化工原理第二章离心泵课件

《化工原理第二章离心泵课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工原理第二章离心泵课件（78页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、第二章第二章 流体输送机械流体输送机械授课人：张栋强授课人：张栋强 联系方式：联系方式： 兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 石油化工学院石油化工学院石油化工学院石油化工学院流体输送机械流体输送机械p 流体输送机械：流体输送机械：就是向流体做功以提高其机械能就是向流体做功以提高其机械能的装置。的装置。-真空泵真空泵压缩机压缩机鼓风机鼓风机通风机通风机气体输送机械气体输送机械泵泵液体输送机械液体输送机械p 按照输送按照输送流体的性质流体的性质分类：分类：p 泵按照其泵按照其工作原理和结构工作原理和结构可分为可分为:特点：特点：依靠旋转的依靠旋转的叶片叶片向液体传送机械能向液体传送机

2、械能 特点：特点：机械内部的机械内部的工作容积工作容积不断发生变化不断发生变化、回转式等、回转式等往复式往复式容积式：如容积式：如轴流式、喷射式等轴流式、喷射式等、离心式离心式速度式：如速度式：如泵泵一、离心泵的构造和工作原理一、离心泵的构造和工作原理二离心泵主要构件的结构及功能二离心泵主要构件的结构及功能三、三、离心泵的主要性能参数离心泵的主要性能参数四、离心泵的工作点与流量调节四、离心泵的工作点与流量调节五、离心泵的安装高度五、离心泵的安装高度六、离心泵的选用、安装与操作六、离心泵的选用、安装与操作 复习：复习：1.流量测量流量测量（变压头流量计；变截面流量计）（变压头流量计；变截面流量计

3、）。2.变压头流量计变压头流量计（测速管、孔板流量计和文丘里流量计测速管、孔板流量计和文丘里流量计）3.变截面流量计变截面流量计（转子流量计）（转子流量计）4.流体输送机械流体输送机械（液体输送机械；气体输送机械）（液体输送机械；气体输送机械）5.泵的分类泵的分类（速度式；容积式）（速度式；容积式）第一节 离心泵一、离心泵的构造和工作原理一、离心泵的构造和工作原理1 1、离心泵的构造：、离心泵的构造：1）开泵前，先在泵内开泵前，先在泵内灌满要输送的液体。灌满要输送的液体。2）开开泵泵后后，泵泵轴轴带带动动叶叶轮轮一一起起高高速速旋旋转转产产生生离离心心力力。液液体体在在此此作作用用下下，从从叶

4、叶轮轮中中心心被被抛抛向向叶叶轮轮外外周周，压压力力增增高高，并并以以很很高的速度（高的速度（15-25 m/s）流入泵壳。流入泵壳。2.离心泵的操作原理离心泵的操作原理：3）在在蜗蜗形形泵泵壳壳中中由由于于流流道道的的不不断断扩扩大大，液液体体的的流流速速减减慢慢，使使大大部部分分动动能能转转化化为为压压力力能能。最最后后液液体体以以较较高高的的静静压压强强从从排排出出口口流入排出管道流入排出管道。4）泵泵内内的的液液体体被被抛抛出出后后，叶叶轮轮的的中中心心形形成成了了真真空空，在在液液面面压压强强（大大气气压压）与与泵泵内内压压力力（负负压压）的的压压差差作作用用下下，液液体体便便经经吸

5、吸入管路进入泵内，填补了被排除液体的位置。入管路进入泵内，填补了被排除液体的位置。离离心心泵泵之之所所以以能能输输送送液液体体，主主要要是是依依靠靠高高速速旋旋转转叶叶轮轮所产生的离心力，因此称为所产生的离心力，因此称为离心泵离心泵。p 气缚现象：气缚现象：离心泵离心泵启动启动时，如果时，如果泵壳内存在空气泵壳内存在空气，由于空气的密度远，由于空气的密度远小于液体的密度，叶轮旋转所产生的小于液体的密度，叶轮旋转所产生的离心力很小离心力很小，叶轮中心，叶轮中心处产生的低压处产生的低压不足以造成吸上液体所需要的真空度不足以造成吸上液体所需要的真空度，这样，这样，离心泵就无法工作，这种现象称作离心泵

6、就无法工作，这种现象称作“气缚气缚”。为为了了使使启启动动前前泵泵内内充充满满液液体体，在在吸吸入入管管道道底底部部装装一一止止逆逆阀阀。此此外外，在在离离心心泵泵的的出出口口管管路路上上也也装装一一调调节节阀阀，用用于于开停车和调节流量。开停车和调节流量。思考：思考：泵启动前为什么要灌满液体泵启动前为什么要灌满液体根据结构根据结构闭式叶轮闭式叶轮开式叶轮开式叶轮 半闭式叶轮半闭式叶轮 叶叶片片的的内内侧侧带带有有前前后后盖盖板板，适适于于输输送送干干净流体，效率较高。净流体，效率较高。没有前后盖板没有前后盖板，适合输送含有固体颗粒，适合输送含有固体颗粒的液体悬浮物。的液体悬浮物。只有只有后盖

7、板后盖板，可用于输送浆料或含固体，可用于输送浆料或含固体悬浮物的液体，效率较低。悬浮物的液体，效率较低。3离心泵主要构件的结构及功能离心泵主要构件的结构及功能1 1）叶轮）叶轮叶片（叶片（+盖板）盖板）a)叶轮的作用叶轮的作用 将电动机的机械能传给液体将电动机的机械能传给液体,使液体的动能有所提高。使液体的动能有所提高。b)叶轮的分类叶轮的分类 p 闭闭式式叶叶轮轮的的内内漏漏最最小小，故故效效率率最最高高，敞式叶轮的内漏最大。敞式叶轮的内漏最大。p 敞敞式式叶叶轮轮和和半半闭闭式式叶叶轮轮不不易易发发生生堵堵塞现象塞现象思考：思考：三种叶轮中哪一种效率高？三种叶轮中哪一种效率高？p 平平衡衡

8、孔孔：在在后后盖盖板板上上钻钻有有小小孔孔，以以把后盖前后空间连通起来。把后盖前后空间连通起来。按吸液方式按吸液方式 双吸式叶轮双吸式叶轮液体只能从叶轮液体只能从叶轮一侧被吸入一侧被吸入，结，结构简单。构简单。相当于两个没有盖板的单吸式叶轮相当于两个没有盖板的单吸式叶轮背靠背并在了一起，可以从背靠背并在了一起，可以从两侧吸两侧吸入液体入液体，具有较大的吸液能力，而，具有较大的吸液能力，而且可以较好的消除轴向推力。且可以较好的消除轴向推力。单吸式叶轮单吸式叶轮2 2）泵壳）泵壳 a)a)泵壳的作用泵壳的作用 p汇集液体，作导出液体的通道；汇集液体，作导出液体的通道；p使液体的能量发生转换，一部分

9、动能转变为静压能。使液体的能量发生转换，一部分动能转变为静压能。b)b)导叶轮导叶轮 p为为了了减减少少液液体体直直接接进进入入蜗蜗壳壳时时的的碰碰撞撞，在在叶叶轮轮与与泵泵壳壳之之间间有有时还装有一个时还装有一个固定不动的带有叶片的圆盘固定不动的带有叶片的圆盘，称为，称为导叶轮。导叶轮。p导导叶叶轮轮上上的的叶叶片片的的弯弯曲曲方方向向与与叶叶轮轮上上叶叶片片的的弯弯曲曲方方向向相相反反，其其弯弯曲曲角角度度正正好好与与液液体体从从叶叶轮轮流流出出的的方方向向相相适适应应，引引导导液液体体在在泵泵壳壳的的通通道道内内平平缓缓的的改改变变方方向向，使使能能量量损损失失减减小小，使使动动能能向静

10、压能的转换更为有效。向静压能的转换更为有效。3 3）轴封装置）轴封装置a)轴封的作用轴封的作用 为了防止高压液体从泵壳内沿轴的四周而漏出，或者为了防止高压液体从泵壳内沿轴的四周而漏出，或者外界空气漏入泵壳内。外界空气漏入泵壳内。B 轴封的分类轴封的分类 轴封装置轴封装置 填料密封填料密封：机械密封机械密封：主要由填料函壳、软填料和填料压盖主要由填料函壳、软填料和填料压盖组成，普通离心泵采用这种密封。组成，普通离心泵采用这种密封。主要由装在泵轴上随之转动的主要由装在泵轴上随之转动的动环动环和和固定于泵壳上的固定于泵壳上的静环静环组成，两个环形组成，两个环形端面由弹簧的弹力互相贴紧而作相对端面由弹

11、簧的弹力互相贴紧而作相对运动，起到密封作用。运动，起到密封作用。端面密封端面密封4 4、离心泵离心泵的分类的分类1 1）按照轴上叶轮数目的多少）按照轴上叶轮数目的多少 单级泵 多级泵 轴上只有一个叶轮一个叶轮的离心泵，适用于出口压力不太大的情况；轴上不止一个叶轮不止一个叶轮的离心泵，可以达到较高的压头。离心泵的级数就是指轴上的叶轮数级数就是指轴上的叶轮数，我国生产的多级离心泵一般为2 29 9级级。2 2）按叶轮上吸入口的数目）按叶轮上吸入口的数目单吸泵 双吸泵 叶轮上只有一个吸入口一个吸入口，适用于输送量不大的情况。叶轮上有两个吸入口两个吸入口，适用于输送量很大的情况。3 3）按离心泵的不同

12、用途）按离心泵的不同用途 水泵 输送清水和物性与水相近、无腐蚀性且杂质很清水和物性与水相近、无腐蚀性且杂质很少的液体少的液体的泵,（B型）耐腐蚀泵 接触液体的部件（叶轮、泵体）用耐腐蚀材料耐腐蚀材料制成。要求：结构简单、零件容易更换、维修方便、密封可靠、用于耐腐蚀泵的材料有：铸铁、高硅铁、各种合金钢、塑料、玻璃等。（F型）油泵 输送石油产品石油产品的泵，要求密封完善。（Y 型）杂质泵 输送含有固体颗粒的悬浮液、稠厚的浆液含有固体颗粒的悬浮液、稠厚的浆液等的泵，又细分为污水泵、砂泵、泥浆泵等。要求不易堵塞、易拆卸、耐磨、在构造上是叶轮流道宽、叶片数目少。二、离心泵的理论压头和实际压头二、离心泵的

13、理论压头和实际压头1、压头的意义、压头的意义p 泵泵的的压压头头：泵泵向向单单位位重重量量流流体体提提供供的的机机械械能能。用用H表表示，单位是示，单位是m。p 管道输送流体系统正常工作时：管道输送流体系统正常工作时：H=hep 泵泵产产生生的的压压头头主主要要用用于于是是液液位位高高度度增增加加，静静压压头头增增大大以及以及克服流动过程中的压头损失克服流动过程中的压头损失。p理想情况：理想情况：1 1）泵泵叶叶轮轮的的叶叶片片数数目目为为无无限限多多个个，也也就就是是说说叶叶片片的的厚厚度度为为无无限限薄薄，液液体体质质点点沿沿叶叶片片弯弯曲曲表表面面流流动动，不不发发生任何环流现象生任何环

14、流现象。2 2）输送的是）输送的是理想液体理想液体，流动中，流动中无流动阻力无流动阻力。2、离心泵的理论压头、离心泵的理论压头1）离心泵基本方程式的导出）离心泵基本方程式的导出p 理论压头理论压头 离离心心泵泵在在上上述述理理想想情情况况下下产产生生的的压压头头，就就做做理理论论压压头头，用用H H表示。表示。离心泵基本方程r叶轮半径叶轮半径；叶轮旋转角速度；叶轮旋转角速度；Q泵的体积流量；泵的体积流量；b叶片宽度；叶片宽度；叶片装置角叶片装置角。p 意义：意义：表示离心泵的表示离心泵的理论压头与理论流量，叶轮理论压头与理论流量，叶轮的转速和直径、叶轮的几何形状的转速和直径、叶轮的几何形状间的

15、关系间的关系。p 离心泵的基本方程离心泵的基本方程2 2）离心泵基本方程式的讨论）离心泵基本方程式的讨论 （1）理理论论压压头头与与流流量量Q、叶叶轮轮转转速速、叶叶轮轮的的尺尺寸寸和和 构构造造r2、b2、2）有关；有关；（2）叶轮直径及转速越大，则理论压头越大；）叶轮直径及转速越大，则理论压头越大；（4)在叶轮转速、直径一定时，流量在叶轮转速、直径一定时，流量Q与理论与理论 压头压头H 的关系受装置角的关系受装置角 2的影响如下的影响如下：（3）理论压头）理论压头H 与液体密度无关。与液体密度无关。这就是说，同一台泵无论输送何种密度的液体，对单这就是说，同一台泵无论输送何种密度的液体，对单

16、 位重量流体所能提供的能量是相同的。位重量流体所能提供的能量是相同的。叶片后弯叶片后弯，20，即即H 随流量增大而减小；随流量增大而减小；叶片径向叶片径向，2=90，ctg 2=0，即即H 不随流量而变化不随流量而变化；叶片前弯叶片前弯，290，ctg 20，即即H 随流量增大而增大。随流量增大而增大。思考：思考：前弯叶片产生的理论压头最高，这类叶片前弯叶片产生的理论压头最高，这类叶片是最佳形式的叶片吗？是最佳形式的叶片吗？NONO！p 由由于于液液体体的的流流速速过过大大，在在动动能能转转化化为为静静压压能能的的实实际际过过程程中中，会会有有大大量量机机械械能能损损失失，使使泵泵的的效效率率

17、降降低。低。p 一般都一般都采用后弯叶片。采用后弯叶片。3 3、实际压头、实际压头 离心泵的实际压头与理论压头有离心泵的实际压头与理论压头有较大的差异较大的差异，原因在于原因在于流体在通过泵的过程中流体在通过泵的过程中存在着压头损失存在着压头损失，它主要包括：，它主要包括：1）叶片间的环流叶片间的环流 2）流体的流体的阻力损失阻力损失 3）冲击损失冲击损失 p 主主要要取取决决于于叶叶片片数数目目、装装置置角角 2、叶叶轮轮大大小小等等因因素素，而而几几乎乎与与流流量量大大小无关。小无关。（1）叶片间的环流运动）叶片间的环流运动具体原因如下：具体原因如下：p 考虑这一因素后，图中考虑这一因素后

18、，图中理论压头线理论压头线a变为直线变为直线b。（2）阻力损失）阻力损失p 考虑到这项损失后，压头线变为曲线考虑到这项损失后，压头线变为曲线c c 。p 此损失可近似视为与流速的平方呈正比。此损失可近似视为与流速的平方呈正比。b bc c（3）冲击损失）冲击损失 在在设设计计流流量量下下，此此项项损损失失最最小小。流流量量若若偏偏离离设设计计量量越越远，则冲击损失越大。远，则冲击损失越大。设计设计流量流量b bc cd d 考虑到这项损失后，压考虑到这项损失后，压头线应为曲线头线应为曲线d d。q-HH实际压实际压头头设计流设计流量量理论压头、实际压头及各种压头损失与流量的关系为：理论压头、实

19、际压头及各种压头损失与流量的关系为：三离心泵的主要性能参数离心泵的主要性能参数铭铭牌牌(一一)压头与流量压头与流量1 1 离心泵的流量离心泵的流量 指离心泵在单位时间里排到管路系统的液体体积，一般用Q表示，单位为m3/s或m3/h。又称为泵的送液能力。2 2 离心泵的压头离心泵的压头 泵对单位重量的液体所提供的有效能量，以H表示，单位为m。又称为泵的扬程。p 离心泵的压头取决于：l 泵的结构（叶轮的直径、叶片的弯曲情况等）l 转速 n n l 流量 Q Q，思考：转速一定时，出厂前如何确定泵的压头呢？实验测定实验测定在泵进口在泵进口b、泵出口泵出口c间列机械能衡算式：间列机械能衡算式：（二）轴

20、功率、有效功率及效率（二）轴功率、有效功率及效率电机输入离心泵的功率,用N表示，单位为W或kW有效功率：排送到管道的液体从叶轮获得的功率，用Ne表示 轴功率：轴功率：反映泵对外加能量的利用程度，无量纲，用表示。效率：三者关系（如图）：三者关系（如图）：NNe机械损失容积损失水力损失小型水泵：小型水泵：一般为一般为5050 70%70%大型泵：大型泵：可达可达90%90%以上以上（1 1）容积损失：）容积损失：（2）水力损失）水力损失（3）机械损失）机械损失内漏内漏环流损失、阻力损失和冲击损失环流损失、阻力损失和冲击损失 泵轴与轴承、密封圈等机械部件之间的摩擦泵轴与轴承、密封圈等机械部件之间的摩

21、擦p 与效率与效率 有关的各种有关的各种能量损失能量损失：例2-1 用水对一离心泵的性能进行测定，在某一次实验中测得：流量10m3/h，泵出口压力表读数0.17MPa，泵入口的真空表读数160mmHg，轴功率1.07kW。真空表与压力表两测压截面的垂直距离为0.5m。试计算泵的压头及效率。思路：思路：机械能衡算机械能衡算具体解题步骤见具体解题步骤见P60，例，例2-1四离心泵的特性曲线及应用1、离心泵特性曲线离心泵的H、N都与离心泵的Q有关，它们之间的关系由确定离心泵性能的实验来测定，实验测出的一组关系曲线：HQ、Q、NQ 离心泵的特性曲线 注意：特性曲线随转速而变。各种型号的离心泵都有本身独

22、自的特性曲线，但形状基本相似，具有共同的特点。1 1）H HQ Q曲曲线线：表示泵的压头与流量的关系，离心泵的压头普遍是随流量的增大而下降（流量很小时可能有例外）2 2）N NQ Q曲曲线线：表示泵的轴功率与流量的关系，离心泵的轴功率随流量的增加而上升，流量为零时轴功率最小。离离心心泵泵启启动动时时，应应关关闭闭出出口口阀阀，使启动电流最小，以保护电机。3 3）Q Q曲曲线线：表示泵的效率与流量的关系，随着流量的增大，泵的效率将上升并达到一个最大值，以后流量再增大，效率便下降。设计点设计点与最高效率相比，与最高效率相比，效率下降效率下降58Q，H ，N，有最大值。有最大值。离心泵在一定转速下有

23、一最高效率点。离心泵在一定转速下有一最高效率点。离心泵在与最高效率点相对应的流量及压头下工作最为经济。与最高效率点所对应的与最高效率点所对应的Q Q、H H、N N值称为最佳工况参数。值称为最佳工况参数。离心泵的铭牌上标明的就是指该泵在运行时最高效率点的状态参数。在选用离心泵时，应使离心泵在该点附近工作。一一般般要求操作时的效率应不低于最高效率的要求操作时的效率应不低于最高效率的92%92%。p 注意：注意：2 2、液体性质对离心泵特性的影响、液体性质对离心泵特性的影响 1 1）液体密度的影响）液体密度的影响 离心泵的流量 与液体密度无关液体密度无关。离心泵的压头 与液体的密度无关液体的密度无

24、关 HQ曲线曲线不因输送的液体的密度不同而变不因输送的液体的密度不同而变。泵的效率泵的效率不随输送不随输送液体的密度而变液体的密度而变。离心泵的轴功率离心泵的轴功率与输送液体密度有关与输送液体密度有关 。2 2）粘度的影响）粘度的影响 p 当输送的液体粘度大于常温清水的粘度粘度大于常温清水的粘度时，泵的压头减小泵的流量减小泵的效率下降泵的轴功率增大 p 泵特性曲线发生改变，选泵时应根据原特性曲线进行修正p 当液体的运运动动粘粘度度小小于于210-5m2/s时时，如汽油、柴油、煤油等粘度的影响可不进行修正。3 3、转速对离心泵特性的影响、转速对离心泵特性的影响 若若 不变，则不变，则比例定律比例

25、定律思考：思考：若泵在原转速若泵在原转速n下的特性曲线方程为下的特性曲线方程为H=A+BQ2，则新转速，则新转速n 下泵的特性曲线方程表达式？下泵的特性曲线方程表达式？当转速当转速 变化不大时（小于变化不大时（小于20%），利用出口速度三角形），利用出口速度三角形相似的近似假定，可推知：相似的近似假定，可推知：泵在原转速泵在原转速n n下的特性曲线方程下的特性曲线方程转速增大转速增大4 4、叶轮尺寸对离心泵特性的影响、叶轮尺寸对离心泵特性的影响2 2）某一尺寸的叶轮外周经过切削而使）某一尺寸的叶轮外周经过切削而使D D2 2变小，变小，b b2 2/D/D2 2变大变大 若若切切削削使使直直径

26、径D D2 2减减小小的的幅幅度度在在20%20%以以内内，效效率率可可视视为为不不变变，并并且且切切削削前前、后后叶叶轮轮出出口口的的截截面面积积也也可可认认为为大大致致相等相等,此时有：此时有：1 1）属属于于同同一一系系列列而而尺尺寸寸不不同同的的泵泵，叶叶轮轮几几何何形形状状完完全全相相似，似，b b2 2/D/D2 2保持不变保持不变，泵的效率不变泵的效率不变。当叶轮直径因切割而变小时，若变化程度小于当叶轮直径因切割而变小时，若变化程度小于20%，则，则若若 不变，则不变，则思考：思考：若泵在原叶轮直径下的特性曲线方程为若泵在原叶轮直径下的特性曲线方程为H=A+BQ2，则，则叶轮切割

27、后泵的特性曲线方程表达式？叶轮切割后泵的特性曲线方程表达式？注意：教材式（注意：教材式（2-152-15）、）、（2-16c2-16c）有误）有误P62，例，例2-2四、离心泵的工作点与流量调节 1 1、管路特性曲线与泵的工作点、管路特性曲线与泵的工作点 1 1）管路特性曲线）管路特性曲线 管路特性曲线 流体通过某特定管路时所需的压头与液体流量的关系曲线。在截面1-1与 2-2 间列柏努利方程式，并以1-1截面为基准水平面，则液体流过管路所需的压头为：而：令：则：管路的特性方程在特定管路中输送液体时，管路所需的压头随所输送液体流量Q的平方而变。2）离心泵的工作点）离心泵的工作点 离心泵的特性曲

28、线与管路的特性曲线的交点M，就是离心泵在管路中的工作点。M点所对应的流量点所对应的流量Q和压头和压头H表表示离心泵在该特定管路中示离心泵在该特定管路中实际实际输送的流量和提供的压头输送的流量和提供的压头。H泵的特性曲线 QM 泵-供方管路-需方2、离心泵的流量调节、离心泵的流量调节p 阀门关小时：阀门关小时：管路局部阻力加大，管路特性曲线变陡，工作点由原来的M点移到M1点，流量由QM降到QM1；1）改变出口阀开度）改变出口阀开度 改变管路特性曲线改变管路特性曲线 调节阀门调节阀门改变改变n、切割叶轮切割叶轮当阀门开大时：管路局部阻力减小，管路特性曲线变得平坦一些，工作点由M移到M2流量加大到Q

29、M2。优点：调节迅速方便，流量可连续变化；缺点：流量阻力加大，要多消耗动力，不经济。2）改变泵的转速或切割叶轮）改变泵的转速或切割叶轮改变泵的特性曲线改变泵的特性曲线若把泵的转速提高到n1：则HQ线上移，工作点由M移至M1，流量由QM 加大到QM1；若把泵的转速降至n2：则HQ线下移，工作点移至M2,流量减小到QM2 优点：流量随转速下降而减小，动力消耗也相应降低；缺点：需要变速装置或价格昂贵的变速电动机，难以做到流量连续调节，化工生产中很少采用。p 串联组合泵的特性曲线串联组合泵的特性曲线 两台相同型号的两台相同型号的离心泵串离心泵串联联组合，在同样的流量下，其组合，在同样的流量下，其提供的

30、提供的压头是单台泵的两倍压头是单台泵的两倍。3）离心泵的并联和串联）离心泵的并联和串联 两两台台相相同同型型号号的的离离心心泵泵并并联联，若若其其各各自自有有相相同同的的吸吸入入管管路路，则则在在相相同同的的压压头头下下，并并联联泵泵的的流流量量为为单泵的两倍单泵的两倍。p 并联组合泵的特性曲线并联组合泵的特性曲线p 离心泵组合方式的选择离心泵组合方式的选择 对对于于低低阻阻输输送送管管路路，并并联联组组合合泵泵流流量量的的增增大大幅幅度度大大于于串联组合泵；串联组合泵；对对于于高高阻阻输输送送管管路路，串串联联组组合合泵泵的的流流量量增增大大幅幅度度大大于于并联组合泵。并联组合泵。低阻输送管

31、路低阻输送管路-并联优于串联并联优于串联；高阻输送管路高阻输送管路-串联优于并联。串联优于并联。【例例】某某离离心心泵泵工工作作转转速速为为n=2900r.p.m.（转转/min），其其特特性性曲曲线线方方程程为为H=300.01V2。当当泵泵的的出出口口阀阀全全开开时时，管管路路特特性性曲曲线线方方程程为为he=100.04V2，式式中中V的的单单位位为为m3/h，H及及he的的单单位均为位均为m。求：求：（1）阀全开时，泵的输水量为多少？）阀全开时，泵的输水量为多少？（2）要求所需供水量为上述供水量的）要求所需供水量为上述供水量的75%时：时：a若采用出口阀调节，则多损失的压头为多少若采用

32、出口阀调节，则多损失的压头为多少m水柱？水柱？b若采用变速调节，则泵的转速应为多少若采用变速调节，则泵的转速应为多少r.p.m.？【解解】（1）2015H he(2)多损失的压头为多少多损失的压头为多少m水柱？水柱？a.采用调节出口阀门的方法采用调节出口阀门的方法多损失的泵特性曲线方程管路特性曲线方程泵特性曲线方程管路特性曲线方程b.采用调节转速的方法，采用调节转速的方法，则泵的转速应为多少则泵的转速应为多少r.p.m.？2015注意：以下解法错误注意：以下解法错误!新转速下泵的特性曲线方程为：新转速下泵的特性曲线方程为：因为比例定律只适用于泵，而不能用于由泵和因为比例定律只适用于泵，而不能用

33、于由泵和管路特性曲线共同决定的工作点（管路特性曲线过管路特性曲线共同决定的工作点（管路特性曲线过坐标原点时除外）。坐标原点时除外）。he 例例2-3 用离心泵将池中常温水送至一敞口高位槽中。泵用离心泵将池中常温水送至一敞口高位槽中。泵的特性方程可近似用的特性方程可近似用H=25.7-7.3610-4Q2表示；管出口距表示；管出口距池中水面高度为池中水面高度为13m，直管长，直管长90m，采用，采用 1144mm的的钢管。管路上有钢管。管路上有2个个 =0.75的的900弯头，弯头，1个个 =6.0的全开标准阀，的全开标准阀，1个个 =8的底阀，估计摩擦系数为的底阀，估计摩擦系数为0.03.试求

34、试求（1）标准阀全开时，管路中实际流量为多少）标准阀全开时，管路中实际流量为多少m3h-1？（2）为使流量达到）为使流量达到60m3h-1，现采用调节阀门开度的方法，现采用调节阀门开度的方法，应如何调节？求此时的管路特性方程；应如何调节？求此时的管路特性方程；(3)设泵的原转速为设泵的原转速为2900r.min-1,若采用调节转速的方法使若采用调节转速的方法使流量变为流量变为60m3.h-1,则新的转速应为什么？则新的转速应为什么？六、离心泵的安装高度 1 1、什么是离心泵的安装高度？、什么是离心泵的安装高度？泵泵轴轴与与被被吸吸入入液液体体液液面面间间的的垂垂直直高高度度，称称为为安安装装高

35、高度度，用用ZS表示。可正可负。表示。可正可负。思考：思考：安装高度为什么受限制？安装高度为什么受限制？思考：思考：安装高度为什么受限制？安装高度为什么受限制？p 汽蚀现象：汽蚀现象：当pkpv，叶轮中心汽化汽泡被抛向外围凝结局部真空压力升高周围液体高速冲向汽泡中心 撞击叶片(水锤)大量水波 为避免汽蚀现象，安装高度必须加以限制，即存在为避免汽蚀现象，安装高度必须加以限制，即存在最最大安装高度大安装高度Z ZS,maxS,max。叶片表面产生蜂窝状腐蚀叶片表面产生蜂窝状腐蚀；泵体震动，并发出噪音；泵体震动，并发出噪音；流量、压头、效率都明显下降；流量、压头、效率都明显下降；严重时甚至吸不上液体

36、。严重时甚至吸不上液体。p 汽蚀产生的后果：2、最大安装高度、最大安装高度ZS,max和允许汽蚀余量和允许汽蚀余量 h允许允许 刚好发生汽蚀时刚好发生汽蚀时，pkpv，pe达到最小值达到最小值pe,min。在在s-s面、面、e-e面间列机械能衡算：面间列机械能衡算：最小汽蚀余量最小汽蚀余量又称最小净正吸上高度又称最小净正吸上高度（NPSH，Net Positive Suction Head）一般规定，允许汽蚀余量一般规定，允许汽蚀余量 h允许允许是泵的特性参数之一，由厂家测定。是泵的特性参数之一，由厂家测定。hmin的实验测定的实验测定：用用20清水测定。以清水测定。以泵的扬程较正常值下泵的扬

37、程较正常值下降降3%作为发生汽蚀的作为发生汽蚀的标志，测定泵刚好发标志，测定泵刚好发生汽蚀时的生汽蚀时的pe即可。即可。-最小汽蚀余量最小汽蚀余量实际的安装高度还应比允许值低实际的安装高度还应比允许值低0.51m。注意：注意：1）实际安装高度还应比允许安装高度）实际安装高度还应比允许安装高度低低0.51.0m；2）离离心心泵泵性性能能表表中中列列出出的的 值值是是在在液液面面压压力力为为1atm，用用200C水水测测得得的的，使使用用其其它它液液体体时时应应根根据据具具体体情情况况加加以以校校正正；求求校校正正系系数数的的曲曲线线载载于于泵泵的的说说明明书书中中。校校正正系系数数常常小小于于1

38、，故故为为简简便便计计，也也可可不不校校正正，而而将将其其视视为为外外加加的安全因数。的安全因数。3）离离心心泵泵的的允允许许吸吸上上真真空空度度和和允允许许气气蚀蚀余余量量值值是是与与其其流流量量有有关关的的，必必须须注意使用注意使用最大额定流量值进行计算最大额定流量值进行计算。4）离离心心泵泵安安装装时时，应应注注意意选选用用较较大大的的吸吸入入管管路路，减减少少吸吸入入管管路路的的弯弯头头、阀门等管件，以减少吸入管路的阻力阀门等管件，以减少吸入管路的阻力。5）当当液液体体输输送送温温度度较较高高或或液液体体沸沸点点较较低低时时，可可能能出出现现允允许许安安装装高高度度为为负负值值的的情情

39、况况，此此时时，应应将将离离心心泵泵安安装装于于贮贮槽槽液液面面以以下下，使使液液体体利利用用位位差差自自流流入泵内。入泵内。例例2-4 2-4 用用油油泵泵从从密密闭闭容容器器中中送送出出30300 0C C的的丁丁烷烷，容容器器内内丁丁烷烷液液面面上上方方的的绝绝压压p ps s=343kPa=343kPa。输输送送到到最最后后，液液面面将将降降到到泵泵入入口口以以下下2.8m2.8m。液液体体丁丁烷烷在在30300 0C C时时的的密密度度为为580kg580kgm-3m-3，饱饱和和蒸蒸汽汽压压p pv v=304kPa=304kPa，吸吸入入管管路路的的压压头头损损失失估估计计为为1

40、.5m1.5m，所选用油泵的汽蚀余量为，所选用油泵的汽蚀余量为3m3m。问这个泵能否正常操作？。问这个泵能否正常操作？分析：分析：泵能否正常工作泵能否正常工作泵的安装高泵的安装高度是否合适度是否合适泵的允泵的允许高度许高度七、离心泵的选用、安装与操作 1 1、离心泵的选择、离心泵的选择 1 1）确定输送系统的流量和压头：）确定输送系统的流量和压头：一般情况下液体的输送量是生产任务所规定的，如果流量在一定范围内波动，选泵时按最大流量考虑，然后，根据输送系统管路的安排，用柏努利方程计算出在最大流量下管路所需压头。2）选择泵的类型与型号：）选择泵的类型与型号：首先根据被输送液体的性质和操作条件确定泵

41、的类型，按已确定的流量和压头从泵样本或产品目录中选出适合的型号。若是没有一个型号的H、Q与所要求的刚好相符，则在邻近型号中选用H和Q都稍大的一个；若有几个型号的H和Q都能满足要求，那么除了考虑那一个型号的H和Q外，还应考虑效率在此条件下是否比较大。【例例】要用泵将水送到要用泵将水送到15 m高之处，最大流量为高之处，最大流量为80 m3 h-1。此流量下管路的压头损失为。此流量下管路的压头损失为3 m。试在。试在IS 型泵中，选定合型泵中，选定合用的一个。用的一个。【解解】题中已给出最大流量为：题中已给出最大流量为：Q=80 m3 h-1取取he的的1.051.1倍倍则为则为18.919.8m

42、。查图查图2-18得：得：IS100-80-125，n2900 r min-1另：另：IS125-100-250，n1450 r min-1泵虽同样合用，但泵泵虽同样合用，但泵体较大，一般情况下都选前者。体较大，一般情况下都选前者。2、离心泵的安装和使用、离心泵的安装和使用 1）泵的安装高度）泵的安装高度 为了保证不发生汽蚀现象或泵吸不上液液体体，泵泵的的实实际际安安装装高高度度必必须须低低于于理理论论上上计计算算的的最最大大安安装装高高度度，同同时时，应应尽尽量量降低吸入管路的阻力降低吸入管路的阻力。2）启动前先）启动前先“灌泵灌泵”这这主主要要是是为为了了防防止止“气气缚缚”现现象象的的发发生生，在在泵泵启启动动前前，向向泵泵内内灌灌注注液液体体直直至至泵泵壳壳顶顶部部排排气气嘴嘴处处在在打打开开状状态态下下有有液液体体冒出时为止。冒出时为止。3 3）离心泵应在出口阀门关闭时启动）离心泵应在出口阀门关闭时启动 为了不致启动时电流过大而烧坏电机，泵启动时要将出口阀完全关闭，等电机运转正常后，再逐渐打开出口阀，并调节到所需的流量。4 4）关泵的步骤）关泵的步骤 关泵时，一定要先关闭泵的出口阀，再停电机。否则，压出管中的高压液体可能反冲入泵内，造成叶轮高速反转，使叶轮被损坏。5 5）运转时应定时检查泵的响声、振动、滴露等情况，观察泵出口压力表的读数，以及轴承是否过热等。