稱為流體輸送機械課件

1、第二章 流體輸送機械西南科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 第1頁，共103頁。 在化工生產(chǎn)中，常常需要將流體從低處輸送到高處。或從低壓處輸送至高壓處，或沿管道送至較遠的地方。為達到此目的，必須對流體加入外功，以克服流體阻力及補充輸送流體時所不足的能量。為流體提供能量的機械稱為流體輸送機械。 流體輸送機械種類很多，根據(jù)工作原理不同通常分為4類，即離心式、往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式和流體動力作用式。 一般輸送液體的機械稱為泵，輸送氣體的機械稱為風(fēng)機及壓縮機。第2頁，共103頁。 內(nèi)容提要離心泵的操作原理和主要部件 離心泵的主要性能參數(shù)和特性曲線 影響離心泵特性的因素 其它類型的泵 第3頁，共103頁。流體輸送機械根

2、據(jù)其作用的對象不同主要分為二大類： （1）對液體做功的輸送機械泵 （2）對氣體做功的輸送機械風(fēng)機、壓縮機（通風(fēng)機、鼓風(fēng)機、壓縮機、真空泵） 由于不同的物料（腐蝕性酸堿、粘度高潤滑油）不同的輸送要求（高壓、大流量）等對輸送機械具有不同的性能要求，所以泵、風(fēng)機、壓縮機的種類繁多。本章主要以離心泵為研究對象。 第4頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1 離心泵2.1 離心泵(Centrifugal pumps )2.1.1 工作原理及構(gòu)造(1) 工作原理1葉輪，2蝸殼形泵體（泵殼），3泵軸，4吸入管路，5底閥（單向閥）和濾網(wǎng)，6排出管路 第5頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.1 工作原理及構(gòu)造

3、 若在泵啟動前，泵內(nèi)沒有液體，而是被氣體填充，此時啟動是否能夠吸上液體呢？ 此時泵內(nèi)充滿氣體（其密度遠小于液體），葉輪轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的離心力小，即產(chǎn)生的真空度不夠大，貯槽液面與泵吸入口間的壓力差小，不足以克服流體在吸入管路中的阻力損失以及液體位能的變化而吸上液體，這種現(xiàn)象稱為“氣縛”現(xiàn)象。因此在離心泵啟動之前，我們必須進行灌泵操作（使泵內(nèi)充滿被輸送的液體）。 第6頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.1 工作原理及構(gòu)造(2) 構(gòu)造及其作用 葉輪（Impeller）:離心泵的心臟，是流體獲得機械能的主要部件，其轉(zhuǎn)速一般可達12003600轉(zhuǎn)/min，高速1070020450轉(zhuǎn)/min。根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分

4、為： 開式半開式閉式圖2-2 離心泵葉輪第7頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.1 工作原理及構(gòu)造 哪種形式的葉輪做功效率高？ 閉式葉輪效率最高，半開式葉輪效率次之，開式葉輪效率最低；原因在于葉片間的流體倒流（外緣壓力高，葉輪中心壓力低）回葉輪中心，做了無用功；增加了前后蓋板使倒流的可能性減小。泵殼 從葉輪中拋出的流體匯集到泵殼中，泵殼是蝸殼形的故其流道不斷地擴大，高速的液體在泵殼中將大部份的動能轉(zhuǎn)化為靜壓能，從而避免高速流體在泵體及管路內(nèi)巨大的流動阻力損失。因此泵殼不僅是液體的匯集器，而且還是一個能量轉(zhuǎn)換裝置。 第8頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.1 工作原理及構(gòu)造軸封裝置 前面

5、已提到泵啟動后在葉輪中心產(chǎn)生負壓（吸入口在泵體一側(cè)），故其會吸入外界的空氣；液體經(jīng)過葉輪的做功，獲得機械能經(jīng)過泵殼的匯集，能量轉(zhuǎn)換成靜壓能較高的流體進入排出管，對半開式，與閉式葉輪，葉輪四周的高壓流體可能泄漏到蓋板與泵體間的空隙（葉輪可旋轉(zhuǎn)，泵體相對固定，葉輪軸與泵體間必有間隙），故其會向外界漏液。 密封方式有：填料密封與機械密封，填料密封適用于一般液體，而機械密封適用于有腐蝕性易燃、易爆液體。 填料密封：簡單易行，維修工作量大，有一定的泄漏，對燃、易爆、有毒流體不適用； 機械密封：液體泄漏量小，壽命長，功率小密封性能好，加工要求高。 第9頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.1 工作原理及

6、構(gòu)造 以上三個構(gòu)造是離心泵的基本構(gòu)造，為使泵更有效地工作，還需其它的輔助部件： 導(dǎo)輪：液體經(jīng)葉輪做功后直接進入泵體，與泵體產(chǎn)生較大沖擊，并產(chǎn)生噪音。為減少沖擊損失，設(shè)置導(dǎo)輪，導(dǎo)輪是位于葉輪外周的固定的帶葉片的環(huán)。這此葉片的彎曲方向與葉輪葉片的彎曲方向相反，其彎曲角度正好與液體從葉輪流出的方向相適應(yīng)，引導(dǎo)液體在泵殼通道內(nèi)平穩(wěn)地改變方向，使能量損耗最小，動壓能轉(zhuǎn)換為靜壓能的效率高。 底閥（單向閥）：當泵體安裝位置高于貯槽液面時，常裝有底閥，它是一個單向閥，可防止灌泵后，泵內(nèi)液體倒流到貯槽中。若泵安裝于液面之下，底閥是否有必要？啟動前是否也要灌泵？ 濾網(wǎng)：防止液體中雜質(zhì)進入泵體。 第10頁，共103

7、頁。2 流體輸送機械2.1.2 離心泵的理論壓頭與實際壓頭 2.1.2 離心泵的理論壓頭與實際壓頭 H = he泵對單位重量流體提供的機械能管路系統(tǒng)輸送單位重量流體所需的機械能2.1.2.1 理論壓頭 假設(shè)： （1）葉輪內(nèi)葉片數(shù)目無窮多，葉片的厚度無窮小,即葉片沒有厚度； （2）液體為粘度等于零的理想流體。 第11頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.2 離心泵的理論壓頭與實際壓頭 (2-2)即(2-2a) H 葉輪對液體所加的壓頭，m；p1 、p2 液體在1、2兩點處的壓力，Pa；c1 、c2 液體在1、2兩點處的絕對速度，m/s； 液體的密度，kg/m3；c2w2u2前彎后彎r22c1w

8、1u1圖2-8 液體進入與離開葉輪時的速度122 1 1第12頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.2 離心泵的理論壓頭與實際壓頭 液體從點1運動到點2，靜壓頭增加（ p2 p1）/g的原因： 質(zhì)量為1kg的液體因受離心力作用而接受的外功：質(zhì)量為1kg的液體從點1運動到點2由于通道的截面增大，一部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能質(zhì)量為1kg的液體通過葉輪后其靜壓能的增量：(2-3)c2w2u2r22c1w1u1122 1 1第13頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.2 離心泵的理論壓頭與實際壓頭 (2-4)根據(jù)余弦定律(2-5)(2-6)在離心泵設(shè)計中，一般都使設(shè)計流量下的(2-7)離心泵的理論壓頭第

9、14頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.2 離心泵的理論壓頭與實際壓頭 泵的流量，m3/s葉輪周邊的寬度，m葉輪直徑，m(2-10,11)(2-9)葉片裝置角c2w2u2r22c1w1u1122 1 1第15頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.2 離心泵的理論壓頭與實際壓頭 根據(jù)裝置角2的大小，葉片形狀可分為三種：(a)(a)20，Q，H (b)(b)2= 90o為徑向葉片，cot2 =0，H不隨Q變化(c)(c) 2 90o為前彎葉片，cot2 0，Q，H第16頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.2 離心泵的理論壓頭與實際壓頭 圖2-9 離心泵H - Q圖(2-10,11)第17

10、頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.2 離心泵的理論壓頭與實際壓頭 2.1.2.2 實際壓頭 由于前彎葉片的絕對速度c2大，液體在泵殼內(nèi)產(chǎn)生的沖擊劇烈得多，轉(zhuǎn)化時的能量損失大為增加，效率低。故為獲得較高的能量利用率，離心泵總是采用后彎葉片。流體通過泵的過程中壓頭損失的原因：（1）葉片間的環(huán)流：由于葉片數(shù)目并非無限多，液體有環(huán)流出現(xiàn)，產(chǎn)生渦流損失。（2）阻力損失：實際流體從泵進口到出口有阻力損失。（3）沖擊損失：液體離開葉輪周邊沖入蝸殼四周流動的液體中，產(chǎn)生渦流。a理論壓頭b環(huán)流損失d沖擊損失c阻力損失HQ第18頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.2 離心泵的理論壓頭與實際壓頭 實際壓頭

11、的意義：泵提供的壓頭必須滿足流體輸送的需要，而流體輸送伴隨著位壓頭（升揚高度），靜壓頭、動壓頭的變化和阻力損失（管路阻力損失，不含有泵的流動阻力損失，泵的阻力損失計入泵的效率），因此第19頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.3 離心泵的主要性能參數(shù) 2.1.3 離心泵的主要性能參數(shù)bch0真空表壓力表圖2-11 測定離心泵性能參數(shù)的裝置（2-12）由于兩截面間的管長很短，其阻力損失通?？梢院雎裕瑑山孛骈g的動壓頭差一般也可以略去，則可得（2-12a）（1）壓頭和流量由b、c兩截面間的柏努利方程：第20頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.3 離心泵的主要性能參數(shù) （2）有效功率Ne、軸功率

12、N 和效率 有效功率Ne：離心泵單位時間內(nèi)對流體做的功Ne =HQg，W 軸功率N：單位時間內(nèi)由電機輸入離心泵的能量，W。NeN泵的效率：泵對外加能量的利用程度， 100%。為什么？泵運轉(zhuǎn)過程中存在以下三種損失： 容積損失 該損失是指葉輪出口處高壓液體因機械泄漏返回葉輪入口所造成的能量損失。在三種葉輪中，開式葉輪的容積損失較大，但在泵送含固體顆粒的懸浮液時，葉片通道不易堵塞；閉式葉輪的滲漏量較小，但在磨損后滲漏便嚴重。 水力損失 該損失是由于實際流體在泵內(nèi)有限葉片作用下各種摩擦損失（即前述環(huán)流損失、摩擦損失、沖擊損失）。 機械損失 該損失包括旋轉(zhuǎn)葉輪蓋板外表面與液體間的摩擦以及軸承機械摩擦所造

13、成的能量損失。第21頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.3 離心泵的主要性能參數(shù) 離心泵的軸功率N可直接用效率來計算：一般小型離心泵的效率5070%，大型離心泵效率可達90%。泵的軸功率，W泵的壓頭，m泵的流量，m3/s流體密度，kg/ m3泵的效率第22頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.3 離心泵的主要性能參數(shù) （3）葉輪轉(zhuǎn)速n10003000轉(zhuǎn)/min（或r.p.m）；2900轉(zhuǎn)/min最常見。 泵在出廠前，必須確定其各項性能參數(shù)，即以上各參數(shù)值，并把它標在銘牌上；這些參數(shù)是在最高效率條件下用20 的水測定的。第23頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.4離心泵特性曲線2.1.

14、4 離心泵特性曲線（Characteristic curves） 由于離心泵的各種損失難以定量計算，使得離心泵的特性曲線HQ、NQ、Q的關(guān)系只能靠實驗測定，在泵出廠時列于產(chǎn)品樣本中以供參考。右圖所示為4B20型離心泵在轉(zhuǎn)速n2900r/min時的特性曲線。若泵的型號或轉(zhuǎn)速不同，則特性曲線將不同。借助離心泵的特性曲線可以較完整地了解一臺離心泵的性能，供合理選用和指導(dǎo)操作。 4B20離心泵n2900r/min3026221814100204060801001201401284080%70%60%50%40%30%20%0H/mNkWQ/(m3/h)圖212 4B型離心泵的特性曲線第24頁，共103

15、頁。2 流體輸送機械2.1.4離心泵特性曲線由圖212可知： （1）HQ曲線：Q，H(Q很小時 可能例外)。當Q0時，H也只能達到一定值，這是離心泵的一個重要特性。 （2）N Q曲線：Q，N 。當Q0時，N最小。這要求離心泵在啟動時，應(yīng)關(guān)閉泵的出口閥門，以減小啟動功率，保護電動機免因超載而受損。 （3）Q曲線：有極值點(最大值)，于此點下操作效率最高，能量損失最小。在此點對應(yīng)的流量稱為額定流量。泵的銘牌上即標注額定值，泵在管路上操作時，應(yīng)在此點附近操作，一般不應(yīng)低于92max 。 4B20離心泵n2900r/min3026221814100204060801001201401284080%70

16、%60%50%40%30%20%0H/mNkWQ/(m3/h)圖212 4B型離心泵的特性曲線第25頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.5 離心泵特性曲線的影響因素2.1.5 離心泵特性曲線的影響因素（1）密度對特性曲線的影響理論Q=2r2b2c2sin2 與無關(guān)，實際 Q也與無關(guān)，但ms=Q 與有關(guān)。理論H = u2c2cos2/g與無關(guān)，實際H也與無關(guān)。 N =HQg/ 。教材附錄泵性能表上列出的軸功率是指輸送20清水時的N 。所選泵用于輸送比水的大的液體應(yīng)先按N= N/核算軸功率，若N 表中的電機功率，應(yīng)更換功率大的電機，否則電機會燒掉。第26頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.

17、5 離心泵特性曲線的影響因素（2）流體粘度對特性曲線的影響、hf、Q、H、N (的幅度超過Q H的幅度 ，N)。泵廠家提供的特性曲線是用清水測定的，若實際輸送流體比清水大得較多，特性曲線將有所變化，應(yīng)校正后再用。校正方法可參閱有關(guān)書刊。 若液體的運動粘度小于210-5m2/s，如汽油、煤油、輕柴油等，則對粘度的影響可不進行修正。第27頁，共103頁。2 流體輸送機械（3）轉(zhuǎn)速n對特性曲線的影響不同轉(zhuǎn)速下的速度三角形 泵的特性曲線是在一定轉(zhuǎn)速下測得的，實際使用時會遇到n改變的情況，若n變化20，可認為液體離開葉輪時的速度三角形相似，2不變（如圖所示)，則泵的效率不變（等效率）。（2-14a）（2

18、-14b）（2-14c）比例定律第28頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.5 離心泵特性曲線的影響因素（4）葉輪直徑D2對特性曲線的影響 泵的特性曲線是針對某一型號的泵(D2一定)而言的。一個過大的泵，若將其葉輪略加切削而使D2變小，可以降低Q和H而節(jié)省N。若D2變化20%，可以認為液體離開葉輪時的速度三角形相似，2不變，不變， D2b2不變，則根據(jù)以上各式可得離心泵的切割定律如下：，第29頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.6 離心泵的工作點與流量調(diào)節(jié)2.1.6 離心泵的工作點與流量調(diào)節(jié)（1）管路特性曲線方程令而令第30頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.6 離心泵的工作點與流量

19、調(diào)節(jié)（2）離心泵的工作點 將泵的HQ線和管路的heQ線畫在一張圖上，得到交點A如圖2-13所示，該點稱為泵在管路上的工作點， 此時H = he。在工作點處泵的輸液量即為管路的流量Q，泵提供的壓頭（揚程）H必恰等于管路所要求的壓頭he。當工作點是在高效區(qū)（不低于92max ），則該工作點是適宜工作點，說明泵選擇的較好。OQQHH1管路heQ圖2-13 離心泵的工作點泵HQ泵 QA第31頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.6 離心泵的工作點與流量調(diào)節(jié)注意： 管路特性曲線he=A+BQ2為開口向上的拋物線，它在縱軸截距反映了管路上下游總勢能差；B反映了管路阻力的大小；B，同樣流量下管路的阻力越大

20、，B較大的管路稱為高阻管路，反之則稱為低阻管路； 泵特性曲線中流量的單位可能是m3/s或m3/h ；求工作點時，管路特性曲線的整理應(yīng)注意保持單位一致； 離心泵工作點的求法：解析法即當泵的特性曲線已知，可與管路特性曲線聯(lián)立求工作點；若泵特性曲線未知，只有特性曲線圖，則用圖解法即將管路特性曲線畫在泵特性曲線圖上，兩線的交點即為工作點。 OQQHH1管路heQ圖2-13 離心泵的工作點泵HQ泵 QA第32頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.6 離心泵的工作點與流量調(diào)節(jié)（3）流量調(diào)節(jié) 流量調(diào)節(jié)就是設(shè)法改變工作點的位置，有以下兩種方法： 改變管路特性曲線 在離心泵出口處的管路上安裝調(diào)節(jié)閥。改變出口閥

21、門的開度即改變管路阻力系數(shù)（K亦變）可改變管路特性曲線的位置，達到調(diào)節(jié)流量的目的。 OQ2Q1Qhe2H221低阻高阻H1 優(yōu)點：操作簡便、靈活，應(yīng)用范圍廣。對于調(diào)節(jié)幅度不大而經(jīng)常需要改變流量的場合，此法尤為適用。 缺點：不僅增加了管路阻力損失（在閥門關(guān)小時），且使泵在低效率點工作，在經(jīng)濟上很不合理。因閥門關(guān)小多消耗的功率為第33頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.6 離心泵的工作點與流量調(diào)節(jié)改變泵的特性曲線 由前述比例定律、切削定律可知，改變泵的轉(zhuǎn)速、切削葉輪都可以達到改變泵的特性曲線的目的。如圖214所示，泵的轉(zhuǎn)速由n1減小至n2時，泵的HQ線下移，工作點由點A1移至點A2，流量由Q1

22、減小至Q2。 優(yōu)點：不額外增加管路阻力，在一定范圍內(nèi)可保持泵在高效率區(qū)工作（n改變 n2圖2-14 改變泵的特性曲線A2Q2第34頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.6 離心泵的工作點與流量調(diào)節(jié) 例1 由水庫將水打入一水池，水池水面比水庫水面高50m，兩水面上的壓力均為常壓，要求的流量90m3/h，輸送管徑為156mm，在閥門全開時，管長和各種局部阻力的當量長度的總和為1000m，對所使用的泵在Q=65135m3/h范圍內(nèi)屬于高效區(qū)，在高效區(qū)中，泵的性能曲線可以近似地用直線H=124.5-0.392Q表示，此處H為泵的揚程單位是m，Q為泵的流量單位是m3/h，泵的轉(zhuǎn)速為2900r/min，

23、摩擦系數(shù)=0.025，水的密度=1000kg/m3。試確定：（1）此泵能否滿足要求？（2）如泵的效率在Q=90m3/h時可取為68%，求泵的軸功率，如用閥門進行調(diào)節(jié)，由于閥門關(guān)小而損失的功率為多少？（3）如將泵的轉(zhuǎn)速調(diào)為2600r/min，并輔以閥門調(diào)節(jié)使流量達到要求的90m3/h，比第（2）問的情況節(jié)約能量百分之多少？ 第35頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.6 離心泵的工作點與流量調(diào)節(jié)OQ2=90QH2H(m)A2關(guān)小閥門改變泵的工作點A1he2Q(m3/h)OQ2 =90Q1H2H(m)減小轉(zhuǎn)速并輔以閥門調(diào)節(jié)流量A1he2=64A1Q(m3/h)Q1A2第36頁，共103頁。2 流

24、體輸送機械2.1.6 離心泵的工作點與流量調(diào)節(jié) 例2 需將30m3/h、20oC的水由敞口水池送至塔頂，塔頂壓力為0.5kgf/cm2（表壓），與取水池水面的高差為10m。輸水管管徑為89mm4mm，長18m，管線局部阻力系數(shù)=13（閥全開時），摩擦系數(shù)=0.001227+0.7543/Re0.38。試求：(1) 輸送所需的理論功率(kw) ；(2) 若有臺泵在轉(zhuǎn)速n=2900r/min時的特性可近似用下式表示： 揚程 H=22.4 + 5Q - 20Q2 (a) 效率 =2.5Q - 2.1Q2 (b)式中H的單位為m，Q的單位為m3/min。求最高效率點的效率并評價此泵的適用性；(3) 若

25、此泵適用，用關(guān)小閥門調(diào)節(jié)流量，求調(diào)節(jié)閥消耗的功率；(4) 若不用改變閥門的開度而改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量，試求轉(zhuǎn)速應(yīng)調(diào)到多少? 第37頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.6 離心泵的工作點與流量調(diào)節(jié)OQ2Q1H2H(m)A2A1he2Q(m3/min)ab關(guān)小閥門后管路heQ等效率曲線原管路heQn1時泵HQn2時泵HQ第38頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.7 離心泵的安裝高度2.1.7 離心泵的安裝高度zspsKe圖2-15 離心泵的安裝高度s 如圖2-15所示，液面較低的液體能被吸入泵的進口，是由于葉輪將液體從其中央甩向外周，在葉輪中心進口處形成負壓（真空），從而在液面與葉輪進口之間形

26、成一定的壓差，液體籍此壓差被吸入泵內(nèi)。現(xiàn)在的問題是離心泵的安裝高度zs（zs即葉輪進口與液面間的垂直距離）是否可以取任意值？第39頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.7 離心泵的安裝高度2.1.7.1 汽蝕（Cavitation）現(xiàn)象 在液面s與泵內(nèi)壓強最低處即葉輪中心進口處K-K面之間列機械能衡算式，得zspsKe圖2-15 離心泵的安裝高度s若液面壓強ps一定，吸入管路流量一定（即uk一定），安裝高度zs，hf(s-k)，pk，當pk至等于操作溫度下被輸送液體的飽和蒸汽壓pv時（即pkpv），液體將發(fā)生什么現(xiàn)象？又會使泵產(chǎn)生什么現(xiàn)象？第40頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.7 離

27、心泵的安裝高度 液體將發(fā)生部分汽化現(xiàn)象，所生成的大量蒸汽泡在隨液體從葉輪進口向葉輪外周流動時，又因壓強升高，氣泡立即凝聚，氣泡的消失產(chǎn)生局部真空，周圍的液體以極大的速度沖向氣泡原來所在的空間，在沖擊點處產(chǎn)生很高的局部壓強（高達幾百個大氣壓），沖擊頻率高達每秒幾萬次之多。尤其當汽泡的凝結(jié)發(fā)生在葉輪表面時，眾多的液體質(zhì)點尤如細小的高頻水錘撞擊著葉片；另外汽泡中還可能帶有氧氣等對金屬材料發(fā)生化學(xué)腐蝕作用。泵在這種狀態(tài)下長期運轉(zhuǎn)，將導(dǎo)致葉片過早損壞。這種現(xiàn)象稱為泵的汽蝕現(xiàn)象。zspsKe圖2-15 離心泵的安裝高度s離心泵在產(chǎn)生汽蝕條件下運轉(zhuǎn)，會產(chǎn)生什么樣的后果呢？第41頁，共103頁。2 流體輸送機

28、械2.1.7 離心泵的安裝高度 汽蝕現(xiàn)象發(fā)生時，泵體振動并發(fā)生噪音，流量Q、揚程（壓頭）H和效率都明顯下降，嚴重時甚至吸不上液體。因此汽蝕現(xiàn)象是有害的，必須加以避免。那么，如何避免汽蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生呢？ 從前面的分析可知，泵的安裝高度zs受到汽蝕現(xiàn)象的限制，為壁面汽蝕現(xiàn)象的發(fā)生: 泵的安裝位置不能太高，以保證葉輪中各處壓強高于被輸送液體的飽和蒸汽壓pv; 可采取ps； hf(s-k)。 我國的離心泵規(guī)格中采用下述兩種指標允許汽蝕余量（有的教材給出必需汽蝕余量）和允許吸上高度來表示泵的吸上性能，下面簡述這兩種指標的意義，并說明如何利用它們來確定泵的安裝高度不至于發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。第42頁，共103頁。2

29、 流體輸送機械2.1.7 離心泵的安裝高度2.1.7.2 汽蝕余量 zspsKe圖2-15 離心泵的安裝高度s或泵吸入口的全壓頭汽蝕余量h最小汽蝕余量hmin(2-20)在s與e之間列柏努利方程得：第43頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.7 離心泵的安裝高度允許汽蝕余量h允許允許安裝高度zs允許(2-21)這種求zs允許的方法稱為允許汽蝕余量法。第44頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.7 離心泵的安裝高度討論： （1） h允許由實驗測定，不同型號的泵其值不同，由廠家出廠前由實驗測定；測定條件為：液面壓力為標準大氣壓，流體為水，水溫20 ； （2）當進口管路無阻力，液面壓力為標準大氣

30、壓，ue=0，不考慮飽和蒸汽壓影響時，zs=10.33m是泵安裝高度的極限； （3）當進口管路阻力增大時，允許安裝高度降低，故應(yīng)盡可能減小吸入管路的阻力；如： * 吸入管路盡量短，少走彎路； * 進口管路直徑一般大于出口管路直徑； * 進口管路上避免不必要的管件，如泵裝于液面下可免裝止逆閥（并且啟動前不用灌泵），流量調(diào)節(jié)閥裝于出口管路； 第45頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.7 離心泵的安裝高度 （4）實際生產(chǎn)過程中，管路的流量有可能發(fā)生變化，那么此時吸入管路的阻力也發(fā)生變化；若流量增大則允許安裝高度減小，所以為避免在實際操作中由于流量的提高或其他參數(shù)（如液體溫度，液面壓力等）的變化而

31、出現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象，允許安裝高度按可能出現(xiàn)的最大流量計算并且實際安裝高度應(yīng)低于允許安裝高度： （5）對油泵通常給出允許汽蝕余量，當實際操作條件與允許汽蝕余量測定條件不同時，應(yīng)進行校正：對于油品1 ，所以經(jīng)過校正后的允許安裝高度值更大，而未經(jīng)過校正計算得到的允許安裝高度則較??；因此對此類情況將不作校正（作為額外的安全余量）。第46頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.7 離心泵的安裝高度2.1.7.3 允許吸上高度Hs定義當pk=pv，pe=pemin時剛好發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，此時的吸上高度為不會發(fā)生汽蝕現(xiàn)象的最大值： 為了安全允許吸上高度為： 所以允許安裝高度也可用允許吸上高度法計算(2-22)第47頁

32、，共103頁。2 流體輸送機械2.1.7 離心泵的安裝高度討論： （1） Hs只能由實驗測定，不同型號的泵其允許吸上真空度不同，由廠家出廠前由實驗測定；測定條件為：液面壓力為1atm，流體為水，水溫20 ，飽和蒸汽壓為0.24 mH2O ； （2）當進口管路阻力增大時，允許安裝高度降低，故應(yīng)盡可能減小吸入管路的阻力； （3）允許安裝高度按可能出現(xiàn)的最大流量計算并且實際安裝高度應(yīng)低于允許安裝高度： （4）zs =10.33m是泵安裝高度的極限； （5）對清水泵通常給出允許吸上真空度的參數(shù)，當操作條件與允許吸上高度測定條件不同時，應(yīng)進行校正 第48頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.7 離心泵

33、的安裝高度為操作溫度下被輸送液體的飽和蒸汽壓，mH2O 為操作條件下輸送液體時允許吸上高度，m液柱 為操作條件下的液面壓力，mH2O 再考慮操作條件下輸送流體密度與測定條件下流體密度的差異： 由該式可知，液面壓力越小、飽和蒸汽壓越高、密度越大，則允許的安裝高度越低；經(jīng)校正后操作條件下的允許安裝高度為：第49頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.7 離心泵的安裝高度例3 封閉容器內(nèi)貯有密度為1060kg/m3的熱鹽水溶液，溶液的飽和蒸汽壓為0.48kgf/cm2，溶液上方的絕對壓力為0.6kgf/cm2。要用一水泵從容器中抽出此溶液。所選用泵的允許吸上真空度為5.0m，吸入管路的壓頭損失估計為

34、0.5m，求泵的安裝高度。 zsp000第50頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.7 離心泵的安裝高度例4 如圖所示，要將某減壓精餾塔塔釜中的液體產(chǎn)品用離心泵輸送至高位槽，釜中真空度為550mmHg，釜中液體處于沸騰狀態(tài)。泵位于地面上，吸入管路阻力損失為0.87 m液柱，液體的密度為986kg/m3，已知該泵的允許汽蝕余量= 4.2m，試問該泵的安裝位置是否適宜？如不適宜應(yīng)如何重新安排？ 3.5m第51頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.8 離心泵的類型 2.1.8 離心泵的類型 離心泵類型的劃分 按輸送流體的性質(zhì)：清水泵、耐腐蝕泵、油泵、雜質(zhì)泵等； 按葉輪的吸入方式：單吸泵、雙吸泵；

35、 按葉論數(shù)目：單級泵、多級泵；（1）清水泵（Clean water pumps） 輸送清水或物性與水相近且無腐蝕、雜質(zhì)少的液體。 單級單吸泵：IS（或B）型，中小型水泵，結(jié)構(gòu)簡單操作容易；揚程898m，流量45360m3/h 多級泵：D型，揚程高，14351m，10.8850m3/h 雙吸泵：SH型，流量大，9140m，12012500m3/h 型號： IS100-65-250 （或2B31 2B31A 2B31B） 第52頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.8 離心泵的類型 意義：為泵吸入口直徑，英寸基本型號在最高效率下的揚程，m；泵類型葉輪直徑在基本型號基礎(chǔ)上切削一圈2B31AIS10

36、0-65-250為泵排出直徑，mm葉輪公稱直徑，mm為泵吸入口直徑，mm第53頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.8 離心泵的類型 （2）耐腐蝕泵（Corrosion resistant pumps） 與液體接觸的部件由耐腐蝕材料（鑄鐵、高硅鐵、合金鋼、玻璃、塑料等）制成且更換容易，密封可靠，適用于輸送具有腐蝕性的液體。揚程15195m，流量2400m3/h 型號：50F-103 50F-103A 50F-103B 意義：50為吸入口直徑，mm；F為泵類型；103為基本型號在最高效率下的揚程，m。 （3）油泵（Oil pumps） 用于輸送石油產(chǎn)品，由于油品易燃易爆，密封要求高。適用溫度-

37、45 400 ，揚程60603m，流量6.25500 m3/h 。 型號：50Y-60 50Y-60A 50Y-602 50Y-60A2 意義：50為吸入口直徑，mm；Y為泵類型；60為基本型號在最高效率下的揚程，m；2為葉輪級數(shù)。 第54頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.8 離心泵的類型 （4）雜質(zhì)泵 輸送液體中含有固體顆粒雜質(zhì)，粘度大的液體如泥漿等；雜質(zhì)泵不易堵塞，耐磨，葉輪流道寬（23片）。（5）液下泵（Submerged pumps） 安裝于貯槽內(nèi)液面下，適用于輸送各種腐蝕性流體，密封要求不高（泵內(nèi)外均為輸送的流體，無泄漏問題）。（6）屏蔽泵（Canned motor pumps

38、）葉輪與軸相連固定，密封性能高，根本上消除了泄漏，適用于輸送易燃易爆、有毒、具有放射性或貴重的液體。揚程1695m，流量0.65200m3/h ，溫度-35 400 。（7）管道泵（Pipeline pumps） 適用于長距離管道輸送的中途加壓，24150m，6.25360。（8）低溫用泵（Cryogenic pumps）第55頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.9 離心泵的選用、安裝與運轉(zhuǎn)2.1.9 離心泵的選用、安裝與運轉(zhuǎn)（1）選用解題指南 根據(jù)被輸送液體的性質(zhì)確定泵的類型； 根據(jù)管路系統(tǒng)的性質(zhì)和工藝要求確定流量和壓頭（應(yīng)以生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的最大流量計算）； 根據(jù)所需流量和壓頭確定泵的型

39、號（所選泵的流量與揚程應(yīng)比工藝要求略高，有一定的余量；但余量又不宜太大，否則回遠離高效區(qū)，效率低；對多臺泵都合適的情況下選擇操作條件下效率最高的）； 對泵所配電機的功率進行校核確定是否更換電機。 第56頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.9 離心泵的選用、安裝與運轉(zhuǎn)（2）安裝 對關(guān)鍵管道用泵或容易損壞的泵應(yīng)安裝備用泵（并聯(lián)一臺工作，一臺備用）； 安裝高度不能太高，應(yīng)小于允許安裝高度； 設(shè)法盡量減少吸入管路的阻力，以減少發(fā)生汽蝕的可能性。主要考慮：吸入管路應(yīng)短而直；吸入管路的直徑可以稍大；吸入管路減少不必要的管件；調(diào)節(jié)閥應(yīng)裝于出口管路。第57頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.9 離心泵

40、的選用、安裝與運轉(zhuǎn)（3）離心泵運轉(zhuǎn) 啟動前應(yīng)灌泵（泵裝在液面以下則為自然灌泵），并排氣，防止出現(xiàn)氣縛現(xiàn)象； 應(yīng)在出口閥關(guān)閉的情況下啟動泵，使啟動功率、電流最小，避免燒毀電機； 停泵前先關(guān)閉出口閥，避免管道中的液體倒流，帶動葉輪倒轉(zhuǎn)，以免損壞葉輪和電機，尤其對沒有安裝底閥的情況； 多臺泵組合操作（以兩臺同型號泵的串、并聯(lián)操作為例）雙泵聯(lián)合操作其特性有如何呢？與單泵特性有何區(qū)別？第58頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.9 離心泵的選用、安裝與運轉(zhuǎn)12HCAQabQ 串BH串H1HQO串聯(lián)：若單泵的特性曲線為： 兩臺型號相同的泵串聯(lián)工作時，每臺泵的壓頭和流量下，串聯(lián)泵的壓頭為單臺泵的兩倍。如圖

41、所示，串聯(lián)泵的特性曲線在橫坐標不變，縱坐標加倍的方法合成。故其特性曲線為： 在實際操作中，串聯(lián)操作所提供的揚程并非是單泵的兩倍，而是H串 2H單，流量則有所提高 Q串 2Q單，第59頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.9 離心泵的選用、安裝與運轉(zhuǎn)QHaCbQ并Q1H并AB并聯(lián)將兩臺型號相同的泵并聯(lián)工作，而且各自的吸入管路相同，則兩泵的流量和壓頭必相同。因此，在同樣的壓頭下，并聯(lián)泵的流量為單臺泵的兩倍。如圖所示。并聯(lián)泵的特性曲線為： 并聯(lián)泵的流量Q并和壓頭H并由合成特性曲線與管路特性曲線的交點a決定，由于并聯(lián)組合中的兩臺泵的壓頭相等且均等于H并，而H并為單泵在b點的壓頭，故并聯(lián)泵的總效率與每

42、臺泵的效率（圖中b點的單泵效率）相同。由圖可知：Q并H。第60頁，共103頁。2 流體輸送機械2.1.9 離心泵的選用、安裝與運轉(zhuǎn) 不論是串聯(lián)還是并聯(lián)操作，均能一定程度上提高管路的流量和揚程；但是哪種操作方式更為有效、合理，就要看管路的特性。如圖所示，對于低阻管路a， Q并 Q串， H并 H串，所以并聯(lián)組合優(yōu)于串聯(lián)組合；對于高阻管路b， Q串 Q并， H串 H并，所以串聯(lián)組合優(yōu)于并聯(lián)組合。所以串聯(lián)操作適用于壓頭大、流量小的管路；并聯(lián)操作適用于壓頭小、流量大的管路。 02468101214161820051015202530354045H / mQ / m3/hba第61頁，共103頁。2 流體

43、輸送機械2.2.1 正位移泵2.2 其他類型的泵 除了離心泵外，為適應(yīng)工業(yè)不同工藝的要求，還需要其他類型的用泵。對輸送液體的機械（泵）主要分為兩大類：正位移泵和非正位移泵。2.2.1 正位移泵（Positive-displacement pumps） 連續(xù)或間歇地改變工作室的容積來壓送液體，此類泵吸入的液體不能倒流，只能從排出口流出，故稱之為正位移泵；其中往復(fù)泵為典型的正位移泵。 第62頁，共103頁。2 流體輸送機械2.2.1 正位移泵（1）往復(fù)泵 往復(fù)泵工作原理 圖所示為曲柄連杠機構(gòu)帶動的往復(fù)泵，它主要由泵缸、活柱（或活塞）和活門組成?；钪谕饬ν苿酉伦魍鶑?fù)運動，由此改變泵缸內(nèi)的容積壓強，

44、交替地打開和關(guān)閉吸入、壓出活門，達到輸送液體的目的。由此可見，往復(fù)泵是通過活柱的往復(fù)運動直接以壓強能的形式向液體提供能量的。第63頁，共103頁。2 流體輸送機械2.2.1 正位移泵 往復(fù)泵的類型按照往復(fù)泵的動力來源可分類如下：電動往復(fù)泵： 電動往復(fù)泵由電動機驅(qū)動，電動機通過減速箱和曲柄連桿機構(gòu)與泵相連，把旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)運動。汽動往復(fù)泵： 汽動往復(fù)泵直接由蒸氣機驅(qū)動，泵的活塞和蒸氣機的活塞共同連在一根活塞桿上，構(gòu)成一個總的機構(gòu)。按照作用方式可分：單動往復(fù)泵：活柱往復(fù)一次只吸液和排液一次。雙動往復(fù)泵：活柱兩邊都在工作，每個行程均在吸液和排液。第64頁，共103頁。2 流體輸送機械2.2.1

45、正位移泵往復(fù)泵的流量Q 活塞沖程，m活塞截面積，m2活塞每分鐘往復(fù)次數(shù)，1/min單動往復(fù)泵的流量泵缸內(nèi)徑， m 單動往復(fù)泵的流量曲線是什么樣的形式？它的缺點是什么呢？如何加以改進？第65頁，共103頁。2 流體輸送機械2.2.1 正位移泵 單缸單動往復(fù)泵Q =vASn ?；钊耐鶑?fù)運動由等速旋轉(zhuǎn)的曲柄機構(gòu)變換而得，活塞往復(fù)一次只吸液和排液一次，即只在排出行程時有液體送出，管路上流量是間歇的，造成慣性損失嚴重。另一方面，活塞在排出行程的始點至中點作加速運動，速度從零增到最大。過了中點以后，活塞作減速運動，速度又從最大降為零。其流量變化服從正弦曲線規(guī)律，如圖所示。圖a 單缸單動往復(fù)泵的流量曲線

46、流量不均勻是往復(fù)泵的嚴重缺點。往復(fù)泵不能用于流量要求均勻的場合，且管路內(nèi)的液體處于變速狀態(tài)，不但增加了能量損失，且易產(chǎn)生沖擊，造成水錘現(xiàn)象。并會降低泵的吸入性能。那么如何提高流量的均勻性呢？第66頁，共103頁。2 流體輸送機械2.2.1 正位移泵雙動往復(fù)泵單缸雙動往復(fù)泵如圖所示，其流量為圖b 單缸雙動往復(fù)泵的流量曲線活塞左行活塞右行總流量單缸雙動往復(fù)泵的流量曲線如圖b所示。第67頁，共103頁。2 流體輸送機械2.2.1 正位移泵三缸單動往復(fù)泵 三缸單動往復(fù)泵是由三臺單動泵連在一根曲拐上，互成120o，實質(zhì)上就是三臺單動泵并聯(lián)構(gòu)成。其流量曲線如圖所示，該泵流量較均勻。 三缸單動往復(fù)泵的流量曲

47、線第68頁，共103頁。2 流體輸送機械2.2.1 正位移泵第69頁，共103頁。2 流體輸送機械2.2.1 正位移泵往復(fù)泵的總效率，一般=0.65-0.85 往復(fù)泵的功率與效率HQ0HQHQT往復(fù)泵的特性曲線 由QTASn知，往復(fù)泵的理論流量QT僅與活塞每次掃過的體積AS及活塞往復(fù)次數(shù)n有關(guān)，而與管路的特性無關(guān)。往復(fù)泵的實際流量Qv QT ，v 1， Q QT,壓頭H不太高時v隨H的變化很小，H大時，v減小。往復(fù)泵的H QT ，H Q如右圖所示。第70頁，共103頁。2 流體輸送機械2.2.1 正位移泵 往復(fù)泵的工作點 往復(fù)泵的壓頭 由管路特性曲線與泵的特性曲線的交點（工作點）確定，但壓頭（

48、揚程）H只決定于管路情況，如圖所示。 正位移泵的特性是：流量Q與管路特性無關(guān)； 壓頭（揚程）H只決定于管路情況。往復(fù)泵是正位移泵。往復(fù)泵的工作點第71頁，共103頁。2 流體輸送機械2.2.1 正位移泵 往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié) 離心泵可用出口閥門來調(diào)節(jié)流量，但對往復(fù)泵此法卻不能采用，其原因何在呢？ 因為往復(fù)泵是正位移泵，其流量與管路特性無關(guān)，安裝調(diào)節(jié)閥非但不能改變流量（QvASn），而且還會造成危險，一旦出口閥門完全關(guān)閉，泵缸內(nèi)的壓強將急劇上升，導(dǎo)致機件破損或電機燒毀。因此，提醒大家注意：往復(fù)泵啟動時一定要打開出口閥（與離心泵相反），而且也不能用關(guān)小出口閥的方法調(diào)節(jié)流量。那么，往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)用什么

49、方法呢？第72頁，共103頁。2 流體輸送機械2.2.1 正位移泵a、旁路調(diào)節(jié)第73頁，共103頁。2 流體輸送機械2.2.1 正位移泵 旁路調(diào)節(jié)并沒有改變總流量Q，只是改變了總流量在主管和旁路之間的分配而已。旁路調(diào)節(jié)流量所造成的功率損失為旁路流量，m3/min 顯然，這種調(diào)節(jié)方法雖然簡單但不是很經(jīng)濟，只適用于流量調(diào)節(jié)幅度較小的經(jīng)常性調(diào)節(jié)。第74頁，共103頁。2 流體輸送機械2.2.1 正位移泵b、改變曲柄轉(zhuǎn)速（即改變n）和活塞沖程S 由QvQTvASn 知，改變n及S可以改變泵的流量Q，即改變泵的特性曲線，如圖所示。這種調(diào)節(jié)方法能量損失小，比較經(jīng)濟。HQ0n1n2Q1Q2 因電動機是通過減

50、速裝置與往復(fù)泵相連接的，所以改變減速裝置的傳動比可以更方便的改變曲柄轉(zhuǎn)速，達到流量調(diào)節(jié)的目的。 往復(fù)泵壓頭高，有自吸作用，安裝高度（吸上高度）也有一定限制。往復(fù)泵適用于輸送粘度大，要求壓頭高的液體，不能用于輸送腐蝕性液體和有固體顆粒的懸浮液。第75頁，共103頁。2 流體輸送機械2.2.1 正位移泵（2）計量泵（Metering pumps） 計量泵也是一種往復(fù)泵，只不過它用電動機帶動偏心輪實現(xiàn)柱塞的往復(fù)運動，而偏心輪的偏心度可以調(diào)整，柱塞的沖程就發(fā)生變化，以此來實現(xiàn)準確的流量調(diào)節(jié)。主要應(yīng)用在一些要求精確地輸送液體的場合；或分別調(diào)節(jié)多缸計量泵中每個活塞的行程來實現(xiàn)將幾種液體按精確的比例輸送，如

51、化學(xué)反應(yīng)器中幾種物料的投放。 第76頁，共103頁。2 流體輸送機械2.2.1 正位移泵（3）隔膜泵（Diaphragm pumps） 第77頁，共103頁。2 流體輸送機械2.2.1 正位移泵（4）旋轉(zhuǎn)泵（轉(zhuǎn)子泵，Rotary pumps）齒輪泵（Gear pumps）：靠齒輪的旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)流體輸送 第78頁，共103頁。2 流體輸送機械2.2.1 正位移泵螺桿泵（Screw pumps）：靠螺桿的旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)流體輸送 第79頁，共103頁。2 流體輸送機械2.2.2 非正位移泵2.2.2 非正位移泵（1）旋渦泵（Vortex pumps） 第80頁，共103頁。2 流體輸送機械2.2.2 非正位移

52、泵OQNH旋渦泵的特性曲線N QH Q第81頁，共103頁。2 流體輸送機械2.2.2 非正位移泵（2）管道泵 管道泵安裝在管道中，其吸入口與排出口在同一中心線上，適用于長距離管道輸送的中途加壓。第82頁，共103頁。2 流體輸送機械2.2.3 各類泵在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用 2.2.3 各類泵在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用 （1）離心泵 靠高速回轉(zhuǎn)的葉輪完成輸送任務(wù)，故易于達到大流量，較難產(chǎn)生高壓頭。離心泵適用性廣，價格低廉，得到廣泛應(yīng)用。 （2）往復(fù)泵 靠往復(fù)運動的柱塞擠壓排送液體，因而易于獲得高壓頭而難以獲得大流量。流量較大的往復(fù)泵設(shè)備龐大，造價昂貴。 （3）旋轉(zhuǎn)泵（齒輪泵、螺桿泵等） 靠擠壓作用產(chǎn)生壓頭

53、，輸液腔一般很小，故只適用于流量小而壓頭較高的場合，對高粘度料液尤其適用。第83頁，共103頁。2 流體輸送機械2.3 氣體輸送與壓縮機械2.3 氣體輸送與壓縮機械氣體輸送與壓縮機械的應(yīng)用：（1）氣體輸送（2）產(chǎn)生高壓氣體（3）產(chǎn)生真空第84頁，共103頁。2 流體輸送機械2.3 氣體輸送與壓縮機械氣體輸送機械的分類： 按工作原理分為離心式、旋轉(zhuǎn)式、往復(fù)式以及噴射式等； 按出口壓力和壓縮比不同分為如下幾類： （1）通風(fēng)機：出口壓力3atm（表壓），壓縮比大于4； （4）真空泵：出口壓力約為常壓，壓縮比由真空度決定。 第85頁，共103頁。2 流體輸送機械2.3 氣體輸送與壓縮機械 氣體輸送機械

54、的結(jié)構(gòu)和原理與液體輸送機械大體相同，液體輸送機械能否用于輸送氣體呢？不能。為什么？因為氣體與液體的性質(zhì)有較大區(qū)別： （1）氣體的密度比液體的密度小得多（如空氣密度1.293kg/m3，水的密度為1000kg/m3）；在同樣條件下，氣體在輸送機械內(nèi)產(chǎn)生的離心力小，所以氣體輸送機械的葉輪轉(zhuǎn)速比液體輸送機械來得快，且葉片數(shù)目多以提高離心力； （2）氣體的粘度小，液體粘度大（空氣粘度0.0177cp，水的粘度1cp） （3）氣體的流速比液體的流速大得多，由于氣體密度小在同樣質(zhì)量流量下，氣體的的流速高于液體的流速，一般液體的適宜流速為13m/s，氣體的適宜流速為1525m/s；所以氣體輸送機械需要更大的

55、壓頭以克服氣體流動的阻力損失；也正因為此氣體輸送需要較大的流速，氣體輸送機械的葉輪多采用徑向葉片或前彎葉片；第86頁，共103頁。2 流體輸送機械2.3 氣體輸送與壓縮機械 （4）氣體具有可壓縮性，液體壓縮性小可視為不可壓縮流體；氣體經(jīng)輸送機械做功靜壓提高受壓縮，產(chǎn)生熱效應(yīng)，故壓縮比大的氣體輸送機械具有中間冷卻裝置； （5）氣體的動壓頭不可忽略而位壓頭可忽略，液體則正好相反。 總之，氣體輸送機械與液體輸送機械相比：多采用前彎葉片或徑向葉片，葉輪轉(zhuǎn)速高、葉片數(shù)目多、設(shè)備體積大，對高壓縮比氣體輸送機械具有中間冷卻裝置。第87頁，共103頁。2 流體輸送機械2.3.1 通風(fēng)機2.3.1 通風(fēng)機（Fa

56、ns） （1）離心通風(fēng)機的結(jié)構(gòu)與類型 通風(fēng)機主要有軸流式和離心式，軸流式通風(fēng)機排風(fēng)量大、壓力小，一般只用于通風(fēng)換氣，不用于氣體的輸送，如冷卻塔的通風(fēng)。離心通風(fēng)機的工作原理則與離心泵類似；根據(jù)通風(fēng)機的出口壓力分為： 低壓通風(fēng)機：出口壓力（風(fēng)壓）1kPa（表壓） 中壓通風(fēng)機：出口壓力1kPa3kPa（表壓） 高壓通風(fēng)機：出口壓力3kPa15kPa（表壓） 其中低、中壓通風(fēng)機風(fēng)壓較低主要用于通風(fēng)換氣，高壓通風(fēng)機可用于氣體輸送。 第88頁，共103頁。2 流體輸送機械2.3.1 通風(fēng)機 離心式通風(fēng)機的工作原理與離心泵完全相同，其構(gòu)造與離心泵也大同小異。如圖2-38所示它的機殼也是蝸殼形，但殼內(nèi)逐漸擴大的氣體通道及出口截面有方形和圓形兩種。一般低、中壓通風(fēng)機多是方形，高壓通風(fēng)機多為圓形。葉片的數(shù)目比較多且長度較短。第89頁，共103頁。2 流體輸送機械2.3.1 通風(fēng)機離心式通風(fēng)機的葉片有以下幾種： 平直（徑向）葉片 低壓通風(fēng)機的葉片通常是平直的，與軸心成輻射狀安裝。 后彎葉片 靜風(fēng)壓大，效率高。高效風(fēng)機都是后彎葉片。 前彎葉片 動風(fēng)壓大，效率低。通風(fēng)機主要要求是送風(fēng)量大，因此在不追求高效率時常用前彎葉片。第90頁，共103頁。2 流體輸送機械2.3.1 通風(fēng)機（2）離心式通風(fēng)機的性能參