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1、第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械第第1.81.8节节 流体输送机械流体输送机械（1）定义定义 能够为流体提供能量的机械就称为流体输送机械。能够为流体提供能量的机械就称为流体输送机械。的大小是受工艺条件所限的大小是受工艺条件所限 a a）位置的要求（）位置的要求（）b b）压强的要求（）压强的要求（）c c）克服流体的流动阻力（）克服流体的流动阻力（）（2 2）分类）分类 根据所输送的流体根据所输送的流体 a a）液体输送机械（泵）液体输送机械（泵）b b）气体输送机械（风机或压缩机）气体输送机械（风机或压缩
2、机）P59-P84P59-P84第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械 根据流体输送机械的工艺原理：根据流体输送机械的工艺原理：a a）离心式）离心式 高速旋转的叶轮向液体输送能量高速旋转的叶轮向液体输送能量 b b）往复式）往复式 利用活塞的往复运动，将能量传递给液体利用活塞的往复运动，将能量传递给液体 c c）旋转式）旋转式 利用转子的旋转作用而吸入和排出液体利用转子的旋转作用而吸入和排出液体 d d）流体作用式）流体作用式 利用流体流动时动能和静压能的相互转换来吸利用流体流动时动能和静压能的相互转换来吸 送
3、液体或气体送液体或气体第第1.81.8节节 流体输送机械流体输送机械P59-P84P59-P84第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械离心式离心式旋转式旋转式往复式往复式流体流体作用式作用式液体液体输送输送机械机械离心泵离心泵旋涡泵旋涡泵轴流泵轴流泵齿轮泵齿轮泵螺杆泵螺杆泵往复泵往复泵柱塞泵柱塞泵隔膜泵隔膜泵喷射泵喷射泵气体气体输送输送机械机械离心式通风机离心式通风机鼓风机鼓风机压缩机压缩机罗茨鼓风机罗茨鼓风机液环压缩机液环压缩机水环压缩机水环压缩机往复压缩机往复压缩机隔膜压缩机隔膜压缩机喷射真空泵喷射真空泵第第
4、1.81.8节节 流体输送机械流体输送机械P59-P84P59-P84第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械研究重点：研究重点：讨论液体输送机械的作用原理、基本构讨论液体输送机械的作用原理、基本构造与性能及有关计算；造与性能及有关计算；以离心泵为研究中的重中之重。以离心泵为研究中的重中之重。第第1.81.8节节 流体输送机械流体输送机械P59-P84P59-P84第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械1.8.1 1.8.1 离心泵离
5、心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械1.8.1.1 1.8.1.1 1.8.1.1 1.8.1.1 离心泵的工作原理和主要部件离心泵的工作原理和主要部件离心泵的工作原理和主要部件离心泵的工作原理和主要部件1.8.1.2 1.8.1.2 1.8.1.2 1.8.1.2 离心泵的主要性能参数离心泵的主要性能参数离心泵的主要性能参数离心泵的主要性能参数1.8.1.3 1.8.1.3 1.8.1.3 1.8.1.3 离心泵的特性曲线及其应用离心泵的特性曲线及其应用离心泵的特性曲线及其应用
6、离心泵的特性曲线及其应用1.8.1.4 1.8.1.4 1.8.1.4 1.8.1.4 离心泵的工作点和流量调节离心泵的工作点和流量调节离心泵的工作点和流量调节离心泵的工作点和流量调节1.8.1.5 1.8.1.5 1.8.1.5 1.8.1.5 离心泵的组合操作离心泵的组合操作离心泵的组合操作离心泵的组合操作1.8.1.6 1.8.1.6 1.8.1.6 1.8.1.6 离心泵的汽蚀现象和安装高度离心泵的汽蚀现象和安装高度离心泵的汽蚀现象和安装高度离心泵的汽蚀现象和安装高度1.8.1.7 1.8.1.7 1.8.1.7 1.8.1.7 离心泵的类型与选用离心泵的类型与选用离心泵的类型与选用离
7、心泵的类型与选用1.8.1.8 1.8.1.8 1.8.1.8 1.8.1.8 小结和例题小结和例题小结和例题小结和例题1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械1.8.1.1 1.8.1.1 1.8.1.1 1.8.1.1 离心泵的工作原理和主要部件离心泵的工作原理和主要部件离心泵的工作原理和主要部件离心泵的工作原理和主要部件（1 1）工作原理）工作原理 灌泵灌泵 在泵启动前，泵壳内灌在泵启动前，泵壳内灌满被输送的液体；满被输送的液体；排液排液 原动机
8、原动机轴轴叶轮叶轮旋转旋转 离心力离心力叶片间液体叶片间液体 中心中心外围外围液体被做功液体被做功 动能动能 高速离开叶轮外缘高速离开叶轮外缘1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械 进入泵壳，流道增大，动进入泵壳，流道增大，动能能静压能，高压静压能，高压 吸液吸液 中心中心外缘，形成真空，外缘，形成真空，在液面压力（常为大气压）在液面压力（常为大气压）与泵内压力（负压）的压差与泵内压力（负压）的压差作用下，液体吸入。作用下，液体吸入。离心泵之所以能够
9、输送液离心泵之所以能够输送液体，主要是依靠高速旋转的体，主要是依靠高速旋转的叶轮所产生的离心力。叶轮所产生的离心力。1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械（2 2）气缚现象）气缚现象 如果在离心泵启动前，不灌满液体，会发生什么现象？如果在离心泵启动前，不灌满液体，会发生什么现象？1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵1100hP60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送
10、 机机机机 械械械械 贮贮槽槽液液面面上上方方与与泵泵吸吸入入口口处处之之压压力力差差不不足足以以将将贮贮槽槽内内液液体体压压入入泵泵内内，即即离离心心泵泵无无自自吸吸能能力力，使使离离心心泵泵不不能输送液体，此种现象称为能输送液体，此种现象称为“气缚现象气缚现象”。1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P751100h第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械（3 3）主要部件）主要部件 叶轮叶轮 a a）作用：提供液体的动能和静压能）作用：提供液体的动能和静压能 b b）结构：叶轮上有）结构：
11、叶轮上有4-124-12片后弯叶片片后弯叶片 按叶片两侧有无盖板分为：按叶片两侧有无盖板分为：开式叶轮，半开式叶轮，闭式叶轮开式叶轮，半开式叶轮，闭式叶轮 1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械 问题：问题：对于半开式叶轮和闭式叶轮的后盖板上对于半开式叶轮和闭式叶轮的后盖板上 为什么有孔？为什么有孔？平衡孔平衡孔减小轴向推力减小轴向推力 增加内部泄漏量增加内部泄漏量 能量损失增大能量损失增大 效率降低效率降低 按照吸液方式的不同：按照吸液方式的不同：
12、单吸：液体只能从一侧吸入单吸：液体只能从一侧吸入 双吸：液体可从两侧同时吸入双吸：液体可从两侧同时吸入 可以消除轴向推力可以消除轴向推力1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械 泵壳泵壳 a)a)结构结构 壳内通道截面逐渐扩大，壳内通道截面逐渐扩大，又称蜗壳。又称蜗壳。b)b)作用作用 汇集由叶轮甩出的液体汇集由叶轮甩出的液体 能量转换装置（部分动能量转换装置（部分动 能转变为静压能）能转变为静压能）1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P
13、60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械导轮：导轮：a a）结构：）结构：在大泵中，叶轮与泵壳之间有固定不动的导轮，在大泵中，叶轮与泵壳之间有固定不动的导轮，具有很多逐渐转向的通道。具有很多逐渐转向的通道。b b）作用：）作用：将动能转换为静压能，减少能量损失将动能转换为静压能，减少能量损失 按照叶轮数目：按照叶轮数目：单级离心泵单级离心泵 多级离心泵多级离心泵1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与
14、 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械 轴封装置：轴封装置：a a）作用：泵轴与泵壳之间的密封，防止高压液体漏出）作用：泵轴与泵壳之间的密封，防止高压液体漏出或外界气体进入。或外界气体进入。b b）结构：填料密封）结构：填料密封（填料函、软填料、填料压盖构成）（填料函、软填料、填料压盖构成）机械密封机械密封（轴上的动环和壳上的静环）（轴上的动环和壳上的静环）1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械1.8.1.2 1.8.1.2 1.8.1.2 1.8
15、.1.2 离心泵的主要性能参数离心泵的主要性能参数离心泵的主要性能参数离心泵的主要性能参数（1 1）流量）流量 泵泵的的送送液液能能力力，是是指指在在铭铭牌牌规规定定的的扬扬程程内内单单位位时时间间泵泵所所能能够够输输送送的的液液体体体体积积，用用Q Q 表表示示，单单位位常常用用m m3 3/s/s或或m m3 3/h/h。（2 2）扬程（压头）扬程（压头）是是指指单单位位重重量量液液体体流流经经泵泵后后所所获获得得的的能能量量，用用H H 表表示示，单位为单位为m m。1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流
16、流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械理论压头的表达式？理论压头的表达式？设想一个理想情况来分析一个离心泵可能达到的最设想一个理想情况来分析一个离心泵可能达到的最大压头。大压头。（1 1）叶轮内叶片的数目无限多，叶片的厚度无限小，）叶轮内叶片的数目无限多，叶片的厚度无限小，液体完全沿着叶片的弯曲表面流动，无任何倒流现象。液体完全沿着叶片的弯曲表面流动，无任何倒流现象。（2 2）液体的粘度等
17、于零的理想液体，即没有能量损失。）液体的粘度等于零的理想液体，即没有能量损失。1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械离心泵基本方程r r 叶轮半径；叶轮半径；叶轮旋转角速度；叶轮旋转角速度；Q Q 泵的体积流量；泵的体积流量；b b2 2 叶片宽度；叶片宽度；2 2 叶片装置角；叶片装置角；C C2 2 22点处的绝对速度点处的绝对速度后弯叶片后弯叶片径向叶片径向叶片不变不变前弯叶片前弯叶片包括静压头和动压头，其中动压头占比例较大，转化为静包括静压头
18、和动压头，其中动压头占比例较大，转化为静压能的过程中，有能量损失，使效率降低。压能的过程中，有能量损失，使效率降低。1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械但实际压头比理论压头小，其原因是：但实际压头比理论压头小，其原因是：叶叶片片间间的的环环流流，由由于于叶叶片片数数目目并并非非无无限限多多，液液体体不不是是严严格格按按叶叶片片的的轨轨道道流流动动，而而是是有有环环流流出出现现，产产生生涡涡流流损损失失。（）此此项项损损失失只只与与 等等有有关关，与
19、与流流量量几几乎乎无无关。关。阻阻力力损损失失，实实际际流流体体从从泵泵的的进进口口到到出出口口有有阻阻力力损损失失，它它约约与与流流速速平平方方成成正正比比，亦亦即即与与流流量量的的平平方方成成正正比。比。冲冲击击损损失失，泵泵在在操操作作过过程程中中的的流流量量偏偏离离设设计计值值，会加剧对叶片的冲击，就产生冲击损失会加剧对叶片的冲击，就产生冲击损失。1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵H/mQ/m3/s涡流
20、损失涡流损失冲击损失冲击损失实际压头实际压头阻力损失阻力损失理想压头理想压头P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械 实实际际压压头头是是对对理理论论压压头头经经过过压压头头损损失失后后产产生生的的，如如何进行定量计算？何进行定量计算？在在泵泵的的进进口口、出出口口处处分分别别安安装装真真空空表表和和压压力力表表，并并在两表之间列在两表之间列BEBE，即，即若压头损失可忽略不计：若压头损失可忽略不计：1 12 21.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1
21、1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械（3 3）效率）效率 由于泵内部的能量损失，泵轴从电机获得的功率并由于泵内部的能量损失，泵轴从电机获得的功率并没有全部传给液体。没有全部传给液体。容积损失容积损失水力损失水力损失机械损失机械损失轴承与密封圈，叶轮盖板与液体的摩轴承与密封圈，叶轮盖板与液体的摩擦，使功率增大。擦，使功率增大。离心泵的效率（又称总效率）：离心泵的效率（又称总效率）：1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与
22、输输输输 送送送送 机机机机 械械械械（4 4）功率）功率 离心泵的轴功率是指泵轴所需的功率，也就是直接传离心泵的轴功率是指泵轴所需的功率，也就是直接传动时电功机传给泵轴的功率，以动时电功机传给泵轴的功率，以N N 表示，单位为表示，单位为W W或或kWkW。离心泵的有效功率是排送到管道的液体从叶轮获得的离心泵的有效功率是排送到管道的液体从叶轮获得的功率，以功率，以N Ne e表示，单位为表示，单位为W W或或kWkW。泵的有效功率可以根。泵的有效功率可以根据泵的压头据泵的压头H H 和流量和流量Q Q 计算，即计算，即 1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第
23、1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械讨论：讨论：离心泵的扬程与升扬高度的关系离心泵的扬程与升扬高度的关系 升扬高度是指离心泵将流体从低位送到高位时两液升扬高度是指离心泵将流体从低位送到高位时两液面间的高度差，即面间的高度差，即BEBE中的中的z z 扬程是能量的概念，即扬程是能量的概念，即BEBE中的中的H He e离心泵的流量是指用泵的出口管路上的流量离心泵的流量是指用泵的出口管路上的流量1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动
24、动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械定型号定型号 IS100-80-125额定转数额定转数 标准状态标准状态1.8.1.3 1.8.1.3 1.8.1.3 1.8.1.3 离心泵的特性曲线及其应用离心泵的特性曲线及其应用离心泵的特性曲线及其应用离心泵的特性曲线及其应用（1 1）特性曲线）特性曲线1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵Q/m3h-1H/m/%N/kWNHP60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械讨论：讨论：H H Q Q 曲线：曲线：Q Q，H H。Q Q很小
25、时可能例外很小时可能例外N N Q Q 曲线：曲线：Q Q，N N。大流量大流量大电机大电机注意：关闭出口阀启动泵，启动电流最小，也避免出注意：关闭出口阀启动泵，启动电流最小，也避免出口管线的水力冲击。口管线的水力冲击。-Q Q 曲线曲线：小：小Q Q，；大大Q Q，。maxmax注意：注意：max max 铭牌的主要性能参数铭牌的主要性能参数 max max 在一定转速下的最高效率点，称为离心在一定转速下的最高效率点，称为离心泵的设计点。离心泵该点附近工作最为经济。泵的设计点。离心泵该点附近工作最为经济。高效率区的效率不低于最高效率的高效率区的效率不低于最高效率的92%92%左右，位于最左右
26、，位于最高效率的高效率的7%7%左右。左右。1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械（2 2）影响离心泵特性曲线的主要因素）影响离心泵特性曲线的主要因素粘度的影响粘度的影响 ，阻力，阻力，H H，Q Q ，N N a a）液液体体粘粘度度，叶叶轮轮内内液液体体的的流流速速降降低低，使使得得流量减小流量减小Q Q。b b）液体粘度）液体粘度，泵内的流动摩擦损失（水力损，泵内的流动摩擦损失（水力损失）失），使扬程减小，使扬程减小H H。c c）液液体体粘粘
27、度度，叶叶轮轮前前、后后盖盖板板与与液液体体之之间间的的摩摩擦擦而而引引起起的的能能量量损损失失（机机械械损损失失），使使轴轴功功率率增增加加N N。1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械密度的影响密度的影响 a a）发生变化，发生变化，H H 不发生变化不发生变化 b b）发生变化，发生变化，Q Q 不发生变化不发生变化 c c）离心泵的离心泵的-Q Q 曲线也不随液体密度而变化曲线也不随液体密度而变化 d d）泵的轴功率则随输送液体的密度改变而改
28、变）泵的轴功率则随输送液体的密度改变而改变1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械离心泵转速离心泵转速 n 20%以内以内 同一型号泵，同一液体，在同一型号泵，同一液体，在不变的前提下不变的前提下 叶轮直径叶轮直径 D-5%以内以内 同一型号泵，同一液体，同一转速，同一型号泵，同一液体，同一转速，在在不变的情况下不变的情况下1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动
29、动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械1.8.1.41.8.1.41.8.1.41.8.1.4离心泵的工作点和流量调节离心泵的工作点和流量调节离心泵的工作点和流量调节离心泵的工作点和流量调节（1 1）管路特性曲线）管路特性曲线（管路布局、操作条件）（管路布局、操作条件）讨论：讨论：H H0 0是是H H Q Q 曲线在曲线在H H轴上截距；管路所需最小外加压轴上截距；管路所需最小外加压头头 若在阻力平方区，若在阻力平方区，与与Q Q无关，无关，K K为管路特性系数为管路特性系数 高阻管路，曲线较陡；低阻管路，曲线较平缓。高阻管路，曲线较陡；低阻管路，曲线较平缓。1.8.1 1.
30、8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械（2）离心泵的工作点）离心泵的工作点 泵的泵的H-QH-Q与管路的与管路的He-QHe-Q曲线的交点曲线的交点1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械讨论：讨论：工作点工作点泵特性曲线泵特性曲线&管路特性曲线管路特性曲线 工作点确定：联解两特性方程工作点确定：联解两特性方程 作图，两曲线
31、交点作图，两曲线交点 泵装于管路泵装于管路 工作点（工作点（H H,Q Q)Q Q=泵供流量泵供流量=管得流量管得流量 H H=泵供压头泵供压头=流体得压头流体得压头 工作点（工作点（Q,H,N,Q,H,N,）泵的实际工作状态泵的实际工作状态 该点对应的效率该点对应的效率 是在离心泵的最高效率区，该是在离心泵的最高效率区，该点为适宜的工作点。点为适宜的工作点。1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械（3 3）离心泵的流量调节）离心泵的流量调节 是是在在
32、排排出出管管线线上上装装适适当当的的调调节节阀阀，以以改改变变管管路路特特性性曲线。曲线。关小出口阀关小出口阀 l le e 管路特性线变陡管路特性线变陡 工作点工作点左上移左上移 H H ，Q Q 开大出口阀开大出口阀 l le e 管路特性线变缓管路特性线变缓 工作点右工作点右下移下移 H H ，Q Q 改变离心泵的转数或改变叶轮外径，以改变泵的特改变离心泵的转数或改变叶轮外径，以改变泵的特性曲线。性曲线。注意：等效率方程注意：等效率方程1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输
33、 送送送送 机机机机 械械械械（4 4）流量调节方法的比较）流量调节方法的比较 操作费用操作费用 设备费用设备费用 用出口阀来调节流量，是最经济的，也是最常用的用出口阀来调节流量，是最经济的，也是最常用的思考题：思考题：当当泵泵的的出出口口处处的的调调节节阀阀关关小小后后，阀阀前前与与阀阀后后压压力力以以及及泵进口处的真空表压力将如何变化？泵进口处的真空表压力将如何变化？当泵的转速减小，出口阀前、出口阀后压力以及泵进当泵的转速减小，出口阀前、出口阀后压力以及泵进口处的真空表将如何变化？口处的真空表将如何变化？1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1
34、章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械例：用离心泵将例：用离心泵将2020的水从的水从水池送入高压高位槽水池送入高压高位槽(如图如图所示所示)。泵的进、出口处分。泵的进、出口处分别装有真空表及压力表。在别装有真空表及压力表。在一定转速下测得离心泵的流一定转速下测得离心泵的流量量Q Q、扬程、扬程H H、泵出口压力、泵出口压力p p表表、泵入口真空度泵入口真空度p p真真以及泵的轴以及泵的轴功率功率N N。1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动
35、动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵现现改改变变以以下下各各条条件件之之一一而而其其它它条条件件不不变变，问问上上述述离离心心泵泵各参数将如何变化？各参数将如何变化？（1 1）出口阀门开度增大；）出口阀门开度增大；（2 2）液体密度改为）液体密度改为1500kg/cm1500kg/cm3 3；（3 3）泵叶轮直径减小）泵叶轮直径减小5%5%；（4 4）转速提高）转速提高5%5%。P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械1.8.1.5 1
36、.8.1.5 1.8.1.5 1.8.1.5 离心泵的组合操作离心泵的组合操作离心泵的组合操作离心泵的组合操作（1 1）离心泵的并联操作）离心泵的并联操作低阻管路低阻管路 特点：特点：两台泵的扬程相同两台泵的扬程相同 总流量为每台泵的总流量为每台泵的 流量之和流量之和Q QH H并并=H=H单单Q Q并并=2Q=2Q单单Q Q单单QQ单单C CH HA AB BH H单单1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械（2 2）离心泵的串联操作）离心泵的串联操
37、作高阻管路高阻管路 特点：特点：两台泵的流量相同两台泵的流量相同 总扬程等于每台总扬程等于每台 泵的扬程之和泵的扬程之和H HQ QA AB BQ Q串串=Q=Q单单Q Q单单H H串串=2H=2H单单HH单单H H单单C C1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械1.8.1.6 1.8.1.6 1.8.1.6 1.8.1.6 离心泵的汽蚀现象和安装高度离心泵的汽蚀现象和安装高度离心泵的汽蚀现象和安装高度离心泵的汽蚀现象和安装高度（1 1）离心泵的汽蚀
38、现象）离心泵的汽蚀现象 如图，若如图，若p p0 0一定时，一定时，H Hg g，就会导致就会导致p p1 1，当吸入口处，当吸入口处的最低压力点的最低压力点p pk k小到输送温小到输送温度下液体的饱和蒸汽压度下液体的饱和蒸汽压p pv v时，时，会使液体流量、压头及效率会使液体流量、压头及效率明显下降，严重时甚至吸不明显下降，严重时甚至吸不上液体。上液体。1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵那么：那么：p p
39、k k p pv v，不发生汽蚀现象，不发生汽蚀现象若贮液槽为敞开，其表面压力若贮液槽为敞开，其表面压力p p0 0一定时，一定时，H Hg g,u u1 1,h hf f，就会导致，就会导致p p1 1，p pK K；若贮液槽为密闭，其压力下降，就会导致若贮液槽为密闭，其压力下降，就会导致p p1 1,pK K;所输送液体的温度过高，就会导致所输送液体的温度过高，就会导致p pv v。P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械（2 2）汽蚀余量（）汽蚀余量（NPSHNPSH）有效汽蚀余量
40、（有效汽蚀余量（NPSHNPSH）a装置汽蚀余量装置汽蚀余量 是指离心泵入口处液体的静压头与动压头之和超出蒸是指离心泵入口处液体的静压头与动压头之和超出蒸汽压头的部分汽压头的部分 1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵临界汽蚀余量（临界汽蚀余量（NPSHNPSH）c c 当当叶叶轮轮入入口口处处的的最最低低压压力力p pk k等等于于输输送送温温度度下下液液体体的的饱饱和和蒸蒸汽汽压压p pv v时时，相相应应泵泵
41、入入口口处处压压力力p p1 1存存在在一一个个最最小小值值p p1min1min，实实际际上上反反映映了了液液体体从从泵泵入入口口处处流流到到叶叶轮轮内内最最低低压压力点处的全部压头损失。与泵的结构尺寸及流量有关。力点处的全部压头损失。与泵的结构尺寸及流量有关。如何测定？如何测定？在在泵泵流流量量不不变变的的情情况况下下，逐逐渐渐降降低低p p1 1，使使泵泵刚刚好好发发生汽蚀，测生汽蚀，测p p1min1min；再利用公式计算（；再利用公式计算（NPSHNPSH）c c。P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输
42、送送送送 机机机机 械械械械必需汽蚀余量（必需汽蚀余量（NPSHNPSH）r r 是指泵在给定的转速和流量下所必需的汽蚀余量，一是指泵在给定的转速和流量下所必需的汽蚀余量，一般在临界汽蚀余量加上一个安全裕量，并作为离心泵的般在临界汽蚀余量加上一个安全裕量，并作为离心泵的性能参数记在泵的样本中。性能参数记在泵的样本中。1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械泵入口处压头泵入口处压头饱和蒸汽压头饱和蒸汽压头叶轮内最低压力叶轮内最低压力压头安全裕量压头安全裕
43、量0.50.5m临临界界汽汽蚀蚀余余量量必必需需汽汽蚀蚀余余量量有有效效汽汽蚀蚀余余量量1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵为安全起见，不发生汽蚀现象，一般要求：为安全起见，不发生汽蚀现象，一般要求：发生严重汽蚀现象发生严重汽蚀现象刚好发生汽蚀现象刚好发生汽蚀现象不发生汽蚀现象不发生汽蚀现象如何利用汽蚀余量来判定泵是否发生汽蚀现象？如何利用汽蚀余量来判定泵是否发生汽蚀现象？P60 P75P60 P75第第第第1
44、1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械（3 3）离心泵的允许安装高度）离心泵的允许安装高度为保证泵安全操作，不发生汽蚀现象，必须保证：为保证泵安全操作，不发生汽蚀现象，必须保证：1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵 提高离心泵的允许安装高度的途径：提高离心泵的允许安装高度的途径：减小吸入管路的阻力减小吸入管路的阻力 较大的吸入管径较大的吸入管径
45、 管路尽可能地短管路尽可能地短 减减小小吸吸入入管管路路的的弯弯头头、阀阀门门等等管管件件，并并将将调调节节阀阀安装在排出管线上。安装在排出管线上。P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械1.8.1.7 1.8.1.7 1.8.1.7 1.8.1.7 离心泵的类型与选用离心泵的类型与选用离心泵的类型与选用离心泵的类型与选用（1）离心泵的类型（按输送液体性质的标准系列）离心泵的类型（按输送液体性质的标准系列）清清水水泵泵：输输送送清清水水或或相相近近、无无腐腐蚀蚀性性、杂杂质质较较少少的的
46、液体。结构简单，造价低。液体。结构简单，造价低。IS 耐腐蚀泵：输送腐蚀性的液体，用耐腐蚀材料制成，耐腐蚀泵：输送腐蚀性的液体，用耐腐蚀材料制成，要求密封可靠。要求密封可靠。F 油泵：输送石油产品的泵，要求有良好的密封性。油泵：输送石油产品的泵，要求有良好的密封性。Y 杂质泵：输送含固体颗粒的液体、稠厚的浆液，叶杂质泵：输送含固体颗粒的液体、稠厚的浆液，叶轮流道宽，叶片数少。轮流道宽，叶片数少。P1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械（2 2）离心泵
47、的选用）离心泵的选用 确定输送系统的流量与压头确定输送系统的流量与压头 选择泵的类型与型号选择泵的类型与型号 定类型定类型由液体性质及输送条件定由液体性质及输送条件定 定泵的型号定泵的型号由由H H、Q Q定定 H H H He e Q Q Q Qe e且效率高且效率高 核算泵的特性参数核算泵的特性参数 1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械（3 3）离心泵的安装与运转离心泵的安装与运转 安装：实际安装高度低于允许安装高度之下安装：实际安装高度低于允
48、许安装高度之下0.5m0.5m，以防以防“汽蚀汽蚀”。启动：启动：灌泵，防灌泵，防“气缚气缚”关闭出口阀，减少启动电流关闭出口阀，减少启动电流 。运转：先检查受热、密封、泄露、润滑等，开电源运转：先检查受热、密封、泄露、润滑等，开电源 停泵：先关出口阀，再停电，防液体倒流入离心泵停泵：先关出口阀，再停电，防液体倒流入离心泵使叶轮受冲击损坏。使叶轮受冲击损坏。1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械常见故障：常见故障：1 1）启动时吸不上液体：灌液不足或
49、底阀漏液、吸）启动时吸不上液体：灌液不足或底阀漏液、吸入管路堵塞；入管路堵塞；2 2）运转时吸不上液体：吸入管路连接处或密封填）运转时吸不上液体：吸入管路连接处或密封填料处漏气。料处漏气。1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械离心泵离心泵工作原理工作原理结结 构构主要性能参数主要性能参数特性曲线特性曲线扬程扬程流量流量轴功率轴功率效率效率1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵1.8.1.8 1.8.1.8 小结和例题小结和例题小结和例题小结和例题P60
50、 P75P60 P75汽蚀余量汽蚀余量第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械管路特性曲线管路特性曲线泵的特性曲线泵的特性曲线工作点工作点(Q、H)泵的流量调节（调工作点）泵的流量调节（调工作点）调出口阀调出口阀调转速调转速切割叶轮直径切割叶轮直径1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵P60 P75P60 P75第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械安装高度安装高度泵装在管路中，确定安装高度泵装在管路中，确定安装高度汽蚀现象汽蚀现象泵的