第二章流體輸送機(jī)械

1、 第二章第二章 流流體輸送機(jī)械體輸送機(jī)械 2014年910月本章內(nèi)容本章內(nèi)容2.1 概述概述2.2 離心泵離心泵2.3 其他類(lèi)型化工用泵其他類(lèi)型化工用泵2.4 氣體輸送機(jī)械氣體輸送機(jī)械習(xí)題：習(xí)題：1，2，4，5，7，9，11，12本章要求本章要求1、掌握如下基本概念：氣縛，揚(yáng)程，工作點(diǎn)，效率，、掌握如下基本概念：氣縛，揚(yáng)程，工作點(diǎn)，效率，軸功率，汽蝕、汽蝕余量，壓縮比，余隙（體積、軸功率，汽蝕、汽蝕余量，壓縮比，余隙（體積、比）等；比）等；2、了解泵與風(fēng)機(jī)的分類(lèi)及特點(diǎn)；、了解泵與風(fēng)機(jī)的分類(lèi)及特點(diǎn)；3、熟悉離心泵的構(gòu)造、工作原理、性能參數(shù)、特性、熟悉離心泵的構(gòu)造、工作原理、性能參數(shù)、特性曲線及其

2、影響因素；曲線及其影響因素；4、熟悉離心泵工作點(diǎn)及流量的調(diào)節(jié)方法；、熟悉離心泵工作點(diǎn)及流量的調(diào)節(jié)方法；5、熟悉氣體輸送機(jī)械的分類(lèi)；、熟悉氣體輸送機(jī)械的分類(lèi)；6、了解往復(fù)泵、齒輪泵、漩渦泵、真空泵、壓縮機(jī)、了解往復(fù)泵、齒輪泵、漩渦泵、真空泵、壓縮機(jī)的構(gòu)造、工作原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。的構(gòu)造、工作原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。2.1 流體輸送機(jī)械概述流體輸送機(jī)械的分類(lèi)流體輸送機(jī)械的分類(lèi) 流體輸送機(jī)械按工作原理分類(lèi)：n離心式（葉輪式）n往復(fù)式n旋轉(zhuǎn)式n流體動(dòng)力作用式根據(jù)流體性質(zhì)的不同分成：n輸送液體用泵n輸送氣體用壓縮機(jī)（或風(fēng)機(jī)） n真空泵真空泵 內(nèi)容提要離心泵的工作原理和主要部件離心泵的工作原理和主要部件 離心泵的

3、主要性能參數(shù)和特性曲線離心泵的主要性能參數(shù)和特性曲線 離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié) 2.2 離心泵離心泵的氣蝕現(xiàn)象與安裝高度離心泵的氣蝕現(xiàn)象與安裝高度 離心泵的類(lèi)型與選用離心泵的類(lèi)型與選用Review一、力學(xué)性相似原理一、力學(xué)性相似原理1、相似定義、相似定義2、幾何相似：、幾何相似：長(zhǎng)度比例系數(shù)，面積比例系數(shù)和體積比長(zhǎng)度比例系數(shù)，面積比例系數(shù)和體積比例系數(shù)例系數(shù)3、運(yùn)動(dòng)相似：速度、運(yùn)動(dòng)相似：速度比例系數(shù)，加速度比例系數(shù)比例系數(shù)，加速度比例系數(shù)4、動(dòng)力學(xué)相似：四大相似準(zhǔn)數(shù)、動(dòng)力學(xué)相似：四大相似準(zhǔn)數(shù)5、相似三定律：?jiǎn)沃敌韵嗨啤⑾嗨迫桑簡(jiǎn)沃敌韵嗨贫?、相似?zhǔn)數(shù)及其物理含義二、相

4、似準(zhǔn)數(shù)及其物理含義1、推導(dǎo)方法：動(dòng)力相似定義；運(yùn)動(dòng)微分方程、推導(dǎo)方法：動(dòng)力相似定義；運(yùn)動(dòng)微分方程Review2、四大相似準(zhǔn)數(shù)定義及物理含義、四大相似準(zhǔn)數(shù)定義及物理含義nRe慣性力慣性力/粘性力；粘性力；nEu=p/pu2壓力差壓力差/慣性力；慣性力；nFr=u2/gl慣性力慣性力/重力；重力；nM=u/a=慣性力慣性力/彈性力。彈性力。三、模型律三、模型律1、完全相似與局部相似、完全相似與局部相似2、特種模型律、特種模型律3、模型律的應(yīng)用：、模型律的應(yīng)用：管內(nèi)流體流動(dòng)：管內(nèi)流體流動(dòng)：Re模型律、管壁粗糙度相似模型律、管壁粗糙度相似具有自由面的液體急變流動(dòng)：具有自由面的液體急變流動(dòng)：Fr模型律模

5、型律液體孔口淹沒(méi)出流：液體孔口淹沒(méi)出流：Eu模型律模型律Review四、相似理論與因次分析四、相似理論與因次分析n白金漢定理及瑞利定律白金漢定理及瑞利定律n相似理論：描述物理現(xiàn)象的物理方程已知，探求兩現(xiàn)象的相相似理論：描述物理現(xiàn)象的物理方程已知，探求兩現(xiàn)象的相似條件，用于模型制備、設(shè)計(jì)及原模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。因次分析：似條件，用于模型制備、設(shè)計(jì)及原模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。因次分析：決定某物理現(xiàn)象的諸因素已知，根據(jù)量綱一致性推導(dǎo)出描述決定某物理現(xiàn)象的諸因素已知，根據(jù)量綱一致性推導(dǎo)出描述該現(xiàn)象的物理方程隱式準(zhǔn)則方程，適用于實(shí)驗(yàn)方案確定及該現(xiàn)象的物理方程隱式準(zhǔn)則方程，適用于實(shí)驗(yàn)方案確定及其數(shù)據(jù)處理。但注意正確選擇影

6、響因素。其數(shù)據(jù)處理。但注意正確選擇影響因素。五、流體輸送機(jī)械的定義、作用及分類(lèi)五、流體輸送機(jī)械的定義、作用及分類(lèi)2.1.1 2.1.1 離心泵的操作原理和主要部件離心泵的操作原理和主要部件 1、操作原理A 獲能（葉輪）B 轉(zhuǎn)能排液（泵殼）C 吸液（入口）離心泵之所以能輸送液體，主要是依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪，將動(dòng)能和靜壓給予液體，在泵殼內(nèi)液體的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變成靜壓能，使液體獲得較高的壓力，壓出泵體外。 2、離心泵的、離心泵的氣縛現(xiàn)象氣縛現(xiàn)象 n離心泵為自吸泵。n離心泵若在啟動(dòng)前未充滿液體，則泵殼內(nèi)存在空氣，由于空氣密度很小，所產(chǎn)生的離心力很小。此時(shí)在吸入口的所形成的真空不足以將液體吸入泵內(nèi)。雖啟動(dòng)泵但

7、不能輸送液體的現(xiàn)象，稱氣縛氣縛。Air bindingn為此安裝帶吸濾網(wǎng)的止逆底閥。為此安裝帶吸濾網(wǎng)的止逆底閥。3、離心泵的主要部件、離心泵的主要部件A 葉輪：612片后彎葉片 平衡孔：平衡軸向推力B 泵殼（蝸殼） 導(dǎo)輪C 軸封裝置（一）葉輪種類(lèi)（二）泵殼（二）泵殼離心泵吸液方式離心泵軸封裝置2.2.2 離心泵的主要性能參數(shù) 軸NNeHgQWWNsee1 1、流量流量（送液能力（送液能力Q ）單位）單位:m:m3 3/s/s2 2、揚(yáng)程揚(yáng)程（H）單位）單位:J/N=m :J/N=m 也稱壓頭也稱壓頭3 3、功率（功率（N軸、軸、Ne）：）：?jiǎn)挝唬瑔挝?，W4 4、效率（效率（ ） 泵軸泵軸 葉輪

8、葉輪 液體液體gpphgWHe1202- 1f2122120h2guugpph能量能量離心泵功率損失的原因n 值反映泵工作時(shí)機(jī)械能損失情況，一般值反映泵工作時(shí)機(jī)械能損失情況，一般0.60.85,大型泵可達(dá)大型泵可達(dá)0.9.（1）流體流動(dòng)摩擦損失（水力損失）：僅獲得有效揚(yáng)程H h h（2）流量損失（容積損失）：部分高壓液體泄漏到低壓區(qū) v v（3）機(jī)械損失：泵軸與軸承之間的摩擦和泵軸密封處的摩擦損失。 m m 離心泵啟動(dòng)或正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可能超過(guò)正常負(fù)荷，電機(jī)功率應(yīng)大于軸功率電機(jī)功率應(yīng)大于軸功率。 H-Q H-Q曲線：曲線： N N軸軸-Q-Q曲線：曲線： -Q-Q曲線：曲線：1、離心泵的特性曲線、離

9、心泵的特性曲線：標(biāo)志著泵的性能標(biāo)志著泵的性能一般以流量一般以流量Q為橫坐標(biāo)，用揚(yáng)程為橫坐標(biāo)，用揚(yáng)程H、功率、功率N、效率、效率繪繪QH、QN、Q、Q Hs曲線曲線。條件條件:額定轉(zhuǎn)速，標(biāo)準(zhǔn)狀況，清水額定轉(zhuǎn)速，標(biāo)準(zhǔn)狀況，清水1、離心泵的特性曲線、離心泵的特性曲線H-Q曲線：曲線：nQ QH H曲線是下降的曲線，即隨流量曲線是下降的曲線，即隨流量Q Q的增大，揚(yáng)程的增大，揚(yáng)程H H逐漸減逐漸減少。相應(yīng)與效率最高值的點(diǎn)的參數(shù)，即水泵銘牌上所列的少。相應(yīng)與效率最高值的點(diǎn)的參數(shù)，即水泵銘牌上所列的各數(shù)據(jù)。水泵的高效段（不低于最高效率點(diǎn)各數(shù)據(jù)。水泵的高效段（不低于最高效率點(diǎn)10%10%左右）左右）. .不

10、不同泵曲線陡降不同。同泵曲線陡降不同。N軸軸-Q曲線：曲線：n離心泵的軸功率隨流量增加而逐漸增加，曲線有上升的特離心泵的軸功率隨流量增加而逐漸增加，曲線有上升的特點(diǎn)。點(diǎn)。n當(dāng)流量為零時(shí)（閘閥關(guān)閉），軸功率最小當(dāng)流量為零時(shí)（閘閥關(guān)閉），軸功率最小。因此，為便于。因此，為便于離心泵的啟動(dòng)和防止動(dòng)力機(jī)超載，啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)將出水管路離心泵的啟動(dòng)和防止動(dòng)力機(jī)超載，啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)將出水管路上的閘閥關(guān)閉，啟動(dòng)后，再將閘閥逐漸打開(kāi)，即水泵的閉上的閘閥關(guān)閉，啟動(dòng)后，再將閘閥逐漸打開(kāi)，即水泵的閉閥啟動(dòng)。閥啟動(dòng)。n軸流泵與離心泵相反軸流泵與離心泵相反。1、離心泵的特性曲線、離心泵的特性曲線 -Q曲線：曲線：n流量效率曲線為

11、從最高點(diǎn)向兩側(cè)下降的變化趨流量效率曲線為從最高點(diǎn)向兩側(cè)下降的變化趨勢(shì)。勢(shì)。n max 7%范圍為高效區(qū)；范圍為高效區(qū)； max 點(diǎn)為額定點(diǎn)。點(diǎn)為額定點(diǎn)。Q Hs曲線：曲線：n離心泵流量與允許吸上真空度曲線是一條下降離心泵流量與允許吸上真空度曲線是一條下降的曲線。的曲線。n而離心泵流量與汽蝕余量而離心泵流量與汽蝕余量(H(HSVSV或或h)h)曲線是一條曲線是一條上升的曲線。上升的曲線。1、離心泵的特性曲線、離心泵的特性曲線試驗(yàn)性能曲線測(cè)定試驗(yàn)性能曲線測(cè)定:在一定的轉(zhuǎn)速下測(cè)定在一定的轉(zhuǎn)速下測(cè)定水泵揚(yáng)程、軸功率、水泵揚(yáng)程、軸功率、效率與流量之間的關(guān)效率與流量之間的關(guān)系，并繪出完整的性系，并繪出完整

12、的性能曲線。能曲線。水泵樣本或產(chǎn)品目水泵樣本或產(chǎn)品目錄中除了以性能曲線錄中除了以性能曲線表示水泵的性能外，表示水泵的性能外，還以表格的形式給出還以表格的形式給出水泵的性能。水泵的性能。離心泵的性能表離心泵的性能表IS60IS60540540型泵性能表型泵性能表水泵型號(hào)流量Q揚(yáng)程H(m) 轉(zhuǎn)速 n (r/min) 功率 P (KW)效率(%)允許吸上真空度(m)葉輪直徑D(mm)重量(kg)IS60-540m3/hL/s軸功率配套功率590164981450213300745.45408477922209025077.54.593626082279753.5離心泵的通用性能曲線離心泵的通用性能曲

13、線n水泵在水泵在不同轉(zhuǎn)速下不同轉(zhuǎn)速下的性能曲線用同一的性能曲線用同一個(gè)比例尺，繪在個(gè)比例尺，繪在同一坐標(biāo)內(nèi)同一坐標(biāo)內(nèi)而得到的而得到的性能曲線。性能曲線。n H=KQ2n相似工況拋物線或等效率線相似工況拋物線或等效率線離心泵的通用性能曲線離心泵的通用性能曲線2 、影響離心泵性能的因素影響離心泵性能的因素轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速的影響的影響：同種型號(hào)泵，同 種液體，效率不變時(shí)，符合比例定律Q1/q2=n1/n2 H1/H2=(n1/n2)2 N1/N2=(n1/n2)3葉輪直徑影響葉輪直徑影響：切割量5時(shí)，效率不變，符合切割定律Q/Q=D2/D2 H/H=(D2/D2)2 N/N=(D2/D2)3 液體密度液體密

14、度 影響影響：流量、揚(yáng)程H=(p2-p1)/ g不變，軸功率N軸軸=Q Hg / 隨密度增大而增大隨密度增大而增大粘度影響粘度影響： 增大，流量，揚(yáng)程減小，軸功率下降，效率下降。增大，流量，揚(yáng)程減小，軸功率下降，效率下降。 N軸軸= Ne/ 離心泵特性曲線測(cè)量離心泵特性曲線測(cè)量2.2.4 離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)1、管路特性方程與管路特性曲線、管路特性方程與管路特性曲線n管路的特性曲線是表示一定的管路系統(tǒng)所必需的有效壓頭H與流量Q的關(guān)系。見(jiàn)圖見(jiàn)圖2-7n在一穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)中，在1-1、2-2列柏努利方程式得： H= Z+ P/ g+ u2/2g+Hfn當(dāng)管路系統(tǒng)一定時(shí)，Z

15、與P/g均為定值，上式可整理成如下形式： H=H0+Hf, 由范寧公式可得由范寧公式可得HfKQ2n所以： H=H0+KQ2n此式表示在特定的管路中，送液量Q與所需壓頭H的關(guān)系稱此式為管路特性曲線方程。將此關(guān)系標(biāo)繪在圖上，即可 得HQ曲線。K大，高阻力管路。大，高阻力管路。離心泵管路特性方程及工作點(diǎn)離心泵管路特性方程及工作點(diǎn)2.2.4 離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)2、工作點(diǎn)、工作點(diǎn)當(dāng)離心泵安裝在一管路中，泵所提供的流量與壓頭（H-Q泵的特性曲線）,應(yīng)與管路所要的流量與壓頭(H-Q管路特性曲線)相一致。兩曲線的交點(diǎn)即為工作點(diǎn)P（duty point）。p74見(jiàn)圖28。若P點(diǎn)對(duì)

16、應(yīng)最高效率區(qū)則工作點(diǎn)是適宜的。 3、離心泵的流量調(diào)節(jié) 對(duì)一臺(tái)泵而言，其特性曲線H-Q是不會(huì)變的，而管路特性曲線可變。當(dāng)原工作點(diǎn)所提供的流量不滿當(dāng)原工作點(diǎn)所提供的流量不滿足新條件下所需要的送液量時(shí)，即應(yīng)設(shè)法改變?cè)ぷ阈聴l件下所需要的送液量時(shí)，即應(yīng)設(shè)法改變?cè)ぷ鼽c(diǎn)的位置作點(diǎn)的位置，即需要進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)方法有：（1） 調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度；（2） 改變泵的轉(zhuǎn)速；（3）切割葉輪直徑；（4）離心泵并聯(lián)；（5）離心泵串聯(lián)。（1）改變閥門(mén)開(kāi)度在離心泵出口管路上安裝一調(diào)節(jié)閥，實(shí)質(zhì)是改變H=H0+KQ2中之K值。優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便、靈活。缺點(diǎn)：閥門(mén)關(guān)小時(shí)，管路中阻力增大，能量損失增加，并可能使泵不在最高效率區(qū)域中工作。

17、故此種調(diào)節(jié)方法多用于流量調(diào)節(jié)幅度不大，而經(jīng)常需要調(diào)節(jié)的場(chǎng)合。 改變泵的特性曲線，即，改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速、切削葉輪等。用這種方法調(diào)節(jié)流量在一定范圍內(nèi)可保持泵在高效率區(qū)域中工作，能量利用較經(jīng)濟(jì)，但不方便，需用變速裝置，故應(yīng)用不廣。見(jiàn)圖2-10 （2 2）改變轉(zhuǎn)速、切割葉輪改變轉(zhuǎn)速、切割葉輪(3)離心泵的并聯(lián)與串聯(lián)操作 并聯(lián)并聯(lián)兩臺(tái)泵的吸入、排出管路相同兩臺(tái)泵的吸入、排出管路相同管路特性曲線相同；管路特性曲線相同； 兩臺(tái)泵的流量、壓頭相同兩臺(tái)泵的流量、壓頭相同泵的特性曲線相同；泵的特性曲線相同； 在同一壓頭下，兩臺(tái)并聯(lián)泵的流量等于單臺(tái)泵的兩倍。Q并并=2Q單單兩臺(tái)泵并聯(lián)操作的總流量必低于原單泵流量的兩倍。

18、Q并并hv 不汽蝕；不汽蝕； ha=hv 開(kāi)始發(fā)生開(kāi)始發(fā)生 ha hv 嚴(yán)重汽蝕；嚴(yán)重汽蝕；（三）（三）離心泵的最大安裝高度離心泵的最大安裝高度v指泵的吸入口與吸入液面間可允許達(dá)到的最大垂直距離指泵的吸入口與吸入液面間可允許達(dá)到的最大垂直距離Hgmax。v設(shè)泵在最大安裝高度上操作，液面壓力P0，泵入口處壓力P1，泵入口處流體流速u(mài)，密度，吸入管損失壓頭 Hf 。從吸液面0-0至泵入口1-1列柏氏方程 P0/g+u02/2g+z0=P1/g+u12/2g+z1+Hfv可以看出，當(dāng)z1上升，Hf0-1上升，則P1下降一直下降到氣蝕允許的最小絕壓，就不能再下降，否則就產(chǎn)生氣蝕，則此時(shí) z1-z0=H

19、g (u0=0) Hg=(P0-P1)/g - u12/2g - Hf,0-1 Hg=(Pa-P1)/g-u12/2g-Hf,0-1=Pa /g- (P1/g+u12/2g)-Hf Hg=Pa /g- Pv/g- ha Hf Hgmax=Hg=Pa /g- Pv/g- hr Hf（四）允許汽蝕余量（四）允許汽蝕余量h與最大允許安裝高度與最大允許安裝高度為保證泵的安全操作為保證泵的安全操作允許汽蝕余量允許汽蝕余量h hr0.3m泵規(guī)格表中的汽蝕余量就是允許汽蝕余量。泵規(guī)格表中的汽蝕余量就是允許汽蝕余量。最大允許安裝高度最大允許安裝高度Hg允許允許將最大安裝高度中的將最大安裝高度中的hr用用h代替

20、：代替：則：則： Hg允許允許=Pa /g- Pv/g- h HfPa：儲(chǔ)槽液面上方壓力Pv：液體工作溫度下的飽和蒸汽壓h ：允許汽蝕余量允許汽蝕余量Hf：吸入管路壓頭損失泵的實(shí)際安裝高度安裝高度Hg必須小于或等于必須小于或等于Hg允許。允許。Hg實(shí)際=Hg計(jì)算-(10.5)m汽蝕的防止n當(dāng)離心泵發(fā)生氣蝕時(shí)，可以通過(guò)以下幾當(dāng)離心泵發(fā)生氣蝕時(shí)，可以通過(guò)以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮：個(gè)方面進(jìn)行考慮：n當(dāng)?shù)卮髿鈮篜a,Hs,Hg,易氣蝕nHg,易氣蝕n吸入管Hf,易氣蝕(故一般離心泵的吸入管比排出管粗)n密度,Hs,易氣蝕1.液體溫度T,飽和蒸汽壓,易氣蝕 。2.2.6 離心泵的類(lèi)型與選擇 1、 類(lèi)型按輸送

21、液體的性質(zhì)按葉輪吸入方式按葉輪數(shù)目 水泵耐腐蝕泵油泵雜質(zhì)泵雙吸式單吸式單級(jí)泵多級(jí)泵Review一、因次分析一、因次分析1、白金漢（、白金漢（Buckinghan）定理定理n設(shè)影響某一物理現(xiàn)象的獨(dú)立變量數(shù)為n個(gè)，這些變量的基本量綱數(shù)為m個(gè)，則該物理現(xiàn)象可用N(nm)個(gè)獨(dú)立的無(wú)因次數(shù)群表示。將此量綱為一的量稱為準(zhǔn)數(shù)。2、瑞利定律、瑞利定律n假定物理量假定物理量y=f(x1,x2,.,xn)。則。則y的因次等于的因次等于x1,x2,.,xn的因次的冪乘積。并且的因次的冪乘積。并且y可近似為可近似為x1,x2,.,xn的冪函數(shù)。的冪函數(shù)。ReviewReview二、相似理論與因次分析二、相似理論與因次

22、分析n相似理論是在描述物理現(xiàn)象的物理方程已相似理論是在描述物理現(xiàn)象的物理方程已知的情況下，探求兩現(xiàn)象的相似條件。知的情況下，探求兩現(xiàn)象的相似條件。用用于模型制備、設(shè)計(jì)及原模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。于模型制備、設(shè)計(jì)及原模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。因因次分析是在決定某物理現(xiàn)象的諸因素已知次分析是在決定某物理現(xiàn)象的諸因素已知條件下，根據(jù)量綱一致性推導(dǎo)出描述該現(xiàn)條件下，根據(jù)量綱一致性推導(dǎo)出描述該現(xiàn)象的物理方程隱式準(zhǔn)則方程象的物理方程隱式準(zhǔn)則方程。適用于實(shí)適用于實(shí)驗(yàn)方案確定及其數(shù)據(jù)處理。驗(yàn)方案確定及其數(shù)據(jù)處理。注意正確選擇注意正確選擇影響因素。影響因素。A 按葉輪數(shù)目按葉輪數(shù)目 多級(jí)泵多級(jí)泵 單級(jí)泵單級(jí)泵B 按吸液方式按吸液方式

23、 雙吸式雙吸式 單吸式單吸式C C 按所產(chǎn)生的壓頭大小按所產(chǎn)生的壓頭大小 中壓泵中壓泵2050mH2O低壓泵低壓泵50mH2OD 按泵軸的位置按泵軸的位置 立式泵立式泵 臥式泵臥式泵離心泵分類(lèi)離心泵分類(lèi)清水泵型號(hào)說(shuō)明 IS50-32-250，ISR，S, D, DGIS， ISR單級(jí)單吸式；29個(gè)品種S：?jiǎn)渭?jí)雙吸式D, DG：多級(jí)式：多級(jí)式50泵吸入口直徑（mm）32泵排出口直徑（mm）250葉輪名義尺寸葉輪名義尺寸（mm）其它離心泵1、耐腐蝕泵：輸送酸、堿、鹽。F型；IH型；CZ型2、油泵Y型；SJA型離心泵的選擇 確定輸送系統(tǒng)的He與Qe。Qe（一般已知）He（由柏努利方程求得） 選擇泵的

24、類(lèi)型與型號(hào)。液體的性質(zhì)和操作條件確定泵的類(lèi)型。由He-Qe選泵型號(hào)。 核算泵的特性參數(shù)。N=(HQ )/(102 )P81, 例例2-62.2 其它類(lèi)型泵 n往復(fù)泵往復(fù)泵 n齒輪泵齒輪泵n旋渦泵旋渦泵 n旋轉(zhuǎn)泵旋轉(zhuǎn)泵 往復(fù)泵(reciprocating pump) 1、作用原理及主要部件作用原理及主要部件 p82，圖2-20主要部件主要部件：泵缸、活塞、活塞桿、吸入閥、排出閥工作原理工作原理 ：活塞向右移動(dòng)泵缸容積 泵體壓力排出閥門(mén)關(guān)閥，吸入桿打開(kāi)液體吸入活塞向左移動(dòng)泵缸容積泵體壓力排出閥門(mén)打開(kāi)，吸入桿關(guān)閉液體排出 n具有自吸能力。轉(zhuǎn)速不能過(guò)大。N80200 r/min，安裝高度45m.往復(fù)泵

25、的類(lèi)型與流量n類(lèi)型：見(jiàn)圖2-21n單動(dòng)泵由于吸入閥和排出閥均在活塞一側(cè)，吸液時(shí)不能排液，排液時(shí)不能吸液，所以泵排液不連續(xù)，不均勻。n為了改善往復(fù)泵的排液情況，可采用雙動(dòng)泵或三聯(lián)泵。 n雙動(dòng)泵即活塞兩側(cè)都裝有吸入閥和排出閥，使吸液、排液同時(shí)進(jìn)行。 往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)（1）旁路調(diào)節(jié)：p84, 圖2-24（2）改變轉(zhuǎn)速（3）改變行程特性曲線：圖2-23H與流量幾乎無(wú)關(guān)。單動(dòng)泵：Qv理ASn； 雙動(dòng)泵：Qv理（2Aa）Sn往復(fù)泵的特點(diǎn) n流量?jī)H與泵本身的尺寸及活塞的往復(fù)次數(shù)有關(guān)，而與泵的揚(yáng)程無(wú)關(guān)。 n壓頭與泵本身的尺寸無(wú)關(guān)，只要泵的機(jī)械強(qiáng)度及電動(dòng)機(jī)功率允許，要多大壓頭，往復(fù)泵可供多大壓頭。 n有自吸能力

26、，啟動(dòng)泵前無(wú)需灌泵。 n采用支路調(diào)節(jié)流量。見(jiàn)p84，圖2-24 旋渦泵 n特殊類(lèi)型的離心泵，輻射狀的徑向葉片，原理與多級(jí)離心泵相似。 揚(yáng)程高，效率低3040 Q-H、Q-曲線與離心泵相似。 Q-N曲線與離心泵相反，Q N 故旋渦泵開(kāi)車(chē)應(yīng)打開(kāi)出口閥。 回流支路調(diào)節(jié)流量。 啟動(dòng)泵前先灌泵。漩渦泵總體漩渦泵葉輪旋轉(zhuǎn)泵 1、齒輪泵、齒輪泵 ：圖225工作原理與往復(fù)泵相似。 在泵吸入口，由于兩齒輪分開(kāi)，空間增大形成低壓區(qū)而將液體吸入。 被吸入液體在齒輪和泵體之間被分成兩路由齒輪推著前進(jìn)。 在壓出口，由于兩齒輪互相合攏，空間縮小形成而將液體壓出泵。2、螺桿泵、螺桿泵 與齒輪泵相似，用兩根相互嚙合的螺桿推動(dòng)

27、液體作軸向移動(dòng)。 Review一、流體輸送機(jī)械的定義、作用及分類(lèi)一、流體輸送機(jī)械的定義、作用及分類(lèi)離心泵的工作原理和主要部件離心泵的工作原理和主要部件n工作原理工作原理：能量獲得；流體的吸入；流體動(dòng)靜壓能的轉(zhuǎn)化：能量獲得；流體的吸入；流體動(dòng)靜壓能的轉(zhuǎn)化n氣縛氣縛及其防止：預(yù)先灌水；及其防止：預(yù)先灌水；安裝帶吸濾網(wǎng)的止逆底閥；密封安裝帶吸濾網(wǎng)的止逆底閥；密封n主要部件主要部件：葉輪、泵殼及軸封裝置：葉輪、泵殼及軸封裝置三、離心泵的主要性能參數(shù)三、離心泵的主要性能參數(shù)1、五大參數(shù)及其物理含義：Q，H，N， ，h 2、離心泵功率損失的原因： h* V* mReview四、離心泵的特性曲線及其影響因素

28、離心泵的特性曲線及其影響因素1、QH、QN、Q、Q Hs曲線2、影響因素：n，D葉輪，流體粘度，密度3、特性曲線的測(cè)量及測(cè)定條件五、離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)五、離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)1、管路特性方程及管路特性曲線：H=H0+KQ22、離心泵的工作點(diǎn)：高效區(qū)，適宜工作點(diǎn)3、離心泵流量（工作點(diǎn)）調(diào)節(jié)方法、離心泵流量（工作點(diǎn)）調(diào)節(jié)方法n 調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度；n 改變泵的轉(zhuǎn)速；n切割葉輪直徑；n離心泵并聯(lián)；n離心泵串聯(lián)：注意組合方式選擇。Review六、離心泵的氣蝕與安裝高度1、氣蝕定義及其判斷2、幾個(gè)汽蝕余量定義及其相互關(guān)系汽蝕余量定義及其相互關(guān)系：ha，hr， h3、幾個(gè)安裝高度、幾個(gè)安裝高度 ：Hg

29、max， Hg允許允許， Hg實(shí)際實(shí)際4 4、安裝高度計(jì)算、安裝高度計(jì)算七、七、離心泵的類(lèi)型與選擇n類(lèi)型：輸送液體性質(zhì)；吸液方式；級(jí)數(shù)；壓力類(lèi)型：輸送液體性質(zhì)；吸液方式；級(jí)數(shù)；壓力n表示方法：表示方法： IS50-32-250，ISR，S, D, DGn選擇方法：采用流體力學(xué)理論計(jì)算選擇方法：采用流體力學(xué)理論計(jì)算H,Q; 根據(jù)場(chǎng)合選型號(hào)；根據(jù)場(chǎng)合選型號(hào)；校核計(jì)算校核計(jì)算 Review八、往復(fù)泵、齒輪泵（螺桿泵）、漩渦泵的構(gòu)造、工作原理、特點(diǎn)及應(yīng)用n往復(fù)泵：注意往復(fù)泵：注意壓頭與泵本身的尺寸無(wú)關(guān)；支路調(diào)節(jié)壓頭與泵本身的尺寸無(wú)關(guān)；支路調(diào)節(jié)流量；自吸流量；自吸n齒輪泵：齒輪泵：容積泵；正位移泵；高壓

30、力容積泵；正位移泵；高壓力n漩渦泵：漩渦泵： Q-N曲線與離心泵相反；曲線與離心泵相反；回流支路調(diào)節(jié)回流支路調(diào)節(jié)流量；啟動(dòng)泵前先灌泵流量；啟動(dòng)泵前先灌泵本節(jié)課：本節(jié)課：氣體輸送機(jī)械和真空泵。氣體輸送機(jī)械和真空泵。2.3 氣體輸送和壓縮機(jī)械 應(yīng)用：應(yīng)用： 輸送氣體 產(chǎn)生高壓氣體 產(chǎn)生真空 自動(dòng)控制的回路或系統(tǒng)需有一定壓力的氣源 氣體輸送機(jī)械分類(lèi)n通常按出口壓力或壓縮比分類(lèi)通常按出口壓力或壓縮比分類(lèi)（1）通風(fēng)機(jī)（fan）:出口表壓15kPa, 壓縮比300kPa, 壓縮比2 (4) 真空泵（vacuum pump）:抽設(shè)備中氣體通風(fēng)機(jī)與鼓風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)之間無(wú)明確劃分界限。按工作原理分類(lèi)：按工

31、作原理分類(lèi)： 往復(fù)壓縮機(jī)：往復(fù)壓縮機(jī)：如三柱塞式如三柱塞式 旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)：旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)：如螺桿式如螺桿式 離心壓縮機(jī)：離心壓縮機(jī)： 流體作用壓縮機(jī)流體作用壓縮機(jī)按終壓P2或壓縮比P2/P1分 壓縮機(jī) P2/P14 P 23105Pa(表) 鼓風(fēng)機(jī) P2/P1=1.154 通風(fēng)機(jī) P2/P1=11.15 P21.5mH2O(表) 真空泵 用于減壓一、離心通風(fēng)機(jī)p8789 構(gòu)造和原理:與離心泵相似：機(jī)殼、葉輪、吸入口、排出口 性能參數(shù)和特性曲線 :風(fēng)量、全風(fēng)壓、靜風(fēng)壓、軸功率、效率 離心通風(fēng)機(jī)的特性曲線有：Q-HT、Q-Hp、Q-N、Q-；見(jiàn)p89, 圖2-30離心通風(fēng)機(jī)的選擇離心通風(fēng)機(jī)離心通風(fēng)機(jī)二、

32、離心鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)（透平） n主要結(jié)構(gòu)與離心通風(fēng)機(jī)相似，但級(jí)數(shù)多，由于P T V故葉輪逐漸變小。n壓縮機(jī)在10級(jí)以上，必須分段冷卻，以免溫度過(guò)高。n冷卻方法：機(jī)殼外側(cè)安裝冷水夾套；23個(gè)葉輪為1段，段間安裝中間冷卻器。 離心鼓風(fēng)機(jī)離心鼓風(fēng)機(jī)離心壓縮機(jī)離心壓縮機(jī)葉輪三、旋轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)n羅茨鼓風(fēng)機(jī)(Roots blower)最常用。n工作原理與齒輪泵相似。見(jiàn)p92 圖2-33n其氣體流量與轉(zhuǎn)速增大。一定轉(zhuǎn)速下，出口壓力增大時(shí)，氣體通過(guò)轉(zhuǎn)子與機(jī)殼的間隙泄漏增多，流量減小。n一般用旁路調(diào)節(jié)流量，溫度低于85,風(fēng)機(jī)出口安裝安全閥和氣體穩(wěn)壓罐。羅茨鼓風(fēng)機(jī)四、往復(fù)壓縮機(jī) 1、氣體壓縮基本原理 理想氣體 PV=

33、nRT=mRT/M P1V1/T1=P2V2/T2等溫壓縮過(guò)程 T1=T2 則 P1V1=P2V2 絕熱壓縮過(guò)程 P1V1=P2V2 =Cp/Cv T2=T1 多變壓縮過(guò)程 P1V1m=P2V2m T2=T1mmPP112往復(fù)壓縮機(jī)的構(gòu)造和工作原理 主要構(gòu)造主要構(gòu)造氣缸，活塞，吸入閥和排氣閥。工作原理：類(lèi)似往復(fù)泵工作原理：類(lèi)似往復(fù)泵 壓縮過(guò)程、排氣過(guò)程、余隙氣體膨脹過(guò)程、吸氣過(guò)程 注意：余隙體積，余隙比（余隙系數(shù)）概念余隙系數(shù)：0.030.1往復(fù)壓縮機(jī)的主要性能參數(shù) 送氣能力：將壓縮機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)排出的氣體體積換算成吸入狀態(tài)的數(shù)值。 Vmin m3/h往復(fù)壓縮機(jī)的理論送氣能力等于單位時(shí)間內(nèi)活塞所掃過(guò)的容積：?jiǎn)蝿?dòng)泵 Vmin=ASnr 雙動(dòng)泵 Vmin=(2A-a)Snr Vmin=dVmin d送氣系數(shù) 0.70.9往復(fù)壓縮機(jī)的軸功率 n單級(jí)絕熱壓縮的理論功率： nN絕= n壓縮機(jī)的軸功率nN軸=N絕/絕壓力與級(jí)數(shù)：見(jiàn)表2-1排氣量與各級(jí)壓縮比：見(jiàn)表2-2100060111112min1PPV