解：解：①①管路特性不变管路特性不变,工作点工作点不变不变, qV不变不变, H不变不变, η不变由点由点3至至2排能量方程排能量方程 ②②管路特性曲线下移，管路特性曲线下移，因因 ↓，图解思维，图解思维qV↑，，H↓，，η不定不定 例例2 图示管路输送液体图示管路输送液体,泵转速泵转速n=2900r/min时，时，泵特性曲线为泵特性曲线为He=40-0.1qV2(He单位为单位为m,qV单位为单位为m3/h)流量为流量为10m3/h, 现欲采用现欲采用降低转速的办法使流量降低转速的办法使流量减少减少30% (流动处于阻力流动处于阻力平方区平方区) 求：转速求：转速n’应降至多少？应降至多少？ 解：管路解：管路H=12+KqV2原工作点原工作点A: qV=10m3/hH=(40-0.1)×102=30m代入管路方程代入管路方程 新工作点新工作点B: qV’=7m3/h; H’=12+0.18×72=20.82m将将 ,同时代入泵特性方程同时代入泵特性方程H=40-0.1qV2得新泵特性方程得新泵特性方程 将将B点点qV’=7m3/h; H’=20.82m代入代入得得 n’=0.8018×2900=2325 r/min 易犯错误：易犯错误：解：解： =2030r/min对工作点的含义毫无认识。
对工作点的含义毫无认识 2.2.3.3 组合操作组合操作(1)串联组合串联组合同样流量下，两泵压头相加同样流量下，两泵压头相加 H单单=φ(qV)，， H串串=2φ(qV) 例如：例如： H单单=20-2qV2 H串串=40-4qV2 工作点工作点 H’ ≠ 2H (2)并联组合并联组合同样压头下，两泵流量相加同样压头下，两泵流量相加 H单单=φ(qV)，，例如：例如： H单单=20-2qV2 H并并=20-0.5qV2 工作点工作点 qV’≠2qV 如图：如图： 串联串联 并联并联可见串联后压头并不是原来的两倍；可见串联后压头并不是原来的两倍；同样并联后流量也不是原来的两倍；同样并联后流量也不是原来的两倍；并且串并联的数量越多，增幅越小。
并且串并联的数量越多，增幅越小 (3)(3)组合方式的选择组合方式的选择当当 时，时，必须串联必须串联 本次讲课习题：本次讲课习题：第二章第二章 1, 2, 3，，4，，5 离心泵离心泵 返回返回 气缚现象气缚现象 返回返回 泵的测定泵的测定 返回返回 2.2.4 离心泵的安装高度离心泵的安装高度2.2.4.1 汽蚀现象汽蚀现象(录像录像)叶轮入口叶轮入口K处压强最低，处压强最低，Hg太大时，太大时，pK≤pV,液体汽化，形成汽泡，受压缩后溃灭液体汽化，形成汽泡，受压缩后溃灭后果：叶轮受冲击而出现剥落；后果：叶轮受冲击而出现剥落； 泵轴振动强烈，甚至振断。
泵轴振动强烈，甚至振断 在研究中，曾测得汽蚀时水击的频率达在研究中，曾测得汽蚀时水击的频率达每秒每秒25000次，局部压强次，局部压强30MPa在连续压力波的作用在连续压力波的作用下，叶轮金属表面出现一个个凹坑，产生严重的点蚀下，叶轮金属表面出现一个个凹坑，产生严重的点蚀泵的零件在这样大的周期性作用力下，将引起泵的振泵的零件在这样大的周期性作用力下，将引起泵的振动汽蚀的主要危害是：汽蚀的主要危害是：1）泵的性能突然下降泵发生汽蚀时，叶轮与液体间）泵的性能突然下降泵发生汽蚀时，叶轮与液体间 的能量传递受到干扰，流道受气泡堵塞，流动损失增的能量传递受到干扰，流道受气泡堵塞，流动损失增 大，扬程突然下降，严重时泵中流动中断，泵不能工大，扬程突然下降，严重时泵中流动中断，泵不能工作；作；2）泵产生严重的振动和噪音；）泵产生严重的振动和噪音；3）泵的过流部件的表面受到机械性质的破坏（主要）泵的过流部件的表面受到机械性质的破坏（主要 的），及化的），及化 学性质的破坏（次要的）学性质的破坏（次要的） 2.2.4.2 汽蚀余量汽蚀余量NPSH由由1至至K：：pK=pV, 发生汽蚀发生汽蚀, 这时这时p1最小最小, 定义临界汽蚀余量定义临界汽蚀余量(NPSH)c由由0至至K：：pK=pV时时 规定必需汽蚀余量规定必需汽蚀余量 (NPSH)r=(NPSH)c+Δ,进泵样本，与流量有关进泵样本，与流量有关实际汽蚀余量实际汽蚀余量须比须比(NPSH)r大大0.5m以上，以上，最大允许安装高度最大允许安装高度[Hg]为为实际安装高度实际安装高度Hg<[Hg]即可。
即可另：另：①①吸入管径常大于压出管径；吸入管径常大于压出管径； ② ②吸入管不装调节阀吸入管不装调节阀 再沸器循环泵再沸器循环泵 例例1 图示两槽间要安装一台离心泵，图示两槽间要安装一台离心泵，常压下输送常压下输送20℃水，流量水，流量qV=45m3/h, 现有一台清水泵现有一台清水泵, 在此流量下在此流量下He=32.6m，，(NPSH)r=3m, 已算得已算得Hf吸入吸入=1m，，Hf压出压出(阀全开阀全开)=6m 试问：这台泵是否可用？试问：这台泵是否可用？ 解：应当满足解：应当满足①①安装高度安装高度②②扬程扬程①① =10.33-0.24-1-3.5=5.59m>Hg=3m②②两槽液面之间列管路方程两槽液面之间列管路方程 H=ΔZ+ΣHf=20+1+6=27m<32.6m该泵可以用，在使用中用阀门调去多余的能量该泵可以用，在使用中用阀门调去多余的能量 2.2.5 离心泵的类型与选用离心泵的类型与选用2.2.5.1 类型类型(1)清水泵清水泵——单级、多级、双吸单级、多级、双吸(2)耐腐蚀泵耐腐蚀泵——用耐腐蚀材料用耐腐蚀材料(3)油泵油泵——密封良好密封良好(4)液下泵液下泵——转轴特别长转轴特别长(5)屏蔽泵屏蔽泵——无密封、无泄漏无密封、无泄漏2.2.5.2 选用选用(1)根据泵的工作条件，如腐蚀性、潜水等根据泵的工作条件，如腐蚀性、潜水等 确定泵的类型；确定泵的类型；(2)根据管路所需的根据管路所需的qV，，H，确定泵的型号。
确定泵的型号 选用泵型号最方便的图选用泵型号最方便的图—型谱图型谱图 查查qV=10m3/h, He=30m, 可选可选50-32-160,n=2900rpm 或或65-40-315,n=1450rpm 2.3 往复泵往复泵(录像录像)2.3.1 主要构件：泵缸、活塞、活门主要构件：泵缸、活塞、活门2.3.2 工作原理：直接提供压强能工作原理：直接提供压强能(动画动画) 2.3.3 流量特点：流量特点：（（1）正位移特性）正位移特性:流量由泵决定流量由泵决定, 与管路特性无关与管路特性无关2）流量）流量: qV = A L n ηV A泵缸截面泵缸截面, L活塞行程活塞行程, n转速转速, ηV容积效率容积效率3）不均匀性）不均匀性: 加气室加气室, 双动双动, 多缸 （（4）流量调节）流量调节 ①①旁路阀旁路阀 ②②改变转速和行程改变转速和行程2.3.4 扬程扬程 在电机功率范围内，在电机功率范围内， 由管路特性决定由管路特性决定2.3.5 操作操作 一般无气缚，能自吸一般无气缚，能自吸2.3.6 安装安装 不装出口调节阀不装出口调节阀 也有汽蚀问题也有汽蚀问题 2.4 其它化工用泵其它化工用泵2.4.1 非正位移泵非正位移泵2.4.1.1 轴流泵轴流泵2.4.1.2 旋涡泵旋涡泵 2.4.2 正位移泵正位移泵隔膜泵隔膜泵计量泵计量泵 2.4.2 正位移泵正位移泵齿轮泵齿轮泵螺杆泵螺杆泵 2.5 气体输送机械气体输送机械2.5.1 气体输送特点气体输送特点（（1）流量：）流量：ρ液液≈1000ρ气气，当质量流量相同，当质量流量相同 时，时，qV气气≈1000qV液液；；（（2）经济流速：水）经济流速：水1~3m/s；空气；空气15~25m/s u气气≈10u液液，动能项大；，动能项大；（（3）管径）管径 ，，qm相同时，相同时， u↑10倍倍, ρ↓ 倍倍, d↑10倍倍 2.5.2 气体输送机械分类气体输送机械分类按结构分：按结构分： 离心式离心式 例：离心风机例：离心风机 往复式往复式 往复式压缩机往复式压缩机 旋转式旋转式 罗茨风机罗茨风机 流体作用式流体作用式 喷射泵喷射泵一般按进出口压强差分一般按进出口压强差分 ：： 通风机：出口压强通风机：出口压强≤15kPa(表表) 鼓风机：出口压强鼓风机：出口压强15kPa~0.3MPa(表表) 压缩机：出口压强压缩机：出口压强>0.3MPa(表表) 真空泵：生成负压，进口真空泵：生成负压，进口<0.1MPa, 出口出口0.1MPa 2.5.3 通风机通风机2.5.3.1 常用类型常用类型 轴流式通风机轴流式通风机 离心式通风机离心式通风机 2.5.3.2 离心式通风机离心式通风机(录像录像)原理与离心泵相同，不同之处：原理与离心泵相同，不同之处：(1)风压风压 pT∝∝ρ(2)动能在总机械能中所占比重明显动能在总机械能中所占比重明显 2.5.3.3 特性曲线特性曲线 参数：风量参数：风量qV, 风压风压pT,pS, 功率功率P, 效率效率η出厂标准：出厂标准：0.1MPa,20℃空气空气, ρ=1.2kg/m3以入口状态为基准：以入口状态为基准： ①①qV ②②ρ ③③pT使用中注意换算使用中注意换算 例例1 某离心风机铭牌给出全压某离心风机铭牌给出全压1.8×103Pa, 现用于输送现用于输送ρ’=1.5kg/m3的气体。
的气体求：求：PT’=?解：解： 2.5.4 鼓风机鼓风机 罗茨风机罗茨风机(录像录像)注意：注意：①①正位移特性正位移特性 ②②温度过高会使转子卡住温度过高会使转子卡住 2.5.5 压缩机压缩机 往复式压缩机往复式压缩机(录像录像) 原理与往复泵相同余隙容积：原理与往复泵相同余隙容积：当压缩比当压缩比 达到上限时达到上限时, ,V VB B= =V VC C , ,撞缸撞缸, ,流量为零流量为零主要指标：主要指标：①①生产能力生产能力q qV V , , 以吸入常温常压空气测定以吸入常温常压空气测定 ② ②排出压强排出压强p p2 2 , , 注意：空气的注意：空气的γ＝＝1.4（（ (γ -1)/ γ =0.286），石油气的），石油气的γ=1.2 （（ (γ -1)/ γ =0.167）） 设计时压缩机机输送石油气，送石油气，但空气但空气试车或用氮气置或用氮气置换是是压缩机可能超温机可能超温压缩机的两个机的两个问题：：1）从上式可）从上式可见，，压缩比大，温升也大，使工作比大，温升也大，使工作环境境恶化；化；2））压缩比大，余隙的影响也大，使效率降低。
比大，余隙的影响也大，使效率降低解决方法：采用多解决方法：采用多级压缩，中，中级冷却 离心压缩机：工作原理与离心鼓风机同，也称透平压缩机与往离心压缩机：工作原理与离心鼓风机同，也称透平压缩机与往复式压缩机相比，其优点是，体积小、重量轻、运转平稳、调节复式压缩机相比，其优点是，体积小、重量轻、运转平稳、调节容易、维修方便、流量大而均匀、压缩气无油污染出口压强一容易、维修方便、流量大而均匀、压缩气无油污染出口压强一般在般在25～～30MPa由于转速高，一般在由于转速高，一般在10000/min左右，制造要左右，制造要求特别高，另流量偏离额定值效率降低求特别高，另流量偏离额定值效率降低 2.5.6 真空泵真空泵目的：获得和维持负压目的：获得和维持负压主要性能参数：主要性能参数：(1) 极限真空：能达到的稳定的最低压强，极限真空：能达到的稳定的最低压强， 用绝对压强表示用绝对压强表示(2) 抽气速率：以吸入口状态为基准，抽气速率：以吸入口状态为基准，m3/h真空泵抽的是什么？真空泵抽的是什么？ 真空泵抽真空泵抽①①漏入系统的空气；漏入系统的空气；②②系统内产生的不凝性气体；系统内产生的不凝性气体；③③部分物料部分物料( (占有一定的分压占有一定的分压) )。
选真空泵时注意：选真空泵时注意：①①抽气速率要大于漏气速率抽气速率要大于漏气速率; ;②②被带走的物料量的多少被带走的物料量的多少 真空泵种类真空泵种类 实际前面讲的气体输送机械只要把进气口接在需要负压的设实际前面讲的气体输送机械只要把进气口接在需要负压的设备上，进行排气即可对于几十备上，进行排气即可对于几十Pa到上千到上千Pa的真空度，普通通的真空度，普通通风机和鼓风机就可；绝对压风机和鼓风机就可；绝对压20kPa以下的，需要专用的真空以下的，需要专用的真空泵；泵；0.1Pa以下的超高真空需应用扩散、吸附原理的专用设备以下的超高真空需应用扩散、吸附原理的专用设备1）往复式真空泵）往复式真空泵 原理：同往复式压缩机，但压缩比很大吸入排出活门更加原理：同往复式压缩机，但压缩比很大吸入排出活门更加轻巧2）水环真空泵）水环真空泵 原理：偏心的叶轮在转动时，使叶片原理：偏心的叶轮在转动时，使叶片间的容积发生变化进行抽气间的容积发生变化进行抽气 吸气中允许有液体，是湿式真空泵吸气中允许有液体，是湿式真空泵水起密封作用，也起冷却作用，因此水起密封作用，也起冷却作用，因此要不断补水。
水环真空泵可作鼓风机要不断补水水环真空泵可作鼓风机用，出口表压用，出口表压<0.1MPa 3）液环真空泵）液环真空泵 原理：外壳椭圆型，爪型叶轮，有原理：外壳椭圆型，爪型叶轮，有两个工作腔，也是利用爪型叶片间的两个工作腔，也是利用爪型叶片间的容积变化吸气也可用作压缩机，出容积变化吸气也可用作压缩机，出 口表压口表压0.5~0.6MPa 由于液体被甩向内壁，由于液体被甩向内壁， 输送气体与内壁不接输送气体与内壁不接 触，使制造输送腐蚀触，使制造输送腐蚀 气体的液环真空泵成本下降气体的液环真空泵成本下降 4）旋片真空泵）旋片真空泵 原理：偏心转子的旋片紧贴内壁，转动时使原理：偏心转子的旋片紧贴内壁，转动时使 容积发生变化吸气。
可达到较高的真空度，绝容积发生变化吸气可达到较高的真空度，绝 对压为对压为0.67Pa旋片真空泵的主要部件浸没在旋片真空泵的主要部件浸没在 真空油中，为密封各部件的间隙，充填余隙和真空油中，为密封各部件的间隙，充填余隙和 润滑部件属于干式真空泵润滑部件属于干式真空泵 5）喷射真空泵）喷射真空泵原理：利用压强能与速度能的转换造成真空工作流体为蒸汽原理：利用压强能与速度能的转换造成真空工作流体为蒸汽或水单级蒸汽喷射真空泵仅能达到或水单级蒸汽喷射真空泵仅能达到90%的真空度，工业上最的真空度，工业上最多的五级蒸汽喷射泵，可达到绝对压多的五级蒸汽喷射泵，可达到绝对压1.3Pa优点：工作压强范围光、抽气量大、结构简单、适应性强（可优点：工作压强范围光、抽气量大、结构简单、适应性强（可抽含颗粒、腐蚀性、易燃易爆气体）抽含颗粒、腐蚀性、易燃易爆气体）缺点：效率低，缺点：效率低，10～～25％，不能用于输送％，不能用于输送 流体输送机械的安全问题流体输送机械的安全问题现象：烧保险丝、烧电机、毁坏设备现象：烧保险丝、烧电机、毁坏设备认识三点：认识三点：①①P~qV曲线的趋势；曲线的趋势；②②正位移特性；正位移特性；③③密度密度ρ的大小的大小(以入口状态为基准以入口状态为基准)。
实例：实例：①①某研究生用罗茨风机做小风量实验时，某研究生用罗茨风机做小风量实验时， 保险丝老是烧，换铜丝后，电机烧了；保险丝老是烧，换铜丝后，电机烧了； ②②用旋涡泵输水，启动前关闭出口阀，用旋涡泵输水，启动前关闭出口阀， 结果启动时总是烧保险丝结果启动时总是烧保险丝; ③③用真空泵时，将真空泵入口接了大气，用真空泵时，将真空泵入口接了大气， 开了一会儿电机烧了开了一会儿电机烧了 本次讲课习题：本次讲课习题：第二章第二章 7~12 汽蚀现象汽蚀现象 返回返回 往复泵往复泵 返回返回 往复泵工作原理往复泵工作原理 返回返回 离心风机离心风机 返回返回 罗茨风机罗茨风机 返回返回 往复式压缩机往复式压缩机 返回返回 。