?Z2=0U2=2.2 m/spi =4.05X104Pa (均為表壓),P = 1050 kg/m32 歷=25 J/kg9.81Z,+0 + 0 +

13、0 = 0 + -!-x2.22 + 4(bxl0-4-25121050解得 Zi=6.73nio確定輸送設備的有效功率 輸送設備的有效功率為(M6)式中Pc輸送設備的有效功率，J/S或W；q,n流體的質量流量，kg/s；We1kg流體從輸送設備獲得的外加能量（乂稱外加功），J/kgo【例1-4】用離心泵把水從貯槽送至填料塔頂部，槽內水位維持恒定，各部 分相對位置如本題附圖所示。管路的直徑均為057mmX2.5mm ,送水流量為15 n】3/h。塔內水管出口處的表壓為125kPa,能量損失為5m水柱。求水泵的有效功率。2三220m司卜二二二J L例1-4附圖解:取貯槽液面為截面1-1'

14、,塔內出口處為截面2-才，以截面1-1,為基準面。在兩截面之間列柏努利方程gZ1 +-«12 + + Wc = gZ） +-u + + Z/ir2 p2 p列出已知條件Z|=0 Z2 = 20-1.5= 18.5m“1 七0 qv =15 m3/h, d=57 2X2.5 = 52mm=0.052mqv 15/3600/in =一=1.96 m/s0.785x（0.052f4pi = 0p2= 125kPa, p= 1000 kg/m3伙=?2 歷=5 X 9.81 = 49.05J/kg代入求解0 + 0 + 0 + Wc = 9.81x185 + 1x（1W + 12>X

15、1000+49.0521000解得 We=357.45J/kg質量流量 qm= qvp = 15X 1000/3600=4.17kg/s有效功率 Pc=qm We=357.45X4.17= 1489.5 W1.49kW確定輸送液體的壓力求管路中流體的流量二、管內流體的流動型態1 .流動型態的劃分層流（滯流）湍流（紊流）過渡流工程上遇到的管內流體的流動大多為湍流，而管內流體的低速流動、高黏度 液體的流動、毛細管和多孔介質中的流體流動等屬于層流。流體流動速度在管道截面上的分布規律因流型而異：圖1-17 圓管內速度分布在圓管中，層流時，其速度分布曲線呈拋物線形，平均流速=0.5max。湍流時其速度分

16、布曲線呈不嚴格拋物線形，平均流速=0.82max。2 .流體流動型態的判定流體的流動型態與流體密度Q、黏度、流速和管徑"（內徑）等因素有關, 用雷諾準數Re可以判定流動型態。在圓形直管道中，雷諾準數計算公式為R,=蚊（1-17）雷諾準數Re無量綱，計算時只要采用同一單位制下的單位，計算結果都相同。 以大小反映了流體的湍動程度，Re越大，流體流動的湍動性越強。當流體在直管內流動時，ReW2000時為層流；&，24000時為湍流；2000VR。V4000時，可能為層流，也可能為湍流，與流動環境有關。如果流體流通的截面不是圓形，其直徑可用當量直徑4代替。(M8)【作業】復習題5 .

17、分析并比較下列各組概念的聯系與區別。”體積流量-絕對壓力位能，層流能量損失V質量流量表壓Y動能湍流1壓頭損失、流速、真空度L靜壓能過渡流計算題項目2化工管路的安裝【教材版本】李祥新、朱建民主編化工單元操作，高等教育出版社2009 年3月出版。【教學目標】1 .通過管路安裝練習，掌握流體輸送管路的構成、管子及閥門的選用。2 .學會管子與各種管件及閥門的連接方法。【教學重點、難點】重點：管路安裝難點：管路連接【教學方法】采用項目教學法，以行動導向來進行學習，調動學生的學習積極性，注重培 養學生規范操作、觀察分析、團結合作的能力。根據本項目特點，采用“導入一 一演示一一實訓一一評價一一講授一一討論”

18、的教學過程，先讓學生在完成具體 項目的過程中熟悉相應單元操作，然后通過相關知識的學習達到教學目標。【學時安排】8學時【教學建議】先通過例子導入本項目的工作任務，根據要求布置實訓任務，演示實訓操作 方法，指導學生按步驟完成實訓項目。然后，在學生預習的基礎上學習流體輸送 的相關知識。【教學過程】一、導入化工生產中，經常需要將流體物料從一個設備輸送到另一個設備，實現這一 過程要借助管路和流體輸送機械。管路相當于人體的血管，流體輸送機械相當于 人的心臟。二、教師講授及演示實訓步驟1 .布置實訓任務：安裝與連接化工管路2 .演示管路連接操作，提示操作技巧。圖1-18化工管路安裝圖三、學生實訓指導學生按工

19、藝卡片進行實訓。繪制管路圖一一選擇管件閥門一一截取管子一一管子割絲一一管路安裝一一 水壓試驗四、檢查評價學生自查實訓情況，各組比較操作情況及數據的準確性，選出最佳操作人員。五、相關知識在學生預習及實訓操作的基礎上，由教師講授與學生討論相結合，完成以下 內容的學習。學生自學討論，解決以下問題：1 .化工管路是由哪些構件構成的？2 . 057mmX2. 5mm表示的管子的規格是怎樣的？ DN和PN分別表示什么意思 ? *3 .根據圖形認識管件，說明管件的作用。活接頭螺紋短節卡箍活接頭法蘭三通四通異徑管 內外螺紋接頭 管帽絲堵圖1-20常用管件4 .根據圖形說明閥門的的結構特點及應用場合。旋塞球閥截

20、止閥蝶閥升降式止回閥旋啟式止回前閥全啟式安全閥圖1-21常用閥門外形圖5 .管路常用的連接方式有四種，說明其結構特點及應用場合。6 .單一管路、串聯管路、分支管路和并聯管路各有什么特點？7 .怎樣選擇管子材料和管徑？8 .管路的布置與安裝有什么原則？【例1-5某廠精例塔進料量為50000kg4i,料液的性質和水相近，密度為 960kg/m試選擇進料管的管徑并計算管內實際流速。解：根據輸送物料的性質，選擇無縫鋼管。根據式（1-3）看*。因料液的性質與水相近,故選取=L8m/s,根據式（1-9）"怎二忌"黑詈T根據附錄八中的管子規格，選用“108mmX4mm的無縫鋼管，其內徑為

21、"=108-2X4= lOOmmo核算管內實際流速為=1.85 m/s_ 即 _ 0.0145“- O.785xt72 -0.785x0.12三、流體阻力1 .流體的黏度流體流動時產生內摩擦力的性質稱為流體的黏性。黏性越大，流動性越差，流動阻力越大。黏性是流體的固有屬性，流體無論是靜止還是流動，都具有黏性。動力黏度（簡稱黏度），用來表示。單位是Ns/n? （Pa s） , P （泊），cP （厘泊）換算關系為：IPa s = 10P = 1000cP= lOOOmPa s影響流體黏度的因素主要是溫度。對于液體，溫度升高，黏度減小；而對于 氣體，溫度升高，黏度增大。2 .流體阻力因為流

22、體有黏性，它在管道里流動會有阻力，即柏努利方程中的2"或"f。 流體在管路中流動時的阻力分為直管阻力和局部阻力兩種。流體流動的阻力造成能量損失，會增加操作費用，所以生產中就盡量降低管 路總阻力。降低管路總阻力可采取如下措施：合理布局，盡量減少管長，少裝不必要的管件及閥門。適當加大管徑并盡量選用光滑管。高黏度液體長距離輸送時，可用加熱方法（蒸氣伴管）或強磁場處理，以 降低黏度。在工藝允許的情況下，可在被輸送液體中加入減阻劑。【作業】復習題9.分析并比較下列各組概念的聯系與區別。r阻力損失L壓頭損失j串聯管路 r局部阻力 i并聯管路 y直管阻力I分支管路總阻力項目3拆裝離心泵【

23、教材版本】李祥新、朱建民主編化工單元操作，高等教育出版社2009 年3月出版。【教學目標】1 .通過離心泵拆裝實訓，學會熟練地拆裝離心泵。2 .掌握離心泵的結構和工作原理。3 .學會離心泵故障的判斷及處理。【教學重點、難點】重點：離心泵的結構和工作原理難點：離心泵故障的判斷及處理【教學方法】采用項目教學法，以行動導向來進行學習，調動學生的學習積極性，注重培 養學生規范操作、觀察分析、團結合作的能力。根據本項目特點，采用“導入一 一演示一一實訓一一評價一一講授一一討論”的教學過程，先讓學生在完成具體 項目的過程中熟悉相應單元操作，然后通過相關知識的學習達到教學目標。【學時安排】8學時【教學建議】

24、先通過例子導入本項目的工作任務，根據要求布置實訓任務，演示實訓操作 方法，指導學生按步驟完成實訓項目。然后，在學生預習的基礎上學習流體輸送 的相關知識。【教學過程】一、導入離心泵具有結構簡單，性能穩定，檢修方便，操作容易和適應性強等特點, 是化工生產中應用最廣泛的流體輸送設備。二、教師講授及演示實訓步驟1 .布置實訓任務：認識流體輸送裝置。2 .引導學生先大致了解流體輸送裝置，簡述其用途，提高學生學習興趣。圖1-25離心水泵三、學生實訓指導學生按工藝卡片進行實訓。拆卸泵殼、葉輪一一拆卸密封系統一一分析結構一一安裝泵體一一試車四、檢查評價學生自查實訓情況，各組比較操作情況及數據的準確性，選出最佳

25、操作人員。五、相關知識在學生預習及實訓操作的基礎上，由教師講授與學生討論相結合，完成以下 內容的學習。一、離心泵的結構與工作原理學生自學、討論內容1 .根據實物圖片說明，離心泵的結構是怎樣的？各部件起什么作用？圖1-26離心泵結構圖2 .葉輪有開式、半閉式和閉式三種，其特點和使用場合有什么不同？食00(a)開式(b)半閉式(c)閉式圖1-27離心泵的葉輪3 .泵殼為什么又稱蝸殼？它是怎樣完成能量轉換的？4 .軸封裝置有填料密封和機械密封兩種，它們的密封原理有什么不同？教師講授內容5 .離心泵的工作原理圖1-28離心泵工作原理圖灌泵一一啟動后，葉片間的液體隨著葉輪高速轉動，被拋向外緣并獲得能量,

26、以高速離開葉輪外緣進入蝸形泵殼一一在蝸殼中，液體流道逐漸擴大而減速，部 分動能轉變為靜壓能，液體以較高的壓力流入排出管道，送至需要場所一一葉輪 中心形成真空，液體被連續壓入葉輪中一一葉輪不斷地轉動，液體不斷地被吸入 和排出。二、離心泵的特性1.離心泵的主要性能參數表1-6離心泵的主要性能參數性能參數單位定義影響因素流量拆m3/hm3/s離心泵在單位時間內所輸送的液體體積泵的結構尺寸（主要為葉輪的 直徑與葉片的寬度）和轉速揚程”m也稱壓頭，單體重量流體經泵所獲得的能量取決于泵的結構和轉速，可由 實驗測定效率離心泵的有效功率與軸 功率之比，反映離心泵能 量損失的大小與泵的類型、大小、結構、制 造精

27、度和輸送液體的性質有 關。大型泵90%左右.，小型泵 50%70%,此值由實驗測得軸功率尸WkW泵軸所需的功率p_E _q'Hpgn n軸功率隨設備的尺寸、流體的 黏度、流量等的增大而增大2.離心泵的特性曲線圖1-29 IS 100-80-125型離心泵的特性曲線(1)一%,線 離心泵的揚程隨流量的增大而下降。(2)尸一外線 軸功率隨流量的增大而提高，流量為零時軸功率最小。(3)一外線 當如=0時，“=()：隨著流量的增大，效率隨之上升達到一 個最大值；而后隨流量增大，效率下降。離心泵特性曲線上的效率最高點稱為設計點，泵在該點對應的壓頭和流量下 工作最為經濟。離心泵銘牌上標出的性能參數

28、即為最高效率點上的工況參數。泵 的特性曲線均在一定轉速下測定，故特性曲線圖上注出轉速值。【例1-6 采用附圖所示的裝置，用清水測定一臺離心泵的主要性能參數。測得流量為泵出口處壓力表的讀數為O.17MPa (表壓)，入口處真空表的 讀數為一O.O21MPa,軸功率為1.07kW,電動機的轉速為2900r/min,真空表測壓 點與壓力表測壓點的垂直距離為0.5m。試求該泵在此實驗點下的揚程、有效功率 和效率。例1-6附圖1 一真空表；2壓力表；3流量計；4一泵；5一貯槽解：(1)泵的揚程分別取真空表和壓力表所處位置的截面為截面1和2-21列柏努利方程7Pl n 7P， rjZ. + + + H =

29、Z, + + + /f.pg- 2g pg其中 Z2-Zi=0.5m, /7i = -2.1xlO4Pa (表壓)，p2=1.7xlO5Pa (表壓)，P = 1000kg/m3因川=力，且兩測壓點的管路很短，其間流動阻力可忽略不計，即乩=0,-R = 0.5+L7x"3xl0)=20mpg1000 x9.81(2)泵的有效功率=10m3/h=0.00278 m3/sPe=qvHPg=0.00278 X20X 1000X9.81 = 545W（3）泵的效率p5457 = yxl00% = -x100%=51%3.影響離心泵性能的主要因素（1）輸送液體的黏度當輸送液體的黏度大于實驗條件

30、下水的黏度時，泵體內的能量損失增大，泵 的流量、揚程減小，效率下降，軸功率增大。（2）輸送液體的密度功率則隨密度增大而增大。離心泵的體積流量及揚程與液體密度無關，（3）離心泵的轉速比例定律：曳=上幺J上4 悔 2H? n2）（3）葉輪直徑切割定律：曳=5乜_15 |%,”2H2 d2）,三、離心泵的類型學生自學、討論內容1 .離心泵怎樣進行分類？2 .根據實物或泵圖片，說明各種離心泵的特點及應用場合。清水泵（IS型、SH型、D型）、耐腐蝕泵、油泵、液下泵。P2& =P2、3(1-22)(1-23)圖1-30單級雙吸式離心泵圖1-31多級離心泵圖1-32耐腐蝕泵圖1-33油泵圖1-34液

31、下泵3.根據實物或泵圖片，說明各種泵的特點及應用場合，并對作出綜合評價。往復泵、計量泵、齒輪泵、螺桿泵、旋渦泵、屏蔽泵、噴射泵圖1-35往復泵圖1-36柱塞式計量泵圖1-37隔膜式計量泵圖1-38齒輪泵 圖1-39螺桿泵圖1-40旋渦泵圖1-41屏蔽泵圖1-42水力噴射泵圖1-43蒸氣噴射泵【作業】復習題8.分析并比較下列各組概念的聯系與區別。有效功率升揚高度J單吸式J單級J開式葉輪J填料密封軸功率I揚程I雙吸式（多級'閉式葉輪'機械密封 電機功率習題項目4離心泵操作【教材版本】李祥新、朱建民主編化工單元操作，高等教育出版社2009 年3月出版。【教學目標】1 .通過本項目學習

32、，學會離心泵的啟動、運轉和停車操作。2 .學會選擇和安裝離心泵。3 .學會離心泵特性曲線的測定方法，掌握實驗數據的處理和作圖方法。【教學重點、難點】重點：離心泵的啟動、運轉和停車操作難點：離心泵特性曲線的測定【教學方法】采用項目教學法，以行動導向來進行學習，調動學生的學習積極性，注重培 養學生規范操作、觀察分析、團結合作的能力。根據本項目特點，采用“導入一 一演示一一實訓一一評價一一講授一一討論”的教學過程，先讓學生在完成具體 項目的過程中熟悉相應單元操作，然后通過相關知識的學習達到教學目標。【學時安排】8學時【教學建議】先通過例子導入本項目的工作任務，根據要求布置實訓任務，演示實訓操作 方法

33、，指導學生按步驟完成實訓項目。然后，在學生預習的基礎上學習流體輸送 的相關知識。【教學過程】一、導入在化工生產中，離心泵的操作是非常常見的，其操作方法也較簡單，但需要 注意一些方面。二、教師講授及演示實訓步驟1 .布置實訓任務：離心泵操作。2 .說明離心泵的的性能曲線的測定需記錄的數據。圖1-44流體輸送實訓裝置三、學生實訓指導學生按工藝卡片進行實訓。檢查準備一一灌泵一一啟動一一正常運轉一一測定數據一一停泵一一繪制曲 線四、檢查評價學生自查實訓情況，各組比較操作情況及數據的準確性，選出最佳操作人員。五、相關知識在學生預習及實訓操作的基礎上，由教師講授與學生討論相結合，完成以下 內容的學習。一、

34、離心泵的安裝高度安裝高度（吸上高度）：是指泵入口中心處與吸入液面間的垂直距離。1 .離心泵的汽蝕現象當吸入液面上的壓力一定時.，吸上高度越高，則泵入口壓力越小。當吸入口 處壓力小于操作條件下被輸送液體的飽和蒸氣壓時.，在泵進口處，液體就會沸騰, 大量汽化，產生的大量氣泡隨液體進入高壓區時，乂被周圍的液體壓碎，而重新 凝結為液體。在氣泡凝結時°,氣泡處形成真空，周圍的液體以極大的速度沖向氣 泡中心。這種極大的沖擊力可使葉輪和泵殼表面的金屬脫落，形成斑點和小裂縫, 稱為汽蝕。汽蝕現象發生時，泵體因受沖擊而發生振動，并發出噪音；因產生大量氣泡, 使流量、揚程下降，嚴重時不能工作。2 .泵的

35、允許吸上高度，H.H _ A)- Pi 4-h “g -Z%,o-iPg 2g式中：po吸入液面壓力，Pa；pi吸入口壓力，Pa；u吸入口處的流速，m/s；"f.oj液體流經吸入管的壓頭損失，m。3 .允許汽蝕余量一一表示離心泵的抗汽蝕性能。兇="+紅三PS 2gps(1-24)(1-25)式中：PS操作溫度下液體的飽和蒸氣壓，Pa；“"一生一M一”pg pg(1-26)4 .泵的最大安裝高度的計算從安全角度考慮，泵的實際安裝高度值一般應比計算值再低0.5lm°【例1-7】用油泵從密閉容器里送出30的丁烷。容器內丁烷液面上的絕對 壓力為3.45X105p

36、a。液面降到最低時，在泵入口中心線以下2.8m。丁烷在30c時 密度為580kg/m3,飽和蒸氣壓為3.05Xl()5pa。泵吸入管路的壓頭損失為1.5m。所 選用的泵汽蝕余量為3m。試問這個泵能否正常工作？解：按所給條件考慮這個泵能否正常操作，就必須計算出它的安裝高度，再 與題中所給數值相比較，看它是否會發生汽蝕。已知 po=3.45X 105 Pa, ps=3.05X 105Pa, A = 3m, p=580kg/m3, ot =1.5m,則(3.45-3.05) xlO5580 x9.81-3-1.5 =2.53m題中指出，容器內液面降到最低時，實際安裝高度為2.8m,而泵的允許安裝 高

37、度為2.53m,說明泵安裝位置太高，不能保證整個輸送過程中不發生汽蝕現象。為了保證泵正常操作，應使泵入口中心線不高于最低液面2.53m,即從原來的安裝 位置降低0.27m o二、離心泵的選用、安裝與操作學生自學、討論內容1 .離心泵的選用步驟。2 .離心泵的安裝和運轉要求。3 .離心泵的常見操作故障及處理方法。三、離心泵的操作1 .管路特性曲線一一壓頭與流量的關系曲線(1-27)H = A + 癡,2%圖1-46管路特性曲線圖1-47離心泵的工作點2 .離心泵的工作點當泵安裝在一定管路系統中時.，泵的特性曲線與管路特性曲線的交點即為泵 的工作點，如圖1-47所示。工作點所示的流量與壓頭既是泵提

38、供的流量和壓頭， 乂是管路所需要的流量和壓頭。離心泵只有在工作點工作，管中流量才能穩定。 泵的工作點以在泵的效率最高區域內為宜。3 .離心泵的流量調節改變泵工作點的位置，即可調節泵的流量。（1）通過閥門調節。（2）改變泵的轉速，流量和揚程均能提高。（3）改變葉輪外徑也可改變泵的特性曲線，從而調節流量。【作業】復習題氣縛L汽蝕允許安裝高度 實際安裝高度 習題項目5離心式通風機操作【教材版本】李祥新、朱建民主編化工單元操作，高等教育出版社2009 年3月出版。【教學目標】1 .通過本項目的學習，學會離心式通風機的操作及流量調節的方法。2 . 了解各種氣體輸送機械的結構及特點。【教學重點、難點】重點

39、：離心式通風機的操作及流量調節難點：各種氣體輸送機械的工作原理【教學方法】采用項目教學法，以行動導向來進行學習，調動學生的學習積極性，注重培 養學生規范操作、觀察分析、團結合作的能力。根據本項目特點，采用“導入一 一演示一一實訓一一評價一一講授一一討論”的教學過程，先讓學生在完成具體 項目的過程中熟悉相應單元操作，然后通過相關知識的學習達到教學目標。【學時安排】8學時【教學建議】先通過例子導入本項目的工作任務，根據要求布置實訓任務，演示實訓操作 方法，指導學生按步驟完成實訓項目。然后，在學生預習的基礎上學習氣體輸送 的相關知識。【教學過程】一、導入氣體輸送機械在化工生產中具有廣泛的應用，根據出

40、口表壓力的大小，可分 通風機、鼓風機、壓縮機和真空泵等四類。二、教師講授及演示實訓步驟1 .布置實訓任務：認識氣體輸送裝置。圖1-49離心式通風機2 .演示通風機的操作及流量調節。三、學生實訓指導學生按工藝卡片進行實訓。檢查準備一一啟動一一運行一一停車四、檢查評價學生自查實訓情況，各組比較操作情況及數據的準確性，選出最佳操作人員。五、相關知識在學生預習及實訓操作的基礎上，由教師講授與學生討論相結合，完成以下 內容的學習。氣體輸送機械學生自學、討論內容1.按終壓或壓縮比（出口壓力與進口壓力之比），氣體揄送機械分是怎樣分 類的？一、離心式通風機1.結構與工作原理結構和工作原理與離心泵相似，在蝸殼中有一高速旋轉的葉輪，借葉輪旋轉 時所產生的離心力將氣體壓力增大而排出。中、低壓通風機機殼截面多是方形，高壓的多為圓形。低壓通風機所用的葉輪多為平葉片，中、高壓通風機的葉片是彎曲的。圖1-50離心式通風機葉輪2.主要性能參數性能參數單位定義風量鼐m3/h氣體通過進風口的體積流量風壓HtN/m單位體積的氣體經過風機時所獲得的能量軸功率P全壓效率kW后”為1p_ H必