第二章流体输送设备VIP专享VIP免费

《食品工程原理(1)》教案（第13次课2学时）一授课题目第二章流体输送设备第二节离心泵(1)二教学目的和要求通过本节学习，使学生对常见的液体输送设备---离心泵有个全面系统的了解，要求学生掌握离心泵的工作原理，及其安装高度的计算方法，从而为离心泵的选型、安装、调试及故障排除做好理论准备。三教学重点和难点教学重点：1、离心泵的工作原理及其主要性能参数；2、汽蚀现象与离心泵允许安装高度的计算。教学难点：离心泵允许安装高度的计算四教学过程教学方法：讲授法、图示法、实验法教学手段：传统教学---板书（建议本节内容最好采用多媒体，效果会更好）、网络自学叶轮泵壳底阀(防止“气缚”)滤网(阻拦固体杂质)蜗牛形通道；叶轮偏心放；可减少能耗，有利于动能转化为静压能。第二章流体输送设备第二节离心泵（１）引入：在食品的生产中，常需要将流体从低处输送到高处，从低压送至高压，沿管道送至较远的地方，为达到此目的，必须对流体加入外功，以克服流体阻力及补充输送流体时所不足的能量。我们把向流体做功，为流体提供能量的机械称为流体输送机械，其中专门用来输送液体的输送机械称为泵，离心泵是其中应用最广的一大类泵。离心泵（centrifugalpump）的特点：结构简单、流量大而均匀、操作方便一、离心泵的工作原理1、离心泵的基本结构叶轮：离心泵的核心部分，一般有6~12片叶片；泵壳：蜗牛形通道，能量转换装置。2、离心泵的工作原理泵内液体在离心力的作用下由中心向外缘作径向运动的同时，叶轮中心形成低压区，而在泵的进出口处产生压力差，于泵的吸入管路浸没于输送液体中，压差的作用下液体不断地被吸入管路，流体流动，而达到输送目的。即：离心力→压力差→流体流动3、离心泵的具体工作过程：（1）启动前：将所需输送的液体灌满泵壳和吸入管路，防止“气缚”发生；（2）启动后：泵轴带动叶轮作高速旋转，并带动液体旋转；（3）泵内液体在离心力的作用下沿叶片由中心向边缘抛出，在此过程中泵通过叶轮向液体提供了能量，从而使液体以较高的静压能及较高的流速（约15~25m/s）进入蜗形泵壳，由于蜗形通道的截面逐渐增大，液体的流速不断减慢，动能逐渐转换为静压能，从而使静压强相应提高，最终以较高的压强排出泵体，切向流入排出管路；（4）由于液体被抛出，在叶轮中心处形成低压区，而泵外流体压力较高，在压力差的作用下，流体被吸入泵口，填补被排出液体的位置；（5）叶片不断转动，液体不断被离心泵吸入、排出，形成连续流动，完成输送任务。注：“气缚现象”：离心泵叶轮高速旋转，但是不出液体的现象。解释：离心泵启动前，若未充满液体，则泵壳内存在空气，由于空气密度很小，所产生的离心力（）也很小，此时，在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内，所以虽启动离心泵，但不能输送液体。危害：电机空转，烧坏电机。防止措施：启动离心泵前首先灌泵。二、离心泵的主要性能参数离心泵的主要性能参数有：流量、压头（扬程）、功率和效率、转速1、流量Qm3/s（m3/h、L/s、L/min）泵的流量（又称“泵的送液能力”）：指单位时间内泵所输送的液体体积。2、泵的压头（扬程）Hm(J/N)泵的压头（扬程）：指单位重量液体流经泵后所获得的能量。(1)在一定的管路输送系统中，泵的压头的表现形式：A、将液体位压头提高Δz；B、将液体静压头提高pD−P0ρg；真空计压强表离心泵储槽贮液槽压力表真空表空表空表离心泵心泵离心泵孔板流量计心泵离心泵吸入管路排出管路C、抵偿了液体在管路中流动的压头损失∑hf(∑hfS、∑hfD)；D、将液体动压头提高Δu22g（可略）。公式表达：H=Δz+pD−p0ρg+∑hfS+∑hfD（m）注：a、升举高度Δz=吸上高度ZS+排出高度ZDb、从上式可看出，泵的扬程≠泵的升举高度,升举高度只是泵扬程的一部分。(2)实验：泵压头的测定如下图：在泵进、出口附近分别安装真空表和压力表，在两表间列实际流体流动能量平衡方程（即选两表所在面为截面），则有：化简：H=h0+pm+pvρg+Δu22g（ 管路很短，∴两截面间的压头损失可忽略不计即∑hf=0）式中：h0----两表所在截面间高度，m(可通过实验测定而得出)；pm----压力表读数（即表压），N/m2pv----真空...