流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)-PPT課件

31.05.2020,.,1,目錄,第一章：流體力學(xué)11流體運(yùn)動(dòng)的一些基本概念12流體運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性方程13伯努利（Bernoulli）方程14液體的空化和空蝕現(xiàn)象第二章：泵與風(fēng)機(jī),31.05.2020,.,2,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)研究流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，如速度、加速度等運(yùn)動(dòng)參數(shù)的變化規(guī)律，而流體動(dòng)力學(xué)則研究流體在外力作用下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即流體的運(yùn)動(dòng)參數(shù)與所受力之間的關(guān)系。本部分主要介紹流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)的基本知識(shí)，學(xué)習(xí)流體力學(xué)中的幾個(gè)重要的基本方程：連續(xù)性方程、動(dòng)量方程和能量方程，這些方程是分析流體流動(dòng)問(wèn)題的基礎(chǔ)。,31.05.2020,.,3,第一節(jié)流體運(yùn)動(dòng)的一些基本概念,在討論流體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律和基本方程之前，為了便于分析、研究問(wèn)題，先介紹一些有關(guān)流體運(yùn)動(dòng)的基本概念。一、定常流動(dòng)和非定常流動(dòng)根據(jù)流體的流動(dòng)參數(shù)是否隨時(shí)間而變化，可將流體的流動(dòng)分為定常流動(dòng)和非定常流動(dòng)，現(xiàn)舉例說(shuō)明如下：如圖3-2所示裝置，將閥門(mén)A和B的開(kāi)度調(diào)節(jié)到使水箱中的水位保持不變，則水箱和管道中任一點(diǎn)(如1點(diǎn)、2點(diǎn)和3點(diǎn)等)的流體質(zhì)點(diǎn)的壓強(qiáng)和速度都不隨時(shí)間而變化，但由于1、2、3各點(diǎn)所處的空間位置不同，故其壓強(qiáng)和速度值也就各,31.05.2020,.,4,不相同。這時(shí)從管道中流出的射流形狀也不隨時(shí)間而變。這種運(yùn)動(dòng)流體中任一點(diǎn)的流體質(zhì)點(diǎn)的流動(dòng)參數(shù)(壓強(qiáng)和速度等)均不隨時(shí)間變化，而只隨空間點(diǎn)位置不同而變化的流動(dòng)，稱(chēng)為定常流動(dòng)?，F(xiàn)將閥門(mén)A關(guān)小，則流入水箱的水量小于從閥門(mén)B流出的水量，水箱中的水位就逐漸下降，于是水箱和管道任一點(diǎn)流體質(zhì)點(diǎn)的壓強(qiáng)和速度都逐漸減小，射流的形狀也逐漸向下彎曲。,31.05.2020,.,5,圖3-2流體的出流,31.05.2020,.,6,二、流體流動(dòng)分類(lèi)可以把流體流動(dòng)分為三類(lèi)：（1）有壓流動(dòng)總流的全部邊界受固體邊界的約束，即流體充滿流道，如壓力水管中的流動(dòng)。（2）無(wú)壓流動(dòng)總流邊界的一部分受固體邊界約束，另一部分與氣體接觸，形成自由液面，如明渠中的流動(dòng)。（3）射流總流的全部邊界均無(wú)固體邊界約束，如噴嘴出口的流動(dòng)。,31.05.2020,.,7,三、流量和平均流速單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)有效截面的流體體積稱(chēng)為體積流量，以qv表示。其單位為m3/s、m3/h等。單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)有效截面的流體質(zhì)量稱(chēng)為質(zhì)量流量,以qm表示，其單位為kg/s、t/h等。由于微元流束有效截面上各點(diǎn)的流速V是相等的，所以通過(guò)微元流束有效截面積為的體積流量dqv和質(zhì)量流量dqm分別為：dqv=VdA(3-16)dqm=VdA(3-17),31.05.2020,.,8,圖3-6管內(nèi)流動(dòng)速度分布,31.05.2020,.,9,六、均勻流和非均勻流根據(jù)流場(chǎng)中同一條流線各空間點(diǎn)上的流速是否相同，可將總流分為均勻流和非均勻流。若相同則稱(chēng)為均勻流，,31.05.2020,.,10,圖3-9均勻流,31.05.2020,.,11,圖3-10非均勻流,31.05.2020,.,12,急變流,緩變流,緩變流,緩變流,緩變流,緩變流,急變流,急變流,急變流,急變流,圖3-11緩變流和急變流,31.05.2020,.,13,第二節(jié)流體流動(dòng)的連續(xù)性方程,連續(xù)性方程是質(zhì)量守恒定律在流體力學(xué)中的應(yīng)用。我們認(rèn)為流體是連續(xù)介質(zhì)，它在流動(dòng)時(shí)連續(xù)地充滿整個(gè)流場(chǎng)。在這個(gè)前提下，當(dāng)研究流體經(jīng)過(guò)流場(chǎng)中某一任意指定的空間封閉曲面時(shí)，可以斷定：若在某一定時(shí)間內(nèi)，流出的流體質(zhì)量和流入的流體質(zhì)量不相等時(shí)，則這封閉曲面內(nèi)一定會(huì)有流體密度的變化，以便使流體仍然充滿整個(gè)封閉曲面內(nèi)的空間；如果流體是不可壓縮的，則流出的流體質(zhì)量必然等于流入的流體質(zhì)量。,31.05.2020,.,14,一、連續(xù)性方程在工程上和自然界中，流體流動(dòng)多數(shù)都是在某些周界所限定的空間內(nèi)沿某一方向流動(dòng)，即一維流動(dòng)的問(wèn)題，所謂一維流動(dòng)是指流動(dòng)參數(shù)僅在一個(gè)方向上有顯著的變化，而在其它兩個(gè)方向上的變化非常微小，可忽略不計(jì)。例如在管道中流動(dòng)的流體就符合這個(gè)條件。,31.05.2020,.,15,。對(duì)不可壓縮均質(zhì)流體常數(shù)，上式為不可壓縮流體一維定常流動(dòng)的總流連續(xù)性方程。該式說(shuō)明一維總流在定常流動(dòng)條件下，沿流動(dòng)方向的體積流量為一個(gè)常數(shù)，平均流速與有效截面面積成反比，即有效截面面積大的地方平均流速小，有效截面面積小的地方平均流速就大。,31.05.2020,.,16,【例3-6】有一輸水管道，如圖3-14所示。水自截面1-1流向截面2-2。測(cè)得截面1-1的水流平均流速m/s，已知d1=0.5m，d2=1m，試求截面2-2處的平均流速為多少？【解】由式（3-33）得(m/s),31.05.2020,.,17,圖3-14輸水管道,31.05.2020,.,18,第三節(jié)伯努利（Bernoulli）方程,(3-42)在特殊情況下，絕對(duì)靜止流體V=0，由式(3-41)可以得到靜力學(xué)基本方程一、方程的物理意義和幾何意義為了進(jìn)一步理解理想流體微元流束的伯努利方程，現(xiàn)來(lái)敘述該方程的物理意義和幾何意義。1、物理意義理想流體微元流束的伯努利方程式（3-41）中，左端,31.05.2020,.,19,前兩項(xiàng)的物理意義，在靜力學(xué)中已有闡述，即第一項(xiàng)z表示單位重量流體所具有的位勢(shì)能；第二項(xiàng)p/(g)表示單位重量流體的壓強(qiáng)勢(shì)能；第三項(xiàng)V2/(2g)理解如下：由物理學(xué)可知，質(zhì)量為m的物體以速度V運(yùn)動(dòng)時(shí)，所具有的動(dòng)能為Mv2/2，則單位重量流體所具有的動(dòng)能為V2/(2g)即(mV2/2)/(mg)=V2/(2g)。所以該項(xiàng)的物理意義為單位重量流體具有的動(dòng)能。位勢(shì)能、壓強(qiáng)勢(shì)能和動(dòng)能之和稱(chēng)為機(jī)械能。因此，伯努利方程可敘述為：理想不可壓縮流體在重力作用下作定常流動(dòng)時(shí)，沿同一流線（或微元流束）上各點(diǎn)的單位重量流體所具有的位勢(shì)能、壓強(qiáng)勢(shì)能和動(dòng)能之和保持不變，即機(jī)械能是一常數(shù)，但位勢(shì)能、壓強(qiáng)勢(shì)能和動(dòng)能三種能量之間可以相互轉(zhuǎn)換，所以伯努利方程是能量守恒定律在流體力學(xué)中的一種特殊表現(xiàn)形式。,31.05.2020,.,20,2、幾何意義理想流體微元流束的伯努利方程式（3-41）中，左端前兩項(xiàng)的幾何意義，同樣在靜力學(xué)中已有闡述，即第一項(xiàng)z表示單位重量流體的位置水頭，第二項(xiàng)p/(g)表示單位重量流體的壓強(qiáng)水頭，第三項(xiàng)V2/(2g)與前兩項(xiàng)一樣也具有長(zhǎng)度的量綱。它表示所研究流體由于具有速度V，在無(wú)阻力的情況下，單位重量流體所能垂直上升的最大高度，稱(chēng)之為速度水頭。位置水頭、壓強(qiáng)水頭和速度水頭之和稱(chēng)為總水頭。由于它們都表示某一高度，所以可用幾何圖形表示它們之間的關(guān)系，如圖3-16所示。因此伯努利方程也可敘述為：理想不可壓縮流體在重力作用下作定常流動(dòng)時(shí)，沿同一流線(或微元流束)上各點(diǎn)的單位重量流體所具有的位置水頭、壓強(qiáng)水頭和速度水頭之和保持不變，即總水頭是一常數(shù)。,31.05.2020,.,21,二、伯努利方程應(yīng)用時(shí)特別注意的幾個(gè)問(wèn)題伯努利方程是流體力學(xué)的基本方程之一，與連續(xù)性方程和流體靜力學(xué)方程聯(lián)立，可以全面地解決一維流動(dòng)的流速(或流量)和壓強(qiáng)的計(jì)算問(wèn)題，用這些方程求解一維流動(dòng)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)注意下面幾點(diǎn)：,31.05.2020,.,22,(1)選好有效截面，選擇合適的有效截面，應(yīng)包括問(wèn)題中所求的參數(shù)，同時(shí)使已知參數(shù)盡可能多。通常對(duì)于從大容器流出，流入大氣或者從一個(gè)大容器流入另一個(gè)大容器，有效截面通常選在大容器的自由液面或者大氣出口截面，因?yàn)樵撚行Ы孛娴膲簭?qiáng)為大氣壓強(qiáng)，對(duì)于大容器自由液面，速度可以視為零來(lái)處理。(2)選好基準(zhǔn)面，基準(zhǔn)面原則上可以選在任何位置，但選擇得當(dāng)，可使解題大大簡(jiǎn)化，通常選在管軸線的水平面或自由液面，要注意的是，基準(zhǔn)面必須選為水平面。(3)求解流量時(shí)，一般要結(jié)合一維流動(dòng)的連續(xù)性方程求解。伯努利方程的p1和p2應(yīng)為同一度量單位，同為絕對(duì)壓強(qiáng)或者同為相對(duì)壓強(qiáng)，p1和p2的問(wèn)題與靜力學(xué)中的處理完,31.05.2020,.,23,全相同。(4)有效截面上的參數(shù)，如速度、位置高度和壓強(qiáng)應(yīng)為同一點(diǎn)的，絕對(duì)不許在式中取有效截面上點(diǎn)的壓強(qiáng)，又取同一有效截面上另一點(diǎn)的速度。,31.05.2020,.,24,圖3-22,31.05.2020,.,25,第四節(jié)液體的空化和空蝕現(xiàn)象,一、空化（氣穴）在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)下，水在100開(kāi)始沸騰，稱(chēng)為汽化；當(dāng)大氣壓強(qiáng)降低時(shí)（如在高原地區(qū)），水將在低于100的溫度下開(kāi)始沸騰汽化。這一現(xiàn)象表明：作用于水的絕對(duì)壓強(qiáng)較低時(shí)，水可在較低溫度下發(fā)生汽化。水在某一溫度發(fā)生汽化時(shí)的絕對(duì)壓強(qiáng)，稱(chēng)為飽和蒸汽壓強(qiáng)，用pv表示。由伯努利方程可知，當(dāng)總水頭一定時(shí)，水流中某一有效截面上的位置水頭和速度水頭很大時(shí)，其相應(yīng)的絕對(duì)壓強(qiáng)就低，當(dāng)壓強(qiáng)降低到空氣分離壓pg時(shí)，原先以氣核形式,31.05.2020,.,26,（肉眼看不見(jiàn)）溶解在液體中的氣體便開(kāi)始游離出來(lái)，膨脹形成小氣泡；當(dāng)壓強(qiáng)繼續(xù)降低到液體在該溫度下的飽和壓強(qiáng)pv時(shí)，液體開(kāi)始汽化，產(chǎn)生大量的小氣泡。并繼續(xù)產(chǎn)生更多的小氣泡。它們將匯集成較大的氣泡，泡內(nèi)充滿著蒸汽和游離氣體。這種由于壓強(qiáng)降低而產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象稱(chēng)為空化（氣穴）現(xiàn)象。空化現(xiàn)象同外界空氣摻入液體中形成的氣泡有本質(zhì)區(qū)別，它是液體的相變（由液態(tài)轉(zhuǎn)化為汽態(tài)）現(xiàn)象。,31.05.2020,.,27,二、空蝕（氣蝕）空化產(chǎn)生的氣泡被液流帶走。當(dāng)液流流到下游高壓區(qū)時(shí)，氣泡內(nèi)的蒸汽迅速凝結(jié)，氣泡突然潰滅。氣泡潰滅的時(shí)間很短，只有幾百分之一秒，而產(chǎn)生的沖擊力卻很大，氣泡潰滅處的局部壓強(qiáng)高達(dá)幾個(gè)甚至幾十兆帕，局部溫度也急劇上升。大量氣泡的連續(xù)潰滅將產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲和振動(dòng)，嚴(yán)重影響液體的正常流動(dòng)和流體機(jī)械的正常工作；氣泡連續(xù)潰滅處的固體壁面也將在這種局部壓強(qiáng)和局部溫度的反復(fù)作用下發(fā)生剝蝕，這種現(xiàn)象稱(chēng)為空蝕（氣蝕）。剝蝕嚴(yán)重的流體機(jī)械將無(wú)法繼續(xù)工作?？瘴g機(jī)理是尚在研究中的問(wèn)題。主要說(shuō)法有二：認(rèn)為氣泡突然潰滅時(shí)，周?chē)?31.05.2020,.,28,的流體快速?zèng)_向氣泡空間，它們的動(dòng)量在極短的時(shí)間內(nèi)變?yōu)榱?，因而產(chǎn)生很大的沖擊力，該沖擊力反復(fù)作用在壁面上，形成剝蝕；認(rèn)為氣泡在高壓區(qū)突然潰滅時(shí)，將產(chǎn)生壓強(qiáng)沖擊波，此沖擊波反復(fù)作用在壁面上，形成剝蝕。很可能這兩種情況都存在。,31.05.2020,.,29,為流體提供機(jī)械能的機(jī)械設(shè)備統(tǒng)稱(chēng)為流體輸送機(jī)械。,分類(lèi),流體輸送機(jī)械,壓縮機(jī)、真空泵,通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī),氣體壓送機(jī)械,泵,液體輸送機(jī)械,離心式；往復(fù)式；旋轉(zhuǎn)式；流體作用式。,按工作原理：,按輸送介質(zhì)：,第二章泵與風(fēng)機(jī),31.05.2020,.,30,離心泵,31.05.2020,.,31,離心泵的工作原理,離心泵結(jié)構(gòu)：高速旋轉(zhuǎn)的葉輪和固定的泵殼，葉輪上裝有若干葉片，葉輪將輸入的軸功提供給液體。,液體隨葉輪旋轉(zhuǎn)在離心力作用下沿葉片間通道向外緣運(yùn)動(dòng)，速度增加、機(jī)械能提高。液體離開(kāi)葉輪進(jìn)入蝸殼，蝸殼流道逐漸擴(kuò)大、流體速度減慢，液體動(dòng)能轉(zhuǎn)換為靜壓能，壓強(qiáng)不斷升高，最后沿切向流出蝸殼通過(guò)排出導(dǎo)管輸入管路系統(tǒng)。,離心泵工作原理：,31.05.2020,.,32,離心泵裝置簡(jiǎn)圖,31.05.2020,.,33,吸上原理與氣縛現(xiàn)象,原動(dòng)機(jī)：軸葉輪，旋轉(zhuǎn),離心力,中心,動(dòng)能,高速離開(kāi)葉輪,外圍,靜壓能,葉片間液體:,液體被做功,吸上原理：,31.05.2020,.,34,如果離心泵在啟動(dòng)前殼內(nèi)充滿的是氣體，則啟動(dòng)后葉輪中心氣體被拋時(shí)不能在該處形成足夠大的真空度，這樣槽內(nèi)液體便不能被吸上。這一現(xiàn)象稱(chēng)為氣縛。,氣縛現(xiàn)象：,31.05.2020,.,35,主要部件,（1）葉輪葉片（+蓋板）,612個(gè)葉片（前彎、后彎，徑向）,液體通道。,閉式葉輪：前蓋板、后蓋板,半開(kāi)式：后蓋板,開(kāi)式：無(wú)蓋板,31.05.2020,.,36,平衡孔：消除軸向推力,31.05.2020,.,37,截面積逐漸擴(kuò)大的蝸牛殼形通道液體入口中心,（2）泵殼：泵體的外殼，包圍葉輪,出口切線,作用：匯集液體，并導(dǎo)出液體；能量轉(zhuǎn)換裝置,31.05.2020,.,38,（3）泵軸：垂直葉輪面，穿過(guò)葉輪中心,軸封：旋轉(zhuǎn)的泵軸與固定的泵殼之間的密封。作用：防止高壓液體沿軸漏出或外界空氣漏入。,機(jī)械密封,填料密封,31.05.2020,.,39,填料密封1填料套；2填料環(huán)；3填料；4填料壓蓋；5長(zhǎng)扣雙頭螺栓；6螺母,填料：采用浸油或涂石墨的石棉繩。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但功率消耗大，且有一定程度的泄漏。,31.05.2020,.,40,（4）導(dǎo)輪的作用,減少能量損失,31.05.2020,.,41,流量Vm3/s壓頭HmH2o軸功率NkW效率%,離心泵的特性曲線,性能參數(shù)：,HV曲線NV曲線V曲線,離心泵的特性曲線由制造廠附于產(chǎn)品樣本中，是指導(dǎo)正確選擇和操作離心泵的主要依據(jù)。,特性曲線：,31.05.2020,.,42,離心泵的壓頭H又稱(chēng)揚(yáng)程，是指泵對(duì)單位重量的流體所能提供的機(jī)械能J/N，單位為m。因此HV曲線代表離心泵所提供的能量與流量的關(guān)系，離心泵壓頭H隨流量V增加而下降。,有效功率與軸功率的比值為離心泵的效率,HV曲線,NV曲線與V曲線,離心泵的軸功率N是指電機(jī)輸入到泵軸的功率。流體從泵獲得的實(shí)際功率為泵的有效功率Ne，由泵的流量和揚(yáng)程求得,在真空表和壓力表之間列柏努利方程：,31.05.2020,.,43,容積損失：一部份已獲得能量的高壓液體由葉輪出口處通過(guò)葉輪與泵殼間的縫隙或從平衡孔漏返回到葉輪入口處的低壓區(qū)造成的能量損失。水力損失：進(jìn)入離心泵的粘性液體產(chǎn)生的摩擦阻力、局部阻力以及液體在泵殼中由沖擊而造成的能量損失。機(jī)械損失：泵軸與軸承之間、泵軸與密封填料之間等產(chǎn)生的機(jī)械摩擦造成的能量損失。設(shè)計(jì)點(diǎn)：效率曲線最高點(diǎn)稱(chēng)為設(shè)計(jì)點(diǎn)，設(shè)計(jì)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的流量、壓頭和軸功率稱(chēng)為額定流量、額定壓頭和額定軸功率，標(biāo)注在泵的銘牌上。一般將最高效率值的92%的范圍稱(chēng)為泵的高效區(qū)，泵應(yīng)盡量在該范圍內(nèi)操作。泵的啟動(dòng)：泵的軸功率隨輸送流量的增加而增大，流量為零時(shí)，軸功率最小。因此關(guān)閉出口閥啟動(dòng)離心泵，啟動(dòng)電流最小。,反映離心泵能量損失，包括：,31.05.2020,.,44,特性曲線的變換,液體粘度的影響液體粘度改變，HV、NV、V曲線都將隨之而變。,液體密度的影響離心泵的理論流量和理論壓頭與液體密度無(wú)關(guān)，HV曲線不隨液體密度而變，V曲線也不隨液體密度而變。軸功率則隨液體密度的增加而增加。離心泵啟動(dòng)時(shí)一定應(yīng)在泵體和吸入管路內(nèi)充滿液體，否則將發(fā)生“氣縛”現(xiàn)象。,特性曲線是制造廠用20清水在一定轉(zhuǎn)速下實(shí)驗(yàn)測(cè)定的。若輸送液體性質(zhì)與此相差較大，泵特性曲線將發(fā)生變化，應(yīng)加以修正，使之變換為符合輸送液體性質(zhì)的新特性曲線。,31.05.2020,.,45,解：與泵的特性曲線相關(guān)的性能參數(shù)有泵的轉(zhuǎn)速n、流量V、壓頭H、軸功率N和效率。其中流量和軸功率已由實(shí)驗(yàn)直接測(cè)出，壓頭和效率則需進(jìn)行計(jì)算。以真空表和壓力表兩測(cè)點(diǎn)為1，2截面，對(duì)單位重量流體列柏努力方程，有,例：用清水測(cè)定某離心泵的特性曲線，實(shí)驗(yàn)裝置如附圖所示。當(dāng)調(diào)節(jié)出口閥使管路流量為25m3/h時(shí)，泵出口處壓力表讀數(shù)為0.28MPa（表壓），泵入口處真空表讀數(shù)為0.025MPa，測(cè)得泵的軸功率為3.35kW，電機(jī)轉(zhuǎn)速為2900轉(zhuǎn)/分，真空表與壓力表測(cè)壓截面的垂直距離為0.5m。試由該組實(shí)驗(yàn)測(cè)定數(shù)據(jù)確定出與泵的特性曲線相關(guān)的其它性能參數(shù)。,31.05.2020,.,46,工作流量下泵有效功率為,泵軸功率為,代入數(shù)據(jù),31.05.2020,.,47,離心泵的工作點(diǎn),當(dāng)泵安裝在一定管路系統(tǒng)中的離心泵工作時(shí)，泵輸出的流量即為管路流量、泵提供的壓頭即為管路所要求的壓頭。泵的特性曲線與管路特性曲線有一交點(diǎn)a點(diǎn)，該交點(diǎn)稱(chēng)為離心泵的工作點(diǎn)。,31.05.2020,.,48,離心泵的流量調(diào)節(jié),改變泵的特性,改變管路特性,（1）改變出口閥開(kāi)度,-管路特性,關(guān)小出口閥le,H，qV,管特線變陡,工作點(diǎn)左上移,開(kāi)大出口閥le,H，qV,管特線變緩,工作點(diǎn)右下移,改變流量,改變工作點(diǎn),改變流量,31.05.2020,.,49,n泵H-qV曲線上移,工作點(diǎn)右上移，H，qV,（2）改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速,-改變泵的特性,31.05.2020,.,50,離心泵的并聯(lián)和串聯(lián),離心泵串聯(lián)操作時(shí)，泵送流量相同，泵組的揚(yáng)程為該流量下各泵的揚(yáng)程之和。離心泵串連工作時(shí)的合成特性曲線。,離心泵并聯(lián)操作時(shí)，泵在同一壓頭下工作，泵組的流量為該壓頭下各泵對(duì)應(yīng)的流量之和。據(jù)此，并聯(lián)離心泵組的H-V特性曲線。,離心泵并聯(lián)和串聯(lián)，將組合安裝的離心泵視為一個(gè)泵組，泵組的特性曲線或稱(chēng)合成特性曲線，據(jù)此確定泵組工作點(diǎn)。,31.05.2020,.,51,離心泵并聯(lián),同一壓頭下，并聯(lián)泵的流量為單泵流量的兩倍，據(jù)此作出合成特性曲線,并聯(lián)泵的流量大于一臺(tái)單泵的流量，小于兩臺(tái)單泵的流量,31.05.2020,.,52,離心泵串聯(lián),同一流量下，串聯(lián)泵的壓頭為單泵壓頭的兩倍，據(jù)此作出串聯(lián)泵合成特性曲線,串聯(lián)泵的流量大于一臺(tái)單泵的流量，小于兩臺(tái)單泵的流量,31.05.2020,.,53,并串聯(lián)的選擇,高阻管路：串聯(lián)泵,低阻管路：并聯(lián)泵,31.05.2020,.,54,離心泵的氣蝕現(xiàn)象與安裝高度,從整個(gè)吸入管路到泵的吸入口直至葉輪內(nèi)緣，液體的壓強(qiáng)是不斷降低的。研究表明，葉輪內(nèi)緣處的葉片背側(cè)是泵內(nèi)壓強(qiáng)最低點(diǎn)。,31.05.2020,.,55,汽蝕現(xiàn)象：當(dāng)泵內(nèi)某點(diǎn)的壓強(qiáng)低至液體飽和蒸汽壓時(shí)部分液體將汽化，產(chǎn)生的汽泡被液流帶入葉輪內(nèi)壓力較高處再凝聚。由于凝聚點(diǎn)處產(chǎn)生瞬間真空，造成周?chē)后w高速?zèng)_擊該點(diǎn)，產(chǎn)生劇烈的水擊。瞬間壓力可高達(dá)數(shù)十個(gè)MPa，眾多的水擊點(diǎn)上水擊頻率可高達(dá)數(shù)十kHz，且水擊能量瞬時(shí)轉(zhuǎn)化為熱量，水擊點(diǎn)局部瞬時(shí)溫度可達(dá)230以上。癥狀：噪聲大、泵體振動(dòng)，流量、壓頭、效率都明顯下降。后果：高頻沖擊加之高溫腐蝕同時(shí)作用使葉片表面產(chǎn)生一個(gè)個(gè)凹穴，嚴(yán)重時(shí)成海綿狀而迅速破壞。防止措施：把離心泵安裝在恰當(dāng)?shù)母叨任恢蒙?，確保泵內(nèi)壓強(qiáng)最低點(diǎn)處的靜壓超過(guò)工作溫度下被輸送液體的飽和蒸汽壓pv。,31.05.2020,.,56,清水泵物理化學(xué)性質(zhì)類(lèi)似于水的介質(zhì)。清水泵有若干系列。最簡(jiǎn)單的為單級(jí)單吸式，系列代號(hào)為“IS”，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖，若需要的揚(yáng)程較高，則可選D系列多級(jí)離心泵。若需要流量很大，則可選用雙吸式離心泵，其系列代號(hào)為“Sh”。,離心泵的類(lèi)型與選用,離心泵的類(lèi)型,清水泵,31.05.2020,.,57,1-泵體；2-泵蓋；3-葉輪；4-軸；5-密封環(huán)；6-葉輪螺母；7-止動(dòng)墊圈；8-軸蓋；9-填料壓蓋；10-填料環(huán)；11-填料；12-懸架軸承部件,31.05.2020,.,58,耐腐蝕泵輸送腐蝕性流體用耐腐蝕泵。耐腐蝕泵所有與流體介質(zhì)接觸的部件都采用耐腐蝕材料制作。離心耐腐蝕泵有多種系列，其中常用的系列代號(hào)為F。油泵油泵用于輸送石油及油類(lèi)產(chǎn)品，油泵系列代號(hào)為Y。因油類(lèi)液體具有易燃、易爆的特點(diǎn)，因此對(duì)此類(lèi)泵密封性能要求較高。輸送200以上的熱油時(shí)，還需設(shè)冷卻裝置。液下泵液下泵是一種立式離心泵，整個(gè)泵體浸入在被輸送的液體貯槽內(nèi)，通過(guò)一根長(zhǎng)軸，由安放在液面上的電機(jī)帶動(dòng)。,31.05.2020,.,59,離心泵的運(yùn)行,運(yùn)行前準(zhǔn)備工作：,（1）檢查泵出、入口管線上的閥門(mén)、法蘭地腳螺栓、聯(lián)軸器、溫度計(jì)和壓力表等。（2）檢查泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，先盤(pán)車(chē)，聽(tīng)是否有雜音，看是否靈活。（3）打開(kāi)入口閥，排出泵體內(nèi)的氣體，給泵內(nèi)充滿所要輸送的液體，再關(guān)死出口閥。（4）往泵的油箱加好潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂。（5）給冷卻水，打開(kāi)壓力表，看是否靈敏。（6）檢查安全設(shè)備如對(duì)輪罩、接地線等。（7）對(duì)熱油泵看預(yù)熱情況，使泵體溫度不能低于界質(zhì)溫度的40度。（8）與各有關(guān)崗位、有關(guān)單位聯(lián)系好。做好啟動(dòng)準(zhǔn)備。,31.05.2020,.,60,離心泵的運(yùn)行,正常啟動(dòng)：,（1）準(zhǔn)備工作經(jīng)檢查正常后可啟動(dòng)泵。啟動(dòng)后應(yīng)注意電流表，泵轉(zhuǎn)向，壓力表，泄漏等情況，一切正常后再慢慢打開(kāi)出口閥。（未打開(kāi)出口閥前泵運(yùn)轉(zhuǎn)不得超過(guò)3分鐘，否則液體在泵內(nèi)強(qiáng)制循環(huán)后溫度升高，液體汽化會(huì)產(chǎn)生抽空等現(xiàn)象。）（2）檢查泵的軸承溫度不得大于65度，電機(jī)溫度不得大于70度（3）可用泵出口閥門(mén)調(diào)節(jié)流量（4）觀察出口壓力表、電流表的波動(dòng)情況（5）檢查泵的運(yùn)行、振動(dòng)、泄漏情況。（6）檢查泵冷卻水的供應(yīng)情況，潤(rùn)滑油液面的變化情況。（7）打封油的泵，封油壓力至少高出泵出口壓力0.05-0.1MPa.（8）對(duì)于長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)的泵，要定期更換潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂，保證泵在良好的潤(rùn)滑狀態(tài)下工作。,31.05.2020,.,61,離心泵的運(yùn)行,離心泵的停運(yùn)：,（1）慢慢關(guān)死出口閥門(mén)。（2）切斷電源后關(guān)入口閥，壓力表閥。（3）熱油泵，待泵體溫度降低后停冷卻水和封油。（4）在冬季，對(duì)停下來(lái)的泵要放掉泵內(nèi)液體，并采取必要的防凍措施。（5）定時(shí)檢查、盤(pán)車(chē)。,31.05.2020,.,62,離心泵的運(yùn)行,離心泵的切換：,（1）做好起動(dòng)泵前的各種準(zhǔn)備后，打開(kāi)入口閥，引入液體。（2）啟動(dòng)后，待泵的轉(zhuǎn)速、聲音、泵體壓力等正常后再開(kāi)出口閥（3）泵的流量正常，壓力平穩(wěn)時(shí)關(guān)閉運(yùn)行泵的出口閥。（4）停電后按停泵要求做好善后工作。（5）盡量減少因切換泵造成的流量、壓力的波動(dòng)，維持生產(chǎn)的正常進(jìn)行。（6）檢查起動(dòng)泵的泄漏、潤(rùn)滑等情況。,31.05.2020,.,63,離心泵常見(jiàn)故障,31.05.2020,.,64,離心泵常見(jiàn)故障,31.05.2020,.,65,通風(fēng)機(jī)（Fan）,工業(yè)上常用通風(fēng)機(jī)按其結(jié)構(gòu)形式有軸流式和離心式兩類(lèi)。軸流式通風(fēng)機(jī)排風(fēng)量大而風(fēng)壓很小，一般僅用于通風(fēng)換氣，而不用于氣體輸送。離心式通風(fēng)機(jī)的應(yīng)用十分廣泛，按其產(chǎn)生風(fēng)壓可分為：,低壓離心通風(fēng)機(jī)：出口風(fēng)壓小于1.0kPa