1、河河 北北 化化 工工 醫醫 藥藥 職職 業業 技技 術術 學學 院院化化 學學 與與 環環 境境 工工 程程 系系化工單元操作單元操作chemical unit operationchemical unit operation第二章第二章 流體輸送流體輸送 流體輸送機械的作用流體輸送機械的作用fehpuzgw22第一節第一節 流體輸送的主要任務流體輸送的主要任務fhgpguzh22泵就是把外加壓頭加給液體的機械設備。泵就是把外加壓頭加給液體的機械設備。 流體輸送機械的類型流體輸送機械的類型類型類型離心式離心式往復式往復式旋轉式旋轉式流體作用式流體作用式機械機械名稱名稱離心泵離心泵旋渦泵旋渦泵

2、往復泵往復泵柱塞泵柱塞泵計量泵計量泵隔膜泵隔膜泵齒輪泵齒輪泵螺桿泵螺桿泵噴射泵噴射泵酸蛋酸蛋真空輸送真空輸送 本章重點學習離心泵，因其流量均勻、本章重點學習離心泵，因其流量均勻、操作簡易方便，使用最為廣泛。操作簡易方便，使用最為廣泛。 離心泵的構造和工作原理離心泵的構造和工作原理第二節第二節 離心泵操作技術離心泵操作技術 離心泵的構造和工作原理離心泵的構造和工作原理第二節第二節 離心泵操作技術離心泵操作技術 離心泵的構造和工作原理離心泵的構造和工作原理第二節第二節 離心泵操作技術離心泵操作技術一、離心泵的主要部件一、離心泵的主要部件1.1.葉輪葉輪將原動機的機械能傳遞給液體一、離心泵的主要部件

3、一、離心泵的主要部件2.2.泵殼（蝸殼）泵殼（蝸殼）泵殼的作用：泵殼的作用：匯集液體匯集液體，即從葉輪外，即從葉輪外周甩出的液體，再沿泵殼中周甩出的液體，再沿泵殼中通道流過，排出泵體；通道流過，排出泵體；轉能裝置轉能裝置，因殼內葉輪，因殼內葉輪旋轉方向與蝸殼流道逐漸擴旋轉方向與蝸殼流道逐漸擴大的方向一致，減少了流動大的方向一致，減少了流動能量損失，并且可以使部分能量損失，并且可以使部分動能轉變為靜壓能。動能轉變為靜壓能。 防止高壓液體從泵殼內沿軸的四周漏出防止高壓液體從泵殼內沿軸的四周漏出, ,或者或者外界空氣以相反方向漏入泵殼內的低壓區。外界空氣以相反方向漏入泵殼內的低壓區。一、離心泵的主要

4、部件一、離心泵的主要部件3.3.軸封裝置軸封裝置 離心泵分解二二、離離心心泵泵的的工工作作原原理理 準備：準備：開泵前，開泵前，先在泵內灌滿要輸先在泵內灌滿要輸送的液體（送的液體（灌泵灌泵）。同時）。同時關閉關閉排出排出管路上的流量調節閥（管路上的流量調節閥（出口閥出口閥），），待電動機啟動后，再打開待電動機啟動后，再打開出口閥出口閥。 排液：排液：啟動后葉輪告訴旋轉產生較啟動后葉輪告訴旋轉產生較強強離心力離心力，液體從葉輪中心被拋向，液體從葉輪中心被拋向外周，以很高的速度流向泵殼，部外周，以很高的速度流向泵殼，部分動能轉化為靜壓能，而以較高壓分動能轉化為靜壓能，而以較高壓力從排液口排出力從排

5、液口排出。 吸液：吸液：當泵內液體從葉輪中心被拋當泵內液體從葉輪中心被拋向葉輪外緣時，在葉輪中心處形成向葉輪外緣時，在葉輪中心處形成低壓區低壓區，液體在吸入液面與葉輪中，液體在吸入液面與葉輪中心處的壓強差的作用下，沿著吸入心處的壓強差的作用下，沿著吸入管連續不斷地進入葉輪中心。管連續不斷地進入葉輪中心。離心泵的氣縛現象離心泵的氣縛現象 解決方案：解決方案：離心泵工作時、離心泵工作時、尤其是啟動時一定要保證尤其是啟動時一定要保證液體連續的條件。可采用液體連續的條件。可采用設置設置底閥底閥、啟動前、啟動前灌泵灌泵，使泵的安裝位置低于吸入使泵的安裝位置低于吸入液面等措施。液面等措施。 小結小結 離心

6、泵的三大部件離心泵的三大部件 離心泵的工作原理離心泵的工作原理 葉輪、泵殼、軸封的作用葉輪、泵殼、軸封的作用 離心泵的操作：盤車、灌泵、關閉出口閥離心泵的操作：盤車、灌泵、關閉出口閥 離心泵的特性參數和特性曲線離心泵的特性參數和特性曲線離心泵的參數包括離心泵的參數包括流量流量qv、揚程、揚程h、功率、功率p 和和 效率效率* * 流量流量qv：與葉輪、結構、尺寸和轉速有關。泵總是安裝在管路中，故流量還與管路特性有關。* * 揚程揚程h：泵向單位重量流體提供的機械能。取決于泵的結構（葉輪直徑、葉片彎曲情況）轉速和流量，也與液體的密度有關。m液柱 * * 有效功率有效功率p有有：單位時間內液體從泵

7、中葉輪獲得的有效能量。kw或w hgqpv有* * 軸功率軸功率p軸軸：泵軸從電機獲得的能量。kw或w /100%pp有軸（）離心泵的特性參數和特性曲線離心泵的特性參數和特性曲線 q qv vh h曲線：離心泵曲線：離心泵的揚程隨流量的增大的揚程隨流量的增大而下降。而下降。 q qv vp p軸曲線：軸功軸曲線：軸功率隨流量的增大而上率隨流量的增大而上升，當流量為零時軸升，當流量為零時軸功率最小。功率最小。 q qv v 曲線曲線：效率隨：效率隨流量的增大而增大，流量的增大而增大，當流量增大到一定值當流量增大到一定值后，效率隨流量的增后，效率隨流量的增大而下降，最高效率大而下降，最高效率點即為

8、設計點。點即為設計點。離心泵揚程的測量離心泵揚程的測量022)(212212212212ggrguuhhgppguuzzh）（。指損功02022122122122gppguuhgppguuhh真表功。影響離心泵特性曲線的因素影響離心泵特性曲線的因素 流體性質：密度、粘度等 離心泵轉速： 葉輪直徑的影響2121nnqqvv22121nnhh32121nnpp軸軸2121ddqqvv22121ddhh32121 ddpp軸軸離心泵的安裝高度和汽蝕現象離心泵的安裝高度和汽蝕現象 離心泵安裝高度的限制離心泵安裝高度的限制 忽略阻力，理論忽略阻力，理論安裝的安裝的hg的最大值為的最大值為po/(g)，其

9、具體值與，其具體值與當地大氣壓有關。當地大氣壓有關。安裝高度指泵入口中心與頁面的高度差。 離心泵安裝高度的限制1021102損hgugphgpg1021102損hgugpgphg伯努利方程伯努利方程 離心泵汽蝕現象離心泵汽蝕現象定義：定義：通常把泵內氣泡的形通常把泵內氣泡的形成和破裂而使葉輪材料受到成和破裂而使葉輪材料受到損壞的過程，稱為損壞的過程，稱為氣蝕現象氣蝕現象。 癥狀：癥狀： 泵體振動并發出噪音；泵體振動并發出噪音； qv , h, 急劇下降急劇下降, 嚴嚴重時不送液；重時不送液； 時間長久，水錘沖擊和時間長久，水錘沖擊和化學腐蝕化學腐蝕，損壞，損壞 葉片。葉片。解決措施：解決措施：

10、把離心泵安裝在恰當的高度位置上，小于最把離心泵安裝在恰當的高度位置上，小于最大安裝高度大安裝高度hgmax 。（請參考離心泵的最大安裝高度）。（請參考離心泵的最大安裝高度）離心泵汽蝕現象的討論離心泵汽蝕現象的討論 安裝高度太高；安裝高度太高； 被輸送流體的溫度太高，液體蒸汽壓過高；被輸送流體的溫度太高，液體蒸汽壓過高； 吸入管路阻力或壓頭損失太高。吸入管路阻力或壓頭損失太高。 吸入管路直徑過小或流量過大，吸入管路直徑過小或流量過大， 在泵入口處的靜壓頭在泵入口處的靜壓頭p1/g與動壓頭與動壓頭u12/2g之和之和大于操作溫度下的液體飽大于操作溫度下的液體飽和蒸汽壓頭和蒸汽壓頭p飽飽/g的值記的

11、值記為為h，即為離心泵的允，即為離心泵的允許氣蝕余量。許氣蝕余量。gpgugph飽)2(211離心泵的允許氣蝕余量離心泵的允許氣蝕余量100max損飽有hhgpgphg離心泵的允許安裝高度（離心泵的允許安裝高度（最大安裝高度最大安裝高度）代入將飽gpgugph)2(2111021102損hgugpgphg 離心泵的實際安裝高度還應比允許安裝高度低（0.5-1）m。管路特性曲線管路特性曲線離心泵的工作點和流量調節離心泵的工作點和流量調節損功hgugpzh22252282vqdlelggudlelh損2vbqah功gpza528dlelgb 離心泵的工作點離心泵的工作點02022122122122

12、gppguuhgppguuhh真表功。2vbqah功離心泵在管路系統中實際運行的工況點稱為工作點。 工作點對應的流量和揚程是泵實際工作的流量和工作點對應的流量和揚程是泵實際工作的流量和揚程，也是管路的流量和所需的外加壓頭，表明泵揚程，也是管路的流量和所需的外加壓頭，表明泵裝配在這條管路中，只能在這一點工作。裝配在這條管路中，只能在這一點工作。 流量調節方法流量調節方法 改變管路特性：出口管上裝調節閥 改變泵的特性：泵的葉輪轉速和直徑 離心泵的串并聯操作并聯操作：揚程h有所增加，流量qv小于單泵的兩倍。串聯操作：流量qv有所增加，揚程h小于單泵的兩倍。離心泵的操作、運轉及維護離心泵的操作、運轉及

13、維護 離心泵的運轉及維護 盤車、灌泵、關閉出口閥、啟動、開啟出口閥、正常輸送、關閉出口閥、關閉電源。 注意：離心泵在運轉過程中要經常檢查各部件是否過熱或泄露，長、短期停車都要放出泵內液體。操作過程注意“三會”、“四懂”、“五檢”、“六定”。 離心泵常見故障及排除方法（見表2-3） 離心泵的類型離心泵的類型 葉輪數目：葉輪數目：單級泵和多級泵單級泵和多級泵 葉輪吸液方式：葉輪吸液方式：單吸泵和雙吸泵單吸泵和雙吸泵 液體性質和使用條件：液體性質和使用條件：清水泵、油泵、耐腐清水泵、油泵、耐腐 蝕泵、雜質泵等蝕泵、雜質泵等離心泵的類型與選擇離心泵的類型與選擇 a 清水泵（清水泵（is） 適用于與水性

14、質相似的液體適用于與水性質相似的液體 is100-80-125吸入、排出管、葉輪直徑吸入、排出管、葉輪直徑 d多級離心泵（壓頭高）多級離心泵（壓頭高） sh雙吸泵（壓頭不高、流量大）雙吸泵（壓頭不高、流量大） b 耐腐蝕泵（耐腐蝕泵（f） 適用于酸、堿等腐蝕液體適用于酸、堿等腐蝕液體 可在可在 f 后面加一個字母表示材料。后面加一個字母表示材料。 c 油泵（油泵（y） 適用無固體顆粒的石油及制品適用無固體顆粒的石油及制品 要求密封性比較高，熱油泵有冷卻水夾套。要求密封性比較高，熱油泵有冷卻水夾套。 d 雜質泵（雜質泵（p） 適用懸浮液及漿液適用懸浮液及漿液 污水泵污水泵 pw 砂泵砂泵 ps

15、泥漿泵泥漿泵ps e 屏蔽泵屏蔽泵 密封性好，葉輪裝在電機軸上密封性好，葉輪裝在電機軸上 f 液下泵液下泵 泵體液下，電機液上，密封要求低泵體液下，電機液上，密封要求低臥式多級離心泵臥式多級離心泵屏蔽離心泵屏蔽離心泵液液下下式式排排污污泵泵 離心泵的選用離心泵的選用 a a 根據流體性質和輸送條件確定類型根據流體性質和輸送條件確定類型 b b 由生產任務確定流量和壓頭（柏努利）由生產任務確定流量和壓頭（柏努利） c c 確定泵型號確定泵型號 應使流量應使流量q qv v和壓頭和壓頭h h留有余地留有余地 d d 核算泵的軸功率核算泵的軸功率 主要看流體的密度主要看流體的密度 往復泵往復泵第三節

16、第三節 正位移泵操作技術正位移泵操作技術什么是正位移性質？什么是正位移性質？1- 泵缸；2-活塞；3-活塞桿4-吸入閥；5-排出閥往復泵是一種容積式泵。泵缸活塞、活塞桿排出口吸入口河北化藥學院化工原理教研室有自吸能力有自吸能力a活塞桿的截面積，m2。 vqa s n 2vqaas n 單動泵流量：單動泵流量：a活塞截面積，m2；s活塞沖程，m；n活塞往復頻率，次/min雙動泵流量：雙動泵流量： 隔膜泵隔膜泵有自吸能力有自吸能力 旋轉泵旋轉泵齒輪泵齒輪泵 旋轉泵旋轉泵螺桿泵螺桿泵有自吸能力 漩渦泵漩渦泵特殊類型離心泵特殊類型離心泵123正位移泵的操作、運轉及維護正位移泵的操作、運轉及維護 往復泵

17、和旋轉泵均為正位移泵應采用往復泵和旋轉泵均為正位移泵應采用旁路或旁路或變頻調節變頻調節流量，流量，不能采用出口閥不能采用出口閥調節。調節。 泵啟動前要檢查管路、閥門、潤滑油等。泵啟動前要檢查管路、閥門、潤滑油等。 正位移泵有自吸能力，不過正位移泵有自吸能力，不過最好灌泵最好灌泵。 正位移泵啟動時一定要保證正位移泵啟動時一定要保證管路暢通管路暢通，比如，比如打開出口閥、旁路閥、進口閥打開出口閥、旁路閥、進口閥，等電機啟動，等電機啟動穩定后再穩定后再慢慢關小旁路閥以調節流量慢慢關小旁路閥以調節流量。 正位移泵停泵時，正位移泵停泵時，先打開旁路閥先打開旁路閥，然后關閉，然后關閉電機、進口閥和出口閥。電機、進口閥和出口閥。 有異常聲音應立即停泵檢查。有異常聲音應立即停泵檢查。 維護：潤滑系統