任務(wù)二液體輸送機(jī)械

1、第二部分液體輸送機(jī)械1本章的基本要求：了解流體輸送設(shè)備的作用原理、簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)、主要性能參數(shù)、選型的依據(jù)及使用注意事項(xiàng)。要求能根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)的要求和管路特性選擇合適的輸送設(shè)備，并能正確安裝使用。（1）了解流體輸送設(shè)備在生產(chǎn)中的應(yīng)用及分類；（2）掌握離心泵的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、主要特性參數(shù)、特性曲線及其應(yīng)用、流量調(diào)節(jié)、串并聯(lián)特性、泵的安裝、操作注意事項(xiàng)及選型；（3）了解往復(fù)泵、漩渦泵等的工作原理、特性、流量調(diào)節(jié)方法、安裝要點(diǎn)及適應(yīng)范圍等。2本章重、難點(diǎn)離心泵的基本結(jié)構(gòu)與工作原理主要性能參數(shù)特性曲線與工作點(diǎn)3第一節(jié) 概 述為流體提供能量的機(jī)械稱為流體輸送機(jī)械。輸送液體的機(jī)械通稱為泵，輸送氣體的機(jī)械通稱為

2、風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī)?；S中常用的液體輸送機(jī)械，按其工作原理可分為四類：離心式、往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式及流體動(dòng)力式。本章重點(diǎn)介紹離心泵。4第二節(jié) 離心泵（一）、離心泵的工作原理1、工作前，先向泵殼內(nèi)灌滿水2、啟動(dòng)電機(jī)3、排液4、吸液5、氣縛現(xiàn)象特點(diǎn)：無(wú)自吸能力5（二）、離心泵的基本結(jié)構(gòu)1、葉輪其作用是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳給液體，使液體增加靜壓能和動(dòng)能。葉輪分為開(kāi)式、半開(kāi)式、閉式三種。6（二）、離心泵的基本結(jié)構(gòu)2、泵殼是離心泵的外殼，它包圍旋轉(zhuǎn)的葉輪，其形狀呈蝸牛殼形，泵殼的作用是匯集由葉輪拋出的液體，并將其動(dòng)能轉(zhuǎn)換為靜壓能，使液體以較高的靜壓能出去，是離心泵的轉(zhuǎn)能裝置3、軸封裝置其作用是防止泵殼內(nèi)液體沿軸漏出

3、，或外界空氣漏入泵殼內(nèi)。常用的軸封裝置有填料密封和機(jī)械密封7（二）、離心泵的主要性能參數(shù)1、流量Q泵的流量是指單位時(shí)間內(nèi)泵能輸送的液體量，以體積流量計(jì)。2、壓頭（揚(yáng)程）H是指單位重量液體流經(jīng)泵后所獲得的能量，單位米液柱3、軸功率N是指單位時(shí)間內(nèi)由電機(jī)供給離心泵的能量，而單位時(shí)間內(nèi)液體從泵獲得的能量稱為有效功率，以Ne表示。有效功率可以根據(jù)泵的壓頭的流量來(lái)計(jì)算，Ne=gHQ。4、效率液體從泵得到的功率（有效功率Ne）與泵從電機(jī)得到的功率（軸功率N）之比，稱為效率。=Ne/N8（三）、離心泵的特性曲線離心泵特性曲線可由實(shí)驗(yàn)測(cè)定（如圖）實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）測(cè)定開(kāi)始時(shí)，先將出口閥關(guān)閉。（2）然后逐漸開(kāi)

4、啟閥門，改變其流量，測(cè)得一系列的流量Q，及其相應(yīng)的壓頭H和軸功率N。9（三）、離心泵的特性曲線將HQ、NQ及Q曲線繪制在同一張坐標(biāo)紙上，即為一定型號(hào)離心泵在一定轉(zhuǎn)數(shù)下的特性曲線。1、HQ曲線2、NQ曲線3、Q曲線效率最高點(diǎn)稱為額定點(diǎn)，離心泵銘牌上標(biāo)注的即為該點(diǎn)的額定參數(shù)10（三）、離心泵的特性曲線若輸送條件相差較大時(shí)，應(yīng)從以下四個(gè)方面來(lái)考慮修正：液體的粘度液體的密度葉輪直徑變化葉輪轉(zhuǎn)速變化11（四）、離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)1、離心泵的工作點(diǎn)（1）管路特性曲線 由柏努利方程式推導(dǎo)出H =A + BQe2 ， 此式表明了流體流經(jīng)管路時(shí)壓頭H隨流量Qe變化的關(guān)系。根據(jù)此方程式作出的曲線，稱為管路特

5、性曲線（2）將離心泵特性曲線中的揚(yáng)程隨流量變化的曲線與管路特性曲線畫在同一張圖上，則兩條曲線有一個(gè)交點(diǎn)，此交點(diǎn)就稱為離心泵的工作點(diǎn)12（四）、離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)2、離心泵的流量調(diào)節(jié)（1）改變管路特性曲線改變閥門開(kāi)度優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單、靈活缺點(diǎn)：閥門關(guān)小時(shí)，閥門阻力增大，能耗增加，可能使泵偏離高效區(qū)工作。此法多用于流量調(diào)節(jié)幅度不大且經(jīng)常需要調(diào)節(jié)的場(chǎng)合。13（四）、離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)（2）改變離心泵特性曲線 改變轉(zhuǎn)速 改變?nèi)~輪直徑優(yōu)點(diǎn)：在一定范圍內(nèi)可保持泵在高效區(qū)域中工作，不增加閥門阻力。缺點(diǎn)：使用不方便，需用變速器等裝置，投資增加。一般只有在調(diào)節(jié)幅度大時(shí)才使用此法。14（四）、離心泵的工

6、作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)3、離心泵的組合操作（1）并聯(lián)操作15（四）、離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)（2）串聯(lián)操作（3）組合方式的選擇若管路兩端的（Z+P/g）大于泵所能提供的最大壓頭，則必須用串聯(lián)16（五）離心泵的安裝高度和汽蝕現(xiàn)象1、離心泵的允許安裝高度Hg是指離心泵吸入口與貯槽液面間所允許達(dá)到的最大垂直距離。允許安裝高度Hg可通過(guò)柏努利利方程式確定Hg = （P大- P1）/g - u21/2g - Hf（0-1） 17（1）當(dāng)u21/2g、 Hf（0-1）、P大一定時(shí)，泵入口處壓強(qiáng)越低P1，則Hg可以越大， 即泵可安裝得離貯槽液面越高（2）當(dāng)泵入口處壓強(qiáng)低到絕對(duì)零壓（即P1=0）時(shí)，忽略動(dòng)壓頭u21/

7、2g和能量損失Hf（0-1），則泵的安裝高度：Hg = P大/g，與大氣壓有關(guān)離心泵最大允許安裝高度為 Zmax = P大/g=101.3*103/1000*9.81=10.33 m液柱18（五）離心泵的安裝高度和汽蝕現(xiàn)象2、汽蝕現(xiàn)象（1）、允許吸上真空度Hs 為了防止氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生，必須使泵入口處的壓強(qiáng)大于液體的飽和蒸汽壓。習(xí)慣上把允許壓差下的液柱高度（P0-P入）/g 稱為泵的允許吸上真空度Hs允。（2）、允許汽蝕余量h保證不發(fā)生汽蝕現(xiàn)象的最小值，稱為臨界(允許)汽蝕余量(NPSH)c， (NPSH)c = h允 = hmix= u21/2g + （P1/g）mix- Pv/g。19（五）

8、離心泵的安裝高度和汽蝕現(xiàn)象3、泵的安裝（1）計(jì)算的泵的安裝高度，在實(shí)際安裝中要低0.51米 即Z實(shí) =Z計(jì) -（0.51）（2）若計(jì)算出來(lái)的Z為負(fù)值，則表示泵要安裝在貯槽液面以下，此時(shí)泵的吸入方式稱為注入式。輸油的泵一般多為注入式。（3）泵廠生產(chǎn)的油泵進(jìn)出口均朝上，同時(shí)為了減少吸入管阻力損失，吸入管的管徑都比排出管大，泵應(yīng)盡可能靠近液源，縮短吸入管的長(zhǎng)度，少拐彎，減少不必要的管件、閥門。20（六）、離心泵的類型和選用1、常用離心泵及型號(hào)介紹（1）水泵用于輸送清水及物理、化學(xué)性質(zhì)類似于水的清潔液體（2）油泵（Y）用于輸送石油產(chǎn)品（3）耐腐蝕泵（F）用于輸送酸、堿等腐蝕性的液體（4）雜質(zhì)泵（P）用

9、于輸送懸浮液及稠厚的漿液21（六）、離心泵的類型和選用2、離心泵選擇的步驟（1）根據(jù)所輸送的液體的理化性質(zhì)及操作條件，首先確定泵的類型（2）根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)規(guī)定的最大流量定Q和機(jī)械能衡算式，由管路情況確定最大流量下的管路所需壓頭He；如缺少最大流量值時(shí)，常取正常流量的1.1-1.15倍作為額定流量；（3）根據(jù)最大的Qmax和He，根據(jù)系列型譜圖確定泵的型號(hào)（交點(diǎn)落在扇形面內(nèi)所對(duì)應(yīng)的型號(hào)）。所選泵的Q和He應(yīng)稍大于所需的Q和He；若有幾種型號(hào)都能滿足要求，則選擇效率最高的泵。22（六）、離心泵的類型和選用3、離心泵的安裝與運(yùn)轉(zhuǎn)（1）安裝時(shí)要低于計(jì)算值（2）管路應(yīng)盡可能地短而直，管子直徑還不得小于吸入

10、口的直徑，若采用較大直徑的管路，應(yīng)注意變徑處不能存在氣體，否則會(huì)造成氣縛現(xiàn)象。（3）準(zhǔn)備啟動(dòng)泵前要檢查泵的安裝是否可靠，地腳螺栓是否牢固，若泵放置較久，還要盤車，檢查泵是否能正常轉(zhuǎn)動(dòng)。（4）檢查正常后，啟動(dòng)泵前要灌泵，直到泵殼頂部排氣嘴處在打開(kāi)狀態(tài)下有液體冒出為止。23（六）、離心泵的類型和選用（5）啟動(dòng)時(shí)要關(guān)閉出口閥，等電機(jī)正常后再開(kāi)出口閥調(diào)節(jié)流量至高效區(qū)。（6）停車時(shí)，要先關(guān)閉出口閥，再停電機(jī)，否則壓出管中的高壓液體可能性反沖入泵內(nèi)，造成葉輪高速反轉(zhuǎn)，以致?lián)p壞。（7）在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，為了保證密封可靠和使軸不致于過(guò)度磨損，要經(jīng)常檢查密封的泄漏情況，還應(yīng)注意檢查有無(wú)不正常噪音，壓力表是否正常，要定期檢查軸承是否過(guò)熱等。（8）若停車時(shí)間較長(zhǎng)，應(yīng)將泵內(nèi)及管路內(nèi)的液體放空以免銹蝕和冬天凍結(jié)。24二、其他類型的泵往復(fù)泵1、工作原理和主要部件往復(fù)泵有自吸作用25往復(fù)泵2、往復(fù)泵的輸液量 往復(fù)泵靠活塞在泵缸左右兩端間作往復(fù)運(yùn)動(dòng)而吸入和壓出液體?；钊趦啥它c(diǎn)間移動(dòng)的距離稱為沖程?；钊鶑?fù)一次的容積排量，叫沖程容積。3、往復(fù)泵的工作點(diǎn)往復(fù)泵的工作點(diǎn)仍是泵特性曲線和管路特性曲線的交點(diǎn)