目錄第二章流體輸送機械節(jié)離心泵一、離心泵的構造和工作原理二、離心泵主要構件的結構及功能三、離心泵的主要性能參數四、離心泵的特性曲線五、離心泵的工作點與流量調節(jié)習題課六、離心泵的安裝高度七、離心泵的類型、選用、安裝與操作1化工原理》電子教案/目錄化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第1頁!目錄第二節(jié)其它類型泵一、其它速度式泵二、容積式泵三、各類泵在化工生產中的應用第三版第18次印刷的教材更正2化工原理》電子教案/目錄化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第2頁!第二章流體輸送機械流體輸送機械3化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第3頁!第二章流體輸送機械按泵的工作原理分:特點：依靠旋轉的葉片向液體傳送機械能

特點：機械內部的工作容積不斷發(fā)生變化。4化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第4頁!一、離心泵的構造和工作原理2、離心泵的工作原理請點擊觀看動畫請點擊觀看動畫思考：流體在泵內都獲得了哪幾種能量？其中哪種能量占主導地位？思考：泵啟動前為什么要灌滿液體氣縛現象答案：動能和靜壓能，其中靜壓能占主導5化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第5頁!二．離心泵主要構件的結構及功能思考：泵殼的主要作用是什么？2．泵殼①匯集液體，并導出液體；②能量轉換裝置（動能變靜壓能）呈蝸牛殼狀

思考：為什么導輪的彎曲方向與葉片彎曲方向相反？3．導輪請點擊觀看動畫答案見后面的內容固定不動

6化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第6頁!三．離心泵的主要性能參數離心泵的主要性能參數銘牌7化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第7頁!三．離心泵的主要性能參數理論壓頭----理想情況下單位重量液體所獲得的能量稱為理論壓頭，用H表示。泵的壓頭H與影響因素的關系式只能由實驗測定，但理想情況下的關系式則可理論推導得到。

思考：由（1）、（2）可以得出什么結果？8化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第8頁!實際壓頭H（2）阻力損失考慮到這項損失后，壓頭線變?yōu)榍€c

。

此損失可近似視為與流速的平方呈正比。bc9化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第9頁!三．離心泵的主要性能參數軸功率和效率軸功率，用N表示，單位W或kW效率，無量綱有效功率Ne=mswe＝QgH，單位W或kW

三者關系（如圖）：10化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第10頁!三．離心泵的主要性能參數允許汽蝕余量將在后面介紹。11化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第11頁!四．離心泵的特性曲線設計點最高效率5％～8％區(qū)域為泵高效區(qū)由圖可見：Q，H

，N，有最大值（設計點）。思考：離心泵啟動時出口閥門應關閉還是打開，why？為什么Q＝0時，N0？12化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第12頁!離心泵特性曲線的影響因素葉輪轉速

當轉速變化不大時（小于20%），利用出口速度三角形相似的近似假定，可推知：若不變，則比例定律思考：若泵在原轉速n下的特性曲線方程為H=A+BQ2，則新轉速n下泵的特性曲線方程表達式？13化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第13頁!離心泵特性曲線的影響因素葉輪直徑當葉輪直徑因切割而變小時，若變化程度小于20%，則若不變，則思考：若泵在原葉輪直徑下的特性曲線方程為H=A+BQ2，則葉輪切割后泵的特性曲線方程表達式？注意：教材式（2-15）、（2-16c）有誤14化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第14頁!五、離心泵的工作點與流量調節(jié)管路特性方程完全湍流時，與流量無關與流量有關15化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第15頁!習題課----根據流量、壓頭選泵將流量、壓頭裕量控制在10%左右。16化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第16頁!操作型問題計算舉例【例2】某離心泵工作轉速為n=2900r.p.m.（轉/min），其特性曲線方程為H=30－0.01V2。當泵的出口閥全開時，管路特性曲線方程為he=10＋0.04V2，式中V的單位為m3/h，H及he的單位均為m。求：（1）閥全開時，泵的輸水量為多少？（2）要求所需供水量為上述供水量的75%時：

a．若采用出口閥調節(jié)，則多損失的壓頭為多少m水柱？

b．若采用變速調節(jié)，則泵的轉速應為多少r.p.m.？

【解】（1）17化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第17頁!泵特性曲線方程管路特性曲線方程b.采用調節(jié)轉速的方法，則泵的轉速應為多少r.p.m.？

2015注意：以下解法錯誤!!!新轉速下泵的特性曲線方程為：

因為比例定律只適用于泵，而不能用于由泵和管路特性曲線共同決定的工作點（管路特性曲線過坐標原點時除外）。he18化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第18頁!六、離心泵的安裝高度ZS思考：安裝高度為什么受限制？

為避免汽蝕現象，安裝高度必須加以限制，即存在最大安裝高度ZS,max。汽蝕現象：

葉片背面

當pk＝pv時，K處發(fā)生部分汽化現象。葉片表面產生蜂窩狀腐蝕；泵體震動，并發(fā)出噪音；流量、壓頭、效率都明顯下降；嚴重時甚至吸不上液體。19化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第19頁!六、離心泵的安裝高度ZS一般規(guī)定，允許汽蝕余量h允許是泵的特性參數之一，由廠家測定。hmin的實驗測定：用20℃清水測定。以泵的揚程較正常值下降3%作為發(fā)生汽蝕的標志，測定泵剛好發(fā)生汽蝕時的pe即可。----最小汽蝕余量實際的安裝高度還應比允許值低0.5～1m。20化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第20頁!七、離心泵的類型、選用、安裝與操作類型：不下百種

請點擊觀看動畫21化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第21頁!第二節(jié)其它類型泵一、其它速度式泵22化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第22頁!1、往復泵與離心泵比較：旁路輸液量均勻性？連續(xù)性？流量調節(jié)方法？----輸液量不均勻、不連續(xù)

----流量調節(jié)不可用出口閥門調節(jié)方法。

適用于小流量、高壓頭的情況下輸送高粘度的液體。效率高，通常為7293%。請點擊觀看動畫23化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第23頁!三、各類泵在化工生產中的應用請點擊觀看動畫離心泵應用范圍最廣。特別適用于化工生產的原因是它的流量均勻而易于調節(jié)，又能輸送有腐蝕性、含懸浮物的液體。往復泵只宜在壓頭高、流量也較大的情況下使用。返回目錄24化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第24頁!第二章小結25化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第25頁!【例3】在圖示實驗裝置上，采用20℃的清水于常壓條件下對離心泵進行測定，試驗中的一組測試結果如下：泵入口處真空表度數為540mmHg，泵出口處壓力表讀數為258kPa，兩測壓表之間的垂直距離為0.4m，泵的吸入管內徑80mm；排出管內徑50mm，流量采用孔口直徑40mm的孔板流量計測量，差壓計讀數100mmHg，實驗條件下的孔流系數為0.85，泵由電動機直接帶動，電動機功率為2.3kw，傳動效率為93%,泵的轉速為2900r/min。試求該泵在操作條件下的各項性能參數。P1P2R26化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第26頁!【例5】某輸水管路系統，要求水流量Qe＝10m3/h，管路特性方程為：（式中Qe：m3/h，he：m），現有三種型號離心泵列于附表中，求：（1）計算后從附表中選擇一臺合適的離心水泵。（2）若該管路吸入管直徑為50mm，吸入管路壓頭損失為1.5m，操作溫度為20℃，當地大氣壓為9.81×104Pa，求該泵的允許安裝高度Zs（該泵在轉速為2900r/min下，輸送20℃清水時，允許氣蝕余量為4m）。型號Q（m3/h）H（m）A29.517.4B1518.5C112127化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第27頁!節(jié)離心泵一、離心泵的構造和工作原理1、離心泵的構造：

思考：為什么葉片彎曲？泵殼呈蝸殼狀？請點擊觀看動畫答案見后面的內容28化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第28頁!二．離心泵主要構件的結構及功能1．葉輪閉式葉輪的內漏最小，故效率最高，敞式葉輪的內漏最大。但敞式葉輪和半閉式葉輪不易發(fā)生堵塞現象請點擊觀看動畫思考：三種葉輪中哪一種效率高？葉輪是離心泵的心臟部件，有2至6片彎曲的葉片。

29化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第29頁!二．離心泵主要構件的結構及功能4.軸封裝置填料如浸油或滲涂石墨的石棉帶、碳纖維、氟纖維和膨脹石墨等，請點擊觀看動畫----減少泵內高壓液體外流，或防止空氣侵入泵內。由兩個光滑而密切貼合的金屬環(huán)形面構成，動環(huán)隨軸轉動，靜環(huán)裝在泵殼上固定不動，二者在泵運轉時保持緊貼狀態(tài)以防止?jié)B漏。填料不能壓得過緊，也不能壓得過松，應以壓蓋調節(jié)到有液體成滴狀向外滲透。請點擊觀看動畫對于輸送酸、堿的離心泵，密封要求比較嚴，多用機械密封。30化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第30頁!三．離心泵的主要性能參數轉速H，又稱揚程，泵對單位重量流體提供的有效能量，m。可用如圖裝置測量。Q，泵單位時間實際輸出的液體量，m3/s或m3/h?？蓽y量。n，單位r.p.s或r.p.m在泵進口b、泵出口c間列機械能衡算式：流量壓頭31化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第31頁!實際壓頭H實際壓頭比理論壓頭要小。具體原因如下：此損失只與葉片數、液體黏度等有關，與流量幾乎無關。（1）葉片間的環(huán)流運動請點擊觀看動畫考慮這一因素后，圖中理論壓頭線a變?yōu)橹本€b。

b32化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第32頁!實際壓頭H（3）沖擊損失在設計流量下，此項損失最小。流量若偏離設計量越遠，則沖擊損失越大。設計流量bcd考慮到這項損失后，壓頭線應為曲線d。

33化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第33頁!三．離心泵的主要性能參數軸功率和效率NNe機械損失容積損失水力損失小型水泵：一般為5070%

大型泵：可達90%以上（1）容積損失

（2）水力損失（3）機械損失內漏與效率有關的各種能量損失：環(huán)流損失、阻力損失和沖擊損失

泵軸與軸承、密封圈等機械部件之間的摩擦34化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第34頁!四．離心泵的特性曲線N~Q曲線~Q曲線測定條件：固定轉速，

20C清水上述這些主要性能參數間的關系無法理論推得，一般由廠家測定，并用曲線表示出來，稱為離心泵特性曲線。常用的共有三條線，如圖。H~Q曲線35化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第35頁!離心泵特性曲線的影響因素液體性質

密度:黏度:Why？當比20℃清水的大時，H，N，實驗表明，當<20倍清水的黏度（20℃

）時，對特性曲線的影響很小，可忽略不計。對H~Q曲線、~Q曲線無影響，但故，N~Q曲線上移。36化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第36頁!離心泵特性曲線的影響因素泵在原轉速n下的特性曲線方程轉速增大37化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第37頁!五、離心泵的工作點與流量調節(jié)泵----供方管路--需方匹配：1、管路特性曲線泵提供的流量=管路所需的流量泵提供的壓頭H=管路所需的壓頭he---管路所需壓頭he與流量關系曲線對如圖所示的管路列機械能衡算式：38化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第38頁!五、離心泵的工作點與流量調節(jié)2、流量調節(jié)

——調節(jié)閥門（改變曲線中的B）——改變n、切割葉輪閥門開大閥門關小工作點兩種方法缺點：多耗動力，并可能使泵低效率區(qū)工作優(yōu)點：迅速、方便，可在某一最大流量與零之間隨意變動。

不經常改變流量時用，大中型泵的流量調節(jié)傾向于首先考慮采用這一技術39化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第39頁!設計型問題計算舉例【例1】要用泵將水送到15m高之處，最大流量為80m3h-1。此流量下管路的壓頭損失為3m。試在IS型泵中，選定合用的一個。【解】題中已給出最大流量為：Q=80m3h-1取he的1.05～1.1倍則為18.9~19.8m。查圖2-18得：IS100-80-125，n＝2900rmin-1另：IS125-100-250，n＝1450rmin-1泵雖同樣合用，但泵體較大，一般情況下都選前者。

40化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第40頁!2015Hhe(2)多損失的壓頭為多少m水柱？a.采用調節(jié)出口閥門的方法多損失的泵特性曲線方程管路特性曲線方程41化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第41頁!六、離心泵的安裝高度ZS1、什么是安裝高度？

泵軸與吸液方液面間的垂直高度，稱為安裝高度，用ZS表示?？烧韶摗Ｋ伎迹喊惭b高度為什么受限制？

42化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第42頁!六、離心泵的安裝高度ZS2、最大安裝高度ZS,max和允許汽蝕余量h允許剛好發(fā)生汽蝕時，pk＝pv，pe達到最小值pe,min。在s-s面、e-e面間列機械能衡算：最小汽蝕余量又稱最小凈正吸上高度（NPSH，NetPositiveSuctionHead）43化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第43頁!六、離心泵的安裝高度ZS當輸送條件與測定條件不同時，則要對Δh允許值進行校正。求校正系數的曲線載于泵的說明書中。校正系數常小于1，故為簡便計，也可不校正，而將其視為外加的安全因數。h允許的校正：44化工原理課件第二章共51頁，您現在瀏覽的是第44頁!七、離心泵的類型、選用、安裝與操作高效區(qū)選用原則：定類型-----根據流體性質及操作條件

定規(guī)格-----根