流体输送机械2015

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1、 重重 点：离心泵的特性和选用。点：离心泵的特性和选用。 覆盖内容：离心泵的结构（主要部件及其作用）；工覆盖内容：离心泵的结构（主要部件及其作用）；工作原理；类型；气缚现象产生的原因及消除措施；离作原理；类型；气缚现象产生的原因及消除措施；离心泵的理论流量与理论扬程、离心泵的基本方程式及心泵的理论流量与理论扬程、离心泵的基本方程式及影响扬程、流量的主要因素；离心泵的主要性能参数影响扬程、流量的主要因素；离心泵的主要性能参数（流量、扬程、轴功率、效率）；特性曲线的测定、（流量、扬程、轴功率、效率）；特性曲线的测定、换算和应用；离心泵的工作点及其调节；气蚀现象（换算和应用；离心泵的工作点及其调节；

2、气蚀现象（避免措施）、最小气蚀余量、允许气蚀余量、最大吸避免措施）、最小气蚀余量、允许气蚀余量、最大吸上真空高度；允许吸上真空高度等概念及测定；泵的上真空高度；允许吸上真空高度等概念及测定；泵的安装高度的确定；泵的主要型号及选择原则；正位移安装高度的确定；泵的主要型号及选择原则；正位移式输送设备的特点及操作要点。式输送设备的特点及操作要点。1 12 2流体输送机械按工作原理分类： 离心式（叶轮式） 往复式 旋转式 流体动力作用式根据流体性质的不同分成： 输送液体用的泵 输送气体用的压缩机（或风机） 离心泵的操作原理和主要部件离心泵的操作原理和主要部件 离心泵的主要性能参数和特性曲线离心泵的主要

3、性能参数和特性曲线 影响离心泵特性的因素影响离心泵特性的因素 其它类型的泵其它类型的泵 1 1、定义：液体输送机械就是将能量加给液体、定义：液体输送机械就是将能量加给液体 的机械，通称泵。的机械，通称泵。2 2、分类：、分类： 离心泵：离心泵： 往复泵：往复泵： 旋转泵：旋转泵： 流体作用泵：流体作用泵：一、离心泵的操作原理和主要部件：一、离心泵的操作原理和主要部件： 叶轮泵壳泵轴吸入口底阀滤网调节阀排出口吸入管排出管 1、操作原理： A 获能（叶轮） B 转能排液（泵壳） C 吸液（入口）可见，离心泵之所以能输送液体，主要是依靠高速旋转的叶轮，将动能和静压给予液体，在泵壳内液体的部分动能转变

4、成静压能，使液体获得较高的压力，压出泵体外。 叶叶轮轮轴轴向向力力问问题题 轴向力轴向力闭式或半闭式叶轮后盖板与泵壳之间空腔液体的压强较吸入口侧高，这使叶轮遭受指向吸入口方向的轴向推力，这使叶轮向吸入口侧位移，引起叶轮与泵壳接触处的磨损。解决办法：a.叶轮后盖板上钻一些小孔-平衡孔;b.双吸式泵。 思考：泵壳的主要作用是什么？汇集液体，并导出液体；能量转换装置 思考： 为什么导轮的弯曲方向与叶片弯曲方向相反？2、气缚现象气缚现象 气缚现象气缚现象：泵壳和吸入管路内没有充满液体，泵内有空气，由于空气密度远小于液体的密度，叶轮旋转对其产生的离心力很小，叶轮中心处所形成的低压不足以形成吸上液体所需要

5、的真空度，泵就无法工作。3、主要部件、主要部件A 叶轮：612片后弯叶片 平衡孔：平衡轴向推力B 泵壳（蜗壳） 导轮C 轴封装置A 按叶轮数目按叶轮数目 多级泵多级泵 单级泵单级泵B 按吸液方式按吸液方式 双吸式双吸式 单吸式单吸式C C 按所产生的压头大小按所产生的压头大小 中压泵中压泵2050mH2O低压泵低压泵50mH2OD 按泵轴的位置按泵轴的位置 立式泵立式泵 卧式泵卧式泵4 4、离心泵分类：、离心泵分类：轴NNe1 1、流量（送液能力、流量（送液能力Q ）单位）单位:m:m3 3/s/s2 2、扬程（、扬程（H，He）单位）单位:m:m3 3、轴功率（、轴功率（N轴轴）4 4、效率

6、（、效率（ ） 泵轴泵轴 叶轮叶轮 液体液体1 22122f -2121hppuuzzg2geeWppHggg 能量能量eeseNW WH gQ表表24 电动机安全系数电动机安全系数 1 1、离心泵的特性曲线、离心泵的特性曲线： H-QH-Q曲线：曲线： N N轴轴-Q-Q曲线：曲线： -Q-Q曲线：曲线：2 、影响离心泵性能的因素有：密度 N轴轴=Ne/ = Q Hg / 粘度转速 Q1/q2=n1/n2 H1/H2=(n1/n2)2 N1/N2=(n1/n2)3叶轮直径 Q/Q=D2/D2 H/H=(D2/D2)2 N/N=(D2/D2)3 1、离心泵的气蚀现象 离心泵运转时液体在泵内的压

7、强变化离心泵运转时液体在泵内的压强变化 a）泵入口）泵入口叶轮入口叶轮入口 静压头静压头 动压头基本不变动压头基本不变,总压头总压头 b）叶轮入口）叶轮入口叶轮入口转弯点（压强最低点）叶轮入口转弯点（压强最低点） 流体流到叶轮转弯点，消耗能量，静压头流体流到叶轮转弯点，消耗能量，静压头 ，动压头基不变，总压头，动压头基不变，总压头 c）叶轮转弯点）叶轮转弯点叶轮出口叶轮出口 叶轮对流体做功，静压头叶轮对流体做功，静压头 动压头动压头 总压头总压头 d）叶轮出口）叶轮出口泵出口泵出口 泵壳流道渐大，动压头一部分转换为静压头，静压头泵壳流道渐大，动压头一部分转换为静压头，静压头 流动又消耗流动又消

8、耗 能量能量,动压头动压头 总压头总压头 v 从上述分析可以看出，在叶轮入口转弯处存在一个压强最低点。如果此处附近的从上述分析可以看出，在叶轮入口转弯处存在一个压强最低点。如果此处附近的最低压力等于或小于输送温度下液体的饱和蒸汽压，液体就会在该处发生汽化并最低压力等于或小于输送温度下液体的饱和蒸汽压，液体就会在该处发生汽化并产生气泡，气泡随同液体从低压区流向高压区，气泡在高压作用下迅速凝结或破产生气泡，气泡随同液体从低压区流向高压区，气泡在高压作用下迅速凝结或破裂，此时周围的液体以极高的速度冲向原气泡所占据的空间，在冲击点处产生几裂，此时周围的液体以极高的速度冲向原气泡所占据的空间，在冲击点处

9、产生几万万KPa的压强，冲击频率可高达几万次之多，由于冲击作用使泵体震动并产生噪的压强，冲击频率可高达几万次之多，由于冲击作用使泵体震动并产生噪音，且叶轮局部处在巨大冲击力的反复作用下，使材料表面疲劳，从开始点蚀到音，且叶轮局部处在巨大冲击力的反复作用下，使材料表面疲劳，从开始点蚀到形成裂缝，使叶轮或泵壳受到破坏，这种现象称为形成裂缝，使叶轮或泵壳受到破坏，这种现象称为“汽蚀现象汽蚀现象”。v 离心泵的吸液作用是由于吸入液面与泵入口处的压力差造成，当吸入液面压力离心泵的吸液作用是由于吸入液面与泵入口处的压力差造成，当吸入液面压力一定，而泵入口处的压力必须大于输送温度下液体的饱和蒸汽压，即压力差

10、是有一定，而泵入口处的压力必须大于输送温度下液体的饱和蒸汽压，即压力差是有限的，由于液体流动的推动力有限，因此泵的吸上高度也有一个最大限度，称为限的，由于液体流动的推动力有限，因此泵的吸上高度也有一个最大限度，称为最大吸上高度。泵的安装位置不允许超过这一高度。最大吸上高度。泵的安装位置不允许超过这一高度。 1 什么是安装高度？什么是安装高度？ 泵的吸口与吸液方贮液槽液面间的垂直高度，称为安装高度，用H表示。 H可正可负。 其中，泵的吸口与吸液方贮液槽液面允许达到的最允许达到的最大大垂直高度称为允许安装高允许安装高度，用度，用Hg表示。表示。离心泵的安装高度离心泵的安装高度指泵的吸入口与吸入液面

11、间可允许达到的最大垂直距离Hg。设泵在最大吸上高度上操作，液面压力P0，泵入口处压力P1，泵入口处流体流速u，密度，吸入管损失压头 Hf 。从吸液面0-0至泵入口1-1列柏氏方程P0/g+u02/2g+z0=P1/g+u12/2g+z1+Hf可以看出，当z1上升，Hf0-1上升，则P1下降一直下降到气蚀允许的最小绝压，就不能再下降，否则就产生气蚀，则此时 z1-z0=Hg (u0=0) Hg=(P0-P1)/g - u12/2g - Hf,0-1对于敞口的贮槽P0=PaHg=(Pa-P1)/g-u12/2g-Hf,0-11)1)离心泵的允许吸上真空度离心泵的允许吸上真空度 2)2)气蚀余量气蚀