泵與風(fēng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)課件

1、書名：泵與風(fēng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)ISBN：978-7-111-39248-4作者：劉宏麗出版社：機(jī)械工業(yè)出版社本書配有電子課件第三章泵與風(fēng)機(jī)的性能分析第一節(jié) 泵與風(fēng)機(jī)的功率與效率一、功率有效功率風(fēng)機(jī)內(nèi)功率軸功率原動機(jī)功率二、效率1、機(jī)械損失和機(jī)械效率包括： 軸與軸承的摩擦損失 軸與軸封的摩擦損失 圓盤摩擦損失效率：克服的措施1）降低葉輪與殼體 內(nèi)側(cè)表面的粗糙度 。2）葉輪與殼體間的間 隙B不要太大。2、容積損失和容積效率包括：流體發(fā)生從高壓區(qū)通過縫隙泄漏到低壓區(qū)的回流，未能有效利用。對于離心泵來說，還有流過為平衡軸向推力而設(shè)置的平衡孔的泄漏回流量等。效率克服的措施盡可能增加密封 裝置的阻力；密封環(huán)的直徑

2、盡 可能縮小，從而 降低其周長，使 流通面積減少。3、水力損失和水力效率包括進(jìn)口損失沖擊損失葉輪中的水力損失動壓轉(zhuǎn)換和機(jī)殼出口損失效率克服的措施合理的設(shè)計葉片形狀和流道保證正確的制造尺寸，注意流道表面的粗糙度 提高檢修質(zhì)量 注意離心風(fēng)機(jī)的幾個主要尺寸與形狀 離心風(fēng)機(jī)進(jìn)氣箱的形狀要盡量使旋渦區(qū) 減少進(jìn)風(fēng)口的形狀與尺寸要合理蝸殼的寬度蝸舌的形狀與尺寸進(jìn)氣箱進(jìn)口與葉輪 進(jìn)口的面積比4、總效率風(fēng)機(jī)的靜壓效率風(fēng)機(jī)的全壓效率第二節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線類型泵或風(fēng)機(jī)所提供的流量和揚程之間的關(guān)系。泵或風(fēng)機(jī)所提供的流量和所需外加軸功率之間的關(guān)系。泵或風(fēng)機(jī)所提供的流量與設(shè)備本身效率之間的關(guān)系。一、理論分析繪制的性能曲

3、線二、實際分析繪制性能曲線三、離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線分析qV=0為閥門關(guān)閉時的工況， 稱空轉(zhuǎn)狀態(tài)qV曲線上有一最高效 率點泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線分為三種 平坦型 陡降型 駝峰型第三節(jié)相似理論在泵與風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用一、相似條件幾何相似運動相似動力相似二、泵與風(fēng)機(jī)的相似定律1、相似條件幾何相似運動相似動力相似2、相似定律流量相似定律揚程（全壓）相似定律軸功率相似定律三、泵與風(fēng)機(jī)的相似定律的實際應(yīng)用當(dāng)被輸送流體的密度改變時性能參數(shù)的換算例1 現(xiàn)有KZG13型鍋爐引風(fēng)機(jī)一臺，銘牌上的參數(shù)為n0=960rrain，p0=140mmH2O，qV0=12000m3h，=65。配用電機(jī)功率為15kW，三角皮帶傳動，傳

4、動效率d=98%，今用此引風(fēng)機(jī)輸送溫度為20的清潔空氣，n不變，求在這種實際情況下風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)，并校核該配用電機(jī)的功率能否滿足要求。解：因為該風(fēng)機(jī)銘牌上的參數(shù)是在大氣壓為101325kPa、介質(zhì)溫度為200條件下給出的(該狀態(tài)下空氣的g=7.31Nm3)。當(dāng)改送20空氣時其相應(yīng)的g=11.77Nm3，由相似定律可知該風(fēng)機(jī)的實際性能參數(shù)為：qV=qV0 =12000m3/h可見，配用電機(jī)的功率不能滿足要求。當(dāng)轉(zhuǎn)速改變時性能參數(shù)的換算相似拋物線例2 型號為IS6550160離心式清水泵銘牌上的參數(shù)為n0=2900rmin，H0=32m，qV0=25m3h，N0=4kW，0=66。如果該泵在n=1

5、450rmin情況下運行，試問相應(yīng)的流量qV、揚程H、軸功率N各為多少?例2 型號為IS6550160離心式清水泵銘牌上的參數(shù)為n0=2900rmin，H0=32m，qV0=25m3h，N0=4kW，0=66。如果該泵在n=1450rmin情況下運行，試問相應(yīng)的流量qV、揚程H、軸功率N各為多少?解：根據(jù)上述公式可得：當(dāng)葉輪直徑和轉(zhuǎn)速都改變時性能曲線的換算當(dāng)已知泵或風(fēng)機(jī)在某一葉輪直徑D2m和轉(zhuǎn)速nm下的性能曲線I時，即可按相似律換算出同一系列相似機(jī)，在另一輪徑D2及轉(zhuǎn)速n2下的性能曲線。相似泵qV-H曲線的換算例3 離心通風(fēng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速n=1450rmin時的qVp性能曲線，如圖3-14所示。

6、試求：(1)繪出風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降為1200rmin時的高效率區(qū)范圍(最高效率下降5)。(2)在qV=18m3s、p=12kPa工況下，若葉輪出口直徑D2不變，則通風(fēng)機(jī)應(yīng)使用什么轉(zhuǎn)速。第四節(jié)比轉(zhuǎn)速一、泵的比轉(zhuǎn)速二、風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)速三、比轉(zhuǎn)速公式的分析比轉(zhuǎn)速不是轉(zhuǎn)速，而是泵或風(fēng)機(jī)相似的準(zhǔn)則數(shù)凡是泵或風(fēng)機(jī)相似，它們的比轉(zhuǎn)速相等。反之，則不然。同一臺泵或風(fēng)機(jī)，可以有許多的不同工況點，相應(yīng)就可以得到許多的不同比轉(zhuǎn)速。如果泵或風(fēng)機(jī)是多級的泵或風(fēng)機(jī)的葉輪為單級雙吸比轉(zhuǎn)速是有因次的，泵的比轉(zhuǎn)速的單位是m3/4s-3/2四、比轉(zhuǎn)速的應(yīng)用根據(jù)比轉(zhuǎn)速對泵或風(fēng)機(jī)進(jìn)行分類。比轉(zhuǎn)速是編制泵與風(fēng)機(jī)系列的基礎(chǔ)比轉(zhuǎn)速是泵與風(fēng)機(jī)設(shè)計計算的

7、基礎(chǔ)第五節(jié) 泵與風(fēng)機(jī)的無因次性能曲線一、無因次參數(shù)（一）流量系數(shù)（二）壓力系數(shù)（三）功率系數(shù)（四）效率 （五）比轉(zhuǎn)速ns 二、無因次性能曲線無因次參數(shù)去掉了各種的物理性質(zhì)。用無因次參數(shù)可畫得無因次性能曲線 等。因為這些參數(shù)去除了計量單位的影響，所以對每一種型式的風(fēng)機(jī)，僅有一組無因次性能曲線。無因次性能曲線與計量單位、幾何尺寸、轉(zhuǎn)速、流體密度等因素?zé)o關(guān)，所以使用起來十分方便。無因次性能曲線在風(fēng)機(jī)的選型設(shè)計計算中應(yīng)用得尤為廣泛。第六節(jié)水泵內(nèi)的汽蝕一、泵的汽蝕現(xiàn)象液體從汽化產(chǎn)生氣泡至氣泡的破碎，過流部件受到腐蝕、損壞，這就是汽蝕。泵內(nèi)汽蝕對泵的運行將產(chǎn)生影響，威脅泵的正常運轉(zhuǎn)。泵汽蝕時，由于氣泡的突

8、然破裂會產(chǎn)生噪音和振動，甚至可發(fā)生共振；汽蝕發(fā)生后，不但過流部件受到腐蝕疲勞損壞。還會使性能下降，甚至發(fā)生“堵塞”現(xiàn)象，出現(xiàn)“斷裂”工況。二、泵的允許吸上真空高度Hs和泵的安裝高度HgHs恰是泵吸入口處真空計的讀數(shù)，又稱吸上真空高度為了保證泵運轉(zhuǎn)時不發(fā)生汽蝕，同時又有盡可能大的吸上真空高度，規(guī)定：Hs為允許吸上真空高度 HgHg=Hs-( ) Hs值是由制造廠在標(biāo)準(zhǔn)條件（大氣壓為101.325kPa，溫度為20）下實驗得出的，當(dāng)泵的使用條件與標(biāo)準(zhǔn)條件不符時，應(yīng)對樣本上提供的Hs值進(jìn)行修正：Hs=Hs+(Hamb-10.33)+(0.24-Hv)注意，一般臥式泵的安裝高度Hg的數(shù)值，是指泵的軸心線距吸液池液面的高差；大型泵應(yīng)以吸液池液面至葉輪入口邊最高點的距離為準(zhǔn)三、泵的汽蝕余量（一）有效汽蝕余量表示液體由吸入液面流至泵吸入口（泵進(jìn)口法蘭）處，單位重量（N）的液體所具有的超過氣化壓強(qiáng)的富裕能量（二）必需汽蝕余量單位重量(N)液體從泵吸入口流至葉輪葉片進(jìn)口壓強(qiáng)最低處的壓力降落量，稱為必需汽蝕余量，又稱泵的汽蝕余量（三）允許汽蝕余