1、輸離心以增運轉第二章 流體輸送機械 流體輸送機械指向流體供應機械能的設備。 泵輸送液體的設備 壓縮機 送氣體的設備 流體輸送機械分類：1葉輪式動力式 依靠高速旋轉的葉輪給液體動能， 后再轉變為靜壓能； 泵、軸流泵2容積式正位移式依靠機械密封的工作空間作周期性的變化，擠壓流 體， 加流體的靜壓能；往復泵、旋轉泵 3流體動力作用式利用流體流動時，動能與靜壓能相互轉換來吸送 流體； 噴射泵氣體輸送機械：通風機，鼓風機，壓縮機，真空泵第一節 離心泵一、離心泵的結構和工作原理 離心泵具有結構簡單、流量大且均勻，操作方便的優點 1結構由一高速旋轉的葉輪和蝸狀泵殼所組成。2工作原理 1 離心泵的操作 灌液克

2、服氣縛現象 啟動先關閉出口閥門，再合閘 逐步開啟出口閥門，調節流量 停車先關閉出口閥門，再拉閘 2工作原理：1液體的排出2液體的吸入 離心泵能不斷地輸送液體，主要是依靠泵內葉輪的高速旋轉和逐漸擴大 的通 道，液體在泵殼內因離心力作用而獲得了能量動能以提高壓強。3氣縛現象假設離心泵在啟動前，未灌滿液體，殼內存在空氣，使密度減小，產生的離心力就小，此時在吸入口所形成的真空度缺乏以將液體吸入泵內所以盡管啟動了離心泵，但不能輸送液體。二、離心泵的主要性能參數離心泵銘牌上標注的參數一一1 .流量qv (送液能力):指單位時間內泵能輸送的液體量L/s，mVh2. 揚程He (泵的壓頭):指單位重量液體流徑

3、泵后所獲得的流量。m液柱測定壓頭的實驗：在1-1與2-2截面間列伯努利萬程ho H表壓H真空度U22 2Uif,1 2He注意：泵的揚程不能僅僅理解為升舉高度。3. 功率和效率(1) 有效功率：單位時間內液體由泵實際得到的功Pe=Heq g wPa(2) 軸功率：泵軸從電動機得到的實際功率PaPe(3)效率1) 容積損失一一由泵的泄漏所造成的。a. 離開葉輪的高壓液體，在吸入口與泵殼間的間隙回流到吸入口b. 液體由軸套處，流出外界。因此泵所排出的液體量小于泵的吸入量。泵的總效3機械損失泵運轉時，與軸承、軸封等機械部件的機械摩擦率反映了上述三種損失之總和三、離心泵的特性曲線1. 離心泵的特性曲線

4、(1)He-qv曲線(2)Pa-qv曲線(3)-qv曲線討論：1為什么在啟動離心泵時，要關閉出口閥門？2泵的銘牌上所標明的，是在最咼效率下的流量，揚程和功率。3 咼效率區在最咼效率的93%內。2. 葉輪轉數及尺寸對特性曲線的影響比例定律：qV2門2He2(n2 ) 2,N2(n 2)qV1JHe1N1a切割定律：qV2D2He2嚴)2 ,N2(D2)3qV1D1'He1D1N1D13. 物理性質對特性曲線的影響1 : T, hf T, Het, qvT, Pat, J2: He q訂無影響，Pa離心泵的安裝位置可高于液面，也可低于液面。離心泵吸入液體是依靠葉輪1atm，可將液的高速旋轉

5、，在吸入口葉輪中心處形成負壓。假設吸入口葉輪中心處形成的負壓為絕對真空，那么壓差為體吸上10.33m高度.當吸入口的壓強接近水的飽和蒸汽壓時，就會吸不上水一一汽蝕現象1. 汽蝕現象當泵的安裝位置不適宜時，液體的靜壓能在吸入管內流動克服位差、動能、阻力后，在吸入口處壓強降至該溫度下液體的飽和蒸汽壓Pv時，液體會汽化，并逸出所溶解的氣體。這些汽泡進入泵體的高壓區后，遽然凝結，產生局部真空，使周圍的 液體以高速涌向汽泡中心，造成沖擊和振動。大量氣泡破壞了液體的連續性，阻塞流道，增大阻力，使流量、揚程、效率明顯下降，嚴重時泵不能正常工作，給泵體以破壞。2. 離心泵的安裝高度(1) 最大吸上真空高度：發

6、生汽蝕現象時的吸上真空高度，HS, ma.H s,max 旦匹m液柱g允許吸上真空高度：Hs允許氓m液柱gHs，允許=H，max 0.3m (平安量)2HgPP2gH f ,o 1g2g2H s,允許UH f,o 1'2g在液面-吸入口之間列伯努利方程,結論：為了提高安裝高度，應盡量減少uj/2g、 H，o-1值，故對吸入管的要求是直徑盡可能大、長度盡可能短、減少管件和閥門。制造廠提供的H，允許值，是在10mHO, 20 E下水的值 假設條件不同，那么需換算:Hs Hs (Ha 10) (H v 0.24) mH 2O式中，Ha實際工作大氣壓；Hz 操作溫度下的pvmH2O假設不是水，

7、那么作如下校正:Hs允許Hs允許Po Pv Po' Pv'Hs 允 10gPo' Fv' g式中，Hs'允校正后的允許吸上真空高度;Po' -使用地點的大氣壓，PaPv'輸送液體的飽和蒸汽壓， Pa輸送液體的密度，kg/m3(2)有效汽蝕余量h指離心泵入口處，液體靜壓頭和動壓頭之和超過液體操作溫度下飽和蒸汽壓的某一最小的指定值(2l UL)(_g研Pv汽蝕余量是按20C水測定，刻在銘牌上。2巖 H2gg, maxPo PiHf,o 1Poh允許f ,o 1H可能是負值，說明泵必須安裝在液面h允許 =ha+0.3m,h總是正值，對某些有機熔

8、劑, 為防止汽蝕現象的發生，一般在計算時取h允許io之下。五、離心泵的工作點He和流量Q,不當一個泵安裝在一定的管路系統中工作時，實際的工作揚程僅與離心泵本身的特性有關，而且還取決于管路的工作特性。疋 (丄 管路伯努利方程式，He2g1 ?管路特性曲線：在輸液高度與壓強不變的情況下，He=A+BQ2?工作點泵特性曲線與管路特性曲線的交點假設交點P處在高效率區那么工作點為適宜的。六、流量調節一一實質上是改變離心泵特性曲線或管路特性曲線，從而改變泵的工作點1 ?改變閥門的開度實質上是改變管路阻力，改變B值閥門開度T,阻力J, BJ,管路曲線變平坦，P點下移，HeJ, QT;閥門開度J,阻力T, B

9、T,管路曲線變陡峭，P點上移，HeT, QJ;調節閥門簡單方便，應用廣泛，但要消耗一局部能量。2. 改變泵的轉數P 點下移，qvJ, HeJ ； nJ,泵特性曲線下移,P 點上移，qvT, Het。 nT,泵特性曲線下移,改變泵特性曲線，保持管路曲線不變，不會產生能耗，優于調節流量。3. 改變葉輪數目4 ?切割葉輪外徑七、離心泵的組合操作(相同型號的兩臺泵組合為例)1 ?并聯操作當一臺泵的流量不夠時，可以用兩臺泵并聯操作，以增大流量從點1-點2,工作點提高了，流量增加了，但不是增大一倍2 ?串聯操作當生產上需要利用增加泵提高泵的壓頭時，就可考慮將泵串聯串聯后的壓頭增加，但并不加倍；流量有所增加

10、。3. 組合方式選擇那么必(1) 當管路兩端靜壓頭與位壓頭增加之和大于單臺泵所提供的最大揚程時 須采用串聯操作。(2) 當以提高輸送量為目的時，應視管路情況而定，在低阻力輸送管路時，并聯優于串聯在高阻力輸送管路時，串聯由于并聯八、離心泵的類型與選用(一)類型離心泵的類型：水泵，耐腐蝕泵，油泵和低溫用泵等。選型依據：輸送液體的性質和操作特點。1水泵又稱清水泵 用于工業生產 輸送物理、 化學性質類似水的液 體、城市給排水和農業排灌。IS 型單級單吸式離心泵如： IS50 32 250 型離心泵IS 國際標準單級單吸式離心泵；50 吸入口徑， mm32 排出口徑， mm250 葉輪名義尺寸，mmS

11、型單級雙吸離心泵一一流量較大，揚程不高；D DG 型多級離心泵一一揚程較高；IS R 型單級單吸式離心泵一一節能型。2耐腐蝕泵輸送酸、堿等腐蝕性液體。特點：接觸部件，采用各種耐腐蝕材料制造IH 型化工離心泵單級單吸式耐腐蝕離心泵，為節能產品；CZ 形流程泵一為合金材料制造，適用于酸、堿、石油產品。3油泵輸送石油產品及其他易燃易暴液體。特點：密封要求高，適用的溫度范圍較廣。SJA 型單級單吸懸臂式離心流程泵二選擇 根本原那么以能滿足液體輸送的工藝要求為前提。根本步驟1 ? 根據管路系統條件計算出實際 He 和 Q2根據輸送液體的性質和操作條件，確定泵的類型；比擬、選用適宜型號；3由輸送液體的性質

12、如粘度、密度 ，核算泵的流量、揚程軸功率。第一節 往復泵 往復泵屬于正位移式泵，是依靠機械密封的工作空間作周期性的變化，擠壓 流體，以增加流體的靜壓能。、往復泵的構造和工作原理1往復泵的構造：泵缸、活塞、活塞桿、吸入閥、排出閥組成。2 ?往復泵工作原理一個工作循環行程一一轉速不宜太高，一般 80200轉/分；安裝高度45米。往復泵的自吸能力一汽壓處漏注意：假設轉速太大，液體流動阻力增大，當泵缸內壓力低于液體的飽和蒸 時，會造成泵的抽空，而失去吸液能力。二、往復泵的類型和流量1. 類型一一單動柱塞泵、雙動柱塞泵、三聯柱塞泵，等等。2. 流量計算一一單動柱塞泵：qv理=AS n雙動柱塞泵：qv理一2A-a Sn由于在泵的操作中，吸入閥和排出閥啟、閉的滯后導致漏液，以及填料函 液，造成容積效率。容積=qv實際/q v理論 一般為0.90.97He三、往復泵的揚程和流量調節