流體輸送機(jī)械課件

1、第二章 流體輸送機(jī)械 通過(guò)本章學(xué)習(xí)，掌握化工中常用流體輸送機(jī)械的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和操作特性，能夠根據(jù)生產(chǎn)工藝要求和流體特性，合理地選擇和正確操作流體輸送機(jī)械，并使之在高效下安全可靠運(yùn)行。學(xué)習(xí)目的重重 點(diǎn)：離心泵的特性和選用。點(diǎn)：離心泵的特性和選用。覆蓋內(nèi)容：離心泵的結(jié)構(gòu)（主要部件及其作用）；覆蓋內(nèi)容：離心泵的結(jié)構(gòu)（主要部件及其作用）；工作原理；類型；氣縛現(xiàn)象產(chǎn)生的原因及消除措工作原理；類型；氣縛現(xiàn)象產(chǎn)生的原因及消除措施；離心泵的理論流量與理論揚(yáng)程、離心泵的基施；離心泵的理論流量與理論揚(yáng)程、離心泵的基本方程式及影響揚(yáng)程、流量的主要因素；離心泵本方程式及影響揚(yáng)程、流量的主要因素；離心泵的主要性能

2、參數(shù)（流量、揚(yáng)程、軸功率、效率）；的主要性能參數(shù)（流量、揚(yáng)程、軸功率、效率）；特性曲線的測(cè)定、換算和應(yīng)用；離心泵的工作點(diǎn)特性曲線的測(cè)定、換算和應(yīng)用；離心泵的工作點(diǎn)及其調(diào)節(jié)；氣蝕現(xiàn)象（避免措施）、最小氣蝕余及其調(diào)節(jié)；氣蝕現(xiàn)象（避免措施）、最小氣蝕余量、允許氣蝕余量、最大吸上真空高度；允許吸量、允許氣蝕余量、最大吸上真空高度；允許吸上真空高度等概念及測(cè)定；泵的安裝高度的確定；上真空高度等概念及測(cè)定；泵的安裝高度的確定；泵的主要型號(hào)及選擇原則；正位移式輸送設(shè)備的泵的主要型號(hào)及選擇原則；正位移式輸送設(shè)備的特點(diǎn)及操作要點(diǎn)。特點(diǎn)及操作要點(diǎn)。作用：作用：1）克服能量損失；）克服能量損失；2）低位向高位；）低

3、位向高位；3）低壓向高壓）低壓向高壓1、流體輸送機(jī)械：、流體輸送機(jī)械：給流體提供能量的機(jī)械裝置。給流體提供能量的機(jī)械裝置。1）按被輸送流體種類：）按被輸送流體種類：輸送液體輸送液體泵泵 輸送輸送氣體氣體通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、真空泵通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、真空泵2、分類：、分類：2）按工作原理分：）按工作原理分：離心式（葉輪式）：依靠旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的葉輪進(jìn)行工作離心式（葉輪式）：依靠旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的葉輪進(jìn)行工作的輸送設(shè)備。如離心泵、軸流泵、風(fēng)機(jī)等。的輸送設(shè)備。如離心泵、軸流泵、風(fēng)機(jī)等。容積式（正位移式）：依靠容積周期性的變化進(jìn)行容積式（正位移式）：依靠容積周期性的變化進(jìn)行工作。如往復(fù)泵。工作。如往復(fù)泵。流

4、體動(dòng)力式：依靠某一流體的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)另一流體的流體動(dòng)力式：依靠某一流體的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)另一流體的輸送。輸送。 由于氣體的密度和壓縮性與液體有顯著差異，使氣體和由于氣體的密度和壓縮性與液體有顯著差異，使氣體和液體輸送機(jī)械在結(jié)構(gòu)和特性上有不同之處。液體輸送機(jī)械在結(jié)構(gòu)和特性上有不同之處。2-1 液體輸送機(jī)械液體輸送機(jī)械 離心泵是典型的高速旋轉(zhuǎn)葉輪式液體輸送機(jī)械，在離心泵是典型的高速旋轉(zhuǎn)葉輪式液體輸送機(jī)械，在泵類機(jī)械中具有很好的代表性。其突出特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)泵類機(jī)械中具有很好的代表性。其突出特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、流量均勻、調(diào)節(jié)控制方便、故障少、壽單、體積小、流量均勻、調(diào)節(jié)控制方便、故障少、壽命長(zhǎng)、適用范圍廣（包括

5、流量、壓頭和介質(zhì)性質(zhì)）、命長(zhǎng)、適用范圍廣（包括流量、壓頭和介質(zhì)性質(zhì)）、購(gòu)置費(fèi)和操作費(fèi)用均較低。購(gòu)置費(fèi)和操作費(fèi)用均較低。 2-1-1 離心泵離心泵一、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圖圖2-1 2-1 離心泵裝置簡(jiǎn)圖離心泵裝置簡(jiǎn)圖 泵泵殼殼葉葉輪輪吸入口吸入口排出排出口口泵泵軸軸離心泵的工作原理離心泵的工作原理07 1、工作原理、工作原理 離心泵的基本部件是旋轉(zhuǎn)的葉輪和泵殼。葉輪上有離心泵的基本部件是旋轉(zhuǎn)的葉輪和泵殼。葉輪上有若干彎曲的葉片，葉輪安裝在泵殼內(nèi)，且固定在泵軸若干彎曲的葉片，葉輪安裝在泵殼內(nèi)，且固定在泵軸上，泵軸與電機(jī)相連，由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。泵殼中央吸上，泵軸與

6、電機(jī)相連，由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。泵殼中央吸入口與吸入管路相連入口與吸入管路相連,吸入管底部安有單向閥，當(dāng)泵啟吸入管底部安有單向閥，當(dāng)泵啟動(dòng)時(shí)，此閥門打開(kāi)，當(dāng)泵不工作時(shí)閥門關(guān)閉。動(dòng)時(shí)，此閥門打開(kāi)，當(dāng)泵不工作時(shí)閥門關(guān)閉。在離心泵啟動(dòng)之前，需要先向殼內(nèi)充滿被輸送的流體在離心泵啟動(dòng)之前，需要先向殼內(nèi)充滿被輸送的流體（灌泵）。當(dāng)泵啟動(dòng)后，流體隨葉輪旋轉(zhuǎn)向外運(yùn)動(dòng)。（灌泵）。當(dāng)泵啟動(dòng)后，流體隨葉輪旋轉(zhuǎn)向外運(yùn)動(dòng)。隨流體在慣性離心力的作用下自葉輪中心被甩向外隨流體在慣性離心力的作用下自葉輪中心被甩向外周并獲得能量，使液體靜壓強(qiáng)周并獲得能量，使液體靜壓強(qiáng)p，流速，流速u。液體進(jìn)入。液體進(jìn)入泵殼后，由于殼內(nèi)泵殼后，由于殼

7、內(nèi)流道流道，uu，故靜壓強(qiáng)，故靜壓強(qiáng)pp，到，到泵的泵的排出口具有較高的靜壓排出口具有較高的靜壓，液體自動(dòng)進(jìn)入排出管路，液體自動(dòng)進(jìn)入排出管路而被輸送到所需的場(chǎng)合。在葉輪而被輸送到所需的場(chǎng)合。在葉輪中心形成低壓區(qū)中心形成低壓區(qū)，故，故液體能自動(dòng)吸入管路。液體能自動(dòng)吸入管路。若泵啟動(dòng)前不灌滿液體，則泵內(nèi)有一部分空氣，當(dāng)泵啟若泵啟動(dòng)前不灌滿液體，則泵內(nèi)有一部分空氣，當(dāng)泵啟動(dòng)時(shí)，不能產(chǎn)生足夠大的離心力（見(jiàn)下面公式），故葉輪動(dòng)時(shí)，不能產(chǎn)生足夠大的離心力（見(jiàn)下面公式），故葉輪中心不能形成足夠大的真空，流體不能被吸入泵內(nèi)，從而中心不能形成足夠大的真空，流體不能被吸入泵內(nèi)，從而不能實(shí)現(xiàn)流體輸送。此現(xiàn)象稱為不能

8、實(shí)現(xiàn)流體輸送。此現(xiàn)象稱為氣縛現(xiàn)象氣縛現(xiàn)象。22FmRVR離心力氣體 較小， 所產(chǎn)生的離心力也很小。故泵啟動(dòng)前一定要灌滿液體。故泵啟動(dòng)前一定要灌滿液體。1）、葉輪）、葉輪a.作用：將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳給液體，使液體靜壓能和作用：將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳給液體，使液體靜壓能和動(dòng)能動(dòng)能。b.b.結(jié)構(gòu)：一般由結(jié)構(gòu)：一般由4 41212片后彎葉片組成（后彎指葉片彎片后彎葉片組成（后彎指葉片彎曲方向與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相反）。曲方向與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相反）。2、主要部件、主要部件 離心泵主要由包括旋轉(zhuǎn)的葉輪、靜止的泵殼防泄離心泵主要由包括旋轉(zhuǎn)的葉輪、靜止的泵殼防泄漏的密封裝置。漏的密封裝置。c.分類.按機(jī)械結(jié)構(gòu)分：閉式半閉

9、式開(kāi)式 閉式：葉片兩側(cè)有前后蓋板。特點(diǎn)：適于輸送清潔流體；閉式：葉片兩側(cè)有前后蓋板。特點(diǎn)：適于輸送清潔流體； 流體回流程度低，效率高。流體回流程度低，效率高。半開(kāi)式：只有一側(cè)有蓋板。特點(diǎn)：輸送有懸浮物的流體；半開(kāi)式：只有一側(cè)有蓋板。特點(diǎn)：輸送有懸浮物的流體； 液體有液體有 一定的回流，效率低于閉式。一定的回流，效率低于閉式。開(kāi)式：無(wú)前后蓋板。特點(diǎn)：輸送有懸浮物、短纖維的流開(kāi)式：無(wú)前后蓋板。特點(diǎn)：輸送有懸浮物、短纖維的流 體，液體有較高的回流，效率低。體，液體有較高的回流，效率低。.按吸液方式分：按吸液方式分：?jiǎn)挝絾挝诫p吸式雙吸式 平衡平衡孔孔單吸：在葉輪兩側(cè)，只有一側(cè)進(jìn)液。單吸：在葉輪兩側(cè)

10、，只有一側(cè)進(jìn)液。特點(diǎn)：流量低；會(huì)產(chǎn)生軸向推動(dòng)力（因?yàn)閷?duì)于閉式葉輪，特點(diǎn)：流量低；會(huì)產(chǎn)生軸向推動(dòng)力（因?yàn)閷?duì)于閉式葉輪，一部分高壓液體可漏入葉輪與泵殼間的空腔中，而葉輪前一部分高壓液體可漏入葉輪與泵殼間的空腔中，而葉輪前測(cè)吸入口為低壓，故兩側(cè)壓力不等，產(chǎn)生指向葉輪入口處測(cè)吸入口為低壓，故兩側(cè)壓力不等，產(chǎn)生指向葉輪入口處的軸向推動(dòng)力，引起葉輪與泵殼間的磨損甚至造成泵的振的軸向推動(dòng)力，引起葉輪與泵殼間的磨損甚至造成泵的振動(dòng)）。動(dòng)）。消除軸向推動(dòng)力的辦法：消除軸向推動(dòng)力的辦法：在葉輪后蓋板上開(kāi)平衡小孔；在葉輪后蓋板上開(kāi)平衡小孔；采用雙吸式葉輪。采用雙吸式葉輪。雙吸式：葉輪兩側(cè)進(jìn)液。雙吸式：葉輪兩側(cè)進(jìn)液。

11、特點(diǎn)：吸液能力強(qiáng)；平衡特點(diǎn)：吸液能力強(qiáng)；平衡了軸向推動(dòng)力。了軸向推動(dòng)力。軸向力軸向力2).泵殼泵殼a.結(jié)構(gòu)：成蝸牛形，越接近泵出口，流道結(jié)構(gòu)：成蝸牛形，越接近泵出口，流道，u,u,故靜故靜壓能壓能。b.作用：匯集液體，并導(dǎo)出液體；能量轉(zhuǎn)換裝置，將部作用：匯集液體，并導(dǎo)出液體；能量轉(zhuǎn)換裝置，將部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化成靜壓能。分動(dòng)能轉(zhuǎn)化成靜壓能。在葉輪與泵殼間通常安裝一導(dǎo)輪（如圖）在葉輪與泵殼間通常安裝一導(dǎo)輪（如圖）導(dǎo)輪的作用：導(dǎo)輪的作用：減少液體直接進(jìn)入泵殼時(shí)因減少液體直接進(jìn)入泵殼時(shí)因碰撞引起的能量損失；并使碰撞引起的能量損失；并使部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能。部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能。3）.軸封裝置軸封裝置由于泵軸

12、轉(zhuǎn)動(dòng)，泵殼不動(dòng)，故軸穿過(guò)泵殼處必存在空隙。由于泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)，泵殼不動(dòng)，故軸穿過(guò)泵殼處必存在空隙。所以要設(shè)置軸封裝置。所以要設(shè)置軸封裝置。a.軸封作用：減少泵內(nèi)高壓液體外流，防止空氣進(jìn)入泵內(nèi)。軸封作用：減少泵內(nèi)高壓液體外流，防止空氣進(jìn)入泵內(nèi)。b.分類：填料密封和機(jī)械密封。分類：填料密封和機(jī)械密封。機(jī)械密封的效果好，但價(jià)格高。一般用于易燃易爆、有毒機(jī)械密封的效果好，但價(jià)格高。一般用于易燃易爆、有毒液體的輸送。液體的輸送。二、離心泵的性能參數(shù)及基本方程二、離心泵的性能參數(shù)及基本方程1、性能參數(shù)、性能參數(shù)A.流量流量Q(m3/h,L/s) ：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，流體輸送設(shè)備提供給：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，流體輸送設(shè)備提供給管

13、管 路系統(tǒng)的流體體積量，是泵供液能力的一個(gè)參數(shù)。路系統(tǒng)的流體體積量，是泵供液能力的一個(gè)參數(shù)。Q=f(結(jié)構(gòu)、尺寸、轉(zhuǎn)速）結(jié)構(gòu)、尺寸、轉(zhuǎn)速）D.效率效率:泵輸送液體時(shí)，必然存在一部分能量損失，故泵輸送液體時(shí)，必然存在一部分能量損失，故泵得到的能量不能全傳給流體，用效率來(lái)衡量。泵得到的能量不能全傳給流體，用效率來(lái)衡量。B.壓頭壓頭H（J/N,m）：又稱揚(yáng)程，單位重量流體從流體）：又稱揚(yáng)程，單位重量流體從流體輸送設(shè)備上獲得的機(jī)械能，是泵供能能力的一個(gè)參數(shù)。輸送設(shè)備上獲得的機(jī)械能，是泵供能能力的一個(gè)參數(shù)。H=f(結(jié)構(gòu)、尺寸、流量、轉(zhuǎn)速）。結(jié)構(gòu)、尺寸、流量、轉(zhuǎn)速）。C.軸功率軸功率N(W,kW):泵單位時(shí)

14、間得到的能量。即電機(jī)傳給泵單位時(shí)間得到的能量。即電機(jī)傳給泵軸的功率。泵軸的功率。QeeNHgNNN流體單位時(shí)間得到的能量。W其能量損失一般包括以下幾部分。其能量損失一般包括以下幾部分。容積損失：指泵的泄漏，流體回流造成的損失。以容積容積損失：指泵的泄漏，流體回流造成的損失。以容積 效率效率v表示表示。閉式葉輪的容積效率值在閉式葉輪的容積效率值在0.850.95。機(jī)械損失：指泵軸與軸承之間，泵軸與填料函之間的摩機(jī)械損失：指泵軸與軸承之間，泵軸與填料函之間的摩 擦而損失的一部分能量。用機(jī)械效率擦而損失的一部分能量。用機(jī)械效率m表示表示。其值其值在在0.960.99之間。之間。 水力損失：流體因具有

15、粘性而在流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦阻力水力損失：流體因具有粘性而在流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦阻力 及因碰撞而產(chǎn)生的局部阻力損失的能量。以水力效率及因碰撞而產(chǎn)生的局部阻力損失的能量。以水力效率 h表示。表示。其值在其值在0.80.9的范圍。的范圍。 =vmh。離心泵的效率與泵的類型、尺寸、。離心泵的效率與泵的類型、尺寸、制造精度、液體的流量和性質(zhì)等有關(guān)。小型離心泵的制造精度、液體的流量和性質(zhì)等有關(guān)。小型離心泵的效率為效率為50%70%，大型的可達(dá)，大型的可達(dá)90%。A.離心泵的理想工作狀況：離心泵的理想工作狀況：.流體為理想流體，即流體在泵里流動(dòng)時(shí)沒(méi)有流動(dòng)阻力；流體為理想流體，即流體在泵里流動(dòng)時(shí)沒(méi)有流動(dòng)阻力；.葉輪

16、的葉片數(shù)量無(wú)窮多且薄，即液體質(zhì)點(diǎn)完全沿著葉葉輪的葉片數(shù)量無(wú)窮多且薄，即液體質(zhì)點(diǎn)完全沿著葉片表面走，無(wú)回流、環(huán)流等；片表面走，無(wú)回流、環(huán)流等；泵內(nèi)為定態(tài)流動(dòng)過(guò)程。泵內(nèi)為定態(tài)流動(dòng)過(guò)程。 以上假設(shè)與實(shí)際并不相符，它是為了便于分析研究液以上假設(shè)與實(shí)際并不相符，它是為了便于分析研究液體在葉輪內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況從而得出離心泵基本方程。體在葉輪內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況從而得出離心泵基本方程。B.液體通過(guò)葉輪的流動(dòng)速度三角形液體通過(guò)葉輪的流動(dòng)速度三角形（如下圖）（如下圖）2、離心泵的基本方程、離心泵的基本方程 指離心泵在理想工作狀況下時(shí)，從理論上表示離心泵指離心泵在理想工作狀況下時(shí)，從理論上表示離心泵的揚(yáng)程與泵的結(jié)構(gòu)、尺寸、轉(zhuǎn)

17、速及流量等因素間的關(guān)系。的揚(yáng)程與泵的結(jié)構(gòu)、尺寸、轉(zhuǎn)速及流量等因素間的關(guān)系。1葉片入口處葉片入口處2葉片出口處葉片出口處w：液體相對(duì)于葉片：液體相對(duì)于葉片的相對(duì)速度的相對(duì)速度m/s。u：圓周運(yùn)動(dòng)速度：圓周運(yùn)動(dòng)速度m/sc：絕對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，：絕對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，即液體質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于即液體質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于地面的速度地面的速度m/s。絕對(duì)運(yùn)動(dòng)速度與圓周運(yùn)動(dòng)速度的夾角絕對(duì)運(yùn)動(dòng)速度與圓周運(yùn)動(dòng)速度的夾角相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度與圓周運(yùn)動(dòng)速度反方向的夾角，稱為相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度與圓周運(yùn)動(dòng)速度反方向的夾角，稱為流動(dòng)角流動(dòng)角CrCr絕對(duì)速度在徑向上的分量絕對(duì)速度在徑向上的分量CuCu絕對(duì)速度在切向（圓周速度方向）上的分量絕對(duì)速度在切向（圓周速度方向

18、）上的分量由由w u c 構(gòu)成構(gòu)成的稱速度三角形。（如圖）的稱速度三角形。（如圖）2222(1)602cossin(3)coscot(4)nu rrnwcucuCr CCu Cu Cr 轉(zhuǎn)速，rpm（轉(zhuǎn)/分）（余弦定理）(2)由圖可得如下關(guān)系式：由圖可得如下關(guān)系式：C.離心泵基本方程的推導(dǎo)離心泵基本方程的推導(dǎo)在葉片入口、出口（在葉片入口、出口（1、2）處列能量衡算式：）處列能量衡算式：對(duì)單位重量的流體有對(duì)單位重量的流體有22112221220;0)TTfpCpCHggggHZZZZh離心泵對(duì)理想流體提供的理論壓頭，m（離心泵旋轉(zhuǎn)， 交替出現(xiàn)，幾率相等理想流體2.1aFmrkg由離心力做功而獲得

19、。，則對(duì)流體有2221212TppCCHgg21ppg其中稱為靜壓頭，它產(chǎn)生的原因：22222221212221()222rrruurdrruug2211rrrFd對(duì)單位重量的流體而言，這部分壓頭為222121222222121.22g2TbppuugguuCCHgg 2212221222將前面式（ ）12帶入由于流道擴(kuò)大，一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化成靜壓能，ww其值為：2gww故2gww2122242222190cos1(cot)TTHc ugHu uCrg 將（ ）式帶入一般在設(shè)計(jì)離心泵時(shí)，使，則2221 111(coscos)THc ucug22222222222cot1TTTQCrD bbDQ u

20、HugD b又葉片寬度葉輪外直徑離心泵基本方程2222222()60)TTnurrfnHfrbnQT分析一下，H 與哪些因素有關(guān)呢？結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)（ 、， ，3、離心泵理論壓頭影響因素分析、離心泵理論壓頭影響因素分析1）葉輪的直徑）葉輪的直徑D與轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速n: 從基本方程可知，在其它條件不變時(shí)，隨著轉(zhuǎn)速或葉從基本方程可知，在其它條件不變時(shí)，隨著轉(zhuǎn)速或葉輪直徑輪直徑，則離心泵的理論揚(yáng)程，則離心泵的理論揚(yáng)程HT。2）葉片形狀）葉片形狀,即流動(dòng)角即流動(dòng)角2 2的影響的影響： 當(dāng)結(jié)構(gòu)一定時(shí)（即當(dāng)結(jié)構(gòu)一定時(shí)（即D2、b2、2 2一定）和一定）和n n一定時(shí)，一定時(shí)，離心泵基本方程寫成如下的直線形式離心泵基本

21、方程寫成如下的直線形式222222cot,TTuuHABQABgg D b22222290 ,cot0,0,90 ,cot0,0,90 ,cot0,0,TTTTTTTBHAQHBHABHAQH后彎葉片：即隨。徑向葉片：前彎葉片：即隨。 按葉片的彎曲方向，可分為后彎葉片、徑向葉片和前按葉片的彎曲方向，可分為后彎葉片、徑向葉片和前彎葉片，其流動(dòng)角如下圖所示。彎葉片，其流動(dòng)角如下圖所示。 由上面的分析可以看出，似乎采用前彎葉片最好，由上面的分析可以看出，似乎采用前彎葉片最好，因?yàn)樵谕灰驗(yàn)樵谕籕T下，下，HT最大，但實(shí)際的離心泵卻常采最大，但實(shí)際的離心泵卻常采用后彎葉片，為什么？用后彎葉片，為什么

22、？HT QTHT與與QT的關(guān)系曲線的關(guān)系曲線A分析：分析：(TpCpHHHHHc靜壓頭，動(dòng)壓頭)由前面的分析知，在液體輸送過(guò)程中，希望獲得的是靜由前面的分析知，在液體輸送過(guò)程中，希望獲得的是靜壓頭，而靜壓頭和動(dòng)壓頭的比例與壓頭，而靜壓頭和動(dòng)壓頭的比例與2 2有關(guān)。有關(guān)。(P(P9090圖圖2-92-9）一般一般90 ,90 ,ppppfHHHHh22222當(dāng)隨，且所占比例較大。當(dāng)隨，且所占比例很小；另外出口速度C 較大，因而比后彎葉片大。故實(shí)際的離心泵常采用后彎葉片。故實(shí)際的離心泵常采用后彎葉片。 實(shí)際的離心泵由于存在能量損失，葉片也有一定厚度，實(shí)際的離心泵由于存在能量損失，葉片也有一定厚度，

23、故與理想情況相比，實(shí)際的流量故與理想情況相比，實(shí)際的流量Q，壓頭，壓頭H都要小。都要小。如下圖：如下圖：（3）液體密度）液體密度 離心泵的理論壓頭與液體密度無(wú)關(guān)。離心泵的理論壓頭與液體密度無(wú)關(guān)。離心泵的壓頭和流量關(guān)系曲線離心泵的壓頭和流量關(guān)系曲線4、離心泵的特性曲線、離心泵的特性曲線 反應(yīng)了離心泵各個(gè)性能參數(shù)之間的關(guān)系（三條曲反應(yīng)了離心泵各個(gè)性能參數(shù)之間的關(guān)系（三條曲線）。是在轉(zhuǎn)速一定下，用線）。是在轉(zhuǎn)速一定下，用20清水為介質(zhì)，常壓下清水為介質(zhì)，常壓下由實(shí)驗(yàn)測(cè)得。由實(shí)驗(yàn)測(cè)得。2aHAGQ實(shí)際的流量壓頭關(guān)系由實(shí)驗(yàn)測(cè)定?？杀磉_(dá)為如下：實(shí)際的流量壓頭關(guān)系由實(shí)驗(yàn)測(cè)定?？杀磉_(dá)為如下：QQQTQT1）

24、HQ曲線：曲線： HQ曲線代表的是在一定轉(zhuǎn)速曲線代表的是在一定轉(zhuǎn)速n下，流體流經(jīng)離心泵下，流體流經(jīng)離心泵所獲得的能量與流量的關(guān)系，是最為重要的一條特性曲線。所獲得的能量與流量的關(guān)系，是最為重要的一條特性曲線。由圖可知，由圖可知，n一定時(shí)，流量一定時(shí)，流量Q，揚(yáng)程揚(yáng)程H (流量較小時(shí)流量較小時(shí)不明顯不明顯)，這是因?yàn)椴?，這是因?yàn)椴捎昧四芰繐p失較小的用了能量損失較小的后彎葉片，與基本方程后彎葉片，與基本方程結(jié)論一致。結(jié)論一致。當(dāng)當(dāng)Q0時(shí)，時(shí)，H02） NQ曲線：曲線：n一定時(shí)，一定時(shí)，Q，N。Q=0時(shí)，時(shí)，N最小。因此最小。因此啟動(dòng)離心泵時(shí)，應(yīng)關(guān)閉啟動(dòng)離心泵時(shí)，應(yīng)關(guān)閉出口閥，使泵在出口閥，使泵在最

25、小最小N下啟動(dòng)，電流最小，以免燒壞電機(jī)下啟動(dòng)，電流最小，以免燒壞電機(jī)02040608010012014004812162024283236010203040506070809004812n=2900r/minIS00-80-160B 離心泵 H mQ/ m3/h % N kWHN3）Q曲線：曲線：當(dāng)當(dāng)Q=0時(shí)，時(shí)，N0。當(dāng)當(dāng)Q=0時(shí)，效率時(shí)，效率0。隨流量隨流量Q，泵的效率曲線出現(xiàn)一極大值，即最高效，泵的效率曲線出現(xiàn)一極大值，即最高效率點(diǎn)，在與之對(duì)應(yīng)的流量下工作，泵的能量損失最小，率點(diǎn)，在與之對(duì)應(yīng)的流量下工作，泵的能量損失最小，該點(diǎn)稱為該點(diǎn)稱為設(shè)計(jì)點(diǎn)設(shè)計(jì)點(diǎn)。離心泵銘牌上標(biāo)出的。離心泵銘牌上標(biāo)出

26、的H、Q、N性能性能參數(shù)即為設(shè)計(jì)點(diǎn)時(shí)的數(shù)據(jù)。一般將最高效率值的參數(shù)即為設(shè)計(jì)點(diǎn)時(shí)的數(shù)據(jù)。一般將最高效率值的92%的范圍稱為泵的高效區(qū)，泵應(yīng)盡量在該范圍內(nèi)操作。的范圍稱為泵的高效區(qū)，泵應(yīng)盡量在該范圍內(nèi)操作。 設(shè)計(jì)點(diǎn)設(shè)計(jì)點(diǎn)最佳工最佳工況參數(shù)況參數(shù)高效區(qū)高效區(qū)N5.特性曲線的測(cè)定：特性曲線的測(cè)定：（1）流量）流量Vs的測(cè)定：的測(cè)定：a.渦輪流量計(jì)：渦輪流量計(jì)：Vs=f/ f儀表上顯示的頻率讀數(shù)；儀表上顯示的頻率讀數(shù)； 流量系數(shù)，流量系數(shù)，1/L，為一已知參數(shù)。，為一已知參數(shù)。b.Vs=V/=W/() 需測(cè)需測(cè)V(W)、。c.測(cè)取壓差計(jì)讀數(shù)測(cè)取壓差計(jì)讀數(shù)R，再由，再由QR曲線查出對(duì)應(yīng)的流量。曲線查出對(duì)應(yīng)

27、的流量。注意：注意： 泵的特性曲線隨轉(zhuǎn)速而變，故特性曲線上一定泵的特性曲線隨轉(zhuǎn)速而變，故特性曲線上一定要標(biāo)明轉(zhuǎn)速要標(biāo)明轉(zhuǎn)速n。每種型號(hào)的離心泵在特定轉(zhuǎn)速下有其獨(dú)特的特性曲每種型號(hào)的離心泵在特定轉(zhuǎn)速下有其獨(dú)特的特性曲線，且不受管路特性的影響。線，且不受管路特性的影響。在固定轉(zhuǎn)速下，離心泵的流量和壓頭，效率不隨被在固定轉(zhuǎn)速下，離心泵的流量和壓頭，效率不隨被輸送液體的密度而變，但泵的功率與液體密度成正比。輸送液體的密度而變，但泵的功率與液體密度成正比。 前已指出，泵的特性曲線是由實(shí)驗(yàn)測(cè)定的。而實(shí)驗(yàn)都是前已指出，泵的特性曲線是由實(shí)驗(yàn)測(cè)定的。而實(shí)驗(yàn)都是在特定條件下進(jìn)行的。一般都是在一定在特定條件下進(jìn)行的

28、。一般都是在一定n下，常壓，下，常壓，20清水條件下測(cè)定的。當(dāng)泵輸送的液體的實(shí)際情況與上述清水條件下測(cè)定的。當(dāng)泵輸送的液體的實(shí)際情況與上述條件不符時(shí)，特性曲線將發(fā)生變化，所以不能直接應(yīng)用，條件不符時(shí)，特性曲線將發(fā)生變化，所以不能直接應(yīng)用，而應(yīng)進(jìn)行修正。而應(yīng)進(jìn)行修正。6、特性曲線的修訂、特性曲線的修訂(即影響離心泵性能參數(shù)的因素）即影響離心泵性能參數(shù)的因素）（2）揚(yáng)程）揚(yáng)程H:在泵的入口、出口間列柏努利方程，以單位重量的流體為基準(zhǔn)。在泵的入口、出口間列柏努利方程，以單位重量的流體為基準(zhǔn)。22221122212121()222pupuppuuHZHZZgggggg要測(cè)得要測(cè)得H,H,需測(cè)定需測(cè)定p

29、 p2 2（表）、（表）、p p1 1（真）、流量（真）、流量Q Q、Z Z已知，已知，由溫度查手冊(cè)。由溫度查手冊(cè)。（3）軸功率）軸功率Na.N電電=c a，c儀表常數(shù)，已知；儀表常數(shù)，已知；a功率表讀數(shù)，測(cè)得的數(shù)值。功率表讀數(shù)，測(cè)得的數(shù)值。N=N電電電電 傳傳， 電電電機(jī)效率，查電機(jī)特性曲線；電機(jī)效率，查電機(jī)特性曲線； 傳傳取取1。（4）效率）效率PeHgQPP直接由其它幾個(gè)參數(shù)計(jì)算得到。直接由其它幾個(gè)參數(shù)計(jì)算得到。A.液體物性的影響液體物性的影響即軸功率即軸功率N則隨則隨而而，故故NQ曲線要變。曲線要變。N校正式為：N密度密度的影響：由基本方程知，離心泵的理論流量和的影響：由基本方程知，離

30、心泵的理論流量和理論壓頭與理論壓頭與無(wú)關(guān)，說(shuō)明無(wú)關(guān)，說(shuō)明HQ曲線不隨曲線不隨而變，由此而變，由此Q曲線也不隨曲線也不隨而變。然而而變。然而粘度的影響：粘度的影響：液體粘度的改變將直接改變其在離心泵內(nèi)的能量損失液體粘度的改變將直接改變其在離心泵內(nèi)的能量損失hf ，一般，一般，h hf f。H,Q,H,Q,N,N。 HQ、NQ、 Q曲線都將隨之而變。曲線都將隨之而變。當(dāng)液體的運(yùn)動(dòng)粘度當(dāng)液體的運(yùn)動(dòng)粘度2010-6m2/s (20cSt)時(shí)影響不大，時(shí)影響不大，超過(guò)此值則應(yīng)進(jìn)行換算。有關(guān)手冊(cè)上給出了不同條件下超過(guò)此值則應(yīng)進(jìn)行換算。有關(guān)手冊(cè)上給出了不同條件下通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的換算系數(shù)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的換算系數(shù)

31、。 eNHgQNNQQc QHHc Hc :QHCCC、各項(xiàng)修正系數(shù)，可查圖得。u2u2r2w2w2c22c2rc2rc2不同轉(zhuǎn)速下的速度三角不同轉(zhuǎn)速下的速度三角形形B.設(shè)備的影響設(shè)備的影響轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n的影響的影響 實(shí)際的離心泵在工作時(shí)，轉(zhuǎn)速實(shí)際的離心泵在工作時(shí)，轉(zhuǎn)速n常發(fā)生變化，故常發(fā)生變化，故H、Q、N也會(huì)發(fā)生變化。也會(huì)發(fā)生變化。假設(shè)：假設(shè)：a. n變化前后，泵的變化前后，泵的效率效率不變；不變；b.液體運(yùn)動(dòng)的液體運(yùn)動(dòng)的速度三角形相似。速度三角形相似。泵沒(méi)變化，泵沒(méi)變化，有如下關(guān)系：有如下關(guān)系：已知特性曲線上的一點(diǎn)（已知特性曲線上的一點(diǎn)（Q,H），通過(guò)比例定律式），通過(guò)比例定律式就可求得與之

32、對(duì)應(yīng)的一個(gè)點(diǎn)（就可求得與之對(duì)應(yīng)的一個(gè)點(diǎn)（Q,H），要得新的），要得新的特性曲線，需對(duì)諸多點(diǎn)進(jìn)行換算。特性曲線，需對(duì)諸多點(diǎn)進(jìn)行換算。 2/222222222222222222222232602sin601cos(eeQnQnnrQD b CrCrCurnCrCCrCurru CHu Cgu CNH gQH QNHgQHHnHnNnNnQ又不變）以上幾式稱為比例定律。以上幾式稱為比例定律。其適用條件是離心泵的轉(zhuǎn)速變化不大于其適用條件是離心泵的轉(zhuǎn)速變化不大于20%20%。 離心泵葉輪直徑離心泵葉輪直徑D2的影響：的影響：23222222DDDQHNQDHDND，以上幾式稱為切割定律。以上幾式稱為切割

33、定律。“切割切割”:對(duì)同一型號(hào)的離心泵，若采用直徑較小的葉輪，對(duì)同一型號(hào)的離心泵，若采用直徑較小的葉輪，而其它尺寸不變。而其它尺寸不變。假設(shè)：假設(shè)：a. “切割切割”前后，液體離開(kāi)葉輪時(shí)的速度三角形相前后，液體離開(kāi)葉輪時(shí)的速度三角形相 似；似；b.葉輪出口的流通截面積不變，即葉輪出口的流通截面積不變，即D2b2=D2b2； c. “切割切割”前后效率前后效率相同。則同理可推導(dǎo)如下關(guān)系式：相同。則同理可推導(dǎo)如下關(guān)系式：三、離心泵的安裝高度三、離心泵的安裝高度1、氣蝕現(xiàn)象：、氣蝕現(xiàn)象：p00011p1PkHg 其適用條件是固定轉(zhuǎn)速下，其適用條件是固定轉(zhuǎn)速下，葉輪直徑的葉輪直徑的切切銷不大于銷不大于

34、5%5%D D2 2。 由離心泵的工作原理知，在離心泵的葉片入口附近有由離心泵的工作原理知，在離心泵的葉片入口附近有一低壓區(qū)（真空度）一低壓區(qū)（真空度）pk，泵的吸上高度與這一真空度數(shù)值，泵的吸上高度與這一真空度數(shù)值密切相關(guān)。若此處壓強(qiáng)越低（真空度越大），則吸上高度密切相關(guān)。若此處壓強(qiáng)越低（真空度越大），則吸上高度就越大。然而，葉片入口處的低壓是有限的，必須要求就越大。然而，葉片入口處的低壓是有限的，必須要求pkpv，即不能低于液體在輸送溫度下的飽和蒸汽壓，即不能低于液體在輸送溫度下的飽和蒸汽壓pv。若若pkpv，則液體將氣化，產(chǎn)生大量的氣泡，這些氣泡，則液體將氣化，產(chǎn)生大量的氣泡，這些氣泡隨

35、液體從低壓區(qū)流向高壓區(qū)；氣泡在高壓下迅速冷凝成隨液體從低壓區(qū)流向高壓區(qū)；氣泡在高壓下迅速冷凝成液體，其體積大大縮小，周圍的液體以極高的速度沖向液體，其體積大大縮小，周圍的液體以極高的速度沖向這些原氣泡所占的空間，產(chǎn)生極大的沖擊速度和沖擊力，這些原氣泡所占的空間，產(chǎn)生極大的沖擊速度和沖擊力，這種沖擊作用使泵體震動(dòng)，長(zhǎng)久下來(lái)會(huì)使葉輪破壞。這種沖擊作用使泵體震動(dòng)，長(zhǎng)久下來(lái)會(huì)使葉輪破壞。氣蝕現(xiàn)象氣蝕現(xiàn)象 與氣縛現(xiàn)象的區(qū)別與氣縛現(xiàn)象的區(qū)別 為了防止氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生，必須要求葉片入口附近的最為了防止氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生，必須要求葉片入口附近的最低壓強(qiáng)大于輸送溫度下液體的飽和蒸汽壓，即泵的安裝高低壓強(qiáng)大于輸送溫度下

36、液體的飽和蒸汽壓，即泵的安裝高度不宜太高。度不宜太高。2、氣蝕余量及安裝高度、氣蝕余量及安裝高度A.臨界臨界(最小最小)氣蝕余量氣蝕余量(NPSH)cp00011p1Pk如圖，在如圖，在1-1、k-k建立柏努利方程：建立柏努利方程：對(duì)單位重量的流體有：對(duì)單位重量的流體有：Hg2211,12211,1,2222kkfkkkfkpupuHggggpupuHgggg變形得：11min221min1,121min1,22)2()vkfkvcpppupuHf QggggppuNPSHgggNPSHkvc當(dāng)泵剛好發(fā)生氣蝕現(xiàn)象時(shí)有：p =p上式變?yōu)椋海ńY(jié)構(gòu)）定義(臨界氣蝕余量，反應(yīng)離心泵抵抗氣蝕能力大小。

37、上式表示為了防止氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生，在泵入口處液體上式表示為了防止氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生，在泵入口處液體的靜壓頭和動(dòng)壓頭之和必須大于液體在操作溫度下的飽的靜壓頭和動(dòng)壓頭之和必須大于液體在操作溫度下的飽和蒸汽壓頭的某一最小值，即最小氣蝕余量。和蒸汽壓頭的某一最小值，即最小氣蝕余量。其值隨流量增加而加大。其值隨流量增加而加大。(NPSH)c越小，泵的抗氣蝕性能越好。越小，泵的抗氣蝕性能越好。（NPSH）c值僅與泵的結(jié)構(gòu)和尺寸有關(guān)，由泵的制造廠值僅與泵的結(jié)構(gòu)和尺寸有關(guān)，由泵的制造廠實(shí)驗(yàn)測(cè)定。實(shí)驗(yàn)測(cè)定。B.B.允許汽蝕余量允許汽蝕余量NPSHNPSHNPSH(NPSH)0.5c利用氣蝕余量可計(jì)算泵的安裝高度利用氣

38、蝕余量可計(jì)算泵的安裝高度 在水池液面在水池液面00與葉片入口與葉片入口kk間列能量衡算式，以間列能量衡算式，以水池液面為基準(zhǔn)水平面：水池液面為基準(zhǔn)水平面：C.泵的安裝高度泵的安裝高度Hg201,0201,1,0 122kkfkkkgfkfppuZHgggppuZHHHggmax0max,0 1max,() ,()0.50.5cgvgcfcgNPSHNPSHHppHNPSHHgNPSHNPSHmHHgmkv允剛好發(fā)生氣蝕現(xiàn)象時(shí)，p =p對(duì)應(yīng)安裝高度為最大安裝高度(一般一般NPSH隨隨Q而而，因此計(jì)算安裝高度時(shí)，應(yīng)取高流，因此計(jì)算安裝高度時(shí)，應(yīng)取高流量下的量下的NPSH值才能保證泵的正常工作。值才

39、能保證泵的正常工作。0,0 1vfgppHNPSHHg允即3、吸上真空度、吸上真空度Hs及泵的安裝高度及泵的安裝高度A.吸上真空度吸上真空度Hso1sppHg定義：即泵入口處的壓強(qiáng)用真空度的液柱高來(lái)表示，m。1min,max1min,max,max0.5ossssppHgpHHHm為了防止氣蝕現(xiàn)象發(fā)生時(shí)泵入口處的最小壓強(qiáng)最大吸上真空度為了安全起見(jiàn)，一般允許吸上真空度B.用用Hs計(jì)算安裝高度計(jì)算安裝高度Hg 如圖，以如圖，以0-0面為基準(zhǔn)面、在面為基準(zhǔn)面、在0-0、1-1截面間列柏截面間列柏努利方程，得：努利方程，得：2011,0 1201min1max,0 121max,0 1max2220.

40、5gfgfsfggppuHHggppuHHgguHHgHH允p00011p1PkHg 泵的Hs與泵的結(jié)構(gòu)、流量、被輸送液體的物性、當(dāng)?shù)卮髿鈮旱扔嘘P(guān)。Hs，表示泵的抗氣蝕性能越好，Hg。同一泵的允許吸上真空度隨流量Q而。應(yīng)取大流量下的Hs來(lái)計(jì)算Hg。 通常泵的制造廠以20的清水在壓強(qiáng)為1at下通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定得到泵的允許吸上真空高度Hs，并列在泵的性能表中。當(dāng)泵的實(shí)際工作狀況與測(cè)試的實(shí)驗(yàn)條件不同時(shí)，需要通過(guò)換算得到實(shí)際工況下的允許吸上真空高度。22221000(10)(0.24)9.81 1000vssassavpHHHHmHmH OHmH OpmH OmH O3操作條件下輸送液體時(shí)的允許吸上真空度

41、， 液柱；實(shí)驗(yàn)條件下輸送水時(shí)的允許吸上真空度,；泵安裝地區(qū)的大氣壓，；操作溫度下液體的飽和蒸汽壓，pa；10實(shí)驗(yàn)條件下的大氣壓，；0.2420 C下水的飽和蒸汽壓頭，；1000實(shí)驗(yàn)溫度下水的密度，kg/m ；3操作條件下液體的密度，kg/m 。四、管路特性曲線及離心泵的調(diào)節(jié)四、管路特性曲線及離心泵的調(diào)節(jié)1、管路特性曲線與泵的工作點(diǎn)、管路特性曲線與泵的工作點(diǎn)1 12 2 如圖所示的管路系統(tǒng)，取如圖所示的管路系統(tǒng)，取1-1、2-2截面，基準(zhǔn)面：截面，基準(zhǔn)面：1-1對(duì)單位重量的流體列柏努利方程：對(duì)單位重量的流體列柏努利方程：2211221222efupupZHZHgggg只要管路系統(tǒng)的布置確定，則只

42、要管路系統(tǒng)的布置確定，則Z1、Z2、p1、p2為定值，即上式可為定值，即上式可變形為：變形為：忽略動(dòng)壓頭差忽略動(dòng)壓頭差22212121()( )2(1)effppuupHZZHZHagggpZconstg令KHe管路所需的壓頭，管路所需的壓頭，m。22222222()Q24()( 2 )24()1(3 )2412)eefeefeeeeLLuHudgdLLQHdgdLLLc o n s tdgdaHKB Q 當(dāng) 管 路 一 定 時(shí) ，、 d 、 L 、都 一 定 ，設(shè)處 于 阻 力 平 方 區(qū) ， 則令 B =將 （ ） 、 （） 、 ( 3 ) 帶 入 (式 有 ：表管路所需揚(yáng)程和流量間的關(guān)系

43、。表管路所需揚(yáng)程和流量間的關(guān)系。 由上式可以看出，在特定的管路中輸送某液體時(shí)，由上式可以看出，在特定的管路中輸送某液體時(shí)，管路所需的壓頭管路所需的壓頭He隨流量的平方變化，將上述關(guān)系隨流量的平方變化，將上述關(guān)系反應(yīng)在圖上，如下圖反應(yīng)在圖上，如下圖He Qe曲線。曲線。2aHAGQ已知：泵的特性方程：已知：泵的特性方程： 聯(lián)立泵的特性方程式和管路特性方程式所解得的聯(lián)立泵的特性方程式和管路特性方程式所解得的流量和壓頭即為泵的工作點(diǎn)。流量和壓頭即為泵的工作點(diǎn)。 在特定曲線圖上，泵的工作點(diǎn)對(duì)應(yīng)泵的特性曲線和在特定曲線圖上，泵的工作點(diǎn)對(duì)應(yīng)泵的特性曲線和管路特性曲線的交點(diǎn)管路特性曲線的交點(diǎn) ，如下圖。，如

44、下圖。在在工作點(diǎn)工作點(diǎn)，泵提供的，泵提供的流量流量 = 管路所需的流量，管路所需的流量，泵提供的壓頭泵提供的壓頭H = 管路管路所需的壓頭所需的壓頭He。離心泵。離心泵只能在這一點(diǎn)處正常工作只能在這一點(diǎn)處正常工作注意區(qū)別：工作點(diǎn)與設(shè)計(jì)點(diǎn)。注意區(qū)別：工作點(diǎn)與設(shè)計(jì)點(diǎn)。流量流量 Q 揚(yáng)程揚(yáng)程 H管路特性曲管路特性曲線線HeQe泵的特性曲泵的特性曲線線HQ工作點(diǎn)工作點(diǎn)Q1H1M2、工作點(diǎn)的調(diào)節(jié)、工作點(diǎn)的調(diào)節(jié) 離心泵在指定的管路工作時(shí)，由于生產(chǎn)任務(wù)發(fā)生變離心泵在指定的管路工作時(shí)，由于生產(chǎn)任務(wù)發(fā)生變化，出現(xiàn)泵的工作流量與生產(chǎn)要求不相適應(yīng)；或已選化，出現(xiàn)泵的工作流量與生產(chǎn)要求不相適應(yīng)；或已選好的泵在特定的管

45、路中運(yùn)行時(shí)，所提供的流量不一定好的泵在特定的管路中運(yùn)行時(shí)，所提供的流量不一定能滿足生產(chǎn)任務(wù)要求，此時(shí)需對(duì)泵進(jìn)行流量調(diào)節(jié)能滿足生產(chǎn)任務(wù)要求，此時(shí)需對(duì)泵進(jìn)行流量調(diào)節(jié)（即工作點(diǎn)的調(diào)節(jié)）。（即工作點(diǎn)的調(diào)節(jié)）。工作點(diǎn)工作點(diǎn)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)改變管路改變管路特性曲線特性曲線改變泵的改變泵的特性曲線特性曲線改變管路的局部阻改變管路的局部阻力，即泵出口閥的力，即泵出口閥的開(kāi)度開(kāi)度改變?nèi)~輪的轉(zhuǎn)速改變?nèi)~輪的轉(zhuǎn)速n改變?nèi)~輪的直徑改變?nèi)~輪的直徑D1）改變管路特性曲線）改變管路特性曲線通過(guò)改變閥門開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)。由式通過(guò)改變閥門開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)。由式當(dāng)閥門關(guān)小時(shí)，當(dāng)閥門關(guān)小時(shí)，B，QeQe，HeHe，管路特性曲，管路特性曲線變陡。當(dāng)閥門開(kāi)

46、大時(shí)，線變陡。當(dāng)閥門開(kāi)大時(shí)， ，B ，Qe ，He，管路特性曲線變平。管路特性曲線變平。知：知：Q或或QeM2M3H或或HeM1MM2Q1Q2Q特點(diǎn)：可連續(xù)調(diào)節(jié)，特點(diǎn)：可連續(xù)調(diào)節(jié)，且比較方便；但且比較方便；但當(dāng)閥門關(guān)小時(shí)，阻力當(dāng)閥門關(guān)小時(shí)，阻力。通過(guò)改變閥門開(kāi)度改變流量通過(guò)改變閥門開(kāi)度改變流量HQHeQe2eeHKBQ2）改變泵的特性曲線）改變泵的特性曲線改變轉(zhuǎn)速改變轉(zhuǎn)速n：n時(shí)，時(shí)，HH，HQ曲線上移；曲線上移；nn時(shí)，時(shí)，HH，H HQ Q曲線下移。曲線下移。QHnn1n2MM1M2Q2QQ1HQHeQe特點(diǎn)：不能連續(xù)調(diào)節(jié)；成本特點(diǎn)：不能連續(xù)調(diào)節(jié)；成本。改變?nèi)~輪直徑改變?nèi)~輪直徑D只可切削只

47、可切削D2，流量，流量，曲線下移。曲線下移。特點(diǎn)：調(diào)節(jié)范圍??；若葉輪切削不當(dāng)，會(huì)特點(diǎn)：調(diào)節(jié)范圍小；若葉輪切削不當(dāng)，會(huì)。3）泵的組合）泵的組合(并聯(lián)和串聯(lián)操作并聯(lián)和串聯(lián)操作)A.并聯(lián)組合并聯(lián)組合相同型號(hào)的泵并聯(lián)；各自吸入管路相同。單臺(tái)泵的特性曲線方程為H=Aa-GQ2對(duì)泵的特性而言，并聯(lián)后H=H，Q=2Q并聯(lián)后的特性：H=Aa-G(Q/2)2可將橢圓圈視為一臺(tái)泵并聯(lián)若管路的特性曲線方程為：He=K+BQe2則將連解HeQe，HQ兩方程,可得并聯(lián)后的工作點(diǎn)。數(shù)學(xué)法：Q并并H并并Q單單H單單Q1QHo并聯(lián)泵并聯(lián)泵的工作的工作點(diǎn)點(diǎn)可通過(guò)單臺(tái)泵的特性曲線作出并聯(lián)后的特性曲線，可通過(guò)單臺(tái)泵的特性曲線作出并

48、聯(lián)后的特性曲線，與管路特性曲線的交點(diǎn)即為新的工作點(diǎn)。與管路特性曲線的交點(diǎn)即為新的工作點(diǎn)。圖解法圖解法由圖可見(jiàn)：由圖可見(jiàn)：并聯(lián)后的工作點(diǎn)，并聯(lián)后的工作點(diǎn)，Q并并2Q12Q單單，采用兩臺(tái)相同的泵并聯(lián)使采用兩臺(tái)相同的泵并聯(lián)使QQ。一般不能用不同型號(hào)的泵并聯(lián)，為什么？一般不能用不同型號(hào)的泵并聯(lián)，為什么？Q并并Q大大，說(shuō)明主要是大泵起作用，小泵幾乎不起作用。，說(shuō)明主要是大泵起作用，小泵幾乎不起作用。作圖分析。作圖分析。并聯(lián)壓頭略高于單臺(tái)泵的壓頭。并聯(lián)壓頭略高于單臺(tái)泵的壓頭。并聯(lián)泵的總效率與單臺(tái)的效率相同。并聯(lián)泵的總效率與單臺(tái)的效率相同。B.串聯(lián)（同型號(hào)）：串聯(lián)（同型號(hào)）：?jiǎn)闻_(tái)泵的特性曲線方程為單臺(tái)泵的特

49、性曲線方程為H=Aa-GQ2對(duì)泵的特性而言：對(duì)泵的特性而言：串聯(lián)后串聯(lián)后H=2H，Q=Q。串聯(lián)后的串聯(lián)后的泵的特性曲線方程泵的特性曲線方程：H=2Aa-2GQ2。若管路的特性曲線方程為：若管路的特性曲線方程為：He=K+BQe2則聯(lián)解則聯(lián)解HeQe，HQ兩方兩方程，程， 可得串聯(lián)后的工作點(diǎn)。可得串聯(lián)后的工作點(diǎn)。數(shù)學(xué)法數(shù)學(xué)法圖解法圖解法根據(jù)單臺(tái)泵的特性曲線可作出串聯(lián)后的特性曲線。根據(jù)單臺(tái)泵的特性曲線可作出串聯(lián)后的特性曲線。Q串串H串串Q單單H單單QHoH1由圖可知：由圖可知：H串串=2H12H單單選擇離心泵組合方式的原則：選擇離心泵組合方式的原則：?jiǎn)闻_(tái)的特性曲線方程為單臺(tái)的特性曲線方程為H=Aa

50、-GQ2，管路的特性曲線，管路的特性曲線方程為：方程為：He=K+BQe2。選擇泵的組合方式應(yīng)考慮：。選擇泵的組合方式應(yīng)考慮：當(dāng)當(dāng)AaK時(shí)時(shí)（單臺(tái)泵所能提供的揚(yáng)程不能使流量在某（單臺(tái)泵所能提供的揚(yáng)程不能使流量在某確定的管路中從指定一個(gè)位置流到另一個(gè)位置），確定的管路中從指定一個(gè)位置流到另一個(gè)位置），只能選擇串聯(lián)；當(dāng)只能選擇串聯(lián)；當(dāng)B較小較?。ü苈诽匦郧€比較平坦），（管路特性曲線比較平坦），應(yīng)選并聯(lián)應(yīng)選并聯(lián)（流量增大較多）；（流量增大較多）；當(dāng)當(dāng)B較大較大（管路特性曲（管路特性曲線比較陡峭），線比較陡峭），選擇串聯(lián)操作（壓頭增大較多）。選擇串聯(lián)操作（壓頭增大較多）。兩臺(tái)泵串聯(lián)操作的總壓頭必低于

51、單臺(tái)泵壓頭的兩倍，流兩臺(tái)泵串聯(lián)操作的總壓頭必低于單臺(tái)泵壓頭的兩倍，流量大于單臺(tái)泵的。串聯(lián)泵的效率為量大于單臺(tái)泵的。串聯(lián)泵的效率為Q串串下單臺(tái)泵的效率。下單臺(tái)泵的效率。 五、離心泵的型號(hào)與選用五、離心泵的型號(hào)與選用清水泵、油泵、耐腐蝕泵、雜質(zhì)泵清水泵、油泵、耐腐蝕泵、雜質(zhì)泵高溫泵、高溫高壓泵、低溫泵、高溫泵、高溫高壓泵、低溫泵、液下泵、磁力泵液下泵、磁力泵 葉輪數(shù)目葉輪數(shù)目單級(jí)泵單級(jí)泵多級(jí)泵多級(jí)泵吸液方式吸液方式單吸泵單吸泵雙吸泵雙吸泵泵送液體性質(zhì)泵送液體性質(zhì)和使用條件和使用條件IS 型（單級(jí)單吸） 水泵 Sh 型（雙吸泵） 輸送清水及理化性質(zhì)類似于水的液體 D 型（多級(jí)泵） 油泵（Y 型）輸送

52、石油產(chǎn)品，良好密封性能 離心泵 耐腐蝕泵（F 型）輸送酸、堿等腐蝕性液體，耐腐材料制造 雜質(zhì)泵（P 型）輸送懸浮液及稠厚的漿液，開(kāi)式或半閉式葉輪 屏蔽泵（無(wú)密封泵）輸送易燃、易爆、劇毒及放射性液體 磁力泵（C 型）高效節(jié)能，輸送易燃、易爆、腐蝕性液體 1）清水泵（）清水泵（B型型（IS型）型） 、D型、型、Sh型）：用型）：用于輸送清水及與水物性相似的液體。于輸送清水及與水物性相似的液體。B型泵：?jiǎn)渭?jí)單吸懸臂式離心泵，流量：型泵：?jiǎn)渭?jí)單吸懸臂式離心泵，流量：4.5360m3/h，揚(yáng)程：揚(yáng)程：898m.3B33A:3泵吸入口直徑（英寸）泵吸入口直徑（英寸）B系列代號(hào)，表單級(jí)水泵系列代號(hào)，表單級(jí)水

53、泵33泵的壓頭（泵的壓頭（m）A對(duì)葉輪進(jìn)行一次切割對(duì)葉輪進(jìn)行一次切割I(lǐng)S100-80-160IS單級(jí)單吸離心水泵單級(jí)單吸離心水泵100泵吸入管內(nèi)徑，泵吸入管內(nèi)徑，mm80泵排出口內(nèi)徑，泵排出口內(nèi)徑，mm160泵葉輪直徑，泵葉輪直徑，mm。D型泵：多級(jí)離心水泵。葉輪級(jí)數(shù)一般為型泵：多級(jí)離心水泵。葉輪級(jí)數(shù)一般為29級(jí)，最多級(jí)，最多可達(dá)可達(dá)12級(jí)。全系列揚(yáng)程：級(jí)。全系列揚(yáng)程：14351m，流量：，流量：10.8850m3/h。150D305：150泵吸入口直徑（泵吸入口直徑（mm）；）；DD型泵型泵30單級(jí)壓頭；單級(jí)壓頭；5級(jí)數(shù)級(jí)數(shù)Sh型泵：雙吸式離心水泵。全系列揚(yáng)程：型泵：雙吸式離心水泵。全系列揚(yáng)

54、程：9140m，流量：流量：12012500m3/h。12345671吸入段；吸入段；2中段；中段；3壓出段；壓出段；4軸；軸；5葉輪；葉輪；6導(dǎo)葉；導(dǎo)葉；7軸承部軸承部 D型水泵型水泵2）耐腐蝕泵（耐腐蝕泵（F型）：耐腐蝕泵所有與流體介質(zhì)接觸的部型）：耐腐蝕泵所有與流體介質(zhì)接觸的部件都采用耐腐蝕材料制作。不同材料耐腐蝕性能不一樣，件都采用耐腐蝕材料制作。不同材料耐腐蝕性能不一樣，選用時(shí)應(yīng)多加注意。離心耐腐蝕泵有多種系列，其中常用選用時(shí)應(yīng)多加注意。離心耐腐蝕泵有多種系列，其中常用的系列代號(hào)為的系列代號(hào)為F。需要特別注意耐腐蝕泵的密封性能，。需要特別注意耐腐蝕泵的密封性能，以防以防腐蝕液外泄。揚(yáng)

55、程范圍：腐蝕液外泄。揚(yáng)程范圍：15105m，流量范圍：，流量范圍：2400m3/h。40FM1-26 40吸入口直徑（mm)；M與流體接觸部件的材料代號(hào)；1軸封類型代號(hào)；26揚(yáng)程（m）3）油泵（Y型） 油泵用于輸送石油及油類產(chǎn)品，油泵系列代號(hào)為Y，雙吸式為YS。因油類液體具有易燃、易爆的特點(diǎn)，因此對(duì)此類泵密封性能要求較高。輸送200以上的熱油時(shí)，還需設(shè)冷卻裝置。一般軸承和軸封裝置帶有冷卻水夾套。100Y-1202A ：100吸入口直徑（mm）；Y油泵；120單級(jí)揚(yáng)程（m）；2葉輪級(jí)數(shù)；A葉輪切割次數(shù)4）雜質(zhì)泵（）雜質(zhì)泵（P型）：離心雜質(zhì)泵有多種系列，常分為污型）：離心雜質(zhì)泵有多種系列，常分為污

56、水泵（水泵（PW）、沙泵（）、沙泵（PS）、泥漿泵（）、泥漿泵（PN）等。這類泵）等。這類泵的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是葉輪上葉片數(shù)目少，葉片間流道寬，的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是葉輪上葉片數(shù)目少，葉片間流道寬，有的型號(hào)泵殼內(nèi)還襯有耐磨材料。有的型號(hào)泵殼內(nèi)還襯有耐磨材料。2、離心泵的選型、離心泵的選型a.確定輸送系統(tǒng)的流量確定輸送系統(tǒng)的流量Qe與壓頭與壓頭He；b.在在P113圖圖2-28上找到比上找到比Qe、He稍大的點(diǎn)（指最高效率稍大的點(diǎn)（指最高效率下的點(diǎn)）對(duì)應(yīng)的一條曲線，該曲線對(duì)應(yīng)的符號(hào)就是所選下的點(diǎn)）對(duì)應(yīng)的一條曲線，該曲線對(duì)應(yīng)的符號(hào)就是所選的泵的型號(hào)。的泵的型號(hào)。C.查查P362附錄，列出泵的性能參數(shù)（附錄，

57、列出泵的性能參數(shù)（Q與與Qe最接近的一最接近的一組數(shù)據(jù)）組數(shù)據(jù)）5)磁力泵（磁力泵（C型）型）C型磁力泵全系列揚(yáng)程范圍為型磁力泵全系列揚(yáng)程范圍為1.2100m，流量范圍，流量范圍為為0.1 100m3/h。3、離心泵的安裝與操作、離心泵的安裝與操作1）.離心泵的實(shí)際安裝高度必須低于該泵的最大安離心泵的實(shí)際安裝高度必須低于該泵的最大安裝高度，防止氣蝕。裝高度，防止氣蝕。2）.安裝于液面以上的離心泵在啟動(dòng)前必須灌泵，安裝于液面以上的離心泵在啟動(dòng)前必須灌泵，防止氣縛。防止氣縛。3）.離心泵的出口閥應(yīng)處于關(guān)閉的狀態(tài)下啟動(dòng)離心離心泵的出口閥應(yīng)處于關(guān)閉的狀態(tài)下啟動(dòng)離心泵，使電機(jī)在最小功率下啟動(dòng)，保護(hù)電機(jī)。

58、泵，使電機(jī)在最小功率下啟動(dòng)，保護(hù)電機(jī)。4）.停泵時(shí)也應(yīng)關(guān)閉出口閥，防止水倒流，葉片反停泵時(shí)也應(yīng)關(guān)閉出口閥，防止水倒流，葉片反轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)。5）.離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中應(yīng)定期檢查和維修，注意泵軸離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中應(yīng)定期檢查和維修，注意泵軸液體泄漏、發(fā)熱等情況。液體泄漏、發(fā)熱等情況。6）.長(zhǎng)期停泵，應(yīng)將泵內(nèi)液體排空。長(zhǎng)期停泵，應(yīng)將泵內(nèi)液體排空。d.當(dāng)單臺(tái)泵不能滿足管路要求時(shí)，要考慮泵的串聯(lián)和并聯(lián)。當(dāng)單臺(tái)泵不能滿足管路要求時(shí)，要考慮泵的串聯(lián)和并聯(lián)。e.若輸送液體的密度大于水的密度，則要核算泵的軸功率。若輸送液體的密度大于水的密度，則要核算泵的軸功率。 例2-2附圖一、往復(fù)泵一、往復(fù)泵1.構(gòu)造：泵缸、活塞、吸入閥、排出

59、閥構(gòu)造：泵缸、活塞、吸入閥、排出閥2.工作原理：靠活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，造成缸內(nèi)外的壓差，工作原理：靠活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，造成缸內(nèi)外的壓差，從而不斷吸入和排出液體。從而不斷吸入和排出液體。單動(dòng)泵：活塞往返一次，只吸入和排出液體各一次的泵。單動(dòng)泵：活塞往返一次，只吸入和排出液體各一次的泵。此類型的泵送液不連續(xù)，如圖。此類型的泵送液不連續(xù)，如圖。 2-1-2 其它類型的泵其它類型的泵雙動(dòng)泵示意圖雙動(dòng)泵示意圖雙動(dòng)泵：在活塞兩側(cè)的泵體內(nèi)都裝有吸入閥和排出閥，雙動(dòng)泵：在活塞兩側(cè)的泵體內(nèi)都裝有吸入閥和排出閥，故無(wú)論活塞向哪側(cè)運(yùn)動(dòng)，吸液和排液同時(shí)進(jìn)行，因此故無(wú)論活塞向哪側(cè)運(yùn)動(dòng)，吸液和排液同時(shí)進(jìn)行，因此送液連續(xù)，如圖。送液連續(xù)，如圖。3、往復(fù)泵的特性(1).往復(fù)泵的揚(yáng)程：往復(fù)泵的揚(yáng)程與泵的幾何尺寸無(wú)關(guān)，取決于泵的機(jī)械強(qiáng)度及原動(dòng)機(jī)的功率。但由于活塞環(huán)、軸封、吸入閥、排出閥等處的泄漏，降低了可能達(dá)到的揚(yáng)程。(2).往復(fù)泵的流量：往復(fù)泵的流量只與泵的幾何尺寸、活塞的往復(fù)頻率、沖程等有關(guān)，而與管路特性無(wú)關(guān)。只要往復(fù)一次，泵就排出一定體積的液體，因此往復(fù)泵是一種典型的容積式泵。322(2)/ min)()(1/ min).TrTrTrQASnAa S