過程流體機(jī)械(第二版)復(fù)習(xí)

1、流體機(jī)械第十五講流體機(jī)械第十五講其他泵簡(jiǎn)介其他泵簡(jiǎn)介泵的選用及補(bǔ)充內(nèi)容泵的選用及補(bǔ)充內(nèi)容 一、其他泵一、其他泵（1 1）、基本結(jié)構(gòu)）、基本結(jié)構(gòu) 雜質(zhì)泵又稱液固兩相流泵，雜質(zhì)泵大雜質(zhì)泵又稱液固兩相流泵，雜質(zhì)泵大多為離心泵。由于用途不同，葉輪的結(jié)構(gòu)形式很多。下圖多為離心泵。由于用途不同，葉輪的結(jié)構(gòu)形式很多。下圖為常用雜質(zhì)泵的結(jié)構(gòu)形式為常用雜質(zhì)泵的結(jié)構(gòu)形式1 1、雜質(zhì)泵、雜質(zhì)泵 下圖是一般形式葉輪和瓦爾曼下圖是一般形式葉輪和瓦爾曼(Warman) (Warman) 式葉輪抽送顆粒式葉輪抽送顆粒和液體時(shí)的流動(dòng)狀態(tài)。在一般形式葉輪中，從葉輪出口流向和液體時(shí)的流動(dòng)狀態(tài)。在一般形式葉輪中，從葉輪出口流向渦室

2、的流動(dòng)向外側(cè)分流，形成外向旋渦。因?yàn)樾郎u中心的壓渦室的流動(dòng)向外側(cè)分流，形成外向旋渦。因?yàn)樾郎u中心的壓力低，使固體顆粒集中到葉輪兩側(cè)，從而加劇了葉輪前、后力低，使固體顆粒集中到葉輪兩側(cè)，從而加劇了葉輪前、后蓋板和襯套的磨損。在瓦爾曼式葉輪中，在渦室形成內(nèi)向旋蓋板和襯套的磨損。在瓦爾曼式葉輪中，在渦室形成內(nèi)向旋渦，從而避免了一般葉輪的缺點(diǎn)。渦，從而避免了一般葉輪的缺點(diǎn)。 在雜質(zhì)泵中，由于固體顆粒在葉輪進(jìn)口的速度小于液在雜質(zhì)泵中，由于固體顆粒在葉輪進(jìn)口的速度小于液體速度，因而具有相對(duì)阻塞作用。又由于固體顆粒所受的體速度，因而具有相對(duì)阻塞作用。又由于固體顆粒所受的離心力大于液體，它們?cè)谌~輪出口的徑向分

3、速度大于液體離心力大于液體，它們?cè)谌~輪出口的徑向分速度大于液體速度，因而具有相對(duì)抽吸作用。速度，因而具有相對(duì)抽吸作用。（2 2）、特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合）、特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合 雜質(zhì)泵的應(yīng)用日益擴(kuò)大，如在城市中排送各種污水，雜質(zhì)泵的應(yīng)用日益擴(kuò)大，如在城市中排送各種污水，在建筑施工中抽送砂漿，在化學(xué)工業(yè)中抽送各種漿料，在在建筑施工中抽送砂漿，在化學(xué)工業(yè)中抽送各種漿料，在采礦業(yè)中輸送各種礦砂和礦漿等。雜質(zhì)泵成為泵應(yīng)用中一采礦業(yè)中輸送各種礦砂和礦漿等。雜質(zhì)泵成為泵應(yīng)用中一個(gè)非常重要的領(lǐng)域。個(gè)非常重要的領(lǐng)域。2 2、螺桿泵、螺桿泵 螺桿泵是容積泵的一種，螺桿泵是容積泵的一種，螺桿泵是由幾個(gè)相互嚙合的螺桿泵是由幾個(gè)相

4、互嚙合的螺桿間的容積變化來輸送液螺桿間的容積變化來輸送液體的容積轉(zhuǎn)子泵。根據(jù)互相體的容積轉(zhuǎn)子泵。根據(jù)互相嚙合同時(shí)工作的螺桿數(shù)目的嚙合同時(shí)工作的螺桿數(shù)目的不同，通?？煞譃閱温輻U、不同，通常可分為單螺桿、雙螺桿、三螺桿和五螺桿泵雙螺桿、三螺桿和五螺桿泵等。按螺桿軸向安裝位置還等。按螺桿軸向安裝位置還可分為臥式和立式兩種。主可分為臥式和立式兩種。主要介紹單螺桿泵。要介紹單螺桿泵。單螺桿泵外形圖單螺桿泵外形圖 單螺桿泵的主要工作機(jī)構(gòu)是螺桿和襯套，它們起傳遞能單螺桿泵的主要工作機(jī)構(gòu)是螺桿和襯套，它們起傳遞能量和輸送液體的作用，其工作質(zhì)量直接影響到泵的工作效率量和輸送液體的作用，其工作質(zhì)量直接影響到泵的工

5、作效率和使用壽命。和使用壽命。（1 1）、單螺桿泵的基本結(jié)構(gòu)）、單螺桿泵的基本結(jié)構(gòu)單螺桿泵單螺桿泵1-泵體；泵體；2-襯套；襯套；3-螺桿；螺桿；4-萬向聯(lián)軸器；萬向聯(lián)軸器；5-傳動(dòng)軸；傳動(dòng)軸；6-軸；軸；7-密封件密封件（2 2）、工作原理）、工作原理螺桿螺桿工作原理示意圖工作原理示意圖1-1-螺桿；螺桿；2-2-齒條（襯套）；齒條（襯套）；3-3-殼體殼體 單螺桿泵是一種按回轉(zhuǎn)內(nèi)嚙合容單螺桿泵是一種按回轉(zhuǎn)內(nèi)嚙合容積式原理工作的泵，主要由偏心轉(zhuǎn)子積式原理工作的泵，主要由偏心轉(zhuǎn)子和固定的襯套定子構(gòu)成。和固定的襯套定子構(gòu)成。轉(zhuǎn)子和定子轉(zhuǎn)子和定子都具有特殊的幾何形狀，它們?cè)诒玫亩季哂刑厥獾膸缀涡螤?/p>

6、，它們?cè)诒玫膬?nèi)部形成多個(gè)密封的工作腔，內(nèi)部形成多個(gè)密封的工作腔，隨著轉(zhuǎn)隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，這些密封工作腔在一端不子的旋轉(zhuǎn)，這些密封工作腔在一端不斷地形成，在另一端不斷地消失。各斷地形成，在另一端不斷地消失。各密封腔可連續(xù)無脈動(dòng)地從一端吸入液密封腔可連續(xù)無脈動(dòng)地從一端吸入液體，并從另一端壓出。單螺桿泵中的體，并從另一端壓出。單螺桿泵中的液體是沿軸向均勻流動(dòng)的，且內(nèi)部流液體是沿軸向均勻流動(dòng)的，且內(nèi)部流速較低，由于速較低，由于容積保持不變，因而不容積保持不變，因而不會(huì)形成渦流和攪動(dòng)，從而對(duì)所輸送的會(huì)形成渦流和攪動(dòng)，從而對(duì)所輸送的液體無壓損。液體無壓損。6 6）對(duì)于高溫度液體，需要采用金屬襯套。）對(duì)于高溫

7、度液體，需要采用金屬襯套。 單螺桿泵的定子與轉(zhuǎn)子開口部分形狀簡(jiǎn)單，流動(dòng)阻力單螺桿泵的定子與轉(zhuǎn)子開口部分形狀簡(jiǎn)單，流動(dòng)阻力較小，可以用在超高黏度較小，可以用在超高黏度15OOPas15OOPas下輸送流體。它是高下輸送流體。它是高黏度泵中吸入性能最好的一種泵。泵的轉(zhuǎn)數(shù)在液體黏度為黏度泵中吸入性能最好的一種泵。泵的轉(zhuǎn)數(shù)在液體黏度為150Pas150Pas時(shí)低于時(shí)低于100 r100 rminmin。（3 3）、單螺桿泵的特點(diǎn)具有下列特點(diǎn)：）、單螺桿泵的特點(diǎn)具有下列特點(diǎn)：1 1）能夠連續(xù)均勻地輸送，無脈沖現(xiàn)象；）能夠連續(xù)均勻地輸送，無脈沖現(xiàn)象；2 2）易損零件少，且零件容易更換；）易損零件少，且零件

8、容易更換；3 3）排出能力強(qiáng)，自吸性能好，吸入可靠；）排出能力強(qiáng)，自吸性能好，吸入可靠；4 4）對(duì)高黏度流體排出可靠，并且適用于含固體顆粒的漿）對(duì)高黏度流體排出可靠，并且適用于含固體顆粒的漿料；料；5 5）吸入管和排出管調(diào)換一下，可以反向運(yùn)轉(zhuǎn)；）吸入管和排出管調(diào)換一下，可以反向運(yùn)轉(zhuǎn)； 螺桿泵幾乎可用于任何黏度的螺桿泵幾乎可用于任何黏度的液體，尤其適用于高黏度和非牛頓液體，尤其適用于高黏度和非牛頓流體，如原油、潤(rùn)滑油、柏油、泥流體，如原油、潤(rùn)滑油、柏油、泥漿、黏土、淀粉糊、果肉等。螺桿漿、黏土、淀粉糊、果肉等。螺桿泵亦用于精密和可靠性要求高的液泵亦用于精密和可靠性要求高的液壓傳動(dòng)和調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，也

9、可作為計(jì)壓傳動(dòng)和調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，也可作為計(jì)量泵。但是它加工工藝復(fù)雜，成本量泵。但是它加工工藝復(fù)雜，成本高。高。（4 4）、螺桿和襯套的材料）、螺桿和襯套的材料 螺桿可以用各種鋼材制造，只有在特殊情況下才用塑料、螺桿可以用各種鋼材制造，只有在特殊情況下才用塑料、玻璃等。螺桿精度要求相當(dāng)高玻璃等。螺桿精度要求相當(dāng)高( (螺距、直徑和偏心距的偏差不螺距、直徑和偏心距的偏差不大于大于0.05 mm)0.05 mm)，所以螺桿制造時(shí)至少要用切削機(jī)床精磨。在，所以螺桿制造時(shí)至少要用切削機(jī)床精磨。在腐蝕和磨蝕性環(huán)境下，為了提高摩擦副中螺桿表面的耐磨性，腐蝕和磨蝕性環(huán)境下，為了提高摩擦副中螺桿表面的耐磨性，采用螺

10、桿表面鍍鉻、硼化處理等措施。采用螺桿表面鍍鉻、硼化處理等措施。 襯套材料通常采用各種橡膠，特殊情況下也可采用金屬襯套材料通常采用各種橡膠，特殊情況下也可采用金屬襯套。襯套。（5 5）、流量計(jì)算及工作特性）、流量計(jì)算及工作特性 單螺桿泵的流量單螺桿泵的流量)424(267. 0VVeRtnq式中式中 e e偏心距，偏心距，m;m; R R螺桿斷面圓半徑，螺桿斷面圓半徑， m;m; t t螺距，螺距， m;m; n泵軸轉(zhuǎn)速，泵軸轉(zhuǎn)速，r/min;r/min; V泵的容積效率。泵的容積效率。 泵的特性曲線如上圖。理論上，其流量與揚(yáng)程無關(guān)，但泵的特性曲線如上圖。理論上，其流量與揚(yáng)程無關(guān)，但高壓情況下，

11、泵會(huì)有泄漏，所以流量與揚(yáng)程關(guān)系表現(xiàn)為圖中高壓情況下，泵會(huì)有泄漏，所以流量與揚(yáng)程關(guān)系表現(xiàn)為圖中方式。方式。（6 6）、使用注意）、使用注意 使用前應(yīng)認(rèn)真閱讀廠家提供的說明書，嚴(yán)格按照廠家的使用前應(yīng)認(rèn)真閱讀廠家提供的說明書，嚴(yán)格按照廠家的要求和操作程序進(jìn)行操作。要求和操作程序進(jìn)行操作。 在水煤漿生產(chǎn)中要注意：螺桿泵上應(yīng)接清水沖洗管路和在水煤漿生產(chǎn)中要注意：螺桿泵上應(yīng)接清水沖洗管路和排放管路，泵長(zhǎng)時(shí)間不用應(yīng)接通清水將泵內(nèi)煤漿沖洗干凈。排放管路，泵長(zhǎng)時(shí)間不用應(yīng)接通清水將泵內(nèi)煤漿沖洗干凈。第五節(jié)第五節(jié) 泵的選用泵的選用一、概述一、概述 根據(jù)用戶的使用要求，從現(xiàn)有的泵系列產(chǎn)品中選根據(jù)用戶的使用要求，從現(xiàn)有

12、的泵系列產(chǎn)品中選擇出一種能夠滿足使用要求、運(yùn)行安全可靠、經(jīng)濟(jì)性好，且擇出一種能夠滿足使用要求、運(yùn)行安全可靠、經(jīng)濟(jì)性好，且又便于操作和維修保養(yǎng)的泵，而盡量不再進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和制又便于操作和維修保養(yǎng)的泵，而盡量不再進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和制造。但有特殊要求的泵，則需根據(jù)用戶的要求進(jìn)行專門的設(shè)造。但有特殊要求的泵，則需根據(jù)用戶的要求進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)和制造。計(jì)和制造。1 1 、選用原則、選用原則 選用泵包括選用泵的形式及其相配的傳動(dòng)部件、原動(dòng)機(jī)選用泵包括選用泵的形式及其相配的傳動(dòng)部件、原動(dòng)機(jī)等。正確選擇泵是使用這類泵的關(guān)鍵。如果選擇不合適，就等。正確選擇泵是使用這類泵的關(guān)鍵。如果選擇不合適，就不能達(dá)到使用要求，或者

13、造成設(shè)備、資金和能源的浪費(fèi)，或不能達(dá)到使用要求，或者造成設(shè)備、資金和能源的浪費(fèi)，或者給泵的運(yùn)行及所屬系統(tǒng)帶來不利的影響。者給泵的運(yùn)行及所屬系統(tǒng)帶來不利的影響。（1 1）根據(jù)所輸送的流體性質(zhì)根據(jù)所輸送的流體性質(zhì)( (如清水、黏性液體、含雜質(zhì)如清水、黏性液體、含雜質(zhì)的流體等的流體等) )選擇不同用途、不同類型的泵。選擇不同用途、不同類型的泵。在選擇泵時(shí)，一般應(yīng)遵循下列原則在選擇泵時(shí)，一般應(yīng)遵循下列原則（2 2）流量、揚(yáng)程必須滿足工作中所需要的最大負(fù)荷流量、揚(yáng)程必須滿足工作中所需要的最大負(fù)荷。額。額定流量一般直接采用工作中的最大流量，如缺少最大流量定流量一般直接采用工作中的最大流量，如缺少最大流量值

14、時(shí)，常取正常流量的值時(shí)，常取正常流量的1.11.11.15 1.15 倍。額定揚(yáng)程一般取裝倍。額定揚(yáng)程一般取裝置所需揚(yáng)程的置所需揚(yáng)程的1.051.051.11.1倍。因?yàn)橛嗔窟^大會(huì)使工作點(diǎn)偏倍。因?yàn)橛嗔窟^大會(huì)使工作點(diǎn)偏離高效區(qū)，余量過小滿足不了工作要求。離高效區(qū)，余量過小滿足不了工作要求。(3)(3)從節(jié)能觀點(diǎn)選泵從節(jié)能觀點(diǎn)選泵。一方面要盡可能選用效率高的泵，另一。一方面要盡可能選用效率高的泵，另一方面必須使泵的運(yùn)行工作點(diǎn)長(zhǎng)期位于高效區(qū)之內(nèi)。如泵選用方面必須使泵的運(yùn)行工作點(diǎn)長(zhǎng)期位于高效區(qū)之內(nèi)。如泵選用不當(dāng)，雖然流量、揚(yáng)程能滿足用戶的要求，但其工作點(diǎn)偏離不當(dāng)，雖然流量、揚(yáng)程能滿足用戶的要求，但其

15、工作點(diǎn)偏離高效工作區(qū)，則會(huì)造成不應(yīng)有的過多的能耗，使生產(chǎn)成本增高效工作區(qū)，則會(huì)造成不應(yīng)有的過多的能耗，使生產(chǎn)成本增加。加。(4)(4)為防止發(fā)生汽蝕，要求泵的必需汽蝕余量為防止發(fā)生汽蝕，要求泵的必需汽蝕余量NPSHrNPSHr，小于裝，小于裝置汽蝕余量置汽蝕余量NPSHaNPSHa。如不合乎此要求，需設(shè)法增大。如不合乎此要求，需設(shè)法增大NPSHa，如，如降低泵的安裝高度等，或要求制造泵的廠家降低降低泵的安裝高度等，或要求制造泵的廠家降低NPSHr值，值，或雙方同時(shí)采取措施、達(dá)到要求?；螂p方同時(shí)采取措施、達(dá)到要求。(5)(5)按輸送工質(zhì)的特殊要求選泵按輸送工質(zhì)的特殊要求選泵，如工質(zhì)易燃、易爆、有

16、毒、，如工質(zhì)易燃、易爆、有毒、腐蝕性強(qiáng)、含有氣體、低溫液化氣、高溫?zé)嵊?、藥液等，它腐蝕性強(qiáng)、含有氣體、低溫液化氣、高溫?zé)嵊?、藥液等，它們有的?duì)防泄漏的密封有特殊要求，有的要采用冷卻、消毒們有的對(duì)防泄漏的密封有特殊要求，有的要采用冷卻、消毒措施等，因此，選用的泵型各有特殊要求。措施等，因此，選用的泵型各有特殊要求。2 2、各種泵的適用范圍、各種泵的適用范圍3 3 、選用分類、選用分類(1)(1)按性能要求選用按性能要求選用 在泵的運(yùn)行過程中，揚(yáng)程變化大的，選用揚(yáng)程曲線傾斜在泵的運(yùn)行過程中，揚(yáng)程變化大的，選用揚(yáng)程曲線傾斜大的混流泵、軸流泵較適宜；而對(duì)運(yùn)行中流量變化大的，宜大的混流泵、軸流泵較適宜；

17、而對(duì)運(yùn)行中流量變化大的，宜選用揚(yáng)程曲線平緩、壓力變化小的離心泵。如果考慮吸水性選用揚(yáng)程曲線平緩、壓力變化小的離心泵。如果考慮吸水性能，則在流量相同、轉(zhuǎn)速相同的條件下，雙吸泵較為優(yōu)越。能，則在流量相同、轉(zhuǎn)速相同的條件下，雙吸泵較為優(yōu)越。選用立式泵，并把葉輪部位置于水下面，對(duì)防止汽蝕是有利選用立式泵，并把葉輪部位置于水下面，對(duì)防止汽蝕是有利的。的。(2)(2)按工作介質(zhì)選用按工作介質(zhì)選用 根據(jù)所輸送的流體性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)根據(jù)所輸送的流體性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)( (如黏性液體，易燃、易如黏性液體，易燃、易爆流體，腐蝕性強(qiáng)的流體，含雜質(zhì)的流體，高溫流體及清潔爆流體，腐蝕性強(qiáng)的流體，含雜質(zhì)的流體，高溫流體及清潔流

18、體流體) )選擇不同用途、不同類型的泵。例如，當(dāng)輸送介質(zhì)腐蝕選擇不同用途、不同類型的泵。例如，當(dāng)輸送介質(zhì)腐蝕性較強(qiáng)時(shí)，則應(yīng)從耐腐蝕的系列產(chǎn)品中選??；當(dāng)輸送石油產(chǎn)性較強(qiáng)時(shí)，則應(yīng)從耐腐蝕的系列產(chǎn)品中選??；當(dāng)輸送石油產(chǎn)品時(shí)，則應(yīng)選各種油泵。品時(shí)，則應(yīng)選各種油泵。泵類型泵類型離心泵離心泵旋渦泵旋渦泵容積泵容積泵允許含氣量極限允許含氣量極限（體積）（體積）%5520520表表4-6 4-6 各類泵含氣量的允許極限各類泵含氣量的允許極限二、選用方法及步驟二、選用方法及步驟1 1 、泵的實(shí)際選擇方法、泵的實(shí)際選擇方法(1)(1)利用利用“泵型譜泵型譜選擇選擇 將所需要的流量將所需要的流量qV和揚(yáng)程和揚(yáng)程H畫

19、到該形式的系列型譜圖上，畫到該形式的系列型譜圖上，看其交點(diǎn)看其交點(diǎn)M落在哪個(gè)切割工作區(qū)四邊形中，即可讀出該四邊形落在哪個(gè)切割工作區(qū)四邊形中，即可讀出該四邊形內(nèi)所標(biāo)注的離心泵型號(hào)。如果交點(diǎn)內(nèi)所標(biāo)注的離心泵型號(hào)。如果交點(diǎn)M不是恰好落在四邊形的上不是恰好落在四邊形的上邊線上，則選用該泵后，可應(yīng)用切割葉輪直徑或降低工作轉(zhuǎn)邊線上，則選用該泵后，可應(yīng)用切割葉輪直徑或降低工作轉(zhuǎn)速的方法改變泵的性能曲線，使其通過速的方法改變泵的性能曲線，使其通過M點(diǎn)。這就應(yīng)從泵樣本點(diǎn)。這就應(yīng)從泵樣本或系列性能表中查出該泵的泵性能曲線，以便換算。或系列性能表中查出該泵的泵性能曲線，以便換算。(2)(2)利用利用“泵性能表泵性能

20、表”選擇選擇2 2、泵的選用步驟、泵的選用步驟(1)(1)收集原始數(shù)據(jù)收集原始數(shù)據(jù) 針對(duì)選型要求，收集過程生產(chǎn)中所輸送介質(zhì)、流量和所針對(duì)選型要求，收集過程生產(chǎn)中所輸送介質(zhì)、流量和所需的揚(yáng)程參數(shù)以及泵前泵后設(shè)備的有關(guān)參數(shù)的原始數(shù)據(jù)。需的揚(yáng)程參數(shù)以及泵前泵后設(shè)備的有關(guān)參數(shù)的原始數(shù)據(jù)。(2)(2)泵參數(shù)的選擇及計(jì)算泵參數(shù)的選擇及計(jì)算 根據(jù)原始數(shù)據(jù)和實(shí)際需要，留出合理的余量，合理確定運(yùn)根據(jù)原始數(shù)據(jù)和實(shí)際需要，留出合理的余量，合理確定運(yùn)行參數(shù)，作為選擇泵的計(jì)算依據(jù)。行參數(shù)，作為選擇泵的計(jì)算依據(jù)。(3)(3)選型選型 按照工作要求和運(yùn)行參數(shù)，采用合理的選擇方法，選出均按照工作要求和運(yùn)行參數(shù)，采用合理的選擇

21、方法，選出均能滿足使用要求的幾種形式，然后進(jìn)行全面的比較，最后確能滿足使用要求的幾種形式，然后進(jìn)行全面的比較，最后確定一種形式。定一種形式。(4)(4)校核校核 形式選定后，進(jìn)行有關(guān)校核計(jì)算，驗(yàn)證所選的泵是否滿形式選定后，進(jìn)行有關(guān)校核計(jì)算，驗(yàn)證所選的泵是否滿足使用要求。如所要求的工況點(diǎn)是否落在高效工作區(qū)，足使用要求。如所要求的工況點(diǎn)是否落在高效工作區(qū)，NPSHaNPSHa是否大于是否大于NPSHrNPSHr等。等。三、泵的選用示例三、泵的選用示例 例例1 1 溫度為溫度為2020C的清水由地的清水由地面送至水塔中，如圖面送至水塔中，如圖4-4 24-4 2所所示，要求流量示，要求流量qV =8

22、8 m3 =88 m3h h。已知水泵安裝時(shí)地形吸水高度已知水泵安裝時(shí)地形吸水高度Hg=3 m=3 m，壓送高度，壓送高度Hp=40m=40m，管，管路沿程損失系數(shù)路沿程損失系數(shù)=O.018=O.018，吸，吸水管長(zhǎng)水管長(zhǎng)14m14m，其上裝有吸水底，其上裝有吸水底閥閥( (帶濾網(wǎng)帶濾網(wǎng))1)1個(gè)，個(gè)，9090彎頭彎頭1 1個(gè)，個(gè)，錐形漸縮過渡接管錐形漸縮過渡接管1 1個(gè)。另外，個(gè)。另外，壓水管長(zhǎng)壓水管長(zhǎng)78m78m，其上裝有閘板，其上裝有閘板閥閥1 1個(gè)，止回閥個(gè)，止回閥1 1個(gè)，個(gè)，9O9O彎頭彎頭6 6個(gè)，錐形漸擴(kuò)過渡接管個(gè)，錐形漸擴(kuò)過渡接管1 1個(gè)。個(gè)。要求選用恰當(dāng)?shù)乃谩Ｒ筮x用恰當(dāng)

23、的水泵。(1)(1)先選定管道直徑先選定管道直徑24dqAqVV由由Vqd4得得其中其中sqV/m0244. 03600883 一般取吸水管中流速一般取吸水管中流速1=1.0m/s，則吸水管徑則吸水管徑m176. 010244. 04411Vqd出水管中流速出水管中流速2=1.8m/s，則出水管徑則出水管徑m131. 08 . 10244. 04422Vqd 根據(jù)鋼管實(shí)際情況選定根據(jù)鋼管實(shí)際情況選定d1=200mm，d2=150mm，從而有，從而有)m/s(777. 02 . 00244. 0442211dqV)m/s(381. 115. 00244. 0442222dqV(2)(2)水泵所需

24、揚(yáng)程水泵所需揚(yáng)程1 1）吸水管水頭損失可分為沿程阻力損失和局部阻力損失兩部）吸水管水頭損失可分為沿程阻力損失和局部阻力損失兩部分。查得局部損失系數(shù)如下。分。查得局部損失系數(shù)如下。 吸水底閥吸水底閥=7.5，90彎頭彎頭=0.9，錐形漸縮管錐形漸縮管=0.04。吸水管水頭損失吸水管水頭損失)m(31. 081. 92777. 0)04. 09 . 05 . 7(2 . 014018. 0222212111111ggdlhhhf2 2）出水管水頭損失也分為沿程和局部損失兩部分。查得局部）出水管水頭損失也分為沿程和局部損失兩部分。查得局部損失系數(shù)如下。損失系數(shù)如下。 閘板閥閘板閥=0.10，止回閥止

25、回閥=2.50 ，錐形漸擴(kuò)管錐形漸擴(kuò)管=0.05。出水管水頭損失為出水管水頭損失為)m(69. 181. 92381. 1)05. 069 . 050. 210. 0(150. 078018. 0222222222222ggdlhhhf3 3）水泵所需揚(yáng)程）水泵所需揚(yáng)程)m(4569. 131. 0)403()(21hhHHHpg(3)(3)水泵選型水泵選型 考慮一定的裕量，所需水泵揚(yáng)程為：考慮一定的裕量，所需水泵揚(yáng)程為： 1.081.08H=1.08=1.0845=48.6 m45=48.6 m流量為流量為:1.13:1.13qV=1.13=1.1388=99.44m88=99.44m3 3

26、h h。 在單級(jí)離心泵系列型譜圖上查得在單級(jí)離心泵系列型譜圖上查得100-65-200100-65-200，如用，如用ISl00-65-200l00-65-200型水泵，則最佳工況點(diǎn)型水泵，則最佳工況點(diǎn) H=50m=50m，qv=100m=100m3 3h h，n=2900r=2900rminmin，=76=76， N=17.9kW=17.9kW，NT=22 kW=22 kW，Hs=6.4m(=6.4m(此處可能是此處可能是H Hsmaxsmax？ ）。）。 )234(22SAgsSHHgcH)m(44. 34 . 0381. 92844. 0222SAgsSHHgcH因?yàn)橐驗(yàn)殛P(guān)于關(guān)于N=17

27、.9kW=17.9kW，NT=22 kW=22 kW)54(1000HqgNVe由由)kW(625.133600100050100100081. 91000HqgNVe)kW(93.1776. 0625.13eNN水泵軸功率水泵軸功率選用電機(jī)時(shí)應(yīng)考慮一定的余量，通常余量系數(shù)選用電機(jī)時(shí)應(yīng)考慮一定的余量，通常余量系數(shù)1.051.2則電機(jī)功率應(yīng)為則電機(jī)功率應(yīng)為1.15N=1.15*17.93=20.62KW。電機(jī)系列中最接近的功率為電機(jī)系列中最接近的功率為22KW，則，則NT=22 kW=22 kW。如用如用IBl00-65-200l00-65-200型水泵，則型水泵，則 H=50m=50m，qv=

28、100m=100m3 3h h， n= 2900r= 2900rminmin， =78=78， N=17.5kW=17.5kW，NT=22kW=22kW， Hsmax=6.8 m=6.8 m，NPSHr=3.6 m=3.6 m。 相比之下，相比之下，IB泵稍佳，因?yàn)樾矢弑蒙约?，因?yàn)樾矢? 2，價(jià)格便宜。，價(jià)格便宜。說明：效率、說明：效率、Hsmax 、NPSHr等在有的型譜圖上是查不到的，等在有的型譜圖上是查不到的，具體還需要查每個(gè)泵的特性曲線。具體還需要查每個(gè)泵的特性曲線。(4)(4)吸程校核吸程校核 用用qv=100m=100m3 3h h校核吸程校核吸程)m/s(844. 03600

29、2 . 0100442211dqV)m(40. 081. 92884. 0)04. 09 . 05 . 7(2 . 014018. 0222212111111ggdlhhhf)m(44.340.081.92884.0322121hgHHgs Hs遠(yuǎn)小于遠(yuǎn)小于Hsmax此泵能正常工作。此泵能正常工作。例例2 2 已知某化工廠所選的離心泵的性能為已知某化工廠所選的離心泵的性能為qV(m3/h) H(m) NPSHr(m) 120 87 3.8 200 80 4.2 240 72 5.0 為它設(shè)計(jì)的吸入裝置是儲(chǔ)水池至泵的高度為它設(shè)計(jì)的吸入裝置是儲(chǔ)水池至泵的高度4m4m，吸入管徑，吸入管徑250mm2

30、50mm，管長(zhǎng)，管長(zhǎng)12 m12 m，其中有帶濾網(wǎng)底閥，其中有帶濾網(wǎng)底閥1 1個(gè)，閘板閥個(gè)，閘板閥1 1個(gè)，個(gè)，9090彎管彎管3 3個(gè)，錐形漸縮過渡接管個(gè)，錐形漸縮過渡接管1 1個(gè)。個(gè)。 該泵的使用流量范圍在該泵的使用流量范圍在200220m m3 3h h，試問該泵在使用時(shí)是否發(fā)生汽蝕，試問該泵在使用時(shí)是否發(fā)生汽蝕? ?如果發(fā)生汽如果發(fā)生汽蝕，建議用戶對(duì)吸入裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)做什么改進(jìn)，方可使其避蝕，建議用戶對(duì)吸入裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)做什么改進(jìn)，方可使其避免發(fā)生汽蝕免發(fā)生汽蝕?(?(當(dāng)?shù)氐拇髿鈮侯^為當(dāng)?shù)氐拇髿鈮侯^為9.33m H9.33m H2 2O O，1515C清水的飽清水的飽和蒸汽壓為和蒸汽壓為1

31、.7kPa)1.7kPa)解解: 選擇最大流量選擇最大流量220m220m3 3h h工況作計(jì)算，因?yàn)樽畲罅髁抗すr作計(jì)算，因?yàn)樽畲罅髁抗r下的況下的NPSHa 最小，而最小，而NPSHr最大。如果該工況下不發(fā)最大。如果該工況下不發(fā)生汽蝕，則在比它小的流量工況下工作更不會(huì)發(fā)生汽蝕。生汽蝕，則在比它小的流量工況下工作更不會(huì)發(fā)生汽蝕。（流量大則管路流速大，壓力變小流量大則管路流速大，壓力變?。? 1）計(jì)算管路流速）計(jì)算管路流速)m/s(245. 125. 036002204422dqV（2 2）計(jì)算水力損失）計(jì)算水力損失 由上例知管路沿程阻力系數(shù)由上例知管路沿程阻力系數(shù)=O.018=O.018，

32、局部阻力系數(shù)如下：，局部阻力系數(shù)如下：帶濾網(wǎng)底閥帶濾網(wǎng)底閥=7.5，閘板閥閘板閥=0.9， 90彎頭彎頭=0.9，錐形漸縮過錐形漸縮過渡接管渡接管=0.04。)m(95. 081. 92245. 1)04. 039 . 09 . 05 . 725. 012018. 0(222gdlH（3 3）計(jì)算有效汽蝕余量）計(jì)算有效汽蝕余量)174(NPSHSAgVAaHHgpgp)m(21. 495. 04100081. 9170033. 9NPSHSAgVAaHHgpgp（4 4）判斷是否存在汽蝕）判斷是否存在汽蝕 根據(jù)已知條件做線性插值，在根據(jù)已知條件做線性插值，在qV=220m=220m3 3h h

33、工況下工況下 NPSHr=4.6 m=4.6 m，則，則NPSHa 小于小于NPSHr， 泵在泵在qV= 220m= 220m3 3h h時(shí)發(fā)生汽蝕。時(shí)發(fā)生汽蝕。（5 5）改進(jìn)措施）改進(jìn)措施NPSHa由由4.21米變?yōu)槊鬃優(yōu)?.21米米,大于大于4.6米米,不會(huì)發(fā)不會(huì)發(fā)生汽蝕生汽蝕.將儲(chǔ)水池到泵的高度由將儲(chǔ)水池到泵的高度由4 4米改為米改為3 3米。米。一般無縫鋼管的標(biāo)準(zhǔn)系列管徑：一般無縫鋼管的標(biāo)準(zhǔn)系列管徑：50、75（80）、）、100、125、150、200、250、300、350、400、450、500、600（毫米）（毫米） 在沒有各部件局部阻力系數(shù)時(shí)，可用等值管路長(zhǎng)度近在沒有各部件局

34、部阻力系數(shù)時(shí)，可用等值管路長(zhǎng)度近似計(jì)算，常見管件的等值長(zhǎng)度見下表。似計(jì)算，常見管件的等值長(zhǎng)度見下表。(等值單位等值單位:米米)補(bǔ)充內(nèi)容補(bǔ)充內(nèi)容管件管件名稱名稱管件直徑（毫米）管件直徑（毫米）50100150200250300350400500600焊接彎頭焊接彎頭4.0812.016.020.024.028.0324048全開閘門全開閘門0.51.11.52.02.53.03.54.15.06.0三通三通5.0101520.02530.035405060止回閥止回閥254075100125150175200250300常用管件等值長(zhǎng)度表（補(bǔ)常用管件等值長(zhǎng)度表（補(bǔ)1）舊鋼管沿程阻力系數(shù)舊鋼管沿程

35、阻力系數(shù)數(shù)值表（補(bǔ)數(shù)值表（補(bǔ)2）直徑米直徑米0.10.150.200.250.300.400.500.042 0.037 0.034 0.032 0.030 0.028 0.025鋼管沿程阻力系數(shù)鋼管沿程阻力系數(shù)數(shù)值參考值見下表數(shù)值參考值見下表. 因?yàn)殇摴苡眠^一段時(shí)間后，其內(nèi)表面由于摩損、腐蝕因?yàn)殇摴苡眠^一段時(shí)間后，其內(nèi)表面由于摩損、腐蝕結(jié)垢等原因光潔度要下降，所以用舊鋼管的數(shù)值對(duì)選泵更結(jié)垢等原因光潔度要下降，所以用舊鋼管的數(shù)值對(duì)選泵更可靠?？煽?。例題（補(bǔ)例題（補(bǔ)1 1） 某選煤廠濃縮機(jī)澄清后的溢流用某選煤廠濃縮機(jī)澄清后的溢流用水泵揚(yáng)到主廠房頂部循環(huán)水箱內(nèi)。已知揚(yáng)水量水泵揚(yáng)到主廠房頂部循環(huán)水箱

36、內(nèi)。已知揚(yáng)水量為為280280米米3 3/ /時(shí)，管路輸水幾何高度為時(shí)，管路輸水幾何高度為3535米，管路米，管路直線長(zhǎng)度為直線長(zhǎng)度為100100米，管道系統(tǒng)中有止回閥一個(gè)，米，管道系統(tǒng)中有止回閥一個(gè)，閘門閘門2 2個(gè)，彎頭個(gè)，彎頭3 3個(gè)，三通個(gè)，三通2 2個(gè)；水的密度個(gè)；水的密度1020kg/m1020kg/m3 3。試進(jìn)行管路初步計(jì)算并進(jìn)行泵的選。試進(jìn)行管路初步計(jì)算并進(jìn)行泵的選型參數(shù)計(jì)算。型參數(shù)計(jì)算。解：解：（1 1）計(jì)算流量）計(jì)算流量)/sm(078. 03600/2803Vq（2 2）計(jì)算管徑）計(jì)算管徑Vqd4此時(shí)沒有流速數(shù)據(jù)，選煤廠水管此時(shí)沒有流速數(shù)據(jù)，選煤廠水管常用管道流速為常用

37、管道流速為1 12米米/秒，取流秒，取流速為速為1.8米米/秒。秒。)m(235. 08 . 1078. 044Vqd取取d=250mm的標(biāo)準(zhǔn)無縫管，的標(biāo)準(zhǔn)無縫管，=0.032=0.032。（3 3）計(jì)算實(shí)際流速）計(jì)算實(shí)際流速)m/s(59. 1250. 04078. 0422dqV（4 4）計(jì)算管路壓頭損失）計(jì)算管路壓頭損失1 1）計(jì)算管件等值長(zhǎng)度（根據(jù)等值長(zhǎng)度表）計(jì)算管件等值長(zhǎng)度（根據(jù)等值長(zhǎng)度表） 彎頭彎頭3 3個(gè)等值長(zhǎng)度個(gè)等值長(zhǎng)度6060米，閘門米，閘門2 2個(gè)等值長(zhǎng)度個(gè)等值長(zhǎng)度5 5米米, ,止止回閥一個(gè)等值長(zhǎng)度回閥一個(gè)等值長(zhǎng)度125125米米, ,三通三通2 2個(gè)等值長(zhǎng)度個(gè)等值長(zhǎng)度5

38、050米。管米。管件總等值長(zhǎng)度為件總等值長(zhǎng)度為240240米。米。2 2）計(jì)算管路水力長(zhǎng)度）計(jì)算管路水力長(zhǎng)度)m(340240100l3 3）計(jì)算管路壓頭損失）計(jì)算管路壓頭損失)m(61. 581. 9259. 125. 0340032. 0222gdlh（5 5）計(jì)算管路總揚(yáng)程）計(jì)算管路總揚(yáng)程)m(61.4061. 5351hHH（6 6）初步計(jì)算電機(jī)功率）初步計(jì)算電機(jī)功率)kW(70.31100061.40078. 0102081. 91000HqgNVe有效功率為有效功率為通常泵的效率可初定通常泵的效率可初定=0.700.70則泵的軸功率為則泵的軸功率為)kW(30.4570. 070.

39、31eNN)kW(01.5215. 13 .45kNNT通常電機(jī)應(yīng)有一定的儲(chǔ)備功率通常電機(jī)應(yīng)有一定的儲(chǔ)備功率, ,取系數(shù)為取系數(shù)為1.151.15套用電機(jī)系列套用電機(jī)系列, ,電機(jī)額定功率為電機(jī)額定功率為55KW55KW。 以上計(jì)算為電機(jī)與水泵采用聯(lián)軸器時(shí)的計(jì)算，若用皮以上計(jì)算為電機(jī)與水泵采用聯(lián)軸器時(shí)的計(jì)算，若用皮帶輪傳動(dòng)還應(yīng)考慮傳動(dòng)效率。以上計(jì)算完畢后可進(jìn)行泵的帶輪傳動(dòng)還應(yīng)考慮傳動(dòng)效率。以上計(jì)算完畢后可進(jìn)行泵的選型，待選型完畢后還要進(jìn)行校驗(yàn)計(jì)算。選型，待選型完畢后還要進(jìn)行校驗(yàn)計(jì)算。選煤廠介質(zhì)泵的初步計(jì)算選煤廠介質(zhì)泵的初步計(jì)算 選煤廠介質(zhì)泵的計(jì)算與清水泵的計(jì)算原理是一樣的，選煤廠介質(zhì)泵的計(jì)算與

40、清水泵的計(jì)算原理是一樣的，只是要考慮介質(zhì)黏度與輸送顆粒的臨界流速。只是要考慮介質(zhì)黏度與輸送顆粒的臨界流速。 由于的黏度使介質(zhì)流經(jīng)通流部件時(shí)的阻力損失要比清由于的黏度使介質(zhì)流經(jīng)通流部件時(shí)的阻力損失要比清水大，即其沿程損失系數(shù)和局部損失系數(shù)要大，根據(jù)相關(guān)水大，即其沿程損失系數(shù)和局部損失系數(shù)要大，根據(jù)相關(guān)資料資料jjjj j- -介質(zhì)沿程阻力系數(shù)，介質(zhì)沿程阻力系數(shù)，j -介質(zhì)局部阻力系數(shù)，介質(zhì)局部阻力系數(shù)， j-介質(zhì)比重介質(zhì)比重 管路的臨界流速是指使介質(zhì)中顆粒不產(chǎn)生沉降的流速，管路的臨界流速是指使介質(zhì)中顆粒不產(chǎn)生沉降的流速，臨界流速與介質(zhì)中顆粒物料的直徑、介質(zhì)的濃度有關(guān)。臨界流速與介質(zhì)中顆粒物料的直

41、徑、介質(zhì)的濃度有關(guān)。 通常先計(jì)算管路的臨界管徑，再根據(jù)臨界管徑計(jì)算臨通常先計(jì)算管路的臨界管徑，再根據(jù)臨界管徑計(jì)算臨界流速。界流速。 臨界管徑可按下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。臨界管徑可按下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。）補(bǔ) 1()43. 31 (157. 0475. 02crcrPDDQ 上式適合平均粒度小于上式適合平均粒度小于0.07mm的場(chǎng)合。的場(chǎng)合。）補(bǔ)2()48. 21 (2 . 0432crcrDPDQ）補(bǔ)3()36.135.0(67.0322crcrPDDQ）補(bǔ)4(4 . 0)36. 135. 0(67. 0322mcrcrdPDDQ）補(bǔ)5(5 . 1)36. 13 . 0(28. 14322mcrcr

42、dPDDQ 以上各式中，以上各式中，Q為計(jì)算流量（立方米為計(jì)算流量（立方米/秒），秒），Dcr 臨界管徑（米），臨界管徑（米），P礦漿固液重量比（礦漿固液重量比（%）。）。礦漿中固體物料密度校正系數(shù)，固體物料密度小于礦漿中固體物料密度校正系數(shù)，固體物料密度小于2.7時(shí)時(shí)為為1。dm顆粒平均直徑（毫米）。顆粒平均直徑（毫米）。 以上各式，補(bǔ)以上各式，補(bǔ)-2適合平均粒度適合平均粒度0.07-0.15毫米，補(bǔ)毫米，補(bǔ)-3適合平均粒度適合平均粒度0.15-0.4毫米，補(bǔ)毫米，補(bǔ)-4適合粒度適合粒度0.4-1.5毫米，毫米，補(bǔ)補(bǔ)-5適合粒度大于適合粒度大于1.5毫米。毫米。固體物料密度大于固體物料密度大

43、于2.72.7時(shí)，時(shí)， 可按下式計(jì)算可按下式計(jì)算)5.1(7.11)5.1(7.11mgmgdd臨界流速計(jì)算臨界流速計(jì)算根據(jù)臨界管徑，用下式計(jì)算臨界流速：根據(jù)臨界管徑，用下式計(jì)算臨界流速：2785. 0crcrDQV 通?？刹挥糜?jì)算臨界流速，管道流速在通?？刹挥糜?jì)算臨界流速，管道流速在2323米米/ /秒時(shí)即可秒時(shí)即可滿足要求，過高會(huì)加劇管路磨損。滿足要求，過高會(huì)加劇管路磨損。選泵的幾個(gè)要點(diǎn)選泵的幾個(gè)要點(diǎn)：（1 1）出口管徑的合理選擇）出口管徑的合理選擇 出口管徑的公稱直徑出口管徑的公稱直徑應(yīng)和泵的出口管徑相同或略大，并保證管徑內(nèi)流應(yīng)和泵的出口管徑相同或略大，并保證管徑內(nèi)流速介于速介于2 23

44、 3米米/ /秒之間。秒之間。（2 2）泵轉(zhuǎn)速的合理選擇）泵轉(zhuǎn)速的合理選擇 泵的轉(zhuǎn)速一般在泵的轉(zhuǎn)速一般在590590730730轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/ /分。分。（3 3）泵的葉輪流道合理選擇。）泵的葉輪流道合理選擇。（4 4）倒灌高度）倒灌高度 介質(zhì)桶內(nèi)液面與泵入口應(yīng)保持介質(zhì)桶內(nèi)液面與泵入口應(yīng)保持2 24.54.5米高差。米高差。（5 5）旋流器入口壓力應(yīng)折算。）旋流器入口壓力應(yīng)折算。例題（補(bǔ)例題（補(bǔ)2 2）某選煤廠三產(chǎn)品重介旋流器的額定某選煤廠三產(chǎn)品重介旋流器的額定礦漿循環(huán)量為礦漿循環(huán)量為600m600m3 3/h/h，入口壓力為，入口壓力為0.25MPa0.25MPa。已知合格介質(zhì)泵為壓入式給料，自泵出口至旋已知合格介質(zhì)泵為壓入式給料，自泵出口至旋流器介質(zhì)入口高差為流器介質(zhì)入口高差為12.4m12.4m，管路總長(zhǎng)度為，管路總長(zhǎng)度為18.5m18.5m，管道系統(tǒng)中有閘門，管道系統(tǒng)中有閘門2 2個(gè)，彎頭個(gè)，彎頭3 3個(gè)，三通個(gè)，三通1 1個(gè)，漸縮管一個(gè)（局部損失系數(shù)個(gè)，漸縮管一個(gè)（局部損失系數(shù)0.