泵刘雁v3000PPT课件

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1、绪论v 本课程的研究内容化工过程机器 化工生产过程中各类流体机械，是以流体为工质进行能量转换处理与输送的机械。v 化工过程机器的用途： 给流体增压与输送流体，使其满足各种化工生产的工艺要求。 保证连续性生产。 参与生产环节的制作。 能量转换和能量回收。 作为辅助性生产环节中的动力气源、控制仪表用气、环境通风等。v 本课程的教学目标： 全面熟悉典型化工过程机器的基本结构、基本工作原理、工作特性以及能够表征其生产能力的技术经济指标，达到能够初步学会选用各种化工过程机器的目的。v 在专业体系中的地位： 化工过程机器在化工生产中应用面大量广，起着心脏、动力和关键设备的作用。 是专业的重点学科。v 分类

2、及特点： 按能量转换分类 按流体介质分类v 按能量转换分类：原动机：将流体的能量转换为机械能，用来输送轴功率。如：汽轮机、燃气轮机、水轮机等。工作机：将原动机的机械能转换为流体的能量，用来转变流体的状态（提高流体压力等）与输送流体。如：泵、压缩机等。v 按流体介质分类：压缩机：将机械能转换为气体的能量，用来给气体增压和输送气体的机械。如：压缩机、鼓风机、通风机等。泵：将机械能转换为液体的能量，用来给液体增压和输送液体的机械。分离机：用机械能将混合介质分离开的机械。第1章 泵第第1 1章章 泵泵1.1 1.1 概述概述 1.2 1.2 离心泵的基本方程离心泵的基本方程1.3 1.3 有限叶片数及

3、叶片离角对理论扬程的影响有限叶片数及叶片离角对理论扬程的影响1.4 1.4 泵汽蚀理论及计算泵汽蚀理论及计算1.5 1.5 相似理论在离心泵中的应用相似理论在离心泵中的应用1.6 1.6 液体性质对离心泵的影响与换算液体性质对离心泵的影响与换算1.7 1.7 离心泵的主要零部件离心泵的主要零部件1.8 1.8 其它类型泵其它类型泵1.9 1.9 泵的选用泵的选用1.1 1.1 概述概述 泵是把机械能转换成液体的能量，用来增压输送液体的机械。 机械能 来自原动机：电动机、蒸汽透平液体的能量 位能、压能、动能 1.1 1.1 概述概述泵的分类：按泵的工作原理和结构形式，分为三类：泵叶片泵（透平泵）

4、容积式泵往复泵：活塞泵，柱塞泵，隔膜泵转子泵：齿轮泵，螺杆泵，滑片泵离心泵轴流泵混流泵旋涡泵 其他类型泵（流体作用泵）：喷射泵，水锤泵，真空泵叶片式泵 依靠泵内作高速旋转的叶轮将能量传给液体，从而实现液体输送的机器。容积式泵 通过封闭而充满液体容积的周期性变化，不连续地给液体施加能量。 根据液流流动方向不同，叶片泵分为离心泵、轴流泵和混流泵三种。单级离心泵最通用的泵大流量，中等扬程，检修方便泵扬程是各级扬程之和，高达数百米中等扬程，大流量，结构简单扬程低，大流量轴流泵多级离心泵导叶式混流泵扬程在1020m之间，径向尺寸小蜗壳式混流泵叶片式泵双吸离心泵离心泵的典型结构与工作原理离心泵的典型结构与

5、工作原理离心泵的典型结构：离心泵的典型结构：主要部件及作用过流部件：吸液室、叶轮、蜗壳（压液室）；密封部件：轴封装置、密封环；其它部件：轴承箱、转轴。离心泵的分类离心泵的分类（1）按流体吸入叶轮的方式分类 单吸式泵：结构简单，广泛应用。双吸式泵：轴向力平衡好，流量增加一倍。（2）按级数分类单级泵: 扬程低，结构简单，使用广泛。多级泵：扬程高，结构复杂。（3）按泵体形式分类蜗壳泵：壳体呈螺旋形状。筒形泵：外壳呈筒结构，能承受高压。（4）其他结构形式高速部分流泵，屏蔽泵等。离心泵的主要性能参数（1）扬程 H H 扬程是单位重量液体从泵进口（泵进口法兰）处到泵出口（泵出口法兰）处能量的增值，也就是1

6、N液体通过泵获得的有效能量。单位： m 扬程亦称有效能量头。mNmN化工原理流体能量衡算 位能：流体因受重力作用，在不同的高度处具有不同的位能。质量为m 的流体自基准水平面升举到高度 Z 做的功： 流体总能量内能机械能 内能位能动能静压能mgZ位能动能：流体以一定的速度运动时，便具有一定的动能。质量为m 流速为c 的流体具有的动能：2c21m动能静压能（压强能）：流体内部任何一处都有一定的静压强。质量为m 、体积为V 的流体流经某一截面（截面积为A ），流体带入系统的静压能：mppVAVpA静压能总机械能：mpmmgZE2c21 静压能动能位能机械能单位重量流体的总机械能：gpgcZE22gp

7、pgccZ）gpgc（Z）gpgc（ZEEHsdsdsssdddsd2 2 2 2222扬程hh水力损失：冲击损失、 摩擦阻力损失、局部阻力损失泵的做功元件（叶轮）对流经的单位重量的液体所做的功。理论扬程：hthHH离心泵的主要性能参数（2）流量 Q Q（G G）流量是泵在单位时间内输送出去的液体量。用Q表示容积流量，单位是m3/s，用G表示质量流量，单位是kg/s。QG理论流量： 单位时间内流入泵做功元件内的液量。QtQ+qq单位时间内泵容积流量的泄漏量（外部泄漏，内部泄漏）（3 3）功率有效功率：N NekWgQHNe1000kWHgQNtti1000单位时间内泵排出口流出的液体从泵获得的

8、能量。 水力功率（内功率）：N Ni单位时间内做功部件所给出的能量。 轴功率：N NkWNNNmi通常指输入功率，即单位时间原动机传递给泵轴的功，用N N表示，单位是W W或kWkW。Nm 机械损失功率：外部机械摩擦损失功率、轮阻损失功率。（4 4）效率反映了泵中能量损失的程度。容积效率：v用来衡量泄漏量的大小，也即密封好坏的指标。)()(理论容积流量容积流量tvQQ容积损失：产生原因：内泄漏 叶轮与泵壳的缝隙，平衡孔漏入入口低压处。外泄漏 轴端密封处漏出泵外。改善措施：改善口环密封结构、材料、间隙；性能好的密封装置；影响因素：结构、流量、压差、扬程水力效率：h用来衡量液体流经泵时水力损失大小

9、的指标。)()(理论扬程扬程thHH水力损失：产生原因与组成： 沿程摩擦损失 液体与固体壁面及液体内部的摩擦引起的能量损失。 局部阻力损失 流道截面形状及大小变化，使液体产生旋涡引起能量损失。 冲击损失 流量偏离设计工况，液体进入叶轮的相对速度方向不与叶型线相切，产生冲击和旋涡，造成能量损失。水力损失：影响因素： 结构、流体性质改善措施： 流道变化平缓，避免死角和突变； 提高流道的加工精度； 设计流量附近工作。机械效率：m用来衡量泵运动部件之间的摩擦损失及轮阻损失大小的指标。)()(轴功率水力功率NNim机械损失：产生原因： 泵轴与轴承、密封装置的摩擦损失； 叶轮前后盖板外表面与液体之间的摩擦

10、损失。影响因素： 叶轮前后盖板外表面形状及粗糙度、泵壳的形状、液体粘度。 轴承、密封结构及润滑。机械损失：改善措施： 减小叶轮前后盖板外表面粗糙度； 合理设置泵壳与叶轮外表面形成的间隙的形状及尺寸； 合理选择轴承、及密封的结构形状。总效率：用以衡量泵经济性的指标。mvhttiiieeNQHg NQHgNNNNNN )()(轴功率有效功率水力效率h容积效率v机械效率m（5 5）汽蚀余量表示泵汽蚀性能的参数。 允许汽蚀余量NPSHNPSH；允许吸上真空度(Hs)a(Hs)a泵汽蚀的理论和计算1.41.4（6 6）转速离心泵每分钟旋转的速度，用n表示，单位r/min 例题1-1 某B型离心泵，其吸入

11、管口径吸入管口径 为0.1m，排出管口径排出管口径 为0.075m，流量流量 为0.025m3/s，出口压力表出口压力表 读数为 0.33MPa（表压），进口真空表进口真空表 读数为0.04MPa，两表位差位差 为0.8mH2O，电电机功率机功率为12.5kw，电机效率电机效率 为0.95，泵与电机直联，输送介质为水，问此泵的扬程扬程为多少？泵的有效功率有效功率为多少？轴功率轴功率为多少？效率效率为多少？ 已知：Ds = 0.1m， Dd = 0.075m，Ps =（0.10.04）MPa，Pd =（0.330.1）MPa，Q = 0.025m3s，Z = 0.8mH2O，N= 12.5kw，

12、= 0.95 解：OmHgscdcgspdpZH2163.408.922)21.04025.0(2)2075.04025.0(3108.9510)6.03.4(8.0222kWgHQeN84.91000025.0163.408.93101000kWNN875.1195.05.12%86.82875.1184.9NeN离心泵的型号标志型式代号型式代号泵泵 的的 名名 称称型式代号型式代号泵泵 的的 名名 称称ISISO国际标准型单级单吸离心泵S或Sh单级双吸式离心泵B或BA单级单吸悬臂式离心清水泵DS多级分段式首级为双吸叶轮D或DA多级分段式离心泵KD中开式多级离心泵DL多级立式筒形离心泵KDS

13、多级中开式离心泵首级为双吸叶轮Y离心式油泵Z自吸式离心泵YG离心式管道油泵FY耐腐蚀液下式离心泵YT筒式油泵W一般旋涡泵P屏蔽式离心泵NB卧式凝结水泵QJ井用潜水泵NL立式凝结水泵PS沙泵NQ农用潜水电泵PH灰渣泵NDL低扬程立式泥浆泵F耐腐蚀系ND高扬程卧式泥浆泵IH单级单吸耐腐蚀离心泵NDJF低扬程卧式耐腐蚀衬胶泥浆泵JC长轴离心深井泵WGF高扬程卧式耐腐蚀污水泵WX旋涡离心泵WDL低扬程立式污水泵 举例：150S50A 150D305 IS80-65-160 入口法兰直径150mm，单级双吸离心泵，扬程50mH2O，第一次切割入口法兰直径150mm ，分段式多级离心泵，扬程30mH2O，

14、级数5单级单吸清水泵，入口法兰直径80mm，出口法兰直径65mm，叶轮直径160mm1.2 1.2 离心泵的基本方程离心泵的基本方程1.2.1 1.2.1 液体在离心泵叶轮中的流动流动较为复杂，为便于研究，先作如下假设：液体为理想液体即无粘性且为稳定流动；假如叶轮中叶片数无限多，且叶片的厚度忽略不计，液体流经叶道时紧紧地受到叶片的约束，严格按叶形流动，且在同一半径上，液体沿叶形流动的相对速度大小和方向均相同。 所以，对于叶片无限多的理想叶轮，液体流过叶轮时的复杂运动，便可以由叶轮的旋转运动（牵连运动）和与叶片形状一致的相对运动来合成 。液体在叶轮中的流动的绝对运动分解为对于动坐标的相对运动和该

15、动座标相对于静止坐标的牵连运动。所以，对于叶片无限多的理想叶轮，液体流过叶轮时的复杂运动，便可以由叶轮的旋转运动（牵连运动）和与叶片形状一致的相对运动来合成 。相对速度：液体沿叶形流动的速度；用w表示。牵连速度：叶轮旋转的速度，用u表示。绝对速度：两个速度的合成，用c表示。1.2.2 1.2.2 液体在叶轮中流动时的速度三角形速度三角形如图示：三个速度构成了速度，表示c c与u u之间的夹角，表示w w与u u反方向延长线之间的夹角，称为流动角，其大小与叶轮的结构有关。根据余弦定理，则： cos2222cuucw1.2.2 1.2.2 液体在叶轮中流动时的速度三角形 u、Cu、Cr可确定速度三

16、角形吸液室为轴向收缩管状的Cu10入口速度三角形出口速度三角形DbQctr绝对速度的周向分速-绝对速度的径向分速-rcuc叶片阻塞系数(考虑叶片厚度使叶轮流体面积减小的系数)DzDAsin/260DDnu速度三角形底边uD直径n转速Qt流量b轴面流道宽度z叶片数A叶片的安置角(出口的A2称为叶片离角) 我们还采用下标我们还采用下标1 1、2 2及及0 0分别表叶片进口、叶片出口和叶轮分别表叶片进口、叶片出口和叶轮进口处的参数，同时还采用下标进口处的参数，同时还采用下标来表示液体在叶片数为无限多来表示液体在叶片数为无限多的理想叶轮中流动时的各参数。的理想叶轮中流动时的各参数。 流体在泵体内流动遵

17、循连续性方程、伯努力方程、欧拉方程。欧拉方程表示为旋转叶轮传递给单位重量液体的能量，亦称理论扬程。该方程的数学表达式为mgcucuHuut1122gccgwwguuHt222212222212122或1.2.3 1.2.3 欧拉方程叶片无限多时的理论扬程欧拉方程是用来计算原动机通过轴和叶轮将机械能转换给流体的能量，称为叶轮机械的基本方程。由流体力学的动量矩定理导出。理论力学中的质点系动量矩定理：质点系对某轴的动量矩对时间的导数，等于外力对同轴的矩。 EOOMdtdK*推导：质点对固定点的动量矩： 设质点M M的质量为m,m,某瞬时的速度为v v，质点相对于固定点O O的矢径（由定点O O画到动

18、点M M的有向线段, ,称为动点M M的矢径）为r r，质点对固定点的动量矩定义为: :质点M M的动量对于O O点的矩，称为质点对于O O点的动量矩，即： mvrLo在dt时间内流过叶轮的液流动量矩变化： 因此作用在液流上诸外力对 O O轴的力矩是： )22(1122uutOcDcDdtQdK)22(1122uutOOcDcDQdtdKM此力矩就是叶片推动液流时转轴所受的力矩，即在流量为Q Qt t时转轴的作功力矩。由此力矩可计算出单位时间内叶轮所作的功（泵的水力功率）,即： 由： W )( )120120( )22(60601122112211220uutuutuuticucuQcDcDQ

19、cDcDQMNgcucuHuut1122WQgHNtti 得： 欧拉方程式2222222222222222cos2ucucucucuw)(2122222222wcucuu1121211112121212cos2ucucucucuw)(2121212111wcucuugccgwwguugcucuHuut222 2122222121221122有：欧拉第二方程式gccgwwguuHt222212222212122Hp（静压头） Hd(动压头) 离心力的作用下叶轮旋转所增加的静压头 叶片间通道面积逐渐加大使液体的相对速度减少所增加的静压头 液体流经叶轮后所增加的动压头（在蜗壳中其中一部分将转变为静压

20、能）Hp用于克服装置中的流阻、液位差和反压。要求Hp大于这三者之和。Hd表现为液流的绝对速度增加。要求Hd不宜过大，因为Hd大流阻大。对欧拉方程式的分析在离心泵设计中，为提高理论压头，一般使190 （液体径向进入叶片间通道），cos10，则cu1=0gcucuHuut1122gcuHut22 H Htt与转速n n有关：n n H Ht t ；反之相反； H Htt与D D 有关, ,即与叶轮的直径有关，增大叶轮直径，扬程增加；gcuHut22 H Htt与2 2有关, ,即与叶片型式有关；2）后弯叶片（叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相反） 1）径向叶片3）前弯叶片 gcuHut22噪音小、效率高

21、、工作平稳、不会过载。对叶片出口角2的讨论：理论扬程的大小与叶轮进出口速度三角形的形状有关，与输送介质的性质无关，由叶轮的形状尺寸、工作转速、流量所决定。但各种液体密度不同，泵出口的压力是不一样的。gcucuHuut1122欧拉方程的物理意义：欧拉方程指出的是叶轮与流体之间的能量转换关系，它遵循能量转换与欧拉方程指出的是叶轮与流体之间的能量转换关系，它遵循能量转换与守恒定律；守恒定律；只要知道叶轮进出口的流体速度，即可计算出单位重量流体与叶轮之间只要知道叶轮进出口的流体速度，即可计算出单位重量流体与叶轮之间机械能转换的大小、而不管叶轮内部的流动情况；机械能转换的大小、而不管叶轮内部的流动情况；

22、该方程适用于任何气体或液体，既适用于叶轮式的泵，也适用于叶轮式该方程适用于任何气体或液体，既适用于叶轮式的泵，也适用于叶轮式的压缩机；的压缩机；推而广之只需将等式右边各项的进出口符号调换一下，亦适用于叶轮式推而广之只需将等式右边各项的进出口符号调换一下，亦适用于叶轮式的原动机如汽轮机、燃气轮机等。的原动机如汽轮机、燃气轮机等。 例题1-2 设一离心泵叶轮尺寸b1=3.5cm，b2=1.9cm，D1=17.8cm，D2=38.1cm,A1=18，A2=20，n=1450r/min， 轴向收缩吸液室，求Qt及此流量下的Ht。（1=2=0.9 ）入口速度三角形出口速度三角形 解： u1=D1n/60

23、=13.5m/s 由无限叶片进口速度三角形知： cu1=0 cr1=u1tgA1=13.5tg18=4.39 m/s Qt=D1b11 cr1 0.1780.0350.94.39 =0.0773 m3/ssmnDu/93.28601450381.06022smctgctgbDQucAtu/55.18 209.0019.0381.00773.093.28 222222由无限叶片出口速度三角形：OmHgcuHut222 76.54 8.9/55.1893.28 /1.3 1.3 有限叶片数及叶片离角有限叶片数及叶片离角A2A2对理论扬程的影响对理论扬程的影响1.3.1 1.3.1 液体在叶片数目有

24、限时的实际叶轮中的流动在实际的离心泵叶轮中，叶片数目是有限的，且叶片间的流道较宽，叶道中液流的惯性力还会起一定作用，使之产生附加的相对运动与叶轮转向相反的轴向旋涡。在叶片数有限的叶轮中，液体的相对运动可以看成是由跟叶片形状完全一致的均匀相对运动和因惯性力而产生的附加轴向漩涡运动叠加而成。叠加的结果，使得在同一个圆周上，液体流过实际叶轮时相对速度的大小不一样。在叶片工作面一侧相对速度小，在叶片的背面（非工作面）相对速度大。1.3.21.3.2有限叶片数对液道进出口速度三角形的影响在叶轮出口处，由于轴向漩涡产生的附加相对速度方向同叶轮的周速方向相反，故在叶道出口处由wu与wu2叠加成液流相对速度w

25、2 ，它的方向与该处的叶片安置方向不一致，即2A2并且是偏向叶轮转动的相反方向2A2 。附加相对速度对出口速度三角形的影响 在叶片数目有限的叶轮中，由于惯性作用，使液体流出叶轮时表现出旋转不足。反映在出口速度三角形上便是cu2cu2。从图还可看出，这个旋转不足的量 cu2 cu2 cu2 wu2完全是由于轴向漩涡产生的。附加相对速度对出口速度三角形的影响 附加相对速度对出口速度三角形的影响 于叶道进口处叶片间流道较窄，能让惯性起作用的余地很少，一般可以认为wu10。即叶片数目有限对液道进口处的速度三角形影响很小，通常可以不考虑 。附加相对速度对入口速度三角形的影响 实际叶轮理论扬程：ttHH环

26、流系数（又称周速纠正系数），用以考虑叶片 数有限对理论扬程的影响 22uuttccHH与叶片数z、叶片离角A2、叶轮形状尺寸D1/D2等参数有关 叶片有限的实际叶轮：gcuHut221.3.3 1.3.3 有限叶片数对理论扬程H Ht t的影响gcucuHuut1122欧拉方程进液无预旋时：cu10 则：gcuHut222222Aructgcuc2222bDQctr代入及得：)60(60222222bDctgQnDgnDHAtt1.3.4 1.3.4 叶片离角A2A2对理论扬程的影响A2A2增加时，H Htt也增加。A2A2增加时，H Htt也增加。A290时：Hd1/2Ht 径向叶片；A29

27、0时：1/2 后弯叶片；A290时：1/2 前弯叶片gccgwwguuHT222212222212122Hp（静压头） Hd(动压头) A290时：Hd1/2Ht 径向叶片；A290时：1/2 后弯叶片；A290时：1/2 前弯叶片2221ucHHutp反作用度：反映静扬程在理论扬程中所占的比例希望离心泵使液体获得的静扬程在理论扬程中占有比例较大，即希望有较大的；希望动扬程较小，则流动损失小，泵效率高。多采用的A290的后弯叶片。通常A2 15 40 ，石化用泵通常A2 25 30 。1.3.5 1.3.5 离心泵的性能曲线离心泵的性能曲线H- Q特性曲线是选择和使用泵的主要依据，一般有“陡降

28、”、“平坦”“驼峰”三种形状。N-Q曲线是合理选择原动机功率和操作启动泵的依据。-Q曲线是检查泵工作经济性的依据。泵最高效率以下58%（一般取7%）范围内所对应的工况为高效工作区。NPSHr-Q曲线是检查泵工作是否发生汽蚀的依据。 HtQt关系式， Ht和Qt呈直线关系。当泵与转速一定时，对后弯叶轮（A290）， HtQt为向下的直线， Qt增大，对应的Ht减小，当Qt =0时，泵的理论扬程最大，即：1.3.6 1.3.6 泵特性曲线的理论分析tAtQgbnctgnDgH2222260)60(1gunDgHt2222max)60(1叶片数无限时扬程与流量的关系：hthHH叶片数有限时对理论扬程

29、的修正： 欲使离心泵获得较大的扬程，可取较大的n 、D2、A2，htAhththQgbnctgnDghHhHH2222260)60(1 HQ曲线因叶轮、蜗壳与导叶的流道尺寸、形状和叶片数的不同有三种形状 ：H-Q曲线的各种形状 为单调下降形扬程，用以输送易于堵塞管路的液体介质为平坦形扬程，对流量不敏感为驼峰形，易产生不稳定工况 离心泵的轴功率与流量（NQ）曲线 ：tAtQgbnctgnDgH2222260)60(160)60(11000100022222tAtttiQgbnctgnDgQgQHgN离心泵的轴功率与流量（NQ）曲线 ：miNNN机械损失功率容积损失 泵的轴功率与泵的理论扬程、理论

30、流量及机械损失、容积损失及液体性质有关 。 一般离心泵性能曲线图中的NQ曲线，如不特别说明，则是指输送 20的水时的功率。 由于泵的功率与所输送液体的密度成正比，因此当被输送液体的密度与 20的水不相同时，原图中读出的功率应加以换算。 离心泵的效率与流量（Q）曲线 ：1000gHQNe/NNe性能曲线很难精确求得（损耗难以计算），因此靠实际测量。1.3.7 1.3.7 离心泵的管路特性曲线对AA截面及BB截面列伯努利方程 ：ABfABABABhgccZgppL222ABABsZgppL静扬程：gQLLABs22AB管路系统A、B截面间的阻力系数，它与管子截面形状、大小及管长、管内流动情况、阀门

31、开启度有关 管路特性曲线如果改变泵出口阀的开启度，则AB变化，开度越大AB越小，曲线变平坦，从图中的变为曲线。如果改变A、B液位的高度，则LQ曲线平移，如果液位差增加，则曲线由变为 运转工况点：运转工况点：当泵安装在管路中运行时，通过泵的流量必定与管路系统内的流量相同，泵的扬程与管路所需的能量也应相同，即H=L。泵特性曲线HQ与装置特性曲线LQ的交点。1.3.8 1.3.8 离心泵的工作点在 B点工作，则 HBLB，泵提供的扬程有富裕，势必使液体加速，流量增加至F点才稳定下来。在A点工作，HALA，管路需要的能量大于泵提供的扬程，管内流速下降，流量下降至F点才稳定下来。工作点在F点运行时稳定不

32、变，则此时的工况称稳定工况点，离心泵的工作点应尽量是高效点或设计流量点，这样最经济 泵不稳定工作的产生条件：泵不稳定工作的产生条件： 泵具有驼峰状的性能曲线泵具有驼峰状的性能曲线 HQ斜率大于斜率大于LQ的斜率的斜率不稳定工况点dQdLdQdH稳定性判别式： 泵不稳定工作的产生条件：泵不稳定工作的产生条件： 管路中有自由升降的液面或管路中有自由升降的液面或其他能储存和释放能量的部其他能储存和释放能量的部分分泵不稳定工作的危害：泵和管路系统产生水击、振动和噪音。不稳定工况点有自由升降液面的不稳定工况流量满足流量满足QI+II=QI=QII扬程满足扬程满足HIIIHIHII，两台泵串联时，泵的性能

33、不能相差太大，两台泵串联时，泵的性能不能相差太大，否则效率会降低，通常采用两台相同的泵否则效率会降低，通常采用两台相同的泵串连。串连。两台泵串联工作后，第两台泵串联工作后，第II台泵的压力增高，台泵的压力增高，应注意校核轴封及壳体强度的可靠性。应注意校核轴封及壳体强度的可靠性。串联两性能不同的泵串联1.3.9 1.3.9 离心泵的串并联HIIIQIII曲线是根据同一流量下I、II两台泵相应扬程迭加所得 联合工作的流量、扬程曲线联合工作的流量、扬程曲线HI+IIQI+II是是同一扬程下两泵流量相加得到的同一扬程下两泵流量相加得到的工作点两泵的扬程相等，即工作点两泵的扬程相等，即HI=HII=HI

34、+II工作点流量满足工作点流量满足QI+II=QI+QII，即泵并联运，即泵并联运行按扬程相等原则分配流量。行按扬程相等原则分配流量。并联两性能不同的泵并联1.3.9 1.3.9 离心泵的串并联两台泵单独工作时的流量两台泵单独工作时的流量 QI、QII之和要大于并联后的流量之和要大于并联后的流量QI+II，表示因管路阻力使并联后的流量小于两泵单独运，表示因管路阻力使并联后的流量小于两泵单独运行时的流量之和，一般希望两台扬程相差不大的泵并联，否则效果不好行时的流量之和，一般希望两台扬程相差不大的泵并联，否则效果不好 管路特性曲线较平坦管路特性曲线较平坦， L1，并联工作点，并联工作点为为 1，串

35、联工作点为，串联工作点为 l，并联工作时的流，并联工作时的流量、扬程比串联时的要大，故管路特性量、扬程比串联时的要大，故管路特性曲线较平坦时宜用曲线较平坦时宜用并联并联来提高扬程及流来提高扬程及流量。量。当管路特性曲线较陡时当管路特性曲线较陡时，L3，串联的工，串联的工作点为作点为2，并联的工作点为，并联的工作点为2，此时串联，此时串联的流量、扬程都高于并联的流量、扬程，的流量、扬程都高于并联的流量、扬程，宜用宜用串联串联来提高流、扬程。来提高流、扬程。1.3.9 1.3.9 离心泵的串并联应根据管路特性曲线的情况来选择泵的串、并联工作应根据管路特性曲线的情况来选择泵的串、并联工作 串并离心泵

36、运行工况的调节（1）改变工况点的三种途径 泵的运行工况点是泵特性曲线和装置特性曲线的交点，改变工况点有三种途径：a. 改变泵的特性曲线；b. 改变装置的特性曲线；c. 同时改变泵和装置的特性曲线。离心泵运行工况的调节改变泵特性曲线的调节 转速调节 适于大功率，扬程变化大的场合。切割叶轮外径调节 永久改变，使流量变小。改变前置导叶叶片角度的调节 改变进口前的液体绝对速度， 使液流正、负预旋流入液道，从而改变扬程和流量。 改变半开式叶轮叶片端部间隙的调节 间隙增大，流量减小，效率降低。泵的并联或串联调节 并联增加流量；串联增加扬程。 一般管路特性曲线较陡采用串联，提高流量；平坦采用并联，提高扬程和

37、流量。离心泵运行工况的调节改变装置特性曲线的调节闸阀调节 简单，应用广；但能量损失大液位调节 液位升高，扬程增大，使液位在一定范围内进行调节 旁路分流调节 适用于流量和扬程都减少的场合。主管路阻力曲线旁路阻力曲线关闭旁路离心泵的工作过程v灌泵 ；v启动原动机；注意防止发生气缚。泵装置组成工作过程v产生离心力，液体排出叶轮；v叶轮入口处形成低压，压差，不断吸入液体；v液体不断吸入和排出； 离心泵启动时，若泵内存有空气，由于空气密度很小，旋转后产生的离心力小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以吸入液体，这样虽启动离心泵也不能完成输送任务，这种现象称为气缚气缚。这表示离心泵无自吸能力，所以离心另在启动

38、前必须向泵内灌满被输送的液体。 1.4.1 泵汽蚀现象泵汽蚀现象概述概述1.4 1.4 泵汽蚀的理泵汽蚀的理论和计算论和计算离心泵内压力变化如图，在叶片进口的K点，液体压力降到最低。（1）汽蚀发生的机理 泵内液体压力变化，叶轮入口附近出现最低压降； 最低压力低于液体输送温度下的饱和蒸汽压，液体汽化，形成气泡； 压力较高处，气泡凝结溃灭，形成空穴； 瞬间周围液体，以高速冲来填补空穴，撞击阻碍流体流动； 叶轮表面剥蚀或化学腐蚀。 把液体汽化、凝结、冲击，形成高压、高频冲击载荷，造成金属材料的机械剥蚀与电化学腐蚀破坏的综合现象称为汽蚀。（2）汽蚀的严重后果 汽蚀使过流部件被剥蚀破坏汽蚀使泵的性能下降

39、汽蚀使泵产生噪音和振动汽蚀也是水力机械向高流速发展的巨大障碍（2）汽蚀的严重后果 1.4.2 1.4.2 泵发生汽蚀条件的理论关系泵发生汽蚀条件的理论关系汽蚀基本方程式汽蚀基本方程式泵是否发生汽蚀是由泵本身和吸入装置两方面决定的。（1）有效汽蚀余量 有效汽蚀余量是指液流自吸液罐（池）经吸入管路到达泵吸入口后，高出汽化压力 所富余的那部分能量头，用 表示，即mgpgcgpNPSHVssa22式中 、 分别为液流在泵入口处的压力和速度pv：汽化压力。 spscvpaNPSH由伯努利方程可知得到：scgvcahhgpgpNPSH 有效汽蚀余量的大小与泵吸入装置的条件有关。故称为泵吸入装置的有效汽蚀余

40、量。scgcsccsccsshhgphZZgcgpgcgp2222流动损失（2）泵必需的汽蚀余量泵必需的汽蚀余量是表示泵入口到叶轮内最低压力点K处的静压能量头降低值，用 表示如下：rNPSH 式中 和 为叶片进口稍前的0截面上的液体绝对流速和相对流速， 为绝对流速及流动损失引起的压降能头系数，一般 ， 为液体绕流叶片的压降能头系数，一般在无冲击流入叶片的情况 。 0c0w13.105.1124.02.02 值愈小，泵愈不易发生汽蚀。rNPSH（3）汽蚀判别式我们知道当泵发生汽蚀时，则Vkpp 所以得到泵发生汽蚀的判别式，也叫汽蚀基本方程式。mgwgcgpgcgpVss2222022012可以归

41、纳为：，泵严重汽蚀，泵开始发生汽蚀，泵不发生汽蚀rararaNPSHNPSHNPSHNPSHNPSHNPSH许用汽蚀余量：不发生汽蚀则：）（或NPSHNPSHNPSHNPSHkNPSHNPSHarr3.11.1提高离心泵抗汽蚀性能的措施提高离心泵抗汽蚀性能的措施 提高离心泵抗汽蚀性能有两种措施： 一种是改进泵本身的结构参数或结构型式，使泵具有尽可能小的必需汽蚀余量； 另一种是合理地设计泵前装置及其安装位置，使泵入口处具有足够大的有效汽蚀余量。（1 1）提高离心泵本身抗汽蚀的性能 改进泵的吸入口至叶轮叶片入口附近的结构设计，使 尽量减小。2100和、wc增大叶轮入口直径、减小轮毂直径，增大b1，

42、都可使过流面积增大，从而减小00wc 、改进泵的吸入口至叶轮叶片入口附近的结构设计，使 尽量减小。2100和、wc增大叶轮前盖板曲率半径，使液流缓慢转弯，减小压降。减小叶片进口厚度、减小表面粗糙度等均可减小阻力损失。增加泵前储液罐中液面压力 。cpscgvcahhgpgpNPSH减小泵前吸上装置的安装高度 。gh根据 吸上装置（2）提高进液装置汽蚀余量的措施减小泵前管路上的流动损失 。 SCh（2）提高进液装置汽蚀余量的措施scgvcahhgpgpNPSH倒灌装置将吸上装置改为倒灌，并增加倒灌装置的安装高度。减小泵前管路上的流动损失 。 SChmgpgpHsaS1.4.4 吸入真空度和汽蚀余量

43、的关系*吸入真空度是指泵进口处的真空度（泵进口绝对压力小于大气压力的数值，其数值以换算到基准面上的液柱高度表示）。也是表示吸入压力的一种方法。式中：Hs吸上真空度，用安装在泵入口法兰处的真空压力表测量； pa标准条件下的大气压力； ps泵入口处的压力。 则在泵发生汽蚀条件下求得的最大吸上真空度为：mNPSHgcgpgpHasvaS22max所以，为使泵不发生汽蚀，要求：吸上真空度要小于最大吸上真空度，并留有一定的余量。允许吸上真空度：maxsSHH 5.11.1sSHHmhhgcHSCgsS22得出：减少泵前吸上装置的安装高度，减少了吸上真空度。将吸上真空高度定义代入前式得：【例题】 现采用一

44、台离心泵作为某塔底的输油泵，已知该泵在工作条件的允许汽蚀余量 NPSH =5.6m油柱，油的密度为800kg/m3，不考虑粘度的影响，饱和蒸汽压力 pv1.5105Pa(绝压)，塔底油面上的压力为 pc1.5105Pa(绝压) ，泵吸入管道的阻力损失hc-s0.5m油柱。若塔底油面至泵轴中心距离为5.5m，试问能否安全可靠地工作？为什么？相似理论的应用价值相似理论的应用价值 按照性能良好的模型级或机器，快速设计出性能良好的新机器；将模型化试验的结果，换算成设计条件或使用条件下的机器性能；相似的机器可用通用性能曲线表示其性能；使产品系列化、通用化、标准化，利于产品设计制造，也利于产品的选型使用。

45、利用相似理论中的一些规律，与试验结合，有效解决一些复杂过程的研究和设计利用相似理论中的一些规律，与试验结合，有效解决一些复杂过程的研究和设计问题：大致有以下四方面用途：问题：大致有以下四方面用途：相似理论的主要任务在于揭示满足相似所需的足够条件，包括找出决定流动相似的相似准数。在离心泵中的应用有重要意义。1.5 1.5 相似理论在离心泵中的应用相似理论在离心泵中的应用1.5.1 泵的流动相似条件几何相似、运动相似（对应点同名速度方向一致，比值相等，即速度三角形相似。）相似条件22112211bbbbDDDDilil 尺寸比例系数 几何相似还包括叶片安置角、叶片数、叶片阻塞系数对应相似：ZZ A

46、A11AA2211221.5.2 相似定律和比例定律相似工况 保持流动相似，两泵的性能参数满足相似定 律表达式流量关系 VVlnniQQ3（1）相似定律相似定律vrcbDQ2222扬程关系 hhlnniHH22功率关系mmlnniNN35hugcuH22/gQHN 如果液体密度相同，两泵的尺寸和转速相差不大时，认为在相似工况运行时，各效率分别相等，则简化的相似定律表达式：nniQQl322)(nniHHl35)(nniNNlVVlnniQQ3hhlnniHH22mmlnniNN35（2）比例定律同一台泵，若输送液体不变，当转速由 改变为 时，根据相似定律， ，则在不同转速下相似工况的对应参数与

47、转速之间的关系式为1linnnnQQ2)(nnHH3)(nnNN1.5.3 比转数（1）比转数的引出u 相似定律表达了在相似条件下相似工况点性能参数之间的相似关系。u 如果在几何相似泵中能用性能参数之间的某一综合参数来判别是否为相似工况，则不必证明运动相似，即可方便地应用相似定律，为此建立了比转数的概念。22nniHHlnniQQl3AB432143214132HQnHQnBAu 比转数是表征叶轮泵运转性能和叶轮几何特征的一个综合性参数。u 比转数对几何形状相似的泵而言是联系泵流量、扬程和转速之间关系的指标。u 比转数不依赖泵的尺寸、反映泵的流量、扬程、转速关系的综合相似准数。u 按泵安装最大

48、叶轮直径，以泵最佳效率点的泵性能计算比转数。 ssnHQnHQnn43214321（2）比转数的计算式4321HQnns432165.3HQnns（欧美）（中国）式中的单位流量用m3/s，扬程用m，转速用r/min，双吸泵的叶轮流量除以2，多级泵扬程除以级数。432165.3HQnnsu 对一台泵其设计点只有一个，故比转数是定值。u 比转数有量纲，必须注意单位统一。u 比转数是判别几何相似、运动相似的准数，故可按比转数来对泵的几何形状及性能曲线的趋势进行分类。含义：（3）比转数的应用泵分类模型设计选择和使用泵编制系列型谱比转数大，则流量大，扬程低（4）汽蚀比转数*表示了泵在最佳工况下的汽蚀特性

49、参数，其表达式：4362.5rNPSHQnc c 值作为相似准则数，相似泵的c c值相等，相同流量下c c值越大， 越小，泵的抗汽蚀性能越好。 rNPSH1.5.4 叶轮切割定律 泵型号后附加的A、B、C字符，表示叶轮直径被切割，是该泵的变形。 若新设计的泵通过试验性能偏高，或用户使用的性能低于已有泵的性能，即可用这种切割叶轮外径的办法来解决问题。 叶轮切割前后性能参数的变化关系，可近似由切割定律来表达：22DDQQ222DDHH322DDNN使用切割定律的切割量不能太大，经验表明：允许最大相对切割量与比转数有关。相似方法设计泵* 相似法又称模型法，是泵设计的主要方法，相似法可将实型泵设计成模

50、型泵，对模型泵进行试验，选一模型泵设计实型泵。设计步骤： 按给定参数计算欲设计泵的比转数； 选择与实型泵比转数相同且性能良好的泵为模型泵； 根据模型泵与设计泵的性能参数，计算尺寸系数；HHnnQnnQDDil3 按尺寸比例系数及模型泵尺寸，算出实型泵的尺寸； 以相同转速时模型泵性能曲线为依据，按相似定律作出实型泵的性能曲线； 上述设计在两泵几何尺寸相差不大时误差较小。1.5.5 泵的高效工作范围高效工作范围 规定以最高效率下降 为界，中国规定：。，一般取%7%8%5未切割叶轮外径的H-Q曲线达到叶轮最大切割量时的H-Q曲线1.6.1 1.6.1 液体性质对泵性能的影响轴功率N与密度成正比，即密

51、度增加，轴功率增加；1.6 1.6 液体性质对离心泵性能的影响与换算液体性质对离心泵性能的影响与换算（1）液体密度对泵性能的影响密度影响泵的吸入特性，密度增加时，NPSHa下降，易发生汽蚀。ttmNgQ H /scgvcahhgpgpNPSH（2）饱和蒸汽压对泵性能的影响饱和蒸汽压力对泵的吸入特性有较大的影响，饱和蒸汽压上升，NPSHa下降，易汽蚀。scgvcahhgpgpNPSH(3）液体含有杂质对泵性能的影响 液体含有杂质后，密度增加，粘度增加，使泵的流量Q、扬程H、效率下降；对机械密封不利，造成泄漏增加， 容积效率下降。(4）粘度对泵性能的影响 液体粘度增大后，因粘性力增加，使液体沿叶轮

52、流动的速度减慢，且边界层增厚，沿程摩擦损失增加。使扬程H、流量Q及效率下降。轮阻损失增加，故轴功率增加。粘度增加使泄漏减少。一般输送粘性液体时，希望选比转数较大的泵（因轮阻损失下降则消耗的主要附加功率下降快），通常取比转数为85100的泵。 1.6.2 1.6.2 输送不同粘度液体时泵性能换算（1）前苏联国家石油机械设计研究院已知输送20水的性能参数为Qw、Hw、w、（NPSHr）w、时，可根据下列关系换算成输送粘性液体时的性能参数Qv、Hv、v、（NPSHr）v。、Nv KQ、KH、K、Kh分别为流量、扬程、效率、汽蚀余量的换算系数 v粘性液体的密度，m3/s 前苏联国家石油机械研究设计院的

53、换算系数 横坐标为雷诺数：vDQReqowe液体的运动粘度，cmcm2 2/s;/s;Q Qowow泵输送水时最高效率点（或设计点）的流量。cmcm3 3s s；D Deqeq一一叶轮出口处的当量直径，cm,cm, D Deqeq= =(4b(4b2 2D D2 22 2) )1/21/2, , 2 2取0.90.9。这种换算方法有下列特点： 适用场合；0.80.8 Q QowowQ1.2Q1.2 Q Qowow，n ns s5050130,130,3 31010-4 -4 m m2 2s, s, 适用于离心式蜗壳泵，特别是大型离心泵换算时较精确。 换算系数图是在假定流量为零时扬程不变及设计工

54、况下比转数不变的前提下得出的。 此方法修正系数全面，有NPSHNPSHr r的修正, ,但必须知道叶轮的出口尺寸（D D2 2、b b2 2、2 2），且非设计工况下换算时，仍须按设计工况下的修正系数修正。（2）美国水利学会Qow这种换算方法的特点： 适用场合为均一性液体,未发生汽蚀时的离心泵。对非均一性液体及混流泵、轴流泵不适用。适用范围为。8.65104m2s，0.6 QowQ1.2Qow。 只须知道H、Q、就可换算。 换算范围广，不同工况时扬程系数不同,但图表不能外延，且没有汽蚀余量的修正。离心泵输送粘性液体时，动力不一定相似，故不能用比例定律换算粘性液体不同转速时的性能，必须利用输送水

55、的特性曲线,进行不同转速下的性能换算后，再将所需转速下的特性曲线换算成粘性液体的性能。输送粘性液体的泵设计或选型时，可将对粘性液体泵的要求换算成对水泵的要求进行水泵设计或选泵。注意：nnQQ2)(nnHH3)(nnNN1.7.1 叶轮1.7 1.7 离心泵的主要零部件离心泵的主要零部件离心泵叶轮分为闭式，半开式及开式三种。闭式叶轮的水力效率较高，适用于输送清洁的液体。开式及半开式叶轮则常用于输送含杂质的液体。离心泵叶轮还常常分成单吸式及双吸式两种。双吸式叶轮适用于流量较大的场合，且其汽蚀性能较好 （1）叶片的形状及数目 泵的性能主要是与液流在叶道进出口处的速度三角形有关，叶道内部的叶形对泵性能

56、影响不大。 离心泵叶轮的A1大致在1825范围内。叶片出口处的安置角A2一般是在1540之间，最常用的是 2530。 离心泵叶轮中的叶片数Z通常采用 68片，但对输送含杂质液体的离心泵，其叶片数较少，有时 Z24片。（2）叶片厚度 铸铁泵叶片最小厚度为34mm。 对铸钢叶片，最小厚度为56mm。 对小泵型要考虑铸造的可能性，对大型泵可适当增加厚度，使叶片有足够的刚度。（3）叶片包角 叶片入口边与圆心的连线和出口边与圆心连线的夹角。包角越大，叶片流道越长，有利于叶片与液体间的能量交换，但若包角太大，摩擦损失增加，铸造工艺性差。一般ns60220的泵包角为75150，低比转数叶轮取大值，高比转数叶

57、轮取小值。（4）叶轮的材料 叶轮的材料是根据输送液体的化学性质及强度要求来确定的。 一般清水泵的叶轮是由铁或铸钢制造。 输送腐蚀性液体时，可用青铜、不锈钢、陶瓷、耐酸硅铁及塑料等制成。 1.7.2 蜗壳与导轮将叶轮给出的动扬程部分转变成静压头。蜗壳本身同时兼作泵壳，起着将自叶轮出来的液体收集起来导向排液管的作用 （1）蜗壳蜗壳的螺旋线部分所占有的角包角不应大于360 ，以减少外形尺寸。蜗壳截面的扩张角应不大于60，以免液体流入蜗壳时会因通流截面扩大太快而发生带有剧烈边界层分离损耗的“脱流”现象 。（2）导轮多级离心泵采用导轮做能量转换装置，因为导轮制造相对方便。导轮由圆环形盖板及48片导叶和后

58、盖板的反导叶构成。导叶数与叶轮叶片数互为质数，以防共振，导叶外径为叶轮外径1.31.5倍。导轮是由包围在叶轮外面的正向导叶及将液流引向下一级叶轮吸液孔的反向导叶所组成。蜗壳、叶轮上的后弯叶片及导轮均能提高动能向静压能的转化率，故均可视作转能装置。（1）离心泵叶轮的轴向力叶轮吸液口处轮盘两侧所受的液流压力不同而产生的轴向力FI ：)()( )()(2202220222axisaxisaxisIrrpprrprrpF1.7.3 1.7.3 离心泵叶轮的轴向力、径向力及平衡离心泵叶轮的轴向力、径向力及平衡（1）离心泵叶轮的轴向力叶轮还受到由于液流进出叶轮的方向及速度不同而引起的动反力 F 作用在一个

59、叶轮上的轴向力为：Foc=FI F F 可按动量定律计算：0cQgFt重度，单位体积物质的重量，N/m3 （2）轴向力的平衡叶轮的轴向力Foc中，FI比 F大得多，因此在考虑轴向平衡时，主要是着眼于轴向力FI的平衡。 使用止推轴承，但只能承受部分轴向推力。小型泵单独使用，大型泵用作补充手段，承受部分推力，并轴向定位。a、止推轴承法（2）轴向力的平衡b、开平衡孔叶轮后盖板开平衡孔叶轮后盖板开平衡孔。在后密封环以内，前后压力基本相等。缺点：容积效率和水力容积效率和水力效率降低。效率降低。（2）轴向力的平衡c、安装平衡叶片d、采用双吸叶轮（2）轴向力的平衡e、采用平衡管特点：容积效率降低，容积效率降

60、低，但水力效率不降低。但水力效率不降低。（2）轴向力的平衡l 多级离心泵轴向力的平衡措施： a、对称布置各级叶轮多级泵平衡轴向力主要有用叶轮对称布置或采用专门的平衡轴向力装置，如平衡鼓（或称为卸荷盘）和自动平衡盘。b、采用平衡鼓平衡鼓所受到的力与叶轮的轴向推力方向相反，因此只要平衡鼓的半径设计适当，就可以使二力相等， 从而使整台泵的轴向推力平衡 。P0常用于叶轮非对称布置的分段式多级离心泵 。c、采用自动平衡盘 自动平衡盘受到一轴向推力， 此力的方向指向平衡室，并与作用在各叶轮上的轴向力方向相反，结果使整台泵的轴向力得到平衡。 装有自动平衡盘的离心泵整个转子可以沿轴向作左右移动。如开始时:叶轮

61、轴向推力平衡盘轴向力则轴将带着自动平衡盘移向叶轮侧而使缝隙Z变小，流过缝隙Z的阻力降及中间室的压力将增加，而泄漏及缝隙Y压降将减小，所以作用在自动平衡盘上的轴向推力将增加。直到叶轮轴向力增大到与 平衡盘轴向力相等时，由于轴向力平衡，转子便不再沿轴向移动。如：叶轮轴向力平衡鼓轴向力则自动平衡盘将反向移动而使缝隙Z增大，结果使缝隙Z压降及叶轮轴向力自动下降。最后，当叶轮轴向力降低到等于平衡鼓轴向力时，轴向力得到平衡，转子不再移动。 采用自动平衡盘后泵在工作时其轴向力会自动得到平衡。常用于分段式多级泵中 问题：1. 设平衡盘的离心泵工作压力减小后平衡盘的(轴向、径向)间隙(增大、减小)。2. 离心泵

62、关小排出阀时，其轴向力(增大、减小)。3. 离心泵开大旁通阀时，其轴向力(增大、减小)。 蜗壳泵设计工况液流不会撞击蜗室，叶轮周围压力均匀，叶轮不产生液压径向力。但蜗壳泵在非设计工况将产生液压径向力。蜗壳泵在非设计工况将产生液压径向力。（3）径向力的产生及平衡 流量偏离额定流量越大、扬程越高、叶轮尺寸D2和b2越大，径向力越大。1.7.4 密封 装置（1） 填料 密封液封环： 它由两个半圆合成 液封环应对准轴封壳体上的液封管 引入压力液，然后沿泵轴向两端渗出 既能防止空气吸入，又能给泵轴和填料润滑和冷却。（2） 机械 密封密封的基本原理：机械密封的主要泄漏点为1、2、3和4处，其中1处为主要密

63、封点。机械密封是靠动环和静环的端面互相贴合，形成微小轴向间隙而起到密封作用的。波纹管机械密封补偿机构为波纹管，密封环（动环或静环）和波纹管制成一个整体，中间没有辅助密封圈，取消了滑移O圈及滑移时产生的摩擦力，因此减少了一个泄漏点；同时减少了补偿机构的摩擦阻力，改善了追随性。 波纹管机械密封1.8.1 旋涡泵1.8 1.8 其他类型泵其他类型泵（1）典型结构组成：叶轮、泵体、泵盖、环形通道、隔板。（2） 工作原理通过叶轮叶片把能量传递给流道内的流体，流体在流道内通过三维流动将能量传递重复多次。叶轮转动，使叶轮内和流道内液体产生圆周运动，形成由叶轮指向流道的环形流动，流动类似旋涡，且旋涡矢量指向流

64、道的纵向，故称纵向旋涡。（3） 工作特性 高扬程、小流量。 具有陡降的扬程流量曲线和功率流量曲线。（4 4） 特点及应用场合特点及应用场合 高扬程、小流量，比转数一般小于40； 结构简单、体积小、重量轻； 具有自吸能力或借助于简单装置实现自吸； 某些泵可以实现气液混输； 效率较低，一般为（20%40%），最高不超过50%； 旋涡泵的抗汽蚀性能较差； 随着抽送液体粘度增加，泵效率急剧下降，因而不适宜输送粘度大的液体； 旋涡泵的隔板处的径向间隙和轮盘两侧与砂体间的轴向间隙很小，一般径和间隙为0.150.3mm，轴向间隙为0.070.15mm，因而对加工和装配精度要求较高； 当抽送液体中含有杂质时，

65、因磨损导致径向间隙和轴向间隙增大从而降低泵的性能。1.8.2 往复泵（1）典型结构（1）结构组成 由液力端和动力端组成。液力端：液缸、活塞（柱塞）、吸入阀和排出阀；动力端：曲轴、连杆、十字头、轴承和机架。（2）分类按工作机构：活塞、柱塞、隔膜。（4 4） 工作特性工作特性 性能曲线 工况调节改变扬程：调节出口阀；改变流量：旁路调节、行程调节、转速调节。（5 5） 特点及应用场合特点及应用场合 特点特点流量只取决于泵缸几何尺寸（活塞直径D，活塞行程S）、曲轴转速n，而与泵的扬程无关。只要原动机有足够的功率，填料密封有相应的密封性能，零部件有足够的强度，活塞泵可以随着排出阀开启压力的改变产生任意高

66、的扬程。 活塞泵在启动运行时要开阀启动。自吸性能好。由于排出流量脉动造成流量的不均匀，有的需设法减少与控制排出流量和压力的脉动。效率高。 应用场合应用场合应用于压力高、流量小的各类介质。计量泵（定量泵或比例泵）：用以精确计量蒸汽往复泵优点是不会产生火花，很安全，特别适用于输送挥发性，易燃性液体。此外，泵的活塞往复次数调节方便，泵的流量比较均匀平稳，在易燃易爆的炼油厂、化工厂用得较多。但它的机构庞大，蒸汽消耗量大，在一般工厂使用较少。 1.8.3 1.8.3 齿轮泵齿轮泵（1） 典型结构组成 转子、泵壳、吸排出管。类型 外齿轮泵，内齿轮泵。4.4.7.2 4.4.7.2 工作原理工作原理齿轮啮合回转，工作容积发生变化，从而吸入和排出液体。（3 3） 工作特性工作特性工作范围宽，具有良好而稳定的效率。（4 4）特点及应用场合）特点及应用场合特点 ：结构简单、紧凑，工作可靠、维修保养方便。应用场合 ：输送流量小、输出压力高，粘度较大的液体。当排出压力较高时，通过齿轮之间和齿轮与泵壳间的泄漏增大，容积效率降低，所以又不宜用在压力太高的地方。当输送粘性液体时，泄漏反而减小，因而特别适于输送具有润