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1、 第二章第二章 流体输送机械流体输送机械 为为流体提供能量的机械，称为流体输送机械。用于输送液体流体提供能量的机械，称为流体输送机械。用于输送液体的机械常称为泵；用于输送气体的机械一般称为风机及压缩机。的机械常称为泵；用于输送气体的机械一般称为风机及压缩机。第一节第一节 离心泵离心泵一一.离心泵的工作原理离心泵的工作原理 离心泵是利用叶轮的转动，通离心泵是利用叶轮的转动，通过叶轮上的叶片向流体提供机械能；过叶轮上的叶片向流体提供机械能；然后依靠泵壳将流体的动能转化为然后依靠泵壳将流体的动能转化为静压能。静压能。离心泵启动前，泵内必须灌满离心泵启动前，泵内必须灌满所需输送的流体，否则会产生所需输
2、送的流体，否则会产生“气气缚缚”，造成泵不能正常工作。，造成泵不能正常工作。二二.离心泵的主要性能参数离心泵的主要性能参数1.流量流量2.泵的流量是指单位时间内泵所输送的液体体积。单位有：泵的流量是指单位时间内泵所输送的液体体积。单位有：m3/S 、m3/min、m3/h 等。等。2.扬程扬程 H 3.离心泵上叶轮中的叶片有三种形式：离心泵上叶轮中的叶片有三种形式：a.径向叶片：泵的理论扬程与流量无关；径向叶片：泵的理论扬程与流量无关；b.前弯叶片：泵的理论扬程随流量的增加而增大；前弯叶片：泵的理论扬程随流量的增加而增大；c.后弯叶片：泵的理论扬程随流量的增加而减小。后弯叶片：泵的理论扬程随流
3、量的增加而减小。d.目前使用的离心泵主要为后弯叶片目前使用的离心泵主要为后弯叶片3.离心泵的功率与效率离心泵的功率与效率4.离心泵的叶轮通常是由电机通过传动轴进行驱动。离心泵的叶轮通常是由电机通过传动轴进行驱动。在单位时间内电机传递给离心泵的能量，称为离心泵的轴在单位时间内电机传递给离心泵的能量，称为离心泵的轴功率功率 P。在单位时间内离心泵提供给流体的能量，称为离心泵的有效在单位时间内离心泵提供给流体的能量，称为离心泵的有效功率功率 Pe。Pe=qV r r g H 离心泵的有效功率与离心泵的轴功率之比，称为离心泵的离心泵的有效功率与离心泵的轴功率之比，称为离心泵的效率效率 h h 。h h
4、=Pe/P离心泵能量损失的原因：离心泵能量损失的原因：a.容积损失；容积损失；b.水力损失；水力损失；c.机械损失。机械损失。三三.离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线 离心泵的离心泵的 H、P、h h 与与 qV 之间的关系曲线称为之间的关系曲线称为离心泵的特性曲线。离心泵的特性曲线。其数值通常是指一定其数值通常是指一定转速和标准状况下的数值。转速和标准状况下的数值。离心泵的特性曲线由离心泵的特性曲线由泵生产厂家，在泵出厂时泵生产厂家，在泵出厂时通过实验测定得到。通过实验测定得到。四四.离心泵的流量调节离心泵的流量调节1.阀门开度阀门开度2.主要通过改变管路特性来调节流体的流量。主要通过改变管路
5、特性来调节流体的流量。2.改变叶轮的直径改变叶轮的直径3.通过切削叶轮，以减小流体的流量。但切削量不能超过通过切削叶轮，以减小流体的流量。但切削量不能超过 5%。3.改变叶轮的转速改变叶轮的转速4.比例定律：比例定律：五五.离心泵的组合使用离心泵的组合使用 当当阀门开至最大，仍然无法满足流体输送任务时；可采用阀门开至最大，仍然无法满足流体输送任务时；可采用两台泵组合使用。两台泵组合使用。对于高阻管路，采用两台泵串联可使流量增加较多。对于高阻管路，采用两台泵串联可使流量增加较多。对于低阻管路，采用两台泵并联可使流量增加较多。对于低阻管路，采用两台泵并联可使流量增加较多。六六.离心泵的汽蚀现象与安
6、装高度离心泵的汽蚀现象与安装高度1.汽蚀现象汽蚀现象 当当 11 截面的静压强截面的静压强 P1 小于液小于液体在操作温度下的饱和蒸汽压时，会体在操作温度下的饱和蒸汽压时，会有部分液体汽化，而产生大量的气泡。有部分液体汽化，而产生大量的气泡。这些气泡随流体一起进入泵内。在泵这些气泡随流体一起进入泵内。在泵内的高压区，这些气泡又会迅速破裂，内的高压区，这些气泡又会迅速破裂，使流体高速撞击叶轮，导致叶轮的损使流体高速撞击叶轮，导致叶轮的损坏；这一现象被称为汽蚀。坏；这一现象被称为汽蚀。2.汽蚀余量汽蚀余量 液体在泵入口处所具有的压头与液体在工作温度下的饱和液体在泵入口处所具有的压头与液体在工作温度
7、下的饱和蒸气压头之差，称为有效汽蚀余量蒸气压头之差，称为有效汽蚀余量 D Dha。液体从泵入口流到叶轮内最低压力点处的全部压头损失，称液体从泵入口流到叶轮内最低压力点处的全部压头损失，称为必须汽蚀余量为必须汽蚀余量 D Dhr。当当 D Dha D Dhr 时时，不发生汽蚀不发生汽蚀 当当 D Dha=D Dh r 时时，开始发生汽蚀开始发生汽蚀 当当 D Dha D Dhr 时时，严重汽蚀严重汽蚀 为为保证泵的安全操作，不发生汽蚀。离心泵的生产厂家在保证泵的安全操作，不发生汽蚀。离心泵的生产厂家在泵出厂时，都会提供一个该泵的汽蚀余量，即允许的汽蚀余量。泵出厂时，都会提供一个该泵的汽蚀余量，即
8、允许的汽蚀余量。D Dh=D Dh r +0.3 3.离心泵的安装高度离心泵的安装高度a.离心泵的最大安装高度离心泵的最大安装高度 在在 00与与11截面列机械能衡算式：截面列机械能衡算式：安装高度：安装高度：Z1 Z0 =Hg ；u u0 0=o =o 即有：即有：b.离心泵的最大允许安装高度离心泵的最大允许安装高度七七.离心泵的选用离心泵的选用 根据所需输送流体的体积流量根据所需输送流体的体积流量 qV 以及所需的扬程以及所需的扬程 H，由由离心泵选择曲线来确定所需泵的型号。离心泵选择曲线来确定所需泵的型号。离心泵选择曲线离心泵选择曲线 第二节第二节 往复泵往复泵一一.往复泵的工作原理往复
9、泵的工作原理 往复泵主要由泵缸、活塞和活门组成。往复泵主要由泵缸、活塞和活门组成。1.单动泵单动泵2.双动泵双动泵二二.往复泵的流量往复泵的流量1.单动泵单动泵 qV =A S n式中：式中：A活塞的截面积，活塞的截面积，m2 ；S 活塞的冲程（即活塞来回运动的距离），活塞的冲程（即活塞来回运动的距离），m；n 活塞往复的频率，活塞往复的频率，1/min 。2.双动泵双动泵 qV =(2A a）S n式中：式中：a 活塞杆的截面积活塞杆的截面积，m2 。三三.往复泵的特性往复泵的特性1.扬程扬程2.往复泵的扬程由泵的机械强度和泵的密封性能决定。往复泵的扬程由泵的机械强度和泵的密封性能决定。2.流量流量3.往复泵的流量不稳定。往复泵的流量不稳定。a.单动泵单动泵b.双动泵双动泵四四.往复泵的流量调节往复泵的流量调节1.旁路调节旁路调节2.调节冲程调节冲程3.调节频率调节频率