,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,2024/11/16,第 二章,流体输送机械,第 一 节 液体输送机械,离心泵,离心泵的操作原理、构造与类型,离心泵的根本方程式,离心泵的主要性能参数与特性曲线,离心泵性能的转变,离心泵气蚀现象与允许吸上高度,离心泵的工作点与流量调整,离心泵的选用、安装与操作,2024/11/16,流体输送机械,液体输送机械,泵,气体输送机械,离心泵,正位移泵,往复泵,旋转泵,通风机,鼓风机,压缩机,真空泵,2024/11/16,叶轮,泵壳,吸入管,滤网,底阀,排出管,一,.,离心泵的操作原理、构造与类型,2024/11/16,1离心泵的操作原理,灌泵,叶轮旋转,离心力,液体压力、动能增大,泵壳,动能转变为静压能,较高静压强进入排出管路,叶轮中心真空,吸入管两端压差,液体被吸入,离心泵输送液体,叶轮旋转产生的离心力,泵内有空气,真空度小,气缚,泵不能吸液,2024/11/16,2离心泵的主要部件,1叶轮,作用,将电动机的机械能传给液体,使液体的静压能和动能都有所提高,分类,按构造,开式,闭式,半闭式,按吸液方式,单吸式,双吸式,2024/11/16,2024/11/16,2024/11/16,2024/11/16,单吸式,双吸式,2024/11/16,2泵壳,作用,a.集合液体，作导出液体的通道。,b.使液体的能量发生转换，一部,分动能转变为静压能。,导轮,引导液体在泵壳的通道内平缓的转变方向，使能量损失减小，使动能向静压能的转换更为有效。,2024/11/16,3轴封装置,作用,为了防止高压液体从泵壳内沿轴的四周而漏出，或者外界空气漏入泵壳内。,分类,轴封装置,填料密封,机械密封端面密封,2024/11/16,2024/11/16,2024/11/16,3,离心泵的分类,按轴上叶轮数目的多少,单级泵,多级泵,按叶轮上吸入口的数目,单吸泵,双吸泵,按输送液体的性质,水泵单级“B”双级“Sh”多级“D”,耐腐蚀泵F型,油泵Y型,杂质泵P型,污水泵,砂泵,泥浆泵,2024/11/16,二、离心泵的根本方程式,1离心泵根本方程式的导出,假设：,泵叶轮的叶片数目为无限多个，也就是说叶片的厚度为无限薄，液体质点沿叶片弯曲外表流淌，不发生任何环流现象。,输送的是抱负液体，流淌中无流淌阻力。在这种抱负条件下的压头称为理论压头，是离心泵所能供给的最大压头。,液体质点的运动,随叶轮的旋转运动,沿叶轮向外的运动,2024/11/16,离心泵的根本方程式,离心泵的理论压头与理论流量、叶轮的转速和直径、叶轮的几何外形间的关系。,2024/11/16,2实际压头,流体在通过泵的过程中存在着压头损失,叶片间的轴向涡流,阻力损失,冲击损失,2024/11/16,三离心泵的主要性能参数与特性曲线,1离心泵的性能参数,1离心泵的流量,离心泵的流量送液力量Q 离心泵在单位时间里所输,送的液体体积，m3/h。,与泵的构造、尺寸及转速等有关，还与其所在管路状况有关。,2离心泵的压头,离心泵的压头 扬程H 泵对单位重量的液体所供给的,有效能量，m。,与泵的构造、尺寸、转速和流量等有关。,2024/11/16,a,b,c,2024/11/16,离心泵的压头又称扬程。必需留意，扬程并不等于升举高度Z，升举高度只是扬程的一局部。,2024/11/16,3效率,效率,有效功率与泵轴功率之比。,大小取决于三方面的损失,容积损失V：由于泵的泄漏造成的。,机械损失m:泵轴与轴承之间、泵轴与填料函之间、叶轮盖,板外外表与液体之间产生摩擦引起的能量损失,水力损失 h：实际流体在叶片间和泵壳通道内流淌时损失的,机械能,2024/11/16,4轴功率及有效功率,轴功率N：,电机输入离心泵的功率,单位为,J/s,W,或,kW,。,有效功率,N,e,：,排送到管道的液体从叶轮获得的功率,轴功率和有效功率之间的关系为：,有效功率可表达为,轴功率可直接利用效率计算,2024/11/16,2、离心泵的特性曲线,1HQ曲线：离心泵的压头普遍是随流量的增大而下降流量很小时可能有例外,2NQ曲线：离心泵的轴功率随流量的增加而上升，流量为零时轴功率最小。,3Q曲线：随着流量的增大，泵的效率将上升并到达一个最大值，以后流量再增大，效率便下降。,2024/11/16,n=2900r/min,Q,N,Q,-Q,H,Q,2024/11/16,四、离心泵性能的转变,1、液体性质的影响,1液体密度的影响,与液体密度无关。,与液体的密度无关,HQ,曲线不因输送的液体的密度不同而变。,泵的效率,不随输送液体的密度而变。,离心泵的轴功率与输送液体密度有关。,2024/11/16,2粘度的影响,当输送的液体粘度大于常温清水的粘度时，,泵的压头减小,泵的流量减小,泵的效率下降,泵的轴功率增大,泵的特性曲线发生转变，选泵时应依据原特性曲线进展修正,2024/11/16,2、转速对离心泵特性的影响,比例定律,3、叶轮直径的影响,1属于同一系列而尺寸不同的泵，叶轮几何外形完全相像，当泵的效率不变时，,2024/11/16,2某一尺寸的叶轮外周经过切削而使D2变小,此时有：,-切割定律,留意：切割定律只是在叶轮直径变化不大于5时才适用。,2024/11/16,五、离心泵的气蚀现象与允许吸上高度,1、气蚀现象,汽化,高压区,气泡裂开,高速冲击,气蚀,现象:,液体流量明显下降,压头、效率也大幅度降低,避开方法,具体措施:,安装高度低于允许的最大值,2024/11/16,2、离心泵的允许吸上高度,离心泵的允许吸上高度允许安装高度 Hg,泵的吸入口与贮槽液面间可允许到达的最大垂直距离。,贮槽液面0-0与入口处1-1两截面间列柏努利方程，,2024/11/16,假设贮槽上方与大气相通，则P0即为大气压强Pa,3、离心泵的允许吸上真空度,离心泵的允许吸上真空度,定义式,允许吸上高度的计算式,2024/11/16,HS值越大，表示该泵在肯定操作条件下抗气蚀性能好，安装高度Hg越高。,HS随Q增大而减小,确定离心泵安装高度时应使用泵最大流量下的HS进展计算,假设输送其它液体，且操作条件与上述试验条件不符时，需对HS进展校正。,2024/11/16,4、气蚀余量,气蚀余量定义式,允许吸上高度的计算式,将,代入,2024/11/16,h,随,Q,增大而增大,计算允许安装高度时应取,高流量,下的,h,值,。,5,、离心泵的实际安装高度,留意事项:,a.使用最大额定流量值进展计算,b.尽量削减吸入管路的阻力,选用较大的吸入管路，削减吸,入管路的弯头、阀门等,c.允许安装高度为负值,应将离心泵安装于贮槽液面以下.,2024/11/16,六、离心泵的工作点与流量调整,1、管路特性曲线与泵的工作点,1管路特性曲线,管路特性曲线：,流体通过某特定管路时所需的压头与液体流量的关系曲线。,2024/11/16,式中：,上式简化为,2024/11/16,管路的特性方程,2离心泵的工作点,在特定管路中输送液体时，管路所需的压头随所输送液体流量,Q,的平方而变,2024/11/16,2、离心泵的流量调整,1转变出口阀开度转变管路特性曲线,2024/11/16,2转变泵的转速转变泵的特性曲线,2024/11/16,3、离心泵的并联和串联,1串联组合泵的特性曲线,两台一样型号的离心泵串联组合，在同样的流量下，其供给的压头是单台泵的两倍。,2024/11/16,2并联组合泵的特性曲线,两台一样型号的离心泵并联，假设其各自有一样的吸入管路，则在一样的压头下，并联泵的流量为单泵的两倍。,2024/11/16,3离心泵组合方式的选择,低阻输送管路-并联优于串联；,高阻输送管路-串联优于并联,。,2024/11/16,例：假设某台离心泵的特性曲线可近似用H=20-2Q2表示，式中H为泵的扬程m，Q为流量m3/min。现将该泵用于两敞口容器之间送液，单泵使用时流量为1。欲使流量增加50，试问应将两泵串联还是并联使用？两容器的液位差为10m。,解：设管路的特性曲线为He=A+BQ2，,依据条件：Q0时，He10m；,当Q1时单泵，H=20-21218m,故管路的特性曲线方程为,He,=10,+,8,Q,2,2024/11/16,由单泵的特性曲线,H,=20-2,Q,2,得：,两台一样泵串联时的特性曲线 H=40-4Q2，,两台一样泵并联时的特性曲线 H=20-0.5Q2。,因此，将串、并联组合的特性曲线方程分别与管路的特性曲线联立，可得：,串联时：,Q,1.58m,3,/min,并联时：,Q,1.08m,3,/min,故：欲使流量增加50，需承受两泵的串联组合。,2024/11/16,1,离心泵的选用,依据所输送的流体的性质和操作条件，确定泵的类型；,确定输送系统的流量和压头,选择泵的型号,核算轴功率,2,离心泵的安装和使用,泵的安装高度,启动前先“灌泵”,离心泵应在出口阀门关闭时启动,七、离心泵的选用、安装与操作,2024/11/16,关泵的步骤,先关闭泵的出口阀，再停电机,运转时应定时检查泵的响声、振动、滴露等状况，观看泵出口压力表的读数，以及轴承是否过热等。,