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1、第二章第二章 流体输送设备流体输送设备 第一节第一节 第二节第二节其它化工生产用泵其它化工生产用泵第三节第三节气体输送设备气体输送设备第二章第二章 流体输送设备流体输送设备知识目标知识目标1掌握离心泵的工作原理、性能参数、特性曲线及其应掌握离心泵的工作原理、性能参数、特性曲线及其应用,能够根据特性曲线确定泵的工作点及流量调节;用,能够根据特性曲线确定泵的工作点及流量调节;2.熟悉往复泵的工作原理及正位移特性;熟悉离心通风熟悉往复泵的工作原理及正位移特性;熟悉离心通风机的性能参数、特性曲线;机的性能参数、特性曲线;3.了解其他化工用泵的工作原理及特性;了解往复压缩了解其他化工用泵的工作原理及特性
2、;了解往复压缩机的工作原理。机的工作原理。能力目标能力目标1掌握离心泵的选型、安装高度确实定原则;掌握离心泵的选型、安装高度确实定原则;2.掌握离心泵的操作与简单维护方法;掌握离心泵的操作与简单维护方法;3.学会离心泵性能的测定及计算方法;学会离心泵性能的测定及计算方法;4.了解往复泵、风机的基本工作原理及常见故障判断。了解往复泵、风机的基本工作原理及常见故障判断。流体输送机械流体输送机械:流体输送机械流体输送机械离心泵离心泵往复泵往复泵旋转泵旋转泵旋涡泵旋涡泵通风机通风机鼓风机鼓风机压缩机压缩机真空泵真空泵向流体作功以提高流体机械能的装置。向流体作功以提高流体机械能的装置。第二章第二章流体输
3、送设备流体输送设备流体分为液体和气体。流体分为液体和气体。通常,将输送液体的机械称为泵;通常,将输送液体的机械称为泵;将输送气体的机械按所产生压强的上下分为将输送气体的机械按所产生压强的上下分为通风机、鼓风机、压缩机和真空泵。通风机、鼓风机、压缩机和真空泵。流体输送机械按流体输送机械按工作原理工作原理工作原理工作原理分为:分为:动力式叶轮式:离心式、轴流式动力式叶轮式:离心式、轴流式 容积式正位移式:往复式、旋转式容积式正位移式:往复式、旋转式 其他类型:喷射式等其他类型:喷射式等第二章第二章流体输送设备流体输送设备离心式往复式旋转式流体作用式液体输送机械离心泵、旋涡泵往复泵、隔膜泵计量泵、柱
4、塞泵齿轮泵、螺杆泵轴流泵喷射泵、酸蛋空气升液器气体输送机械离心通风机、离心鼓风机、离心压缩机往复压缩机、往复真空泵、隔膜压缩机罗茨通风机、液环压缩机、水环真空泵蒸汽喷射泵、水喷射泵第二章第二章流体输送设备流体输送设备一、离心泵的结构组成与工作原理一、离心泵的结构组成与工作原理二、离心泵的主要性能参数与特性曲线二、离心泵的主要性能参数与特性曲线三、离心泵的工作点与流量调节三、离心泵的工作点与流量调节四、离心泵的安装高度与汽蚀现象四、离心泵的安装高度与汽蚀现象五、离心泵的类型及选用方法五、离心泵的类型及选用方法六、离心泵的常见故障及处理方法六、离心泵的常见故障及处理方法第一节第一节离心泵离心泵一离
5、心泵的结构组成一离心泵的结构组成离心泵的外观离心泵的外观离心泵的外观离心泵的外观一、离心泵的结构组成和工作原理一、离心泵的结构组成和工作原理一离心泵的结构组成一离心泵的结构组成图2-1 离心泵装置简图1叶轮;2泵壳;3泵轴;4吸入口;5吸入管;6底阀;7滤网;8排出口;9排出管;10调节阀1.1.叶轮叶轮2.2.泵壳泵壳3.3.轴封装置轴封装置一、离心泵的结构组成和工作原理一、离心泵的结构组成和工作原理一离心泵的结构组成一离心泵的结构组成一、离心泵的结构组成和工作原理一、离心泵的结构组成和工作原理1.叶轮叶轮1叶轮的作用:将电动机的机械能传给液体叶轮的作用:将电动机的机械能传给液体2叶轮的分类
6、:叶轮的分类:开式叶轮开式叶轮 半闭式叶轮半闭式叶轮 闭式叶轮闭式叶轮 效率依次升高,效率依次升高,易阻塞程度依次升高易阻塞程度依次升高按结构:按结构:一、离心泵的结构组成和工作原理一、离心泵的结构组成和工作原理一、离心泵的结构组成和工作原理一、离心泵的结构组成和工作原理按吸液方式:按吸液方式:单吸式叶轮单吸式叶轮双吸式叶轮双吸式叶轮液体只能从叶轮一侧被吸入液体只能从叶轮一侧被吸入可以从两侧吸入液体可以从两侧吸入液体(a)后盖板平衡孔b一、离心泵的结构组成和工作原理一、离心泵的结构组成和工作原理 1 1泵壳的作用泵壳的作用 聚集液体,作导出液体的通道;使液体的能量发生转换,一局部动能转变为静压
7、能 2 2导轮导轮 为了减少液体直接进入蜗壳时的碰撞,在叶轮与泵壳之间有时还装有一个固定不动的带有叶片的圆盘,称为导轮。导轮上的叶片的弯曲方向与叶轮上叶片的弯曲方向相反,其弯曲角度正好与液体从叶轮流出的方向相适应,引导液体在泵壳的通道内平缓的改变方向,使能量损失减小,使动能向静压能的转换更为有效。2.泵壳泵壳一、离心泵的结构组成和工作原理一、离心泵的结构组成和工作原理一、离心泵的结构组成和工作原理一、离心泵的结构组成和工作原理 3.3.轴封装置轴封装置 叶轮可旋转,泵体相对固定,叶轮轴与泵体间必有间隙,故其会向外界漏液。所以需要对轴进行密封。轴封的主要作用为:1防止泵内高压液体向泵外泄漏;2防
8、止泵外气体向泵内泄漏;密封方式有:密封方式有:填料密封与机械密封,填料密封适用于一般液体,而机械密封适用于有腐蚀性易燃、易爆、有毒、有害液体。填料密封填料密封:简单易行,维修工作量大,有一定的泄漏,对燃、易爆、有毒流体不适用;机械密封:机械密封:液体泄漏量小,寿命长,功率小密封性能好,加工要求高。一、离心泵的结构组成和工作原理一、离心泵的结构组成和工作原理离心泵轴封装置 图2-5填料密封装置 图2-6机械密封装置1-填 料 函 壳;2-软 填 料;3-液 封 圈;1-螺 钉;2-传 动 座;3-弹 簧;4-推 4-填料压盖;5-内衬套 环;5-动环密封圈;6-动环;7-静环;8-静环密封圈;9
9、-防转销一、离心泵的结构组成和工作原理一、离心泵的结构组成和工作原理一、离心泵的结构组成和工作原理一、离心泵的结构组成和工作原理一、离心泵的结构组成和工作原理一、离心泵的结构组成和工作原理二离心泵的工作原理二离心泵的工作原理1.1.原理原理:甩出、真空、吸入:甩出、真空、吸入开泵前,先在泵内灌满要输送的液体。开泵前,先在泵内灌满要输送的液体。一、离心泵的结构组成和工作原理一、离心泵的结构组成和工作原理1 泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力,泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力,液体从叶轮中心被抛向叶轮外周,压力增高,液体从叶轮中心被抛向叶轮外周,压力增高,并以很高的速度并以很高的速度15-25
10、m/s流入泵壳。流入泵壳。2在蜗形泵壳中液体的流速减慢,大局部动能转化在蜗形泵壳中液体的流速减慢,大局部动能转化 为压力能。为压力能。最后液体以较高的静压强流入排出管道最后液体以较高的静压强流入排出管道。3泵内的液体被抛出后,叶轮的中心形成了真空,泵内的液体被抛出后,叶轮的中心形成了真空,开泵后开泵后液体经吸入管路进入泵内。液体经吸入管路进入泵内。一、离心泵的结构组成和工作原理一、离心泵的结构组成和工作原理 2.2.气气 缚缚 离心泵启动启动时,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,叶轮中心处产生的低压缺乏以造成吸上液体所需要的
11、真空度缺乏以造成吸上液体所需要的真空度,这样,离心泵就无法工作,这种现象称作“气缚气缚。为了使启动前泵内充满液体,在吸入管道底部装一止逆阀止逆阀。此外,在离心泵的出口管路上也装一调节阀调节阀,用于开停车和调节流量。一、离心泵的结构组成和工作原理一、离心泵的结构组成和工作原理 一一离心泵的性能参数离心泵的性能参数 1.流量流量送液能力指单位时间内从泵内出的液体体积,用Vs表示,工程上通常以单位m3/h。离心泵的流量与离心泵的结构、尺寸和转速有与离心泵的结构、尺寸和转速有关。关。离心泵的流量在操作中可以变化,其大小可以由实验测定。由实验测定。离心泵铭牌上的流量是离心泵在最高效率下的流量,称为设计流
12、量或额定流量。设计流量或额定流量。二、二、离心泵的主要性能参数及特性曲线离心泵的主要性能参数及特性曲线 2.扬程扬程是离心泵对1N流体所做的有效功,它是1N流体在通过离心泵时所获得的能量,用H 表示,单位m,也叫压头压头。离心泵的扬程与离心泵的结构、转速和流量有关。离心泵铭牌上的扬程是离心泵在额定流量下的扬程。最高效率下 思考:离心泵的扬程与柏努利方程中的外加压思考:离心泵的扬程与柏努利方程中的外加压头有何区别?头有何区别?二、二、离心泵的主要性能参数及特性曲线离心泵的主要性能参数及特性曲线 3.效率效率是反映离心泵利用能量情况的参数。由于机械摩擦、流体阻力和泄漏等原因,离心泵的离心泵的轴功率
13、总是大于其有效功率的,两者的差异用效率轴功率总是大于其有效功率的,两者的差异用效率来表示,来表示,用表示。离心泵效率的上下既与泵的类型、尺寸及加工精度有关,又与流量及流体的性质有关,一般地,小型泵的效率为5070,大型泵的效率要高些,有的可达90。二、二、离心泵的主要性能参数及特性曲线离心泵的主要性能参数及特性曲线容容积积损损失失水水力力损损失失2水力损失水力损失3机械损失机械损失泵轴与轴承、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擦与效率与效率 有关的各种能量损失有关的各种能量损失:1 1容积损失:容积损失:N机机 械械 损损 失失Ne总效率总效率二、二、离心泵的主要性
14、能参数及特性曲线离心泵的主要性能参数及特性曲线4.轴功率离心泵从原动机械那里所获得的能量,用N表示。单位W,由实验测定,是选取电动机的依据。有效功率离心泵在单位时间内对流体所做的功提供给流体的实际能量,用Ne表示,单位W。有效功率由下式计算,即 NeHVsg离心泵铭牌上的轴功率是离心泵在额定状态下的轴功率。最高效率下 二、二、离心泵的主要性能参数及特性曲线离心泵的主要性能参数及特性曲线 离心泵的性能参数总结如下:离心泵的性能参数总结如下:小型泵效率,小型泵效率,5070%;大型泵效率,;大型泵效率,90%左右。左右。功率:功率:有效功率有效功率Ne:轴功率轴功率N:效率效率:流量流量Vs:扬程
15、扬程H:二、二、离心泵的主要性能参数及特性曲线离心泵的主要性能参数及特性曲线二二 离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线 1.离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线 说明说明:a a由厂家提供 标准测定条件标准测定条件:常压、20清水为工质;b b曲线与叶轮转数有关,故图中应标明转数。离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线二、二、离心泵的主要性能参数及特性曲线离心泵的主要性能参数及特性曲线封闭启动封闭启动 关出口阀启动目的目的:防止电机过载,烧坏。e-Vs曲线曲线 设计点:设计点:最高效率点,对应的参数值称为最正确工况参数 高效区范围:高效区范围:cH-Vs曲线曲线 选泵时常用,V,H;dP-V曲线曲线选用离心
16、泵,尽可能在高效区内工作。选用离心泵,尽可能在高效区内工作。二、二、离心泵的主要性能参数及特性曲线离心泵的主要性能参数及特性曲线 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Vs、H、N 值称为最正确工况参数。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。注意:在选用离心泵时,应使离心泵在该点附近工作。一般要求操作时的效率应不低于最高效率的92%。二、二、离心泵的主要性能参数及特性曲线离心泵的主要性能参数及特性曲线FI-03FI-01FI-02离心泵性能曲线测定装置图 离心泵性能曲线实验测定离心泵性能曲线实验测定二、
17、二、离心泵的主要性能参数及特性曲线离心泵的主要性能参数及特性曲线三液体物性对离心泵特性曲线的影响三液体物性对离心泵特性曲线的影响1.密度对泵特性曲线的影响密度对泵特性曲线的影响 说明:流体密度变化时,应校正说明:流体密度变化时,应校正 P-q qV V 曲线曲线。二、二、离心泵的主要性能参数及特性曲线离心泵的主要性能参数及特性曲线2.黏度对泵特性曲线的影响黏度对泵特性曲线的影响 定量计算定量计算:经验公式由实验确定。定性分析:定性分析:二、二、离心泵的主要性能参数及特性曲线离心泵的主要性能参数及特性曲线当输送的液体粘度大于常温20清水的粘度时,泵的压头减小,H;泵的流量减小;泵的效率下降,;泵
18、的轴功率增大,N。泵的特性曲线发生改变,选泵时应根据原特性曲线进行修正 实实验验说说明明,当液体的运动粘度小于20cst厘斯时,对特性曲线的影响很小,如汽油、柴油、煤油等粘度的影响可忽略不计,可不进行修正。20清水的粘度=1厘斯 1厘斯=10-6m2/s 2.黏度对泵特性曲线的影响黏度对泵特性曲线的影响 二、二、离心泵的主要性能参数及特性曲线离心泵的主要性能参数及特性曲线3.3.转速转速对泵特性曲线的影响对泵特性曲线的影响 当液体的粘度不大且转速变化不大时小于20%,利用出口速度三角形相似的近似假定,可推知:若不变,则转速增大转速增大二、二、离心泵的主要性能参数及特性曲线离心泵的主要性能参数及
19、特性曲线4.叶轮直径叶轮直径对泵特性曲线的影响对泵特性曲线的影响当当叶叶轮轮直直径径因因切切割割而而变变小小时时,假假设设变变化化程程度度小小于于20%,则则假假设设 不不变变,则则二、二、离心泵的主要性能参数及特性曲线离心泵的主要性能参数及特性曲线一管路特性曲线一管路特性曲线一管路特性曲线一管路特性曲线三、离心泵的工作点与流量调节三、离心泵的工作点与流量调节管路特性方程管路特性方程管路特性方程管路特性方程一管路特性曲线一管路特性曲线一管路特性曲线一管路特性曲线三、离心泵的工作点与流量调节三、离心泵的工作点与流量调节 管管路路特特性性曲曲线线表表示示在在特特定定管管路路系系统统中中,流流体体流
20、流经经该该管管路路时时所所需需的的压压头头与与流流量量的的关关系系,由由管管路路布布局局和和操操作作条条件件确确定定,与泵的性能无关与泵的性能无关一管路特性曲线一管路特性曲线一管路特性曲线一管路特性曲线三、离心泵的工作点与流量调节三、离心泵的工作点与流量调节二离心泵的工作点:二离心泵的工作点:二离心泵的工作点:二离心泵的工作点:泵特性曲线和管路特性曲线的交点。泵特性曲线和管路特性曲线的交点。泵特性曲线和管路特性曲线的交点。泵特性曲线和管路特性曲线的交点。OVeVHH1管路管路HeVe 离心泵的工作点离心泵的工作点泵泵HVs泵泵 VsA将将将将泵泵泵泵的的的的HHVsVs线线线线和和和和管管管管
21、路路路路的的的的HHe eVeVe线线线线画画画画在在在在一一一一张张张张图图图图上上上上,得得得得到到到到交交交交点点点点A A,该该该该点点点点称称称称为为为为泵泵泵泵在在在在管管管管路路路路上上上上的的的的工工工工作作作作点点点点,此此此此时时时时H=He。在在在在工工工工作作作作点点点点处处处处泵泵泵泵的的的的输输输输液液液液量量量量即即即即为为为为管管管管路路路路的的的的流流流流量量量量VeVe,泵泵泵泵提提提提供供供供的的的的压压压压头头头头扬扬扬扬程程程程H H 必必必必恰恰恰恰等等等等于于于于管管管管路路路路所所所所要要要要求求求求的的的的压压压压头头头头HHe e。当当当当工
22、工工工作作作作点点点点是是是是在在在在高高高高效效效效区区区区 不不不不低低低低于于于于9292 maxmax,则则则则该该该该工工工工作作作作点点点点是是是是适适适适宜宜宜宜工工工工作作作作点点点点,说说说说明明明明泵泵泵泵选择的较好。选择的较好。选择的较好。选择的较好。三、离心泵的工作点与流量调节三、离心泵的工作点与流量调节 管管管管路路路路特特特特性性性性曲曲曲曲线线线线HHe e=A A+BVBV2 2为为为为开开开开口口口口向向向向上上上上的的的的抛抛抛抛物物物物线线线线,纵纵纵纵轴轴轴轴截截截截距距距距反反反反映映映映了了了了管管管管路路路路上上上上下下下下游游游游总总总总势势势势
23、能能能能差差差差;B B反反反反映映映映了了了了管管管管路路路路阻阻阻阻力力力力的的的的大大大大小小小小;B B,同同同同样样样样流流流流量量量量下下下下管管管管路路路路的的的的阻阻阻阻力力力力越越越越大大大大,B B较较较较大大大大的的的的管管管管路路路路称称称称为为为为高阻管路,反之则称为低阻管路;高阻管路,反之则称为低阻管路;高阻管路,反之则称为低阻管路;高阻管路,反之则称为低阻管路;讨论:讨论:OVeVHH1管路管路HeVe 离心泵的工作点离心泵的工作点泵泵HVs泵泵 VsA二离心泵的工作点:二离心泵的工作点:三、离心泵的工作点与流量调节三、离心泵的工作点与流量调节 泵泵泵泵特特特特性
24、性性性曲曲曲曲线线线线中中中中流流流流量量量量的的的的单单单单位位位位可可可可能能能能是是是是mm3 3/s/s或或或或mm3 3/h/h;求求求求工工工工作作作作点点点点时时时时,管管管管路路路路特特特特性性性性曲曲曲曲线线线线的的的的整整整整理理理理应应应应注注注注意意意意保保保保持持持持单单单单位位位位一致;一致;一致;一致;OVeVHH1管路管路HeVe 离心泵的工作点离心泵的工作点泵泵HVs泵泵 VsA讨论:讨论:二离心泵的工作点:二离心泵的工作点:三、离心泵的工作点与流量调节三、离心泵的工作点与流量调节离心泵工作点的求法:解析法即将泵的特性曲线离心泵工作点的求法:解析法即将泵的特性
25、曲线离心泵工作点的求法:解析法即将泵的特性曲线离心泵工作点的求法:解析法即将泵的特性曲线与管路特性曲线联立求工作点;图解法即将管路特与管路特性曲线联立求工作点;图解法即将管路特与管路特性曲线联立求工作点;图解法即将管路特与管路特性曲线联立求工作点;图解法即将管路特性曲线画在泵特性曲线图上,两线的交点即为工作性曲线画在泵特性曲线图上,两线的交点即为工作性曲线画在泵特性曲线图上,两线的交点即为工作性曲线画在泵特性曲线图上,两线的交点即为工作点。点。点。点。OVeVHH1管路管路HeVe 离心泵的工作点离心泵的工作点泵泵HVs泵泵 VsA讨论:讨论:二离心泵的工作点:二离心泵的工作点:三、离心泵的工
26、作点与流量调节三、离心泵的工作点与流量调节三离心泵的流量调节三离心泵的流量调节 对一台泵而言,其特性曲线H-Vs是不会变的,而管路特性曲线可变。当原工作点所提供的流量不满当原工作点所提供的流量不满足新条件下所需要的送液量时,即应设法改变原工足新条件下所需要的送液量时,即应设法改变原工作点的位置作点的位置,即需要进行流量调节。调节方法有:1 调节阀门开度;2 改变泵的转速;3切割叶轮直径;4离心泵串联和并联。三、离心泵的工作点与流量调节三、离心泵的工作点与流量调节 改变管路特性曲线改变管路特性曲线改变管路特性曲线改变管路特性曲线 在离心泵出口处的管路上安装调节阀。在离心泵出口处的管路上安装调节阀
27、。在离心泵出口处的管路上安装调节阀。在离心泵出口处的管路上安装调节阀。改变出口阀门的开度即改变管路阻力系改变出口阀门的开度即改变管路阻力系改变出口阀门的开度即改变管路阻力系改变出口阀门的开度即改变管路阻力系数数数数B B B B亦变可改变管路特性曲线的位亦变可改变管路特性曲线的位亦变可改变管路特性曲线的位亦变可改变管路特性曲线的位置,到达调节流量的目的。置,到达调节流量的目的。置,到达调节流量的目的。置,到达调节流量的目的。OV2V1Vhe2H221低阻低阻高阻高阻H1 优点:操作简便、灵活,应用范围广。优点:操作简便、灵活,应用范围广。优点:操作简便、灵活,应用范围广。优点:操作简便、灵活,
28、应用范围广。对调节幅度不大而经常需要改变流量的场合,此法尤为适用。对调节幅度不大而经常需要改变流量的场合,此法尤为适用。对调节幅度不大而经常需要改变流量的场合,此法尤为适用。对调节幅度不大而经常需要改变流量的场合,此法尤为适用。缺缺缺缺点点点点:不不不不仅仅仅仅增增增增加加加加了了了了管管管管路路路路阻阻阻阻力力力力损损损损失失失失在在在在阀阀阀阀门门门门关关关关小小小小时时时时,且且且且使使使使泵泵泵泵在在在在低低低低效效效效率率率率点点点点工工工工作作作作,在在在在经经经经济济济济上上上上很很很很不不不不合合合合理理理理。因因因因阀阀阀阀门门门门关关关关小小小小多多多多消消消消耗耗耗耗的的
29、的的功功功功率为率为率为率为 流量调节流量调节流量调节流量调节 就是设法改变工作点的位置,有以下两种方法:就是设法改变工作点的位置,有以下两种方法:就是设法改变工作点的位置,有以下两种方法:就是设法改变工作点的位置,有以下两种方法:三、离心泵的工作点与流量调节三、离心泵的工作点与流量调节三离心泵的流量调节改变两种特性曲线之一改变管路特性曲线改变管路特性曲线改变管路特性曲线改变管路特性曲线-改变阀门的开度VM1VMVM2V阀门关小阀门开大H-V由由由由前前前前述述述述比比比比例例例例定定定定律律律律、切切切切削削削削定定定定律律律律可可可可知知知知,改改改改变变变变泵泵泵泵的的的的转转转转速速速
30、速、切切切切削削削削叶叶叶叶轮轮轮轮都都都都可可可可改改改改变变变变泵泵泵泵的的的的特特特特性性性性曲曲曲曲线线线线。如如如如下下下下图图图图,泵泵泵泵的的的的转转转转速速速速由由由由n n1 1减减减减小小小小至至至至n n2 2时时时时,泵泵泵泵的的的的HHV V线线线线下下下下移移移移,工工工工作作作作点点点点由由由由点点点点A A1 1移移移移至至至至点点点点A A2 2,流流流流量由量由量由量由V V1 1减小至减小至减小至减小至V V2 2。优点:不额外增加管路阻力,在一定范围内可保持泵在高效率区优点:不额外增加管路阻力,在一定范围内可保持泵在高效率区优点:不额外增加管路阻力,在一
31、定范围内可保持泵在高效率区优点:不额外增加管路阻力,在一定范围内可保持泵在高效率区工作工作工作工作n n n n 改变改变改变改变202020 n2图图图图 改变泵的特性曲线改变泵的特性曲线改变泵的特性曲线改变泵的特性曲线A A2 2V2-改变泵的转数转数提高转数降低VM1VMVM2VH-VHe-Ve 改变泵的特性曲线改变泵的特性曲线改变泵的特性曲线改变泵的特性曲线 特点:特点:将泵的叶轮切削来改变泵的流量大小实将泵的叶轮切削来改变泵的流量大小实际上是改变泵的特性曲线的调节方法。但这种际上是改变泵的特性曲线的调节方法。但这种方法调节范围不大,生产中很少使用。方法调节范围不大,生产中很少使用。改
32、变泵的特性曲线改变泵的特性曲线改变泵的特性曲线改变泵的特性曲线-切割叶轮直径切割叶轮直径VHaCbV并并V1H并并AB并联并联并联并联将两台将两台型号相同型号相同型号相同型号相同的泵并的泵并联,各自吸入管路相同,联,各自吸入管路相同,则两泵的则两泵的流量和压头流量和压头流量和压头流量和压头必必相同相同相同相同。因此,在同样压。因此,在同样压头下,并联泵的流量为头下,并联泵的流量为单台泵的两倍。单台泵的两倍。-离心泵的并联与串联离心泵的并联与串联三 离心泵的流量调节 并联泵流量并联泵流量V并并和压头和压头H并并由合成特性曲线与管路特由合成特性曲线与管路特性曲线的交点性曲线的交点a决定,由于决定,
33、由于并联两台泵的压头相等且并联两台泵的压头相等且均等于均等于H并并,而,而H并并为单泵为单泵在在b点的压头,故并联泵的点的压头,故并联泵的总效率与每台泵的效率总效率与每台泵的效率图中图中b点的单泵效率相同。点的单泵效率相同。由图可知:由图可知:V并并H-离心泵的并联与串联离心泵的并联与串联三离心泵的流量调节VHaCbV并并V1H并并AB工作点由工作点由工作点由工作点由1 12 2三、离心泵的工作点与流量调节三、离心泵的工作点与流量调节12HCAVabV串串BH串串H1HVOO串联串联 实际操作中,串联所提供的扬程并非是单泵的两倍,实际操作中,串联所提供的扬程并非是单泵的两倍,而是而是H串串 2
34、H单,单,H串串=2H1b点,串联时的一台泵流量则点,串联时的一台泵流量则有所提高有所提高 V串串HH单单单单。串联曲线串联曲线管路特性曲线管路特性曲线工作点由工作点由工作点由工作点由1 12 2p叶叶片片入入口口pV,液液体体汽汽化化生生成成大大量量汽汽泡泡,在在高高压压的的作作用用下下迅迅速速凝凝聚聚或或破破裂裂;汽汽泡泡周周围围的的液液体体会会以以极极高高的的速速度度冲冲向向原原汽汽泡泡占占据据的的空空间间,在在冲冲击击点点处处可可形形成成高高达达几几万万kPa的的压压强强。假假设设当当汽汽泡泡的的凝凝聚聚发发生生在在叶叶片片外外表表附附近近时时,众众多多液液体体质质点点犹犹如如细细小小
35、的的高频水锤撞击叶片,侵蚀叶片叶轮高频水锤撞击叶片,侵蚀叶片叶轮一汽一汽蚀现象蚀现象 1.定义定义四、离心泵的安装高度与汽蚀现象四、离心泵的安装高度与汽蚀现象泵的性能下降,流量、压头、效率均降低,最终泵的性能下降,流量、压头、效率均降低,最终变成气缚。变成气缚。产生振动和噪音,影响离心泵的正常运行和工作产生振动和噪音,影响离心泵的正常运行和工作环境环境。泵壳和叶轮的材料遭受损坏,降低泵的使用寿命泵壳和叶轮的材料遭受损坏,降低泵的使用寿命一汽蚀现象一汽蚀现象2.汽蚀的危害汽蚀的危害四、离心泵的安装高度与汽蚀现象四、离心泵的安装高度与汽蚀现象几点说明几点说明汽蚀现象的产生可以有以下三方面的原因:吸
36、入管路的阻力或压头损失太高。离心泵的安装高度太高被输送流体的温度太高,液体蒸气压过高四、离心泵的安装高度与汽蚀现象四、离心泵的安装高度与汽蚀现象 3.3.预防措施预防措施 工程上从根本上防止汽蚀现象的方法是限制泵工程上从根本上防止汽蚀现象的方法是限制泵的安装高度。所以离心泵的安装高度就是衡量泵抗的安装高度。所以离心泵的安装高度就是衡量泵抗汽蚀能力的参数。汽蚀能力的参数。此外减小吸入管路阻力也可以有效地防止汽蚀此外减小吸入管路阻力也可以有效地防止汽蚀现象发生,因此,离心泵流量不采用入口阀门调现象发生,因此,离心泵流量不采用入口阀门调节。节。一汽蚀现象一汽蚀现象四、离心泵的安装高度与汽蚀现象四、离
37、心泵的安装高度与汽蚀现象二二离心泵的安装高度1.允许汽蚀余量临界汽蚀余量p叶轮入口处压强最低p液体的饱和蒸汽压 指泵入口处单位重量水所具有的、超过当时温度下汽化压力的富裕能量,h,m液柱四、离心泵的安装高度与汽蚀现象四、离心泵的安装高度与汽蚀现象2.2.离心泵的安装高度离心泵的安装高度1允许安装高度二二离心泵的安装高度四、离心泵的安装高度与汽蚀现象四、离心泵的安装高度与汽蚀现象用允许气蚀余量表示的允许安装高度2离心泵实际的安装高度比允许安装高度低0.51m1允许安装高度二二离心泵的安装高度四、离心泵的安装高度与汽蚀现象四、离心泵的安装高度与汽蚀现象一类型:一类型:五、五、离心泵的类型与选用方法
38、离心泵的类型与选用方法五、五、离心泵的类型与选用方法离心泵的类型与选用方法五、五、离心泵的类型与选用方法离心泵的类型与选用方法1.清水泵清水泵IS型、型、D型、型、Sh型型1单级单吸单级单吸IS或或B型,全系列扬程:型,全系列扬程:898m,流量:,流量:4.5360m3/h。2要求压头较高、流量不太大,采用多级要求压头较高、流量不太大,采用多级泵泵D型,全系列扬程:型,全系列扬程:14351m,流量:,流量:10.8850m3/h;3要求流量较大、压头不太高,采用双吸要求流量较大、压头不太高,采用双吸泵泵Sh型,全系列扬程:型,全系列扬程:9140m,流量:,流量:12012500m3/h。
39、一类型:一类型:五、五、离心泵的类型与选用方法离心泵的类型与选用方法 2.2.耐腐蚀泵耐腐蚀泵F F型型 铸铁、高硅铁、合金钢、玻铸铁、高硅铁、合金钢、玻璃、塑料等璃、塑料等全系列扬程:全系列扬程:15195m,流量:,流量:2400m3/h更换容易,密封可靠。更换容易,密封可靠。型号:型号:50F-103 50F-103A 50F-103B 意义:意义:50为吸入口直径,为吸入口直径,mm;F为泵类为泵类型;型;103为基本型号在最高效率下的扬程,为基本型号在最高效率下的扬程,m。一类型:一类型:五、五、离心泵的类型与选用方法离心泵的类型与选用方法 3.油泵油泵Y型全系列扬程:型全系列扬程:
40、60603m,流量:,流量:6.25500m3/h。用用于于输输送送石石油油产产品品,由由于于油油品品易易燃燃易易爆爆,密密封要求高。适用温度封要求高。适用温度-45 400。型型号号:50Y-60 50Y-60A 50Y-602 50Y-60A2 意义:意义:50为吸入口直径,为吸入口直径,mm;Y为泵类型;为泵类型;60为基本型号在最高效率下的扬程,为基本型号在最高效率下的扬程,m;2为叶为叶轮级数。轮级数。一类型:一类型:五、五、离心泵的类型与选用方法离心泵的类型与选用方法4.4.杂质泵杂质泵杂质泵杂质泵P P型型型型 输送液体中含有固体颗粒杂质,粘度大的液体如泥输送液体中含有固体颗粒杂
41、质,粘度大的液体如泥输送液体中含有固体颗粒杂质,粘度大的液体如泥输送液体中含有固体颗粒杂质,粘度大的液体如泥浆等;杂质泵不易堵塞,耐磨。浆等;杂质泵不易堵塞,耐磨。浆等;杂质泵不易堵塞,耐磨。浆等;杂质泵不易堵塞,耐磨。5.5.液液液液下下下下泵泵泵泵 安安安安装装装装于于于于贮贮贮贮槽槽槽槽液液液液面面面面下下下下,适适适适用用用用于于于于输输输输送送送送各各各各种种种种腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀性性性性流流流流体体体体,密密密密封封封封要要要要求求求求不不不不高高高高泵泵泵泵内内内内外外外外均均均均为为为为输输输输送送送送的的的的流流流流体体体体,无无无无泄泄泄泄漏漏漏漏问题。问题。问题。问题。6.
42、6.屏屏屏屏蔽蔽蔽蔽泵泵泵泵 叶叶叶叶轮轮轮轮与与与与轴轴轴轴相相相相连连连连固固固固定定定定,密密密密封封封封性性性性能能能能高高高高,根根根根本本本本上上上上消消消消除除除除了了了了泄泄泄泄漏漏漏漏,适适适适用用用用于于于于输输输输送送送送易易易易燃燃燃燃易易易易爆爆爆爆、有有有有毒毒毒毒、具具具具有有有有放放放放射射射射性性性性或或或或贵贵贵贵重重重重的的的的液液液液体体体体。扬扬扬扬程程程程1695m1695m,流流流流量量量量0.65200m0.65200m3 3/h/h,温温温温度度度度-35-35 400 400 。一类型:一类型:五、五、离心泵的类型与选用方法离心泵的类型与选用
43、方法离心泵基本类型代号型 号泵 的 名 称型 号泵 的 名 称ISB或BAD或DADLYYGFPISO3国际标准型单级单吸离心水泵单级单吸悬臂式离心清水泵多级分段式离心泵多级立式管形离心泵离心式油泵离心式管道油泵耐腐蚀泵屏蔽式离心泵S或shDSKDKDSZFYWWX单级双吸式离心水泵多级分段式首级为双吸叶轮多级中开式离心泵多级中开式首级为双吸叶轮自吸式离心泵耐腐蚀液下式离心泵一般旋涡泵旋涡离心泵一类型:一类型:五、五、离心泵的类型与选用方法离心泵的类型与选用方法A 按叶轮数目按叶轮数目 多级泵多级泵 单级泵单级泵B 按吸液方式按吸液方式 双吸式双吸式 单吸式单吸式C C 按所产生的压头大小按所
44、产生的压头大小 中压泵中压泵2050mH2O低压泵低压泵50mH2OD 按泵轴的位置按泵轴的位置 立式泵立式泵 卧式泵卧式泵一类型:一类型:五、五、离心泵的类型与选用方法离心泵的类型与选用方法二离心泵的选用方法二离心泵的选用方法1.1.1.1.确确确确定定定定离离离离心心心心泵泵泵泵的的的的类类类类型型型型根根根根据据据据被被被被输输输输送送送送液液液液体体体体的的的的性性性性质质质质和和和和操作条件确定操作条件确定操作条件确定操作条件确定 2.2.确确确确定定定定输输输输送送送送系系系系统统统统的的的的流流流流量量量量和和和和扬扬扬扬程程程程应应应应以以以以生生生生产产产产中中中中可可可可能
45、能能能出现的最大流量计算;出现的最大流量计算;出现的最大流量计算;出现的最大流量计算;3.3.确确确确定定定定泵泵泵泵的的的的型型型型号号号号所所所所选选选选泵泵泵泵的的的的流流流流量量量量与与与与扬扬扬扬程程程程应应应应比比比比工工工工艺艺艺艺要要要要求求求求略略略略高高高高,有有有有一一一一定定定定的的的的余余余余量量量量但但但但余余余余量量量量又又又又不不不不宜宜宜宜太太太太大大大大,否则会远离高效区,效率低;否则会远离高效区,效率低;否则会远离高效区,效率低;否则会远离高效区,效率低;五、五、离心泵的类型与选用方法离心泵的类型与选用方法二离心泵的选用方法二离心泵的选用方法3.3.确确确
46、确定定定定泵泵泵泵的的的的型型型型号号号号 对对对对多多多多台台台台泵泵泵泵都都都都适适适适宜宜宜宜的的的的情情情情况况况况下下下下选选选选择择择择操作条件下效率最高的;操作条件下效率最高的;操作条件下效率最高的;操作条件下效率最高的;4.4.校核轴功率校核轴功率校核轴功率校核轴功率 当液体密度大于水的密度时当液体密度大于水的密度时当液体密度大于水的密度时当液体密度大于水的密度时,确,确,确,确定是否更换电机。定是否更换电机。定是否更换电机。定是否更换电机。5.5.列出泵在设计点处的性能列出泵在设计点处的性能列出泵在设计点处的性能列出泵在设计点处的性能 H V n N H V n N 另外,要
47、会利用泵的系列特性曲线。另外,要会利用泵的系列特性曲线。另外,要会利用泵的系列特性曲线。另外,要会利用泵的系列特性曲线。五、五、离心泵的类型与选用方法离心泵的类型与选用方法六、离心泵的安装、操作和维护六、离心泵的安装、操作和维护 1.离心泵的安装高度必须低于允许吸上高度,以免出离心泵的安装高度必须低于允许吸上高度,以免出现气蚀和吸不上液体的现象。因此在管路布置时应尽现气蚀和吸不上液体的现象。因此在管路布置时应尽可能减小吸入管路的流动阻力。可能减小吸入管路的流动阻力。2.离心泵在启动前必须向泵内充满待输送的液体,保离心泵在启动前必须向泵内充满待输送的液体,保证泵内和吸入管路内无空气积存。证泵内和
48、吸入管路内无空气积存。六、离心泵的安装、操作和维护六、离心泵的安装、操作和维护 3.离心泵应在出口阀关闭的条件下启动,这离心泵应在出口阀关闭的条件下启动,这样启动功率最小。停泵前也应先关闭出口阀,样启动功率最小。停泵前也应先关闭出口阀,以免排出管路内液体倒流,使叶轮受冲击而被以免排出管路内液体倒流,使叶轮受冲击而被损坏。损坏。4.离心泵在运转中应定时检查和维修,注意离心泵在运转中应定时检查和维修,注意泵轴液体泄漏、发热等情况,保持泵的正常操泵轴液体泄漏、发热等情况,保持泵的正常操作。作。见教材表2-1七、离心泵的常见故障及处理方法七、离心泵的常见故障及处理方法一一 、往复泵、往复泵 二、旋转泵
49、二、旋转泵三、旋涡泵三、旋涡泵第二节其它化工生产用泵第二节其它化工生产用泵 除离心泵外,为适应工业不同工艺要求,除离心泵外,为适应工业不同工艺要求,还需其他类型的泵。输送液体的机械泵还需其他类型的泵。输送液体的机械泵主要分两大类:正位移泵和非正位移泵。主要分两大类:正位移泵和非正位移泵。正位移泵正位移泵 连续或间歇改变工作室容连续或间歇改变工作室容积来压送液体,此类泵吸入的液体不能倒流,积来压送液体,此类泵吸入的液体不能倒流,只能从排出口流出,故称为正位移泵;其中只能从排出口流出,故称为正位移泵;其中往复泵为典型的正位移泵。往复泵为典型的正位移泵。一、往复泵(容积泵)一、往复泵(容积泵)往复泵
50、装置简图往复泵装置简图往复泵装置简图往复泵装置简图1泵泵缸缸;2活活塞塞;3活活塞塞杆杆;4吸入阀吸入阀;5排出阀排出阀一结构和工作原理一结构和工作原理一结构和工作原理一结构和工作原理1.1.1.1.往复泵的结构往复泵的结构往复泵的结构往复泵的结构吸入阀和排出阀均为单向阀。吸入阀和排出阀均为单向阀。吸入阀和排出阀均为单向阀。吸入阀和排出阀均为单向阀。活塞与阀间的空间称为工作活塞与阀间的空间称为工作活塞与阀间的空间称为工作活塞与阀间的空间称为工作室。室。室。室。一、往复泵(容积泵)一、往复泵(容积泵)2.2.2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理 图为曲柄连杠机构带动图为曲柄连杠机构带动图为曲