第二章離心泵

1、2021-10-23化工原理 緒論1化化 工工 原原 理理主講人主講人: : 姜美英姜美英2021-10-23化工原理 緒論2第二章：液體輸送機(jī)械第二章：液體輸送機(jī)械離心泵離心泵一、離心泵的主要部件和工作原理一、離心泵的主要部件和工作原理二、離心泵的主要性能和特性曲線二、離心泵的主要性能和特性曲線三、影響離心泵性能的主要因素三、影響離心泵性能的主要因素四、離心泵的工作點(diǎn)和流量調(diào)節(jié)四、離心泵的工作點(diǎn)和流量調(diào)節(jié)五、離心泵的串、并聯(lián)五、離心泵的串、并聯(lián)六、離心泵的安裝高度與氣蝕現(xiàn)象六、離心泵的安裝高度與氣蝕現(xiàn)象七、離心泵的安裝與注意事項(xiàng)七、離心泵的安裝與注意事項(xiàng)2021-10-23化工原理 緒論3流

2、體從流體從 低處低處高處、低壓高處、低壓高壓、近處高壓、近處遠(yuǎn)處遠(yuǎn)處, ,需要對(duì)流體需要對(duì)流體做功，增加流體的機(jī)械能，做功，增加流體的機(jī)械能，流體輸送機(jī)械的作用就是向系統(tǒng)流體輸送機(jī)械的作用就是向系統(tǒng)補(bǔ)充所需機(jī)械能，用于流體的補(bǔ)充所需機(jī)械能，用于流體的輸送輸送或或加壓加壓第二章：液體輸送機(jī)械第二章：液體輸送機(jī)械離心泵離心泵2021-10-23化工原理 緒論4 由于被輸送液體的性質(zhì)由于被輸送液體的性質(zhì),如黏性、腐蝕性、混懸液的顆如黏性、腐蝕性、混懸液的顆粒等都有較大差別，溫度、壓力、流量也有較大的不同，因粒等都有較大差別，溫度、壓力、流量也有較大的不同，因此，需要用到各種類型的泵。根據(jù)施加給液體機(jī)

3、械能的手段此，需要用到各種類型的泵。根據(jù)施加給液體機(jī)械能的手段和工作原理的不同，大致可分為四大類。和工作原理的不同，大致可分為四大類。泵的分類泵的分類離心泵：依靠旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的葉輪產(chǎn)生的離離心泵：依靠旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的葉輪產(chǎn)生的離 心力進(jìn)行工作心力進(jìn)行工作往復(fù)泵：依靠作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞進(jìn)行工作往復(fù)泵：依靠作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞進(jìn)行工作旋轉(zhuǎn)泵：依靠旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子進(jìn)行工作旋轉(zhuǎn)泵：依靠旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子進(jìn)行工作流體作用泵：依靠另一種流體進(jìn)行工作流體作用泵：依靠另一種流體進(jìn)行工作2021-10-23化工原理 緒論5 液體輸送機(jī)械的分類液體輸送機(jī)械的分類 其中離心泵具有結(jié)構(gòu)簡單、流量大而且均勻、操作方便等優(yōu)其中離心泵具有結(jié)構(gòu)簡單、流量

4、大而且均勻、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，在化工生產(chǎn)中的使用最為廣泛。本章重點(diǎn)講述離心泵、往點(diǎn)，在化工生產(chǎn)中的使用最為廣泛。本章重點(diǎn)講述離心泵、往復(fù)泵，對(duì)其它類型的泵作一般介紹。復(fù)泵，對(duì)其它類型的泵作一般介紹。2021-10-23化工原理 緒論6一、離心泵的工作原理與主要部件一、離心泵的工作原理與主要部件1、 離心泵的結(jié)構(gòu)離心泵的結(jié)構(gòu)葉輪葉輪泵殼泵殼電機(jī)電機(jī)泵軸泵軸排出口排出口吸入管道吸入管道吸入口吸入口軸封裝置軸封裝置泵泵單向底閥單向底閥濾網(wǎng)濾網(wǎng)2021-10-23化工原理 緒論7離心泵外形離心泵外形2021-10-23化工原理 緒論8（1）排出階段）排出階段葉輪旋轉(zhuǎn)葉輪旋轉(zhuǎn)( (產(chǎn)生離心力，使液體產(chǎn)生離

5、心力，使液體獲得能量獲得能量流體流入渦殼流體流入渦殼( (動(dòng)能動(dòng)能轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成靜壓能靜壓能) )流向輸出管路流向輸出管路 （2）吸入階段）吸入階段液體自葉輪中心液體自葉輪中心甩向外緣甩向外緣葉輪中心形成葉輪中心形成低壓區(qū)低壓區(qū)貯槽液面與泵入口形成貯槽液面與泵入口形成壓差壓差液體液體吸入吸入泵內(nèi)泵內(nèi)2、 工作原理工作原理2021-10-23化工原理 緒論9氣縛現(xiàn)象氣縛現(xiàn)象：泵內(nèi)未充滿液體，氣體密度低，產(chǎn)生泵內(nèi)未充滿液體，氣體密度低，產(chǎn)生離心力小，在葉輪中心形成的低壓不足以將液體離心力小，在葉輪中心形成的低壓不足以將液體吸吸上上離心泵無自吸能力，離心泵無自吸能力，啟動(dòng)前啟動(dòng)前必須將泵體內(nèi)充必須將泵

6、體內(nèi)充滿液體滿液體灌泵灌泵離心泵的第一現(xiàn)象：離心泵的第一現(xiàn)象：2021-10-23化工原理 緒論102021-10-23化工原理 緒論111）葉輪）葉輪：葉輪由葉輪由612片葉片組成片葉片組成作用：把原動(dòng)機(jī)作用：把原動(dòng)機(jī)(電機(jī)電機(jī))的機(jī)械能傳遞給液體，提高液體的的機(jī)械能傳遞給液體，提高液體的動(dòng)能動(dòng)能和和靜壓能靜壓能。葉葉輪輪的的類類型型3 3、 主要部件及作用主要部件及作用分類：按葉片兩側(cè)有無蓋板分類：按葉片兩側(cè)有無蓋板: 閉式、半開式、開式閉式、半開式、開式2021-10-23化工原理 緒論12閉式葉輪閉式葉輪：適用于輸送清潔液體，：適用于輸送清潔液體，效率高效率高開式和半開式葉輪開式和半開

7、式葉輪：流道：流道不易堵塞不易堵塞，適用于，適用于輸送含有固體顆粒的液體懸浮液，但輸送含有固體顆粒的液體懸浮液，但效率低效率低一般離心泵大多采用一般離心泵大多采用閉式葉輪閉式葉輪2021-10-23化工原理 緒論13(a)后蓋板平衡孔單吸式雙吸式按吸液方式葉輪分為：按吸液方式葉輪分為：單吸式、雙吸式單吸式、雙吸式單吸式單吸式：結(jié)構(gòu)簡單，液體從葉輪一側(cè)被吸入：結(jié)構(gòu)簡單，液體從葉輪一側(cè)被吸入雙吸式雙吸式：吸液能力大吸液能力大，基本上，基本上消除軸向推力消除軸向推力2021-10-23化工原理 緒論142）泵殼）泵殼：蝸殼形：蝸殼形作用：動(dòng)能作用：動(dòng)能靜壓能，靜壓能，提高液體壓力提高液體壓力, 能量

8、轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)換裝置換裝置2021-10-23化工原理 緒論153）軸封裝置）軸封裝置作用：防止高壓液體外泄及外部空氣進(jìn)入泵內(nèi)。密封裝置作用：防止高壓液體外泄及外部空氣進(jìn)入泵內(nèi)。密封裝置分類：填料密封、機(jī)械密封分類：填料密封、機(jī)械密封比較：機(jī)械密封性能更好，但價(jià)格較高比較：機(jī)械密封性能更好，但價(jià)格較高2021-10-23化工原理 緒論16gWHee揚(yáng)程揚(yáng)程（泵的壓頭）（泵的壓頭） 指泵對(duì)單位重量（指泵對(duì)單位重量（1N）的液體所提供的）的液體所提供的有效能量。用符號(hào)有效能量。用符號(hào) He 表示，其單位為表示，其單位為m液柱。離心泵壓頭液柱。離心泵壓頭取決于泵的結(jié)構(gòu)（葉輪直徑、葉片彎曲情況）轉(zhuǎn)速和流量，

9、取決于泵的結(jié)構(gòu)（葉輪直徑、葉片彎曲情況）轉(zhuǎn)速和流量，也與液體的密度有關(guān)。對(duì)于一定的泵在指定的轉(zhuǎn)速下，與也與液體的密度有關(guān)。對(duì)于一定的泵在指定的轉(zhuǎn)速下，與 qv之間存在一定關(guān)系之間存在一定關(guān)系.二、二、 離心泵的性能參數(shù)與特性曲線離心泵的性能參數(shù)與特性曲線 流量流量 ： （送液能力）（送液能力） 指單位時(shí)間內(nèi)泵排到管路系統(tǒng)中指單位時(shí)間內(nèi)泵排到管路系統(tǒng)中的液體體積，用符號(hào)的液體體積，用符號(hào)qv 表示，其單位為表示，其單位為m/h或或m/s，其大，其大小主要取決于泵的結(jié)構(gòu)、尺寸和轉(zhuǎn)速等。小主要取決于泵的結(jié)構(gòu)、尺寸和轉(zhuǎn)速等。注意與升揚(yáng)高度的區(qū)別注意與升揚(yáng)高度的區(qū)別1、主要性能參數(shù)、主要性能參數(shù)2021

10、-10-23化工原理 緒論17HgqWqNveme泵的有效功率kWW ， 功率：功率：泵的有效功率是指單位時(shí)間內(nèi)液體從泵中葉輪獲泵的有效功率是指單位時(shí)間內(nèi)液體從泵中葉輪獲得的有效能量，用符號(hào)得的有效能量，用符號(hào)Ne表示，單位為表示，單位為W或或kW。因?yàn)殡x心泵。因?yàn)殡x心泵排出的液體質(zhì)量流量為排出的液體質(zhì)量流量為 qm ,所以泵的有效功率為所以泵的有效功率為 eNN 軸功率液體液體泵泵電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)軸功率軸功率有效功率有效功率2021-10-23化工原理 緒論18%100NNe%100NgHqv小型泵效率：小型泵效率：5070%；大型泵效率：；大型泵效率：90%左右左右 效率效率：有效功率和軸功率

11、的百分比有效功率和軸功率的百分比能量損失包括：能量損失包括：容積損失容積損失（泄漏、倒流、重復(fù)做功）、（泄漏、倒流、重復(fù)做功）、機(jī)械損失機(jī)械損失（摩擦）、（摩擦）、水力損失水力損失（局部能量損失）（局部能量損失）2021-10-23化工原理 緒論19 離心泵典型的特性曲線離心泵典型的特性曲線2、離心泵的特性曲線及影響因素分析、離心泵的特性曲線及影響因素分析（1）離心泵的特性曲線）離心泵的特性曲線。qNqHq，C：vvv上得到的一組曲線紙的關(guān)系畫在同一張坐標(biāo)之間把在轉(zhuǎn)速不變的情況下的清水為工作介質(zhì)下生產(chǎn)廠家以常壓特性曲線,202021-10-23化工原理 緒論20max%90：最佳工作區(qū)域（C）

12、-Q 曲線：存在最高效率曲線：存在最高效率點(diǎn)點(diǎn).設(shè)計(jì)點(diǎn)設(shè)計(jì)點(diǎn)：最高效率點(diǎn)。：最高效率點(diǎn)。（A）H-qv 曲線曲線：qv，Hmin0NNQ 時(shí)，選用離心泵，選用離心泵，盡可能在高效區(qū)內(nèi)工作盡可能在高效區(qū)內(nèi)工作 離心泵典型的特性曲線（2）泵的共性（特性）泵的共性（特性曲線的共同點(diǎn)）：曲線的共同點(diǎn)）：（B）N- qv 曲線曲線: qv，N 關(guān)出口閥啟動(dòng)目的：減小關(guān)出口閥啟動(dòng)目的：減小啟動(dòng)電流啟動(dòng)電流,防止燒壞電機(jī)。防止燒壞電機(jī)。2021-10-23化工原理 緒論21FI-03FI-01FI-02離心泵性能曲線測定裝置圖離心泵性能曲線測定裝置圖（3）離心泵性能曲線實(shí)驗(yàn)測定）離心泵性能曲線實(shí)驗(yàn)測定202

13、1-10-23化工原理 緒論22 測定原理測定原理 guugppzzH2)(21221212 測定數(shù)據(jù)測定數(shù)據(jù) 不同不同流量流量下下真空表真空表、壓力表壓力表、功率表功率表的讀數(shù)的讀數(shù)NNe/NgHQ 繪制曲線繪制曲線guugppzzH2)(212212122021-10-23化工原理 緒論23（4）液體物性對(duì)離心泵特性曲線的影響）液體物性對(duì)離心泵特性曲線的影響無關(guān)曲線：與QH 無關(guān)曲線：與QgHqNqNvev曲線：)(eNNNN即： 流體密度變化時(shí)，應(yīng)校正流體密度變化時(shí)，應(yīng)校正 N- Q Q 曲線曲線、 密度對(duì)泵特性曲線的影響密度對(duì)泵特性曲線的影響2021-10-23化工原理 緒論24 粘度

14、對(duì)泵特性曲線的影響粘度對(duì)泵特性曲線的影響 效率，則流量相同時(shí)，,NH定性分析：定性分析：葉輪葉輪轉(zhuǎn)速對(duì)特性曲線的影響轉(zhuǎn)速對(duì)特性曲線的影響 同一臺(tái)離心泵，轉(zhuǎn)速改變，特性曲線也發(fā)生變化同一臺(tái)離心泵，轉(zhuǎn)速改變，特性曲線也發(fā)生變化nnQQ2)(nnHH3)(nnNN比例定律：比例定律：適用：葉輪轉(zhuǎn)速變化不超過適用：葉輪轉(zhuǎn)速變化不超過20%2021-10-23化工原理 緒論25葉輪直徑對(duì)特性曲線的影響葉輪直徑對(duì)特性曲線的影響切削法：切削法：同一型號(hào)的泵，可通過切削葉輪直徑，而維持其余尺寸（包括葉輪出口截面積）不變來改變泵的特性曲線的方法)(DDQQ2)(DDHH3)(DDNN切削定律：切削定律：在葉輪直

15、徑變化不大（不超過（不超過5%）時(shí)適用化工原理 緒論三、離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)三、離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)1管路的特性曲線管路的特性曲線 :每種型號(hào)的離心泵在一定轉(zhuǎn)速下，都有其自身固有的每種型號(hào)的離心泵在一定轉(zhuǎn)速下，都有其自身固有的特性曲線。特性曲線。但當(dāng)離心泵安裝在特定管路系統(tǒng)操作時(shí)，但當(dāng)離心泵安裝在特定管路系統(tǒng)操作時(shí)，實(shí)際的工作壓頭和流量不僅遵循特性曲線上二者的對(duì)實(shí)際的工作壓頭和流量不僅遵循特性曲線上二者的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而且還受管路特性所制約。應(yīng)關(guān)系，而且還受管路特性所制約。 管路特性曲線：管路特性曲線： 表示流體通過某一特定管路所需表示流體通過某一特定管路所需要的壓頭與流量的關(guān)系。要的壓頭

16、與流量的關(guān)系。 2021-10-23化工原理 緒論27如圖所示，若兩液面皆維持恒如圖所示，若兩液面皆維持恒定，則流體流過管路所定，則流體流過管路所需要的需要的壓頭為壓頭為:損HgugpzHe22因?yàn)橐驗(yàn)?52282vqdlelggudlelH損化工原理 緒論對(duì)于固定的管路和一定的操作條件，對(duì)于固定的管路和一定的操作條件， gpz為固定值，與管路中的流為固定值，與管路中的流體流量無關(guān)。體流量無關(guān)。 管徑不變管徑不變, 21uu 022gu252282vqdlelggugPZHe用用A表示表示用用B表示表示2veBqAH即管路特性曲線方程。即管路特性曲線方程。 化工原理 緒論所以上式可寫成 討論討

17、論 曲線在曲線在H軸上截距；管路所需軸上截距；管路所需最小外加壓頭；最小外加壓頭； 高阻管路，曲線較陡；低阻高阻管路，曲線較陡；低阻管路曲線較平緩。管路曲線較平緩。管路特性曲線的形狀由管路管路特性曲線的形狀由管路布局和流量等布局和流量等條件來確定，而條件來確定，而與離心泵的性能無關(guān)。與離心泵的性能無關(guān)。2.離心泵的工作點(diǎn)離心泵的工作點(diǎn) 若將泵的特性曲線和管路的特性曲線繪在同一圖中若將泵的特性曲線和管路的特性曲線繪在同一圖中,兩曲線交點(diǎn)兩曲線交點(diǎn)P稱為泵在該管路上的工作點(diǎn)。稱為泵在該管路上的工作點(diǎn)。 化工原理 緒論工作點(diǎn)對(duì)應(yīng)的工作點(diǎn)對(duì)應(yīng)的 （ qv，H）即）即泵的實(shí)際工作狀態(tài)泵的實(shí)際工作狀態(tài) 若

18、泵在該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的效率是若泵在該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的效率是在最高效率區(qū)在最高效率區(qū),即為系統(tǒng)的即為系統(tǒng)的理想工作點(diǎn)。理想工作點(diǎn)。化工原理 緒論流量調(diào)節(jié)的方法有兩種：流量調(diào)節(jié)的方法有兩種：（1）改變管路特性：改變泵出口閥的開度。）改變管路特性：改變泵出口閥的開度。閥門開度減小時(shí)閥門開度減小時(shí), 流量減小，流量減小，泵的揚(yáng)程升高，泵的揚(yáng)程升高，工作點(diǎn)由工作點(diǎn)由P移移到到P1,管路特性曲線變陡管路特性曲線變陡； 閥門開度增大時(shí)，流量增大，閥門開度增大時(shí)，流量增大，泵的揚(yáng)程降低，泵的揚(yáng)程降低， 工作點(diǎn)由工作點(diǎn)由P移移至至P2,管路特性曲線變緩。管路特性曲線變緩。 特點(diǎn)：操作方便，簡單易行，當(dāng)閥門開度減小時(shí)特點(diǎn)：操

19、作方便，簡單易行，當(dāng)閥門開度減小時(shí),因局部阻因局部阻力增加力增加,需額外消耗部分能量，需額外消耗部分能量， -生產(chǎn)中最常生產(chǎn)中最常用的手段用的手段化工原理 緒論（2）改變泵的特性：改變泵的轉(zhuǎn)速和葉輪的直徑可使泵的特）改變泵的特性：改變泵的轉(zhuǎn)速和葉輪的直徑可使泵的特性曲線發(fā)生改變，性曲線發(fā)生改變， A、改變轉(zhuǎn)速：、改變轉(zhuǎn)速：當(dāng)轉(zhuǎn)速當(dāng)轉(zhuǎn)速n減小到減小到n1時(shí)，工作點(diǎn)由時(shí)，工作點(diǎn)由P移到移到P1，流量就相應(yīng)地減??；，流量就相應(yīng)地減??； 當(dāng)轉(zhuǎn)速當(dāng)轉(zhuǎn)速n增大到增大到n2時(shí)，工作點(diǎn)時(shí)，工作點(diǎn)由由P移到移到P2，流量就相應(yīng)地增，流量就相應(yīng)地增大。大。 B、改變?nèi)~輪直徑：、改變?nèi)~輪直徑：增大葉輪直徑，曲線上移

20、增大葉輪直徑，曲線上移減小葉輪直徑，曲線下移減小葉輪直徑，曲線下移要裝變速要裝變速器器調(diào)節(jié)幅調(diào)節(jié)幅度有限度有限2021-10-23化工原理 緒論33（1）并聯(lián)泵）并聯(lián)泵單臺(tái)泵不能滿足輸送任務(wù)要求可采用多臺(tái)泵的并聯(lián)和串聯(lián)，增大流量或者壓頭。兩泵型號(hào)相同，吸入管路相同在同一壓頭下，兩臺(tái)并聯(lián)泵的 流量等于單臺(tái)泵的兩倍2、泵的組合操作、泵的組合操作 2021-10-23化工原理 緒論34將單臺(tái)泵特性曲線將單臺(tái)泵特性曲線A的橫坐標(biāo)加的橫坐標(biāo)加倍，縱坐標(biāo)保持不變便可得到兩倍，縱坐標(biāo)保持不變便可得到兩臺(tái)并聯(lián)泵的合成特性曲線臺(tái)并聯(lián)泵的合成特性曲線B。A線線 泵特性曲線泵特性曲線C線線 管路特性曲線管路特性曲線

21、B線線 組合操作曲線組合操作曲線 并聯(lián)泵的合成特性曲線并聯(lián)泵的合成特性曲線按同一壓頭下兩臺(tái)并聯(lián)泵流量按同一壓頭下兩臺(tái)并聯(lián)泵流量是單泵兩倍的原則取點(diǎn)。是單泵兩倍的原則取點(diǎn)。2VVqqq并單單由圖可見：合成曲線由圖可見：合成曲線B與管路與管路曲線曲線C交于新工作點(diǎn)交于新工作點(diǎn)2HH并單泵qV單單H1CqV并并H并并AB22021-10-23化工原理 緒論35（2）串聯(lián)泵）串聯(lián)泵 在同一流量下，兩臺(tái)串聯(lián)泵的壓頭為單臺(tái)泵的兩倍串聯(lián)泵的合成特性曲線按同一流量下兩臺(tái)串聯(lián)泵的壓頭是單泵兩倍的原則取點(diǎn)的坐標(biāo)122021-10-23化工原理 緒論36VVqq串單2HHH串單單H單單MMqV串串H串串HqVOqV

22、單單M由圖可見：合成曲線與管路曲線交于新工作點(diǎn)將單臺(tái)泵特性曲線的橫坐標(biāo)保持不變，縱坐標(biāo)加倍，可得兩臺(tái)泵串串聯(lián)泵的合成特聯(lián)后的合成特性曲線：性曲線。2021-10-23化工原理 緒論37四、離心泵的安裝高度和汽蝕現(xiàn)象四、離心泵的安裝高度和汽蝕現(xiàn)象1、什么是離心泵的安裝高度、什么是離心泵的安裝高度?是指泵吸入口中心線與貯槽液面的垂直距離是指泵吸入口中心線與貯槽液面的垂直距離3、什么是飽和蒸汽壓？、什么是飽和蒸汽壓？氣液達(dá)到平衡時(shí)氣相的壓強(qiáng)用氣液達(dá)到平衡時(shí)氣相的壓強(qiáng)用P飽飽表示表示 。當(dāng)溶。當(dāng)溶液上方壓強(qiáng)低于液上方壓強(qiáng)低于P飽時(shí)，溶液即沸騰汽化，飽時(shí)，溶液即沸騰汽化， P飽飽與沸騰溫度是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系

23、。與沸騰溫度是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。 P飽飽 t ，要使液體沸騰，可用升溫或減壓的方法。要使液體沸騰，可用升溫或減壓的方法。2、什么是離心泵的允許安裝高度、什么是離心泵的允許安裝高度?是指泵吸入口中心線與貯槽液面的所能允許是指泵吸入口中心線與貯槽液面的所能允許的最大垂直距離。用的最大垂直距離。用Hg表示表示2021-10-23化工原理 緒論383、什么是離心泵的氣蝕現(xiàn)象？、什么是離心泵的氣蝕現(xiàn)象？又稱離心泵的第二現(xiàn)象又稱離心泵的第二現(xiàn)象當(dāng)離心泵葉輪中心附近的低壓區(qū)當(dāng)離心泵葉輪中心附近的低壓區(qū)壓強(qiáng)低于液體的飽和蒸氣壓，液壓強(qiáng)低于液體的飽和蒸氣壓，液體將在該處氣化并產(chǎn)生氣泡，它體將在該處氣化并產(chǎn)生氣泡，它

24、隨同液體從低壓區(qū)流向高壓區(qū)，隨同液體從低壓區(qū)流向高壓區(qū)，氣泡在高壓作用下迅速液化，周氣泡在高壓作用下迅速液化，周圍的液體以很高的速度填補(bǔ)這空圍的液體以很高的速度填補(bǔ)這空間，并在慣性作用下沖擊葉輪和間，并在慣性作用下沖擊葉輪和泵殼，造成疲勞破壞；泵殼，造成疲勞破壞； 2021-10-23化工原理 緒論39離心泵的性能下降，流量、壓頭和效率離心泵的性能下降，流量、壓頭和效率都下降。都下降。當(dāng)生成大量的氣泡時(shí)，可出現(xiàn)氣縛現(xiàn)象。當(dāng)生成大量的氣泡時(shí)，可出現(xiàn)氣縛現(xiàn)象。產(chǎn)生噪聲。產(chǎn)生噪聲。產(chǎn)生振動(dòng)。產(chǎn)生振動(dòng)。使葉輪和泵殼疲勞破壞。使葉輪和泵殼疲勞破壞。氣蝕現(xiàn)象的危害：氣蝕現(xiàn)象的危害：思考：如何避免氣蝕現(xiàn)象？

25、思考：如何避免氣蝕現(xiàn)象？使泵內(nèi)壓強(qiáng)最低處的壓強(qiáng)高于飽和蒸氣壓。使泵內(nèi)壓強(qiáng)最低處的壓強(qiáng)高于飽和蒸氣壓。通過保證泵入口前的能量來實(shí)現(xiàn)。通過保證泵入口前的能量來實(shí)現(xiàn)。使安裝高度低于允許安裝高度來實(shí)現(xiàn)。使安裝高度低于允許安裝高度來實(shí)現(xiàn)。2021-10-23化工原理 緒論40 定義定義：泵入口處的動(dòng)壓頭與靜壓頭之和與被輸送液體在：泵入口處的動(dòng)壓頭與靜壓頭之和與被輸送液體在操作溫度下的飽和蒸氣壓頭之差。用操作溫度下的飽和蒸氣壓頭之差。用NPSH表示表示gpgugpNPSH飽22115、離心泵的氣蝕余量、離心泵的氣蝕余量6、什么離心泵的臨界氣蝕余、什么離心泵的臨界氣蝕余量量 定義定義：泵內(nèi)剛好發(fā)生氣蝕時(shí)（的

26、臨界條件下）對(duì)應(yīng)的最小的：泵內(nèi)剛好發(fā)生氣蝕時(shí)（的臨界條件下）對(duì)應(yīng)的最小的氣蝕余量。氣蝕余量。(又稱最小氣蝕余量）又稱最小氣蝕余量）臨界氣蝕余量的影響因素臨界氣蝕余量的影響因素：流量、泵的結(jié)構(gòu)：流量、泵的結(jié)構(gòu)2021-10-23化工原理 緒論41mHgumNPSHNPSHkfkcr3 . 023 . 0)()(1 ,2 意義：意義： 與泵的結(jié)構(gòu)有關(guān)與泵的結(jié)構(gòu)有關(guān) 是離心泵抗氣蝕的性能參數(shù)，越小越好。是離心泵抗氣蝕的性能參數(shù)，越小越好。離心泵銘牌上給出的是按離心泵銘牌上給出的是按20的水標(biāo)定的必需氣蝕余量。的水標(biāo)定的必需氣蝕余量。 與流量有關(guān)，流量越大，與流量有關(guān)，流量越大，(NPSH)r越大。越

27、大。7、必需氣蝕余量（、必需氣蝕余量（舊稱允許氣蝕余量）舊稱允許氣蝕余量）2021-10-23化工原理 緒論421）用汽蝕余量來計(jì)算）用汽蝕余量來計(jì)算安裝高度恰好是允許安裝高度安裝高度恰好是允許安裝高度Hg的條件下，認(rèn)為泵的氣蝕余量恰好的條件下，認(rèn)為泵的氣蝕余量恰好等于必須氣蝕余量。在等于必須氣蝕余量。在01截面間列伯努利方程，得：截面間列伯努利方程，得：10 ,21210fgHgugppH代入，得把（gpgugpv211r2NPSH)10 ,)(0frgHNPSHgppHv8、允許安裝高度、允許安裝高度Hg計(jì)算計(jì)算2021-10-23化工原理 緒論43 （NPSH）r是用是用20的清水測定的

28、，當(dāng)使用條件與此不同時(shí)，的清水測定的，當(dāng)使用條件與此不同時(shí)，從原理上，應(yīng)根據(jù)液體密度、飽和蒸氣壓進(jìn)行修正，然后才從原理上，應(yīng)根據(jù)液體密度、飽和蒸氣壓進(jìn)行修正，然后才能用于允許安裝高度的計(jì)算。能用于允許安裝高度的計(jì)算。 但在一般情況下，（但在一般情況下，（NPSH）r的校正系數(shù)小于的校正系數(shù)小于1，可不作校，可不作校正，把它作額外的安全因數(shù)。正，把它作額外的安全因數(shù)。10 ,)(0frgHNPSHgppHv（NPSH）r的校正的校正2021-10-23化工原理 緒論44 例：例：用離心泵從貯罐向反應(yīng)器輸送液態(tài)異丁烷。貯罐內(nèi)異用離心泵從貯罐向反應(yīng)器輸送液態(tài)異丁烷。貯罐內(nèi)異丁烷液面恒定。其上方絕對(duì)壓

29、力為丁烷液面恒定。其上方絕對(duì)壓力為6.65kgf/cm2。泵位于貯。泵位于貯罐液面以下罐液面以下1.5m處，吸入管路的全部壓頭損失為處，吸入管路的全部壓頭損失為1.6m。異。異丁烷在輸送條件下的密度為丁烷在輸送條件下的密度為530kg/m3，飽和蒸氣壓為，飽和蒸氣壓為6.5kgf/cm2。在泵的性能表上查得，輸送流量下泵的必須。在泵的性能表上查得，輸送流量下泵的必須氣蝕余量為氣蝕余量為3.5m。根據(jù)異丁烷的密度和飽和蒸氣壓，查得。根據(jù)異丁烷的密度和飽和蒸氣壓，查得必須氣蝕余量的校正系數(shù)為必須氣蝕余量的校正系數(shù)為0.9。試確定該泵能否正常操作。試確定該泵能否正常操作。 2021-10-23化工原

30、理 緒論45 解法解法1：用安裝高度來判斷：用安裝高度來判斷10 ,)(0frgHNPSHgppHvmmmHg92. 16 . 115. 383. 26 . 19 . 05 . 381. 95301081. 9)5 . 665. 6(4）（實(shí)際安裝高度為實(shí)際安裝高度為-1.5m，高于允許安裝高度，泵不，高于允許安裝高度，泵不能正常工作。能正常工作。2021-10-23化工原理 緒論46 解法解法2：用氣蝕余量來判斷：用氣蝕余量來判斷 在截面在截面0與與1之間列伯努利方程，以截面之間列伯努利方程，以截面0為基準(zhǔn)為基準(zhǔn)水平面，得：水平面，得：10 ,1210202210fHZgugpZgugp10

31、 ,121210fHZgugpgp10 ,121012fHZgpgugp 代入氣蝕余量的定義式，得：代入氣蝕余量的定義式，得：10 ,121v0v12fppHZggpgugpNPSH2021-10-23化工原理 緒論4710 ,121v0v12fPPHZggpgugpNPSHmmmNPSH73. 26 . 15 . 183. 26 . 1)5 . 1(81. 95301081. 9)5 . 665. 6(4）（氣蝕余量氣蝕余量NPSH2.73m小于校正后的小于校正后的(NPSH)r=3.5m0.93.15m 泵無法正常工作泵無法正常工作2021-10-23化工原理 緒論482）用允許吸上真空度

32、法求允許安裝高度）用允許吸上真空度法求允許安裝高度什么是允許吸上真空度什么是允許吸上真空度Hs？10 ,212fsgHguHH10,21210fgHgugppH根據(jù)根據(jù)表示用稱允許吸上真空高度的最小值保證不發(fā)生汽蝕的sH，gpp102021-10-23化工原理 緒論49l在在10mH2O的大氣壓下，用的大氣壓下，用20的清水進(jìn)行測定。的清水進(jìn)行測定。l與泵的結(jié)構(gòu)、流量有關(guān)。與泵的結(jié)構(gòu)、流量有關(guān)。l（與被輸送的液體性質(zhì)、大氣壓無關(guān)）（與被輸送的液體性質(zhì)、大氣壓無關(guān)）l是離心泵抗氣蝕的性能參數(shù)，越大越好。是離心泵抗氣蝕的性能參數(shù)，越大越好。 校正后的允許吸上真空度校正后的允許吸上真空度Hsl與被輸

33、送的液體性質(zhì)、大氣壓有關(guān)與被輸送的液體性質(zhì)、大氣壓有關(guān)100024. 01081. 9)10(3/vasspHHH2021-10-23化工原理 緒論50 歷史上曾經(jīng)有過允許吸上真空度和允許氣蝕余量歷史上曾經(jīng)有過允許吸上真空度和允許氣蝕余量并存的時(shí)期，二者都可用以計(jì)算允許安裝高度，前者并存的時(shí)期，二者都可用以計(jì)算允許安裝高度，前者曾廣泛用于清水泵的計(jì)算；而后者常用于油泵中。但曾廣泛用于清水泵的計(jì)算；而后者常用于油泵中。但是，目前允許吸上真空度已經(jīng)不再被使用了。是，目前允許吸上真空度已經(jīng)不再被使用了。 2021-10-23化工原理 緒論51數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的“方向方向”參數(shù)意義方向氣蝕余量反映泵入口前的

34、能量狀況及飽和蒸氣壓越越好臨界氣蝕余量泵抗氣蝕的性能參數(shù)越越好必需氣蝕余量泵抗氣蝕的性能參數(shù)越越好允許吸上真空度泵抗氣蝕的性能參數(shù)越越好允許安裝高度反映液體輸送系統(tǒng)抗氣蝕的能力越越好實(shí)際安裝高度越越好2021-10-23化工原理 緒論52使泵內(nèi)壓強(qiáng)最低處的壓強(qiáng)高于飽和蒸氣壓。使泵內(nèi)壓強(qiáng)最低處的壓強(qiáng)高于飽和蒸氣壓。通過保證泵入口前的能量來實(shí)現(xiàn)。通過保證泵入口前的能量來實(shí)現(xiàn)。使安裝高度低于允許安裝高度來實(shí)現(xiàn)。使安裝高度低于允許安裝高度來實(shí)現(xiàn)。降低安裝高度。降低安裝高度。減小吸入管路的阻力損失：采用較大的管路，縮短吸入管的長度，減小吸入管路的阻力損失：采用較大的管路，縮短吸入管的長度，減少不必要的管

35、件和閥門，減少不必要的管件和閥門，不用進(jìn)口閥調(diào)節(jié)流量不用進(jìn)口閥調(diào)節(jié)流量。（如果條件允許）降低液體的溫度。（如果條件允許）降低液體的溫度。10 ,0)(frvgHNPSHgppH思考：思考：9、如何避免氣蝕現(xiàn)象？、如何避免氣蝕現(xiàn)象？2021-10-23化工原理 緒論53 有時(shí)，計(jì)算出的允許安裝高度為負(fù)值，這說明該泵應(yīng)該安有時(shí)，計(jì)算出的允許安裝高度為負(fù)值，這說明該泵應(yīng)該安裝在液體貯槽液面以下。裝在液體貯槽液面以下。 允許安裝高度的大小與泵的流量有關(guān)。由其計(jì)算公式可以允許安裝高度的大小與泵的流量有關(guān)。由其計(jì)算公式可以看出，流量越大，計(jì)算出的越小。因此用可能使用的最大看出，流量越大，計(jì)算出的越小。因此

36、用可能使用的最大流量來計(jì)算是最保險(xiǎn)的。流量來計(jì)算是最保險(xiǎn)的。 一個(gè)原先操作正常的泵也可能由于操作條件的變化而產(chǎn)生一個(gè)原先操作正常的泵也可能由于操作條件的變化而產(chǎn)生氣蝕，如被輸送物料的溫度升高，或吸入管線部分堵塞，氣蝕，如被輸送物料的溫度升高，或吸入管線部分堵塞，或由貯槽液面降低而引起的實(shí)際安裝高度的升高。或由貯槽液面降低而引起的實(shí)際安裝高度的升高。 安裝泵時(shí)，為確保不發(fā)生氣蝕，實(shí)際安裝高度比允許安裝安裝泵時(shí)，為確保不發(fā)生氣蝕，實(shí)際安裝高度比允許安裝高度還要小高度還要小0.5至至1米。米。討論討論:2021-10-23化工原理 緒論54五、五、 離心泵安裝與運(yùn)轉(zhuǎn)中的注意事項(xiàng)離心泵安裝與運(yùn)轉(zhuǎn)中的注

37、意事項(xiàng)1、安裝時(shí)注意：、安裝時(shí)注意：1）安裝地點(diǎn)要靠近液源，場地明亮，干燥、便于檢修；）安裝地點(diǎn)要靠近液源，場地明亮，干燥、便于檢修；2）在基要結(jié)實(shí)，一般用混凝土地基、地腳螺絲連接，防止震）在基要結(jié)實(shí)，一般用混凝土地基、地腳螺絲連接，防止震動(dòng)；動(dòng)；3）泵軸和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸要求嚴(yán)格控制水平；）泵軸和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸要求嚴(yán)格控制水平；4）吸入管路的安裝要嚴(yán)格控制安裝高度，并應(yīng)盡量送還減?。┪牍苈返陌惭b要嚴(yán)格控制安裝高度，并應(yīng)盡量送還減小彎頭、閥門等局部阻力，吸入管徑不應(yīng)小于泵進(jìn)口管徑安裝彎頭、閥門等局部阻力，吸入管徑不應(yīng)小于泵進(jìn)口管徑安裝時(shí)注意時(shí)注意錯(cuò)誤錯(cuò)誤正確正確存氣存氣2021-10-23化工原理 緒論552、開停車步驟、開停車步驟1）開車步驟：）開車步驟：A、灌液排氣；（防氣縛）、灌液排氣；（防氣縛） B、關(guān)閉出口閥；（保護(hù)電機(jī)）、關(guān)閉出口閥；（保護(hù)電機(jī)）C、啟動(dòng)電機(jī)；、啟動(dòng)電機(jī)； D、調(diào)節(jié)流量、調(diào)節(jié)流量2）停車步驟：）停車步驟：A、關(guān)閉出口閥