化工原理課件 2 流體輸送機械

1、1第2章 流體輸送機械2主要內(nèi)容2.1 離心泵2.2 其他類型液體輸送機械2.3 氣體輸送和壓縮機械3本章要求重點掌握離心泵的結(jié)構(gòu)、工作原理、正確的安裝和使用及工作點的調(diào)節(jié)；了解往復(fù)泵的工作原理和流量調(diào)節(jié)的方法了解離心風(fēng)機的主要性能指標(biāo)及正確的安裝和使用。4概述流體輸送機械的作用：供料點需料點，列柏努利方程式，有：fhgugpzh22流體的動能， 或位能，靜壓能，克服沿程阻力，或兼而有之。 對流體做功，使流體e, 結(jié)果:j/n5概述l 滿足工藝上對流量和能量的要求。l 結(jié)構(gòu)簡單,重量輕,投資費用低。l 運行可靠,操作效率高,日常操作費用低。l 能適應(yīng)被輸送流體的特性,其中包括粘性、腐蝕 性、毒

2、性、可燃性及爆炸性、含固體雜質(zhì)等。對輸送機械的基本要求:6概述通風(fēng)機鼓風(fēng)機壓縮機真空泵按輸送流體的狀態(tài)分類輸送液體輸送氣體泵7概述按工作原理分類動力式（葉輪式）容積式（正位移式）其他類型(如噴射式等)特點：使流體獲得速度特點：機械內(nèi)部的工作容積不斷發(fā)生變化。82.1 離心泵2.1.1 離心泵的工作原理和主要部件2.1.2 離心泵基本方程式2.1.3 離心泵的主要性能參數(shù)和特性曲線2.1.4 離心泵的氣蝕現(xiàn)象和允許安裝高度2.1.5 離心泵的工作點和流量調(diào)節(jié)2.1.6 離心泵的類型、選擇和應(yīng)用9特點：泵的流量與壓頭靈活可調(diào)、輸液量穩(wěn)定且適用介質(zhì)范圍很廣。離心泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)10111.離心泵的工作原

3、理12泵殼葉輪吸入管路排出管路泵軸圖2-1 離心泵裝置簡圖 1.離心泵的工作原理先灌泵，啟動電機，葉輪高速旋轉(zhuǎn)葉輪外緣處流體勢能和動能提高 進(jìn)入泵殼，一部分動能轉(zhuǎn)變成靜壓能底閥動畫131. 離心泵的工作原理思考：流體在泵內(nèi)都獲得了哪幾種能量？ 其中哪種能量占主導(dǎo)地位？思考：泵啟動前為什么要灌滿液體？如果不灌滿液體，會發(fā)生氣縛現(xiàn)象。主要獲得動能和靜壓能，其中靜壓能占主導(dǎo)地位。14氣縛現(xiàn)象151. 離心泵的工作原理泵啟動前空氣未排盡或運轉(zhuǎn)中有空氣漏入，使泵內(nèi)流體平均密度下降，導(dǎo)致葉輪進(jìn)、出口壓差減小?；蛘弋?dāng)與泵相連的出口管路系統(tǒng)勢壓頭一定時，會使泵入口處的真空度減小、吸入流量下降。嚴(yán)重時泵將無法吸

4、上液體。解決方法：離心泵工作時、尤其是啟動時一定要保證液體連續(xù)的條件。可采用設(shè)置底閥、啟動前灌泵（pump priming）、使泵的安裝位置低于吸入液面等措施。 氣縛現(xiàn)象（airbound）162. 離心泵的主要部件1) 葉輪（impeller）：半閉式葉輪敞式葉輪閉式葉輪思考：三種葉輪中那一種效率高？閉式葉輪的內(nèi)漏較弱些，敞式葉輪的最大。但敞式葉輪和半閉式葉輪不易發(fā)生堵塞現(xiàn)象172. 離心泵的主要部件葉輪軸向力將導(dǎo)致軸及葉輪的竄動和葉輪與泵殼的相互研磨。解決辦法：對閉式和半閉式葉輪，在后蓋板開有若干個平衡小孔或平衡管，抵消一部分軸向推力。平衡孔平衡孔葉輪的軸向力問題：182. 離心泵的主要部

5、件圖2-3 離心泵的吸液方式 (a)單吸式 (b)雙吸式吸液方式 平衡孔192. 離心泵的主要部件2) 泵殼（volute）思考：泵殼的主要作用是什么？（1）匯集液體，并導(dǎo)出液體；（2）能量轉(zhuǎn)換裝置：將部分動 能轉(zhuǎn)變成靜壓能202. 離心泵的主要部件3） 導(dǎo)輪（1）減小沖擊能量損失（2）轉(zhuǎn)能裝置：流道逐 漸擴大，一部分動能轉(zhuǎn)變成靜壓能。思考：導(dǎo)輪的主要作用是什么？導(dǎo)輪212.離心泵的主要部件4） 軸封裝置機械密封填料密封減少泵內(nèi)高壓液體外流，防止空氣侵入泵內(nèi)。填料不能壓得過緊，也不能壓得過松，應(yīng)以壓蓋調(diào)節(jié)到有液體成滴狀向外滲透。 常用填料為浸透石墨或黃油的棉織物或石棉。對部件的加工、安裝要求高

6、。222.1 離心泵2.1.1 離心泵的工作原理和主要部件2.1.2 離心泵的基本方程式23離心泵的理論壓頭：在理想情況下離心泵可能達(dá)到的最大壓頭，用ht 表示?；靖拍顗侯^：泵提供給單位重量液體的能量，用h表示，m。理想情況：葉輪的葉片數(shù)量為無窮多，且葉片厚度不計。 因此液體質(zhì)點將完全沿著葉片表面流動，不發(fā)生任何環(huán)流現(xiàn)象;被輸送的液體是理想液體。 因此流體在泵內(nèi)的阻力損失可忽略不計。24圖2-7 液體在離心泵中的流動 速度三角形1.液體通過葉輪的流動251.液體通過葉輪的流動圓周運動：u相對運動：w60dnu與圓周相切與葉片相切合速度：ccos2222cuucw262.離心泵基本方程的推導(dǎo)

7、采用由離心力作功導(dǎo)出離心泵基本方程式。 根據(jù)伯努利方程，單位重量的理想液體通過離心泵葉片入口截面1-1到葉片出口截面2-2所獲得的機械能為2221212ppcchhhggtpc動壓頭的增量靜壓頭的增量272.離心泵基本方程的推導(dǎo)原因1：離心力做功使靜壓頭hp增加的原因：葉輪旋轉(zhuǎn)角速度gww22221原因2：流道擴大guurrgdrgrdrgfrrrr2221222122222121282.離心泵基本方程的推導(dǎo)gwwguuhp2222212122又：gccgpphhhcpt2212212 gccgwwguuht2222122222121221112121212 cosucucw222222222

8、2 cosucucw余弦定理：29一般使1=90，則cos1=0，故還可以簡化為：2.離心泵基本方程的推導(dǎo)gcoscucoscuht111222 gcoscuht222 ttqbdgcotuguh222222 30離心泵基本方程式2.離心泵基本方程的推導(dǎo)gcoscucoscuht111222 gcosuch222 ttqbdgcotuguh222222 311） 葉輪的轉(zhuǎn)速和直徑 直徑d2轉(zhuǎn)速nht3.離心泵基本方程式的討論ttqbdguguh222222cot6022ndu322） 葉片的幾何形狀 圖2-8 葉片形狀及出口速度三角形(a)后彎葉片 (b)徑向葉片 (c)前彎葉片3.離心泵基本

9、方程式的討論333.離心泵基本方程式的討論徑向葉片：2 = 90o，cot2 = 0，ht 與 qt 無關(guān)；后彎葉片：2 0， ht隨 qt增加而減少；前彎葉片：2 90o，cot2 0， ht隨 qt增加而增加。 ttqbdguguh222222cot34圖2-9 、 與 的關(guān)系曲線thph23.離心泵基本方程式的討論思考：為什么工業(yè)上使用后彎葉片居多？對后彎葉片：2 0，ht隨qt的增加而降低。 3.離心泵基本方程式的討論ttqbdguguh222222cotab離心泵的理論特性曲線36圖2-10 ht與qt的關(guān)系曲線 3.離心泵基本方程式的討論前彎徑向后彎374） 液體密度 離心泵的理論

10、壓頭與液體密度無關(guān)。 也就是說，同一臺泵無論輸送何種密度的液體，對單位重量流體所能提供的能量是相同的。3.離心泵基本方程式的討論思考：泵對單位體積流體所加的能量是否與液體密度無關(guān)？有關(guān)，ght 與密度呈正比。ttqbdguguh222222cot38圖2-11 離心泵的ht-qt、h -q關(guān)系曲線 4.離心泵的實際壓頭和實際流量由實驗測定泵的實際揚程和流量小于理論值原因:(1)葉輪非理想葉輪;(2)流體非理想流體;(3)泵內(nèi)存在泄漏損失;39思考題1. 離心泵主要由哪幾部分組成，工作原理是什么？2. 什么是氣縛？如何防止?3. 葉片形狀與離心泵理論壓頭之間有什么關(guān)系？為什么要采用后彎葉片？4.

11、 為提高離心泵的靜壓能，可采取哪些措施?練 習(xí) 題 目402.1 2.1 離心泵離心泵2.1.1 離心泵的工作原理和主要部件2.1.2 離心泵的基本方程式2.1.3 離心泵的主要性能參數(shù)與特性曲線41離心泵的主要性能參數(shù)允許汽蝕余量軸功率和效率壓頭流量轉(zhuǎn)速銘牌1. 離心泵的主要性能參數(shù)421. 離心泵的主要性能參數(shù)4）軸功率3）效率2）壓頭（揚程）1）流量h，泵對單位重量流體提供的有效能量，j/n或m。 hz,可測量。q，泵單位時間實際輸出的液體量，m3/s或m3/h?？蓽y量43離心泵內(nèi)存在的能量損失：（2）水力損失（1）容積損失（3）機械損失泵軸與軸承、密封圈等機械部件之間的摩擦。nne機械

12、機械損失損失容積容積損失損失水力水力損失損失441. 離心泵的主要性能參數(shù)總效率由上述三部分構(gòu)成，即vhm 小型水泵：一般為5070%大型泵：可達(dá)90%以上。 上述損失可分別用容積效率 、機械效率 和水力效率 表示，vmh思考：某一輸送場合，可以用兩臺小泵串（或并）聯(lián)，也可以用一臺大泵，應(yīng)選哪個方案？451. 離心泵的主要性能參數(shù)電機泵 nnen，是指泵軸所需的功率。w或kw。102qhn（kw）軸功率有效功率ne，是指液體在泵內(nèi)直接獲得的能量。enn gqhn （w）或或462. 離心泵的特性曲線 離心泵的特性曲線反映了泵的基本性能，由制造廠附于產(chǎn)品樣本中，是指導(dǎo)正確選擇和操作離心泵的主要依

13、據(jù)。 qqnqh 對實際流體，這些曲線尚難以理論推導(dǎo)，而是由實驗測定。轉(zhuǎn)速n一定時，以20c的清水為介質(zhì)實驗測定。特性曲線：472. 離心泵的特性曲線hgugpbb22fcchzgugp022gpphbcgppbc)()(真表 qn )(ngqhq在泵進(jìn)口真空表處與出口壓力表處列柏努利方程： 流量計 真空表 壓力表 z0 b c 48離心泵特性曲線的測定492. 離心泵的特性曲線設(shè)計點高效區(qū)圖2-13 離心泵的特性曲線max%95%92由圖可見： q，h ，n，有最大值。思考：離心泵啟動時出口閥門應(yīng)關(guān)閉還是打開，why？503. 離心泵性能的改變和換算 當(dāng)比20清水的大時，q ， h，n，。

14、實驗表明，當(dāng)20倍清水的粘度（ 20 ）時，對特性曲線的影響很小，可忽略不計。 對hq曲線，q曲線無影響，但，nq曲線上移。1）流體物性的影響（1）密度的影響（2）粘度的影響ttqbdgctguguh222222222bdcqrtgqhn 51 當(dāng)轉(zhuǎn)速n變化不大時（小于20%），利用出口速度三角形相似的近似假定，可推知：3. 離心泵性能的改變和換算2）離心泵轉(zhuǎn)速的影響2 nnhhnnqq3 nnnn若不變，則離心泵的比例定律523. 離心泵性能的改變和換算hnnhqnnq 2222qnnbahnn22qbnnahh n 0 qn 轉(zhuǎn)速增大思考：若泵在原轉(zhuǎn)速n下的特性曲線方程為 則新轉(zhuǎn)速n下泵的

15、特性曲線方程表達(dá)式？2bqah根據(jù)比例定律：53若不變，則 當(dāng)葉輪直徑因切割而變小時，若變化程度小于10%，則3. 離心泵性能的改變和換算3）離心泵葉輪直徑的影響22222 ddhhddqq322 ddnn思考：若泵在原葉輪直徑下的特性曲線方程為 則葉輪切割后泵的特性曲線方程表達(dá)式？2bqah離心泵的切割定律542.1 離心泵2.1.1 離心泵的工作原理和主要部件2.1.2 離心泵的基本方程式2.1.3 離心泵的主要性能參數(shù)與特性曲線2.1.4 離心泵的氣蝕現(xiàn)象和允許安裝高度551.離心泵的氣蝕現(xiàn)象 離心泵的安裝高度是指貯液槽液面與離心泵吸入口之間的垂直距離，用hg表示。圖2-16離心泵吸液示

16、意圖 思考：離心泵的安裝高度是否任意？hg11kk00p0安裝高度什么是離心泵的安裝高度？562011gf,0 12ppuhhgg但是泵的吸入口的低壓是有限制的。泵的安裝高度越高泵入口處壓強越低1.離心泵的氣蝕現(xiàn)象57氣蝕現(xiàn)象581.離心泵的氣蝕現(xiàn)象 為避免汽蝕現(xiàn)象，安裝高度必須加以限制，即存在最大安裝高度hg,max。當(dāng)pkpv時，k處發(fā)生部分汽化現(xiàn)象，產(chǎn)生氣泡，l葉片表面產(chǎn)生蜂窩狀腐蝕 ；l泵體震動，并發(fā)出噪音；l流量、壓頭、效率都明顯下降；l嚴(yán)重時甚至吸不上液體。被拋向外圍凝結(jié)局部真空壓力升高周圍液體高速沖向汽泡中心 撞擊葉片(水錘)hg11kk00p0研究表明,葉輪內(nèi)緣處的葉片背側(cè)是泵

17、內(nèi)壓強最低點.592. 離心泵的抗氣蝕性能1）離心泵的氣蝕余量表示離心泵的抗氣蝕性能，用npsh表示，單位為m，其定義式為 2v112ppunpshggg泵入口液體靜壓頭泵入口液體動壓頭操作溫度下液體的飽和蒸汽壓頭602. 離心泵的抗氣蝕性能 kfkkhgugpgugp1221122 kfkvhgugpgugp1221min, 122hg11kk00p0 剛好發(fā)生汽蝕時，pkpv，p1達(dá)到最小值p1,min。在1-1面、k-k面間列機械能衡算：612. 離心泵的抗氣蝕性能)(bq阻力平方區(qū)2影響因素：流量、泵的結(jié)構(gòu)、流體粘度。 gpgugpv,min 2211kfkhgu122發(fā)生氣蝕時泵入口

18、處的壓強臨界氣蝕余量(npsh)ccnpsh 當(dāng)流量一定且流動在阻力平方區(qū)時，(npsh)c只與泵的結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)，是泵的一個抗氣蝕性能參數(shù)。622. 離心泵的抗氣蝕性能由產(chǎn)品樣本提供，按輸送20oc的清水測定，當(dāng)輸送其它液體時，應(yīng)進(jìn)行校正，但校正系數(shù)一般小于1，故把它作為安全系數(shù)，不再校正。 (npsh)r=(npsh)c+0.5m必需汽蝕余量(npsh)r：632. 離心泵的抗氣蝕性能必需氣蝕余量64hg11kk00p03.離心泵的允許安裝高度在0-0和1-1截面間列柏努利方程：10 ,21102fghgugpgph，允10 ,21, 102fvvhgpgpgugpgp允10 ,0)(frv

19、hnpshgpp(1)離心泵的允許安裝高度應(yīng)以夏天當(dāng)?shù)刈罡邷囟仍O(shè)計依據(jù)。(2)因(npsh)r隨流量增大而增大，應(yīng)以操作中最大流量來確定允許安裝高度。(3)實際安裝高度比允許安裝高度低0.51m。65(1)盡量減小吸入管的阻力損失，如選用較大的吸入管徑；泵的安裝盡量靠近液源；縮短管道長度，減少不必要的管件和閥門，調(diào)節(jié)閥安在出口管上 等。(2)將泵安裝在貯液池液面以下，使液體自動灌入泵體內(nèi)，稱之為“倒灌”。 避免汽蝕現(xiàn)象（提高安裝高度）的措施：100,frvgh)npsh(gpph3.離心泵的允許安裝高度66練 習(xí) 題 目思考題1.描述離心泵性能的參數(shù)有哪些？特性曲線中每條線是如何變化的？2.氣

20、蝕現(xiàn)象是什么，與氣縛有什么差別？如何防止?3.描述離心泵抗氣蝕性能的參數(shù)有哪些？它們的定義以及與安裝高度的關(guān)系是什么？672.1 離心泵2.1.1 離心泵的工作原理和主要部件2.1.2 離心泵的基本方程式2.1.3 離心泵的主要性能參數(shù)與特性曲線2.1.4 離心泵的氣蝕現(xiàn)象和允許安裝高度2.1.5 離心泵的工作點與流量調(diào)節(jié)681. 管路特性與離心泵的工作點泵與管路的匹配：泵提供的流量q=管路所需的流量qe泵提供的壓頭h=管路所需的壓頭he泵的特性方程：管路的特性方程：( )hf q)(eeqfh 工作點由廠家提供？691. 管路特性與離心泵的工作點1)管路特性方程式和特性曲線圖2-18 管路輸

21、送系統(tǒng)示意圖 截面1-1與2-2間列伯努利方程式2ef2puhzhgg 管路一定時為常數(shù)，用k表示701. 管路特性與離心泵的工作點gudllhef22其中：gaqdllee23600/222)3600(21eeqagdll2ebq管路一定，且處于完全湍流區(qū)時為常數(shù)，用b表示711. 管路特性與離心泵的工作點2eebqkh管路特性方程2ef2puhzhgg 方程變?yōu)椋浩渲校篻pzk2efbqh72heqe低阻管路高阻管路k高阻管路，曲線較陡；低阻管路曲線較平緩。 2eebqkh管路特性曲線管路特性曲線73he或或hqe或或q圖2-19 離心泵工作點的確定工作點管路特性曲線泵的特性曲線742.

22、離心泵的流量調(diào)節(jié)改變泵的特性曲線改變管路特性曲線調(diào)節(jié)閥門改變n、切割葉輪兩種方法：752.離心泵的流量調(diào)節(jié)1）改變閥門的開度特點：調(diào)節(jié)方便、流量連續(xù)，但閥門關(guān)小時阻力損失增大，并使泵在低效區(qū)工作；適用場合：調(diào)節(jié)范圍不大且經(jīng)常改變流量的場合。圖2-20 改變閥門開度時流量變化示意圖關(guān)小閥門762）改變泵的轉(zhuǎn)速圖2-21 改變泵的轉(zhuǎn)速時流量變化示意圖2.離心泵的流量調(diào)節(jié)增加轉(zhuǎn)速特點：能量利用率高，在一定范圍內(nèi)可保持泵在高效區(qū)工作，但成本高、調(diào)節(jié)范圍小且損壞設(shè)備；適用場合：對大功率泵比較重要。77圖2-22 離心泵的并聯(lián)3）離心泵的并聯(lián)和串聯(lián)操作（1）離心泵的并聯(lián) 在同一壓頭下，并聯(lián)泵的流量為單臺泵

23、的兩倍。 并聯(lián)泵的工作點2.離心泵的流量調(diào)節(jié)v1vv212i1h2hlhhlvhvh并hv單臺泵的工作點7822/q bah并并請思考：在輸送系統(tǒng)中，將單臺泵用并聯(lián)泵組替代，則管路中的流量是否能達(dá)到原來的兩倍？為什么？ 思考：若單臺泵的特性曲線方程為：h單=a-bq2單，則并聯(lián)泵的特性曲線方程是什么？ 由于流量增大使管路流動阻力增加，因此兩臺泵并聯(lián)后的總流量必低于原單臺泵流量的兩倍。而并聯(lián)壓頭略高于單臺泵的壓頭。79圖2-23 離心泵的串聯(lián)（2）離心泵的串聯(lián) 在同一流量下，串聯(lián)泵的壓頭為單臺泵壓頭的兩倍。 串聯(lián)泵的工作點2.離心泵的流量調(diào)節(jié)v1v2v12iii1h2hlhhhv串lhvhv08

24、0思考：若單臺泵的特性曲線方程為：h單=a-bq2單則串聯(lián)泵的特性曲線方程是什么？2bqa2/h串串思考：在輸送系統(tǒng)中，將單臺泵用串聯(lián)泵組替代，則管路中的壓頭能否達(dá)到原來的兩倍？為什么？ 兩臺泵串聯(lián)操作的總壓頭必低于單臺泵壓頭的兩倍。流量大于單臺泵的。81（3）離心泵組合方式的選擇單臺泵工作點2臺泵串聯(lián)工作點2臺泵并聯(lián)工作點2.離心泵的流量調(diào)節(jié) 特性曲線平坦的低阻管路適宜并聯(lián)使用；82（4）離心泵組合方式的選擇單臺泵工作點2臺泵并聯(lián)工作點2臺泵串聯(lián)工作點2.離心泵的流量調(diào)節(jié)特性曲線陡峭的高阻管路適宜串聯(lián)使用83定性分析、定量計算操作型設(shè)計型-選泵時，將流量、壓頭裕量控制在10%左右。maxma

25、x)15. 11 . 1()1 . 105. 1(hhqq 習(xí)題課 在高效區(qū)內(nèi)84h 0 q pa 例1 用離心泵將江水送至高位槽。若管路條件不變，則下列參數(shù)隨著江面的下降有何變化？（設(shè)泵仍能正常工作，且處于阻力平方區(qū)） 流量、壓頭， 管路總阻力損失hf， 泵出口處壓力表讀數(shù)， 泵入口處真空表讀數(shù)。管路特性曲線 平行上移222efebqkhgugpzh操作型問題分析舉例解：江面下降，泵特性曲線不變 工作點左移方法：畫圖找新工作點85 pa h 0 q322223332222,fhgugpzgugpz2 211g)(p)(ph真表12）（真1p3 3泵入口處真空表讀數(shù)：操作型問題分析舉例qhnf

26、h2bq泵出口處壓力表讀數(shù):以管出口內(nèi)側(cè)為3-3截面，在2-2與3-3間列伯努利方程：86 p2 p1 0 0練習(xí)1 圖示為離心泵性能測定裝置。若水槽液面上升，則q、h、n、hf 、p1和p2（均為讀數(shù)）如何變化？ （真真）1p 2p答：q不變，h不變，n不變，hf不變 操作型問題分析舉例87練習(xí)2： 如圖所示，高位槽上方的真空表讀數(shù)為p，現(xiàn)p增大，其它管路條件不變，則管路總阻力損失。（寫出分析過程）a增大b減小c不變d不確定 p pa 操作型問題分析舉例b88 201. 030qh204. 010qheheh mhhmq26203（20，26）例:某離心泵工作轉(zhuǎn)速為n=2900rpm,其特性

27、曲線方程為 。當(dāng)泵的出口閥全開時，管路特性曲線方程為 ，式中q的單位為m3/h，h及he的單位均為m。求：（1）閥全開時，泵的輸水量為多少？（2）要求所需供水量為上述供水量的75%時： a若采用出口閥調(diào)節(jié)，則節(jié)流損失的壓頭為多少m水柱？ b若采用變速調(diào)節(jié)，則泵的轉(zhuǎn)速應(yīng)為多少rpm？ 201. 030qh204. 010qhe解:(1)hq89hmq315%752027.75m150.01300.013022qhmeh191504. 0102m75. 81975.27節(jié)流損失（20，26）（15，19）（15， 27.75） qqhhe(2) a.采用調(diào)節(jié)出口閥門的方法節(jié)流損失201. 030q

28、h204. 010qhe泵特性曲線方程管路特性曲線方程90hmq315%7520meh191504. 0102（20，26）（15，19）22201. 030qnnhnn221501. 029003019 nrpmn2441b. 采用調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的方法qq注意：以下解法錯誤!，因為新舊工作點為非等效率點。rpmnqqn2175290075. 0201. 030qh204. 010qhe泵特性曲線方程管路特性曲線方程新轉(zhuǎn)速下泵的特性曲線方程為： 912.1 離心泵2.1.1 離心泵的工作原理和主要部件2.1.2 離心泵的基本方程式2.1.3 離心泵的主要性能參數(shù)與特性曲線2.1.4 離心泵的氣蝕現(xiàn)象

29、和允許安裝高度2.1.5 離心泵的工作點與流量調(diào)節(jié)2.1.6 離心泵的類型、選擇與使用921. 離心泵的類型.雜質(zhì)泵油泵耐腐蝕泵清水泵按用途分雙吸泵單吸泵按吸入方式分多級泵單級泵按葉輪級數(shù)分立式臥式按轉(zhuǎn)軸的位置分類型：不下百種 931. 離心泵的類型1 - 泵體；2 - 泵蓋；3 - 葉輪；4 - 軸；5 - 密封環(huán)；6 - 葉輪螺母；7 - 止動墊圈；8 - 軸蓋；9 - 填料壓蓋；10 - 填料環(huán)；11 - 填料；12 - 懸架軸承部件 廣泛用于工礦企業(yè)、城市給排水和各種水利工程，也可用于輸送各種不含固體顆粒的、物理化學(xué)性質(zhì)類似于水的介質(zhì)。單級單吸式離心清水泵，系列代號為“is”，結(jié)構(gòu)簡圖

30、如下：1）清水泵（is、d、sh 型）94is清水泵dfw 型臥式離心泵is、ir 型單級單吸離心泵 isg 型管道離心泵95若需要的揚程較高，則可選 d 系列多級離心泵1吸入段；2中段；3壓出段；4軸；5葉輪；6導(dǎo)葉；7軸承部 123456796d 系列多級離心泵：大揚程tswa 型臥式多級泵tswa型臥式多級泵t 透平式s 單吸泵w 介質(zhì)溫度低于80a 第一次更新dl 型立式多級泵97sh 雙吸式離心泵：大流量98s 型單級雙吸離心泵ksy 雙吸中開式離心泵 s、sa、sh型單級雙吸中開式離心泵 991. 離心泵的類型2）耐腐蝕泵（f型） 適用于輸送腐蝕性化工流體。根據(jù)流體腐蝕程度不同，采

31、用不同的耐腐蝕材料。 特別注意耐腐蝕泵的密封性能，以防腐蝕液外泄。操作時還不宜使耐腐蝕泵在高速運轉(zhuǎn)或出口閥關(guān)閉的情況下空轉(zhuǎn)，以避免泵內(nèi)介質(zhì)發(fā)熱加速泵的腐蝕。 cq 型磁力驅(qū)動泵ih 型化工泵100耐腐蝕泵（f 型）1011. 離心泵的類型3）油泵（y型） 油泵用于輸送石油及油類產(chǎn)品。 因油類液體具有易燃、易爆的特點，因此對此類泵密封性能要求較高。輸送200以上的熱油時，還需設(shè)冷卻裝置。一般軸承和軸封裝置帶有冷卻水夾套。dfay 型臥式輸油泵1021. 離心泵的類型4）雜質(zhì)泵（p型） 離心雜質(zhì)泵有多種系列，常分為污水泵、無堵塞泵、渣漿泵、泥漿泵等。這類泵的主要結(jié)構(gòu)特點是葉輪上葉片數(shù)目少，葉片間流

32、道寬，有的型號泵殼內(nèi)還襯有耐磨材料。 zw 型自吸式排污1031. 離心泵的類型5）液下泵 液下泵是一種立式離心泵，整個泵體浸入在被輸送的液體貯槽內(nèi)，通過一根長軸，由安放在液面上的電機帶動。由于泵體浸沒在液體中，因此軸封要求不高，可用于輸送化工過程中各種腐蝕性液體。 wq 型潛水排污泵yw 型液下式排污泵1041. 離心泵的類型6）屏蔽泵 無泄漏泵。其結(jié)構(gòu)特點是葉輪直接固定在電機的軸上，并置于同一密封殼體內(nèi)?？捎糜谳斔鸵兹家妆?、劇毒或貴重等嚴(yán)禁泄漏的液體。dfpw 型屏蔽泵1052. 離心泵的選擇 設(shè)計點 q高效區(qū)選用原則：先定類型根據(jù)流體性質(zhì)及操作條件再定規(guī)格根據(jù)流量、壓頭大小，高效h略大于

33、 he; q略大于 qe1063. 離心泵的安裝和操作安裝l安裝高度應(yīng)小于允許安裝高度； l盡量減少吸入管路阻力，短、直、粗、管件少； 調(diào)節(jié)閥應(yīng)裝于出口管路。 操作 l啟動前應(yīng)灌泵，并排氣； l應(yīng)在出口閥關(guān)閉的情況下啟動泵； l停泵前先關(guān)閉出口閥，以免損壞葉輪；l經(jīng)常檢查軸封情況。 習(xí)題：1、6、81072.2 其他類型液體輸送機械2.2.1 往復(fù)泵2.2.2 旋轉(zhuǎn)泵2.2.3 旋渦泵2.2.4 常用化工用泵性能比較1081. 往復(fù)泵1）往復(fù)泵的工作原理1091101. 往復(fù)泵結(jié)構(gòu)：工作原理：泵缸、活塞、閥門、傳動機構(gòu) 利用容積的變化給流體加靜壓能 工作循環(huán)：一次吸液，一次排液 1）往復(fù)泵的工

34、作原理泵缸活塞、活塞桿排出口吸入口1111. 往復(fù)泵2）往復(fù)泵的特性 輸液量不均勻、不連續(xù)(a) 單動泵的流量曲線v230(b) 雙動泵的流量曲線v2304(c) 三動泵的流量曲線v2304設(shè)置空氣室采用多動泵或多缸并聯(lián)解決辦法(a) 單動泵的流量曲線v230(b) 雙動泵的流量曲線v2304(c) 三動泵的流量曲線v2304多缸泵（各缸曲柄有相位差）1121. 往復(fù)泵2）往復(fù)泵的特性2）往復(fù)泵的特性l流量與管路特性和壓頭無關(guān)，由活塞掃過的體積決定，q僅與活塞面積、沖程、往復(fù)頻率有關(guān)。單缸單動泵的理論流量： 單缸雙動泵的理論流量： trqasntr(2)qaa sn活塞的截面積活塞沖程活塞每分

35、鐘往復(fù)次數(shù)活塞桿的截面積1131. 往復(fù)泵2）往復(fù)泵的特性2）往復(fù)泵的特性l流量調(diào)節(jié)不可用出口閥門調(diào)節(jié)數(shù)改變活塞行程或往復(fù)次旁路調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)方法1141. 往復(fù)泵2）往復(fù)泵的特性 h 0 q 由于受泵的部件機械強度和原動機功率的限制，泵的揚程不可能無限增大。 壓頭越大，漏損越大。2）往復(fù)泵的特性l 壓頭取決于管路特性工作點l 屬于正位移泵，即流量與管路特性曲線無關(guān)，所提供的壓頭完全取決于管路的特性。泵的特性曲線管路特性曲線1151. 往復(fù)泵具有自吸能力，不用灌泵；安裝高度也受到限制，但無氣蝕現(xiàn)象；流量與壓頭無關(guān)；輸液量不均勻，不連續(xù)；流量調(diào)節(jié)不可用出口閥調(diào)節(jié)；適用于小流量、高壓頭情況下輸送高粘

36、度液體；效率高，通常為7293%。與離心泵比較：1163s2 系列高壓往復(fù)泵xpb-90b型高壓旋噴注漿泵型式：三缸單作用柱塞式柱塞直徑：45mm柱塞行程：120mm工作壓力：45mpa流量：46-103/min吸入管直徑：2排除管直徑：16-25mm電機功率：90kw電機型號：調(diào)速yct 335-4c外形尺寸：3050x1800x1150mm1172. 計量泵工作原理往復(fù)泵的一種,原動機偏心輪轉(zhuǎn)動柱塞的往復(fù)運動。流量調(diào)節(jié)調(diào)整偏心度柱塞沖程變化 流量調(diào)節(jié)。 應(yīng)用場合輸送量或配比要求非常精確jjm 系列計量泵j 系列計量泵jkm 系列計量泵（液壓驅(qū)動）1183. 隔膜泵腐蝕性液體或懸浮液。工作原

37、理流量調(diào)節(jié)調(diào)整活柱往復(fù)頻率或旁路應(yīng)用場合 用彈性金屬薄片或耐腐蝕性橡皮制成的隔膜將活柱與被輸送液體隔開，與活柱相通的一側(cè)則充滿油或水。 當(dāng)活柱往復(fù)運動時，迫使隔膜交替向兩側(cè)彎曲，將液體吸入和排出。1192.2 其他類型液體輸送機械2.2.1 往復(fù)泵2.2.2 旋轉(zhuǎn)泵1201. 齒輪泵原理：工作室的大小隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動間歇式改變，從而吸入和壓出液體；適用場合：小流量，高揚程，不含固體顆粒的高粘度液體或糊狀物料。kcb 型齒輪油泵121 有單螺桿泵、雙螺桿泵、三螺桿泵以及五螺桿泵。螺桿泵的工作原理與齒輪泵相似，是借助轉(zhuǎn)動的螺桿與泵殼上的內(nèi)螺紋、或螺桿與螺桿相互嚙合將液體沿軸向推進(jìn)，最終由排出口排出。適

38、用場合：壓頭高、效率高、無噪音、輸送高粘度液體。 2. 螺桿泵1223. 蠕動泵（軟管泵）1232.2 其他類型液體輸送機械2.2.1 往復(fù)泵2.2.2 旋轉(zhuǎn)泵2.2.3 旋渦泵124旋渦泵 一種特殊類型的離心泵。由泵殼和葉輪組成，葉輪旋轉(zhuǎn)過程中泵內(nèi)液體隨之旋轉(zhuǎn)的同時，又在徑向環(huán)隙的作用下多次進(jìn)入葉片反復(fù)作旋轉(zhuǎn)運動，從而獲得較高能量。 應(yīng)用場合：高壓頭，小流量，粘度不大且不含固體顆粒流體的輸送；效率低，一般20%50%。1252.3 氣體輸送和壓縮機械2.3.1 離心通風(fēng)機、鼓風(fēng)機與壓縮機2.3.2 旋轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機與壓縮機2.3.3 往復(fù)壓縮機2.3.4 真空泵126概述共性：氣體和液體同為流體，

39、輸送機械工作原理基 本相似。特性：氣體密度遠(yuǎn)較液體小且可壓縮。 (1) 高流量 (2) 高壓頭 (3) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 在輸送機械內(nèi)部氣體壓強變化時，其體積和溫度隨之而變。25m/s-氣體：153m/s液體：1-經(jīng)濟(jì)流速127概述真空泵壓縮機鼓風(fēng)機通風(fēng)機按用途分終壓p21.15atm，壓縮比15. 1112 pp終壓p24atm，壓縮比412 pp終壓為大氣壓，壓縮比近似 p2 p11281. 離心通風(fēng)機1）結(jié)構(gòu)：（1）葉輪直徑較大 適應(yīng)大風(fēng)量（2）葉片數(shù)較多 （3）葉片有平直、前彎、后彎不求高效率時前彎（4）機殼內(nèi)逐漸擴大的通道及 出口截面常為為矩形 1291. 離心通風(fēng)機2）性能參數(shù)與特性曲線風(fēng)

40、量： q, m3/h，以進(jìn)口狀態(tài)計風(fēng)壓（全風(fēng)壓）：軸功率：效率：ht，每米氣體通過風(fēng)機所獲得的能量，j/m3, pa，mmh2o1000tqhn 全壓效率，70%90% 軸功率，kw風(fēng)量，m3/s風(fēng)壓，panne1302)(2212uppht1. 離心通風(fēng)機2）性能參數(shù)與特性曲線 p2 p121 ,212212122)()(fethuuppgzzwh在風(fēng)機進(jìn)出口間列機械能衡算方程式： l 風(fēng)壓與氣體的密度成正比。l 離心泵的動壓可以忽略，但離心式風(fēng)機的動風(fēng)壓不可忽略。動風(fēng)壓hk靜風(fēng)壓hst1311. 離心通風(fēng)機2）性能參數(shù)與特性曲線hthpnvn vht vhp v v測定空氣條件：20、0.

41、1mpa。若實際輸送氣體與上述條件不同時，應(yīng)加以換算： 1.2ttthhh1.2nn1329-19d高壓離心通風(fēng)機gy4-73 型鍋爐離心通、引風(fēng)機dkt-2系列低噪聲離心通風(fēng)機b30防爆軸流通風(fēng)機高溫離心通風(fēng)機1332. 離心鼓風(fēng)機和壓縮機工作原理：與離心泵相同。 單級風(fēng)機的風(fēng)壓較低，風(fēng)壓較高的離心鼓風(fēng)機采用多級，其結(jié)構(gòu)也與多級離心泵類似。 離心鼓風(fēng)機的送氣量大，但出口壓強仍不高，一般不超過 0.3 mpa（表壓），即壓縮比不大，因而無需冷卻裝置，各級葉輪的直徑大小也大致相同。 結(jié)構(gòu)示意圖多級低速離心鼓風(fēng)機134離心式壓縮機又稱透平壓縮機，其主要結(jié)構(gòu)和工作原理與離心鼓風(fēng)機相似，但壓縮機有更多

42、的葉輪級數(shù)，通常在10級以上，因此可產(chǎn)生很高的風(fēng)壓。由于壓縮比較高，氣體體積收縮大，溫升也高，所以壓縮機也常分成幾段，每段又包括若干級，葉輪直徑逐級減小，且在各段之間設(shè)有中間冷卻器。2. 離心鼓風(fēng)機和壓縮機離心式壓縮機流量大，供氣均勻，體積小，維護(hù)方便，且機體內(nèi)無潤滑油污染氣體。離心式壓縮機在現(xiàn)代大型合成氨工業(yè)和石油化工企業(yè)中有很多應(yīng)用，其壓強可達(dá)幾十mpa，流量可達(dá)幾十萬m3/h。1352.3 氣體輸送和壓縮機械2.3.1 離心通風(fēng)機、鼓風(fēng)機與壓縮機2.3.2 旋轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機與壓縮機1361. 羅茨鼓風(fēng)機工作原理：與齒輪泵相似。結(jié)構(gòu)：由機殼和腰形轉(zhuǎn)子組成。兩轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與機殼之間間隙很小，無過多泄漏。改變兩轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向，則吸入與排出口互換。特點：風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比而與出口壓強無關(guān)，故出口閥不可完全關(guān)閉，流量用旁路調(diào)節(jié)。應(yīng)安裝穩(wěn)壓氣罐和安全閥。工作溫度不能超過