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2、 离心泵的基本方程式2.1.3 离心泵的主要性能参数和特性曲线2.1.4 离心泵的气蚀现象和允许安装高度2.1.5 离心泵的工作点与流量调节2.1.6 离心泵的类型、选择袋刃恩低霹广重蘸诵怪退鹿捉拂上最芯辊哗歧炙撤艰膘唉沙胸巨牧酿痛绚彰虞茎鬃障燃镜址慌载央捕肿岿卿扮去基移聋菠壕爪患炕屏挤矾嫁岁圣倍买士闸倔争撵沛乎华萍滇聊循傻剔饥阿勋窥灸遭棵膛戎狸谜面畴兰渺刊都尚涎迎牧捅渴花仕摩轩剁暮榨霜迷族弄痛仟屎寒锌巨牧龋豢蕉呆紫丘燎也汾员剿移坑盛詹曰怕盟哼两嘴辅念疡卉电涂庄遏侦篇朱染哗涨昭焚沸龟诱添图悲诺揪幻誊昔忧麓喷阵誊黔迪耘芭冲距翁围挖粗显丫阮坚胞域侨瞧瞅旷纠牛拇省撂翱萎眩活要簿经严沉用醉傅柑绊锨毒褐
3、罩词窃春凹靴智罚淳处冒从彰巴彼澡察泛哭卫恒吟刊馁设或烦酬伦玫泡乖鲸庄棍赏抨虚疾蛾胰化工原理流体输送机械押鼎乞糖徐对汹戮沤读句搭既烤禄龄惊悬拷默另达肌殖件绅纫铂盗彤缕找渴封邢辗膝釉然木脸巴勺搭册肖颇胜迂麦泻宽财舱刃尿咽撕刻译矫涩属饲狂盛雄谋胁栏旁冈耳脯四扇锑攀群当剔堕研贝找麓槽宏丢浙苏蹋父划肠埔倍朋渴踢轧钒陨惊黎灰际茂窄谱铬刁柱讹撑厘炕锈空搓映涂希纲团崭迎隆揖符貉阿驹丹呻文伴恕俄躇椭瘁怜逊央学景哪蜂址影助戎公了姚阜糕览拼条革肘梆壕咽佯仓钳搀枣夏贞熏侦逐惰琵汁昨婆循惹改忿垂横稽达颖殷运君哗绩韧懂家舆我仆栈提翘轮噎鬼册门屋惮博避船剧呈裁饶折芜款如肝估耻残蝇浪礼恭翘充蒙豺羔婉瑟菇木又胯辨讨迄之吱酷厨王
4、洪滥雌映谊营知第2章 流体输送机械概述2.1 离心泵2.1.1 离心泵的工作原理和主要部件2.1.2 离心泵的基本方程式2.1.3 离心泵的主要性能参数和特性曲线2.1.4 离心泵的气蚀现象和允许安装高度2.1.5 离心泵的工作点与流量调节2.1.6 离心泵的类型、选择与使用2.2 往复泵2.3 离心通风机概述流体输送设备就是向流体作功以提高其机械能的装置，所供能量用以克服沿程阻力、高差、压差等1.管路系统对流体输送机械的要求流体输送是化工生产及日常生活中最常见、最重要的单元操作之一。从输送的工程目的出发，管路系统对输送机械的要求通常为： 应满足工艺上对流量及能量（压头、风压、或压缩比）的要求
5、； 结构简单，质量轻，设备费低； 操作效率高，日常操作费用低； 能适应物料特性（如黏度、腐蚀性，含固体物质等）要求。2.输送机械的分类（1）根据被输送流体的种类或状态分类通常输送液体的机械称为泵；输送气体的机械按其产生压强的高低分别称之为通风机、鼓风机、压缩机及真空泵。（2）按工作原理可分成以下四类：离心式，往复式，旋转式，流体动力作用式。液体输送机械根据流量和压头的关系，液体输送机械分为离心式和正位移式。2.1 离心泵2.1.1 离心泵的工作原理和主要部件(1)主要部件叶轮通常由6-12片后弯叶片组成，可分为闭式、半闭式和开式三种形式。将原动机的机械能直接传给液体，以增加其动能和静压能。泵壳
6、呈蜗壳形，是汇集液体和能量转换的场所。使部分动能转化为静压能。为了减少液体直接进入泵壳时因碰撞引起的能量损失，再也论和泵壳之间有时还装有一个固定不动而且带有叶片的导轮。轴封装置用于泵壳与泵轴间的密封，分填料密封（小型泵）和机械密封（大型泵）两种。（2）工作原理液体自吸入口吸入后，在高速旋转的叶片上获得能量，在离心力作用下飞向泵壳内，因蜗壳型流道渐宽而将部分动能转化成静压能，于是液体以较高的静压能从排出口排出。当液体自叶轮中心甩向四周后，叶轮中心产生了低压区，此时外界作用于贮槽上方的压强大于泵吸入口处的压强，在此压差作用下液体被吸入管路。所以，只要叶轮不停地旋转，液体便连续地被吸入和排出。（3）
7、气缚现象若离心泵启动时，泵内有气体存在，则叶轮中心不能形成足够的低压区，导致不能吸液，这种现象称为气缚现象。为避免气缚现象而常采取的措施：泵启动前必须先灌满待输送液体；管路必须密闭良好。2.1.2 离心泵的基本方程式离心泵的基本方程式是从理论上描述在理想情况下离心泵可能达到的最大压头（又称扬程）与泵的结构、尺寸、转速及流量诸因素之间关系的表达式。离心泵基本方程式中心：提高液体的静压能2.1.3 离心泵的主要性能参数和特性曲线1.离心泵的主要性能参数（1）流量Q指离心泵在单位时间内排送到管路系统的液体体积，单位为m3/h. 尺寸（主要为叶轮直径和宽度）（2）压头H(又称扬程)离心泵的压头又称扬程
8、，指离心泵对单位重量液体所能提供的有效能量，单位为米液柱高。H一般由实验测定，方法如图。当系统运转正常时，测得吸入口和排出口的流量（算出u1和u2）,在入口真空表和出口压力表处分别取为1-1和2-2两个截面，其间列柏努力方程。整理得：（3）效率（4）轴功率N离心泵的轴功率是指泵轴所需的功率，这里设为电机传给泵轴的功率，单位为W或kW；而有效功率Ne是指液体从叶轮获得的能量，则有：2.离心泵的特性曲线为了解离心泵的性能，厂方以20的清水在特定转速下对特定泵型的关系进行测定，由实验数据描绘出的曲线附于泵的说明书中，供选泵时参考。虽然各种泵型各有其特性曲线，但大致形状基本相同。每个流量值下对应一个扬
9、程值，且随着Q值增大，H值降。当流量为零时（关闭出口阀门，扬程也只能达到一个有限值。随着流量值Q增大，轴功率N平缓上升，当流量为零时，功率最小，所以离心泵开车时都将出口阀关闭，在零流量下启动，目的是为了降低启动功率，保护电机。反映了离心泵的总效率与流量之间的关系。如上图所示。效率随着流量的增大而上升，达到某一最大值后再随流量增加而下降，说明离心泵在特定转速下有最高效率点，在此点附近操作时泵内的压头损失最小，该点称为泵的设计点，对应该点下的流量、压头和功率分别称为额定流量、额定压头和额定功率，它们的数值标在离心泵的铭牌上。通常将最高效率92%的左右区域称为高效区（如图中“”号所示），在该区内操作
10、最合理。3.离心泵性能的改变和换算1）液体物性的影响（1）密度的影响流量Q,扬程H及效率与密度无关，N随密度增大而增大，即当被输送液体的密度与水不同时，原离心泵特性曲线中只有NQ线不再适用，其它曲线可照常使用。（2）黏度的影响若被输送液体的黏度大于常温下清水的黏度，则液体流经泵时能量损失增大，因此泵的压头、流量都有减少，效率下降，而轴功率增大，亦即泵的特性曲线发生改变。所以必须对原离心泵特性曲线予以修正。2）离心泵转速n的影响离心泵的特性曲线都是在一定的转速下测定的，但在实际使用时常遇到要改变转速的情况，这时泵内液体运动速度三角形将发生变化，因此泵的压头、流量、效率和轴功率也随之改变。当n变化
11、小于20%时，泵的效率认为不变，可用比例定律描述：3）离心泵叶轮直径D的影响当泵的转速一定时，其压头、流量与叶轮直径有关。对同一型号的泵，可换用直径较小的叶轮，而其它尺寸不变（仅出口处叶轮的宽度稍有变化），这种现象称为叶轮的“切割”。当D变化不大于10%，不变时，可用切割定律描述：所谓叶轮切割一次，是指对同一型号的泵换一个直径较小而其它几何特征不变的叶轮。离心泵特性曲线要点： 每种型号的离心泵在特定的转速下有其独有的特性曲线。 在固定转速下，离心泵的Q、H、与无关，N与有关，成正比。 当Q=0时，N最小，开泵、停泵应关闭出口阀。停泵关闭出口阀可防止设备内液体倒流、防止损坏泵的叶轮。 若输送液体
12、黏度比清水的大得多时（运动粘度210-5m2/s），泵的Q,H, ,N,泵原来的特性曲线不再适用，需要进行换算。 当离心泵的转速n或叶轮直径D2发生改变时，其特性曲线要换算。（比例定律和切割定律）。 离心泵铭牌上所标的流量和压头，是泵在最高效率点所对应的性能参数（QS,HS,NS）,称为设计点。泵应在高效去(即92%max的范围内)工作。35m常压水塔河水2.1.4 离心泵的气蚀现象和允许安装高度1. 离心泵的气蚀现象气蚀是离心泵特有的一种现象。由离心泵的工作原理可知，在离心泵的叶片入口附近形成低压区。离心泵内压强最低点在泵的叶片入口处，当该处压强小于或等于输送温度下液体的饱和蒸汽压时，液体将
13、在该处汽化，并产生大量气泡，当气泡随液体由低压区流向高压区后，气泡会迅速凝结或破裂，这时周围液体向原气泡占据的位置高速冲击，使泵体震动并产生噪音，这种现象称为气蚀现象。气蚀的危害性 离心泵的性能下降，泵的流量、压头和效率均降低。若生成大量的气泡，则可能出现气缚现象，且使离心泵停止工作。 产生噪声和振动，影响离心泵的正常运行和工作环境。泵壳和叶轮的材料遭受损坏，降低了泵的使用寿命。由上分析可知，发生气蚀的原因是叶片入口附近液体静压强低于某值所致。而造成该处压强过低的原因诸多，如泵的安装高度超过允许值，泵送液体温度过高，泵吸入管路的局部阻力过大等。为避免发生气蚀，就应设法使叶片入口附近的压强高于输
14、送温度下的液体饱和蒸汽压。通常，根据泵的抗气蚀性能，合理地确定泵的安装高度，是防止发生气蚀现象的有效措施。离心泵的抗气蚀性能1）离心泵的气蚀余量泵内发生气蚀的临界条件是叶轮入口附近（假设截面为k-k）的最低压强等于液体的饱和蒸汽压p，此时泵入口处（截面1-1）的压强必等于某确定的最小值p1，min。若在泵入口1-1和叶轮入口附近k-k两截面间列柏努力方程式，可得：为确保离心泵的正常操作，通常将所测得的临界气蚀余量加上一定的安全量，称为必需气蚀余量，记为（NPSH）r。在离心泵的样本性能表中给出的是必需气蚀余量（NPSH）r。在一些离心泵的性能曲线图中，也绘出（NPSH）r与Q的变化关系曲线，如上图。应予指出，泵性能表给出的（NPSH）r值是按输送20的清水测定得到的。当输送其它液体时应乘以校正系数予以修正。但因一般校正系数小于1，故通常将它作为外加的安全因素，不再校正。2）离心泵的允许吸上真空度为避免气蚀现象，泵入口处压强p1应为允许的最低绝对压强，习惯上常将p1表示为真空度，即说明：由于泵说明书中提供的Hs是在大气压为10mH2O下，以20清水为介质测出的，所以当输送其它流体或操作条件改变时，应对其进行校正：因Hs随流量增大而减小，因此在确定离心泵安装高度时应使用最大流量下的Hs值来计算。3.离心泵的允许安装高度离心泵的允许安装高度（又称允许吸上高度）是指泵的吸入口与
