第2章 流體輸送機械2012

1、2022-2-2第2章 流體輸送機械1第第2 2章章 流體輸送機械流體輸送機械2.1 液體輸送機械液體輸送機械2.2 氣體輸送機械氣體輸送機械2022-2-2第2章 流體輸送機械2 流體流動與輸送是在石油加工及化學工業(yè)流體流動與輸送是在石油加工及化學工業(yè)生產(chǎn)過程中具有十分重要的地位單元操作，合生產(chǎn)過程中具有十分重要的地位單元操作，合理的流程設(shè)計及設(shè)備的選用是實現(xiàn)裝置正常操理的流程設(shè)計及設(shè)備的選用是實現(xiàn)裝置正常操作的關(guān)鍵所在。其理論基礎(chǔ)為流體流動。作的關(guān)鍵所在。其理論基礎(chǔ)為流體流動。先來看兩個例子：先來看兩個例子：2022-2-2第2章 流體輸送機械32022-2-2第2章 流體輸送機械4202

2、2-2-2第2章 流體輸送機械52022-2-2第2章 流體輸送機械6化學工業(yè)是流程工業(yè)，原料化學工業(yè)是流程工業(yè)，原料 成品成品整個工廠的生產(chǎn)設(shè)備是由流體輸送管道構(gòu)成體系。整個工廠的生產(chǎn)設(shè)備是由流體輸送管道構(gòu)成體系。概概 述述 流體流動與輸送有其共同的規(guī)律。各種流體輸送機械也有流體流動與輸送有其共同的規(guī)律。各種流體輸送機械也有共通的原理，所以有通用機械之稱。共通的原理，所以有通用機械之稱。 傳熱、傳質(zhì)和化學反應(yīng)與流體流動狀態(tài)密切相關(guān)。傳熱、傳質(zhì)和化學反應(yīng)與流體流動狀態(tài)密切相關(guān)。 化工生產(chǎn)系統(tǒng)中流體輸送的主要任務(wù)是滿足對工藝流體的化工生產(chǎn)系統(tǒng)中流體輸送的主要任務(wù)是滿足對工藝流體的流量和壓強的要求

3、。流體輸送系統(tǒng)包括：流體輸送管路、流體流量和壓強的要求。流體輸送系統(tǒng)包括：流體輸送管路、流體輸送機械、流動參數(shù)測控裝置。輸送機械、流動參數(shù)測控裝置。2022-2-2第2章 流體輸送機械7流體輸送機械流體輸送機械 (Pumps，fans， blowers and compressors) 按輸送流體性質(zhì)不同分類：按輸送流體性質(zhì)不同分類：流體輸送機械：為流體流動提供機械能的機械設(shè)備。流體輸送機械：為流體流動提供機械能的機械設(shè)備。作用：為流體提供機械能，增加總比能、克服阻力。作用：為流體提供機械能，增加總比能、克服阻力。泵泵(Pumps)：輸送液體的機械，容積泵、離心泵等：輸送液體的機械，容積泵、離

4、心泵等風機風機(Compressors)：輸送氣體的機械。：輸送氣體的機械。本章內(nèi)容本章內(nèi)容結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點 主要結(jié)構(gòu)部件主要結(jié)構(gòu)部件 工作原理工作原理性能參數(shù)及影響因素性能參數(shù)及影響因素設(shè)備選型原則設(shè)備選型原則 操作方法等操作方法等離心泵、往復(fù)式壓縮機離心泵、往復(fù)式壓縮機2022-2-2第2章 流體輸送機械82.1 2.1 液體輸送機械液體輸送機械2.1.1 液體輸送機械的分類液體輸送機械的分類2.1.2 離心泵離心泵2.1.3 往復(fù)泵往復(fù)泵2.1.4 其它類型的泵其它類型的泵2022-2-2第2章 流體輸送機械9按結(jié)構(gòu)特征和工作原理分類按結(jié)構(gòu)特征和工作原理分類2.1.1 2.1.1 液體輸

5、送機械的分類液體輸送機械的分類葉片式泵：利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪使流體獲得動能并轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓葉片式泵：利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪使流體獲得動能并轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，如離心泵，旋渦泵等；能，如離心泵，旋渦泵等；容積式或正位移式（往復(fù)、旋轉(zhuǎn)式）：利用往復(fù)運動活塞或轉(zhuǎn)容積式或正位移式（往復(fù)、旋轉(zhuǎn)式）：利用往復(fù)運動活塞或轉(zhuǎn)子周期性擠壓使流體獲得靜壓能與動能；子周期性擠壓使流體獲得靜壓能與動能；流體作用泵：利用流體動能與靜壓能相互轉(zhuǎn)換的原理輸送流體，流體作用泵：利用流體動能與靜壓能相互轉(zhuǎn)換的原理輸送流體，如壓送管路、噴射泵、虹吸泵。如壓送管路、噴射泵、虹吸泵。 2022-2-2第2章 流體輸送機械102.1.2 2.1.2

6、離心泵離心泵離心泵是典型的高速旋轉(zhuǎn)葉輪式液體輸送機械，在泵類機械中離心泵是典型的高速旋轉(zhuǎn)葉輪式液體輸送機械，在泵類機械中具有很好的代表性。具有很好的代表性。2022-2-2第2章 流體輸送機械11按結(jié)構(gòu)特征和工作原理分類按結(jié)構(gòu)特征和工作原理分類2.1.1 2.1.1 液體輸送機械的分類液體輸送機械的分類葉片式泵：利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪使流體獲得動能并轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能；葉片式泵：利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪使流體獲得動能并轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能；容積式或正位移式（往復(fù)、旋轉(zhuǎn)式）：利用往復(fù)運動活塞或轉(zhuǎn)子周期性擠容積式或正位移式（往復(fù)、旋轉(zhuǎn)式）：利用往復(fù)運動活塞或轉(zhuǎn)子周期性擠壓使流體獲得靜壓能與動能；壓使流體獲得靜壓能與動能；

7、流體作用泵：利用流體動能與靜壓能相互轉(zhuǎn)換的原理輸送流體。流體作用泵：利用流體動能與靜壓能相互轉(zhuǎn)換的原理輸送流體。 離心泵是典型的高速旋轉(zhuǎn)葉輪式液體輸送機械，在泵類機械中具有很好的離心泵是典型的高速旋轉(zhuǎn)葉輪式液體輸送機械，在泵類機械中具有很好的代表性。代表性。（一）結(jié)構(gòu)和主要部件轉(zhuǎn)動部分轉(zhuǎn)動部分泵軸泵軸葉輪葉輪靜止部分靜止部分泵殼，導輪泵殼，導輪軸承，軸承，密封裝置密封裝置2022-2-2第2章 流體輸送機械12（一）結(jié)構(gòu)和主要部件轉(zhuǎn)動部分轉(zhuǎn)動部分泵軸泵軸葉輪葉輪靜止部分靜止部分泵殼，導輪泵殼，導輪軸承，軸承，密封裝置密封裝置2022-2-2第2章 流體輸送機械13葉輪葉輪常由常由3 31212

8、片后彎葉片組成，葉輪安裝在泵軸上，并放在泵殼內(nèi)；片后彎葉片組成，葉輪安裝在泵軸上，并放在泵殼內(nèi)；關(guān)鍵部件關(guān)鍵部件。作用：將原動機的機械能傳給液體，使通過離心泵的液體靜壓能和動能均作用：將原動機的機械能傳給液體，使通過離心泵的液體靜壓能和動能均有所提高。有所提高。分類：分類：敞式葉輪敞式葉輪：沒有前、后蓋板；沒有前、后蓋板；結(jié)構(gòu)簡單，清洗方便；結(jié)構(gòu)簡單，清洗方便；液體易倒流，效率較低；液體易倒流，效率較低；適于漿液和含固粒液體，不易堵。適于漿液和含固粒液體，不易堵。2022-2-2第2章 流體輸送機械14半閉式葉輪半閉式葉輪吸液口一側(cè)無蓋板，效率也較低；適用于輸送懸浮液。吸液口一側(cè)無蓋板，效率也

9、較低；適用于輸送懸浮液。2022-2-2第2章 流體輸送機械15閉式葉輪閉式葉輪有前后輪蓋；結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價較高；效率較高有前后輪蓋；結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價較高；效率較高適于輸送清潔流體；應(yīng)用廣泛。適于輸送清潔流體；應(yīng)用廣泛。2022-2-2第2章 流體輸送機械16葉輪按其吸液方式不同可分為單吸式和雙吸式兩種：葉輪按其吸液方式不同可分為單吸式和雙吸式兩種： 2022-2-2第2章 流體輸送機械17葉輪按其吸液方式不同可分為單吸式和雙吸式兩種：葉輪按其吸液方式不同可分為單吸式和雙吸式兩種： 2022-2-2第2章 流體輸送機械182022-2-2第2章 流體輸送機械19泵殼泵殼 蝸殼狀空腔蝸殼狀空腔沿

10、葉輪旋轉(zhuǎn)方向，泵殼與葉輪之沿葉輪旋轉(zhuǎn)方向，泵殼與葉輪之間形成一個截面逐漸擴大的通道，間形成一個截面逐漸擴大的通道，出口截面最大。出口截面最大。作用：作用：封閉葉輪，以便使葉輪吸入和排出液體；封閉葉輪，以便使葉輪吸入和排出液體； 匯集液體，轉(zhuǎn)換能量。匯集液體，轉(zhuǎn)換能量。吸入口：位于泵殼中央，與吸入管相接，裝有底閥，吸入口：位于泵殼中央，與吸入管相接，裝有底閥， 防止液體倒流；防止液體倒流；排出口：位于泵殼外緣，切線方向。排出口：位于泵殼外緣，切線方向。2022-2-2第2章 流體輸送機械20導輪導輪導輪上葉片彎曲方向與葉輪上葉片的旋轉(zhuǎn)方向相反，其彎曲角導輪上葉片彎曲方向與葉輪上葉片的旋轉(zhuǎn)方向相反

11、，其彎曲角度恰好與液體從葉輪流出的方向相適應(yīng)。度恰好與液體從葉輪流出的方向相適應(yīng)。作用：作用：使高速液體流過時，能均勻而平緩地降低流速，調(diào)整流向，使高速液體流過時，能均勻而平緩地降低流速，調(diào)整流向，減少機械能損失。減少機械能損失。2022-2-2第2章 流體輸送機械21軸封裝置軸封裝置泵軸與泵殼間的密封泵軸與泵殼間的密封作用：作用：防止泵內(nèi)高壓液體沿間隙漏出，或外界空氣漏入泵內(nèi)。防止泵內(nèi)高壓液體沿間隙漏出，或外界空氣漏入泵內(nèi)。 分類：分類：填料密封（靜密封）和機械密封（動密封或端面密封）填料密封（靜密封）和機械密封（動密封或端面密封）填料密封（靜密封）填料密封（靜密封） 機械密封（動密封）機械

12、密封（動密封）2022-2-2第2章 流體輸送機械22填料密封：又稱填料函，或者盤根箱填料密封：又稱填料函，或者盤根箱填料套填料套泵殼外壁泵殼外壁填料填料填料壓蓋填料壓蓋雙頭螺栓雙頭螺栓螺母螺母特點：簡單易行，但維修工作量大，容易泄漏；特點：簡單易行，但維修工作量大，容易泄漏； 不適用于易燃，易爆，有毒或者貴重液體的輸送。不適用于易燃，易爆，有毒或者貴重液體的輸送。2022-2-2第2章 流體輸送機械23機械密封又稱端面密封機械密封又稱端面密封動環(huán)動環(huán)靜環(huán)靜環(huán)特點：特點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度高，價貴，裝卸更換不便結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度高，價貴，裝卸更換不便密封性好，壽命長，功耗小，安全性好。密封性好，壽命長

13、，功耗小，安全性好。彈簧彈簧兩環(huán)接觸面隨泵運轉(zhuǎn)做相對運動時，兩環(huán)接觸面隨泵運轉(zhuǎn)做相對運動時，借助彈簧作用相互緊貼而起密封作用。借助彈簧作用相互緊貼而起密封作用。2022-2-2第2章 流體輸送機械242022-2-2第2章 流體輸送機械25軸向推力平衡裝置軸向推力平衡裝置產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因：單吸式離心泵，葉輪前后蓋面積不等，單吸式離心泵，葉輪前后蓋面積不等，受力不同，將葉輪推向吸入口側(cè)。受力不同，將葉輪推向吸入口側(cè)。平衡孔：葉輪后輪蓋上開孔；平衡孔：葉輪后輪蓋上開孔；平衡管：泵殼上的接管通到泵的吸入口；平衡管：泵殼上的接管通到泵的吸入口；平衡盤：用于多級離心泵，平衡盤：用于多級離心泵， 設(shè)在最

14、后一級葉輪的后面。設(shè)在最后一級葉輪的后面。2022-2-2第2章 流體輸送機械26（二）（二）離心泵的工作原理離心泵的工作原理 為實現(xiàn)流體的連續(xù)輸送，必為實現(xiàn)流體的連續(xù)輸送，必須保持儲罐液面與葉輪入口之間須保持儲罐液面與葉輪入口之間有足夠的壓差，使液體能夠順利有足夠的壓差，使液體能夠順利到達葉輪入口處。因此到達葉輪入口處。因此離心泵啟離心泵啟動之前要進行動之前要進行“灌泵灌泵”，防止泵，防止泵的進、出口之間不能產(chǎn)生足夠的的進、出口之間不能產(chǎn)生足夠的壓差吸入液體，產(chǎn)生壓差吸入液體，產(chǎn)生“氣縛氣縛”現(xiàn)現(xiàn)象象，俗稱，俗稱“不上量不上量”。2022-2-2第2章 流體輸送機械27離心泵的主要性能參數(shù)（

15、離心泵的主要性能參數(shù)（Characteristic Parameters）流量：流量：離心泵的流量是指單位時間內(nèi)實際輸送的液體體積，離心泵的流量是指單位時間內(nèi)實際輸送的液體體積，以以Q表示，其單位為表示，其單位為m3h-1。 與泵的結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)速與泵的結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)速有關(guān)。有關(guān)。壓頭：又稱壓頭：又稱揚程揚程，指，指泵對單位重量（泵對單位重量（1N）的液體所提供的有）的液體所提供的有效機械能效機械能，其單位為，其單位為m。 離心泵的壓頭與泵的結(jié)構(gòu)離心泵的壓頭與泵的結(jié)構(gòu)(如葉片的彎曲情況、葉輪直徑等如葉片的彎曲情況、葉輪直徑等)、轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速及流量有關(guān)。對于一定的泵和轉(zhuǎn)速，壓頭與流量之間具有一速及流量有關(guān)。對于

16、一定的泵和轉(zhuǎn)速，壓頭與流量之間具有一定的關(guān)系。定的關(guān)系。 一般由實驗測定一般由實驗測定。2022-2-2第2章 流體輸送機械28離心泵的主要性能參數(shù)（離心泵的主要性能參數(shù)（Characteristic Parameters）壓頭壓頭gpzHgugpzHguugppzzHff 2122121221212222022-2-2第2章 流體輸送機械29效率效率=100%-損失損失容積損失：容積損失：由于泵的回流或泄漏造成的能量損失；由于泵的回流或泄漏造成的能量損失；與泵的結(jié)構(gòu)及液體在泵進、出口處的壓強差有關(guān)與泵的結(jié)構(gòu)及液體在泵進、出口處的壓強差有關(guān) ；Q = 實際流量實際流量/理論流量，理論流量，85

17、%95%解決方法：使用蔽式葉輪或機械密封。解決方法：使用蔽式葉輪或機械密封。(a) 蔽式(b) 半開式(c) 開式(d) 雙吸式2022-2-2第2章 流體輸送機械30rcRcu機械損失機械損失解決方法：采用機械密封等摩擦阻解決方法：采用機械密封等摩擦阻力較小的密封裝置減小機械摩擦。力較小的密封裝置減小機械摩擦。 由機械摩擦而引起的能量損失；由機械摩擦而引起的能量損失；M =不考慮損失的軸功率不考慮損失的軸功率/考慮的軸功率考慮的軸功率，9699%2022-2-2第2章 流體輸送機械31流體在泵殼內(nèi)流動產(chǎn)生的環(huán)流和方向流體在泵殼內(nèi)流動產(chǎn)生的環(huán)流和方向改變引起的環(huán)流和沖擊而產(chǎn)生的局部改變引起的環(huán)

18、流和沖擊而產(chǎn)生的局部阻力阻力 ；與泵的結(jié)構(gòu)、流量及液體的性質(zhì)等有與泵的結(jié)構(gòu)、流量及液體的性質(zhì)等有關(guān)；隨流量變化而改變關(guān)；隨流量變化而改變 ； H=H/HT，80%95%解決方法：解決方法：蝸殼的形狀按液體離開的自由流動軌跡螺旋線設(shè)計；蝸殼的形狀按液體離開的自由流動軌跡螺旋線設(shè)計；裝葉片的導輪（裝葉片的導輪（diffuser），可減少此項能量損失。），可減少此項能量損失。 水力損失水力損失2022-2-2第2章 流體輸送機械32容積損失容積損失機械損失機械損失水力損失水力損失總效率：總效率：MHQ 小型泵：小型泵：5070 大型泵：大型泵：90左右左右 效率效率=100%-損失損失2022-2-

19、2第2章 流體輸送機械33功率功率有效功率有效功率Ne Ne ：單位時間泵對所輸送的液體所做的功：單位時間泵對所輸送的液體所做的功軸功率軸功率N：泵軸所需功率，即電動機傳給泵軸的功率：泵軸所需功率，即電動機傳給泵軸的功率 gQHNe /NeN 電動機功率：原動機所需功率電動機功率：原動機所需功率 = = 軸功率軸功率/ /傳動效率傳動效率2022-2-2第2章 流體輸送機械34離心泵的特性曲線（離心泵的特性曲線（Characteristic curves）及其影響因素及其影響因素離心泵的特性曲線離心泵的特性曲線描述離心泵性能參數(shù)與流量關(guān)系（描述離心泵性能參數(shù)與流量關(guān)系（HQ、NQ、 Q等等）的

20、曲線。對實際流體，這些曲線難以理論推導，由的曲線。對實際流體，這些曲線難以理論推導，由實驗測定實驗測定。離心泵特性曲線反映泵基本性能，由制造商附于產(chǎn)品樣本，離心泵特性曲線反映泵基本性能，由制造商附于產(chǎn)品樣本，是指導正確選擇和操作離心泵的主要依據(jù)。是指導正確選擇和操作離心泵的主要依據(jù)。2022-2-2第2章 流體輸送機械35離心泵特性曲線測量裝置簡圖離心泵特性曲線測量裝置簡圖2022-2-2第2章 流體輸送機械3602040608010012014004812162024283236010203040506070809004812n=2900r/minIS00-80-160B 離心泵離心泵 H

21、mQ/ m3/h % N kWHQ曲線：表示泵的壓頭與流量的關(guān)系曲線：表示泵的壓頭與流量的關(guān)系 注：一般，注：一般，QH，這是因，這是因為采用了能量損失較小的后彎為采用了能量損失較小的后彎葉片；葉片；小流量時有駝峰，在駝峰附近小流量時有駝峰，在駝峰附近操作時同一壓頭下有兩個不同操作時同一壓頭下有兩個不同的流量，操作不穩(wěn)定，壓頭損的流量，操作不穩(wěn)定，壓頭損失大，故離心泵一般不應(yīng)在此失大，故離心泵一般不應(yīng)在此區(qū)域內(nèi)操作。區(qū)域內(nèi)操作。2022-2-2第2章 流體輸送機械37NQ曲線曲線:表示泵的軸功率與流量的關(guān)系表示泵的軸功率與流量的關(guān)系 注：注：QN；Q=0時，時，N=Nmin0；起動離心泵應(yīng)關(guān)出

22、口閥，使起起動離心泵應(yīng)關(guān)出口閥，使起動電流減少保護電機。動電流減少保護電機。2022-2-2第2章 流體輸送機械3802040608010012014004812162024283236010203040506070809004812n=2900r/minIS00-80-160B 離心泵離心泵 H mQ/ m3/h % N kWQ曲線曲線注：隨流量增大，泵的效率注：隨流量增大，泵的效率曲線出現(xiàn)一極大值即曲線出現(xiàn)一極大值即最高效最高效率點率點，在與之對應(yīng)的流量下，在與之對應(yīng)的流量下工作，泵的能量損失最小。工作，泵的能量損失最小。設(shè)計點設(shè)計點離心泵銘牌上標出的離心泵銘牌上標出的 H、Q、N 即為最

23、高效率時的數(shù)據(jù)，稱為即為最高效率時的數(shù)據(jù)，稱為“最佳工況參數(shù)最佳工況參數(shù)”。一般將最高效率值的。一般將最高效率值的92% 的范圍稱為泵的的范圍稱為泵的高效區(qū)，泵應(yīng)盡量在該范圍內(nèi)操作。高效區(qū)，泵應(yīng)盡量在該范圍內(nèi)操作。 2022-2-2第2章 流體輸送機械39離心泵性能的改變和換算影響因素離心泵性能的改變和換算影響因素 密度的影響：密度的影響：軸功率：軸功率：gQHNe /NeN 2222sinbDcQT H、Q 和和 與與無關(guān)無關(guān)gucucHT111222coscos 2022-2-2第2章 流體輸送機械40粘度的影響粘度的影響 能量損失能量損失 H，Q，N液體粘度將改變其在離心泵內(nèi)的能耗，液體

24、粘度將改變其在離心泵內(nèi)的能耗，HQ、NQ、 Q 曲曲線將隨之而變。粘度線將隨之而變。粘度 20cSt應(yīng)換算：應(yīng)換算：Q = CQ Q H = CH H = C CQ、 CH、 C見見P98Fig.2-17Q =6m3min-1 H=180m, =220cStCQ=75%CH=99%C=97%2022-2-2第2章 流體輸送機械42葉輪轉(zhuǎn)速的影響葉輪轉(zhuǎn)速的影響 改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)離心泵的流量是一種節(jié)能的操改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)離心泵的流量是一種節(jié)能的操作方式。葉輪轉(zhuǎn)速的改變將使泵內(nèi)流體流動狀態(tài)發(fā)生作方式。葉輪轉(zhuǎn)速的改變將使泵內(nèi)流體流動狀態(tài)發(fā)生改變，其特性曲線隨之而變。改變，其特性曲線隨之而變。 當轉(zhuǎn)

25、速變化小于當轉(zhuǎn)速變化小于20%時，可認為效率不變，速度三時，可認為效率不變，速度三角形形狀不變，此時各變量之間的近似關(guān)系為：角形形狀不變，此時各變量之間的近似關(guān)系為：比例定律比例定律32)n n(NN)n n(HHn nQQ u2u2r2w2w2c22c2rc2rc2圖中圖中 n1 n2 n32022-2-2第2章 流體輸送機械43葉輪直徑的影響葉輪直徑的影響 由離心泵的基本方程式得知，當泵的轉(zhuǎn)由離心泵的基本方程式得知，當泵的轉(zhuǎn)速一定時，其壓頭、流量與葉輪直徑有速一定時，其壓頭、流量與葉輪直徑有關(guān)。若對同一型號的泵，換用直徑較小關(guān)。若對同一型號的泵，換用直徑較小的葉輪，而其它幾何尺寸不變的葉輪

26、，而其它幾何尺寸不變(僅是出口僅是出口處葉片的寬度稍有變化處葉片的寬度稍有變化)，這種現(xiàn)象稱為，這種現(xiàn)象稱為葉輪的葉輪的“切割切割”。 在葉輪直徑變化在葉輪直徑變化20%，而轉(zhuǎn)速不變，而轉(zhuǎn)速不變,效效率可認為不變時，葉輪直徑和率可認為不變時，葉輪直徑和Q、H 、N之間的近似關(guān)系為：之間的近似關(guān)系為：切割定律切割定律32222222)DD(NN)DD(HHDDQQ 圖中圖中D1 D2 D32022-2-2第2章 流體輸送機械44離心泵的氣蝕現(xiàn)象與泵的安裝高度由離心泵工作原理可知，從整個吸入管路到泵由離心泵工作原理可知，從整個吸入管路到泵的吸入口直至葉輪內(nèi)緣，液體壓強不斷降低。的吸入口直至葉輪內(nèi)緣

27、，液體壓強不斷降低。研究表明葉輪入口處內(nèi)緣是泵內(nèi)壓強最低點。研究表明葉輪入口處內(nèi)緣是泵內(nèi)壓強最低點。Hg11KK00p0離心泵的氣蝕現(xiàn)象離心泵的氣蝕現(xiàn)象壓強低至液體飽和蒸汽壓壓強低至液體飽和蒸汽壓液體部分汽化液體部分汽化氣泡被帶入葉輪，到達壓力較高處凝聚。氣泡被帶入葉輪，到達壓力較高處凝聚。因凝聚點處產(chǎn)生瞬間真空，因凝聚點處產(chǎn)生瞬間真空，周圍液體高速沖擊該點，產(chǎn)生劇烈的水擊。周圍液體高速沖擊該點，產(chǎn)生劇烈的水擊。可使葉輪出現(xiàn)斑點或裂紋。使泵結(jié)構(gòu)產(chǎn)生機械破壞可使葉輪出現(xiàn)斑點或裂紋。使泵結(jié)構(gòu)產(chǎn)生機械破壞2022-2-2第2章 流體輸送機械45癥狀：噪聲大、泵體振動；流量、壓頭、效率明顯下降；嚴重時

28、使泵抽空。癥狀：噪聲大、泵體振動；流量、壓頭、效率明顯下降；嚴重時使泵抽空。后果：高頻沖擊、高溫腐蝕同時作用使葉片表面產(chǎn)生一個個凹穴，嚴重時成后果：高頻沖擊、高溫腐蝕同時作用使葉片表面產(chǎn)生一個個凹穴，嚴重時成海綿狀而迅速破壞。海綿狀而迅速破壞。措施：離心泵裝在恰當?shù)母叨?，確保泵內(nèi)壓強最低點處沖壓超過工作溫度下措施：離心泵裝在恰當?shù)母叨?，確保泵內(nèi)壓強最低點處沖壓超過工作溫度下被送液體的飽和蒸汽壓被送液體的飽和蒸汽壓離心泵的離心泵的氣蝕現(xiàn)象氣蝕現(xiàn)象2022-2-2第2章 流體輸送機械46離心泵的安裝高度離心泵的安裝高度為使離心泵能正常運轉(zhuǎn)，避免氣蝕現(xiàn)象，要求葉片入口的最低為使離心泵能正常運轉(zhuǎn)，避免

29、氣蝕現(xiàn)象，要求葉片入口的最低壓強須維持在某值以上，通常是取輸送溫度下液體的飽和蒸氣壓強須維持在某值以上，通常是取輸送溫度下液體的飽和蒸氣壓作為最低壓強。在實際操作中泵內(nèi)最低壓強的位置不易確定，壓作為最低壓強。在實際操作中泵內(nèi)最低壓強的位置不易確定，往往以實際泵入口處的壓強考慮一安全量后作為葉片入口處允往往以實際泵入口處的壓強考慮一安全量后作為葉片入口處允許最低壓強。許最低壓強。指標：指標：允許氣蝕余量允許氣蝕余量p p泵入口泵入口( (p1) ) -p-p安全量安全量= p= p葉輪入口葉輪入口pV2022-2-2第2章 流體輸送機械47允許氣蝕余量允許氣蝕余量NPSH和允許安裝高度和允許安裝

30、高度Hg定義：為防止氣蝕現(xiàn)象發(fā)生，離心泵入定義：為防止氣蝕現(xiàn)象發(fā)生，離心泵入口處，液體的靜壓頭與動壓頭之和不小口處，液體的靜壓頭與動壓頭之和不小于液體在操作溫度下的飽和蒸氣壓頭與于液體在操作溫度下的飽和蒸氣壓頭與某一某一指定允許值指定允許值之和，即：之和，即： 允許氣蝕余量允許氣蝕余量NPSHgpgpguNPSHv 允允, 1212允許氣蝕余量允許氣蝕余量允許安裝高度允許安裝高度Hg102211 fogHgugPPH 吸入管路吸入管路阻力損失阻力損失2022-2-2第2章 流體輸送機械48與與相比較：相比較：fgHgugPPH 22110fVfgHNPSHgPPHgugPgPH 02110)2

31、(允許安裝高度允許安裝高度HgfVgHNPSHgPPH 0gpgpguNPSHv 允允, 12122022-2-2第2章 流體輸送機械49說明說明 NPSH從樣本查取，由生產(chǎn)商以從樣本查取，由生產(chǎn)商以20的清水測定。的清水測定。校正校正: 在泵特性曲線圖上可繪出在泵特性曲線圖上可繪出NPSH與與Q的的關(guān)系曲線。關(guān)系曲線。Q NPSH 。輸輸送送樣樣本本樣樣本本 NPSHNPSH 計算允許安裝高度時應(yīng)取計算允許安裝高度時應(yīng)取高流量高流量下的下的NPSH值；值； 2022-2-2第2章 流體輸送機械50討論：討論：作用于液面上方壓力作用于液面上方壓力PoHg輸送水溫輸送水溫T PV說明說明fVgH

32、NPSHgPPH 0離心泵不在入口管路上設(shè)置閥門來調(diào)節(jié)流量？離心泵不在入口管路上設(shè)置閥門來調(diào)節(jié)流量？若安裝高度若安裝高度Hg不變，不變，HfPV 易發(fā)生氣蝕易發(fā)生氣蝕盡量減少入口盡量減少入口管路阻力管路阻力2022-2-2第2章 流體輸送機械51實際安裝高度實際安裝高度Z Z離心泵安裝注意事項：離心泵安裝注意事項：Z = Hg-(0.51.0) m離心泵的位置接近貯槽，必要時將泵安裝在貯槽液面以下。離心泵的位置接近貯槽，必要時將泵安裝在貯槽液面以下。吸入管采用較大管徑，少拐彎，省去不必要的管吸入管采用較大管徑，少拐彎，省去不必要的管(閥閥)件；件；調(diào)節(jié)閥裝在排出管路上；調(diào)節(jié)閥裝在排出管路上；2

33、022-2-2第2章 流體輸送機械52 用離心雜質(zhì)泵將溫度用離心雜質(zhì)泵將溫度20，密度為，密度為1080kgm-3的鉆井廢的鉆井廢水從敞口沉砂池送往一處理池中，泵流量為水從敞口沉砂池送往一處理池中，泵流量為22m3h-1。由泵樣本。由泵樣本得在該流量下泵的氣蝕余量為得在該流量下泵的氣蝕余量為5.3m。受安裝位置所限，泵入口。受安裝位置所限，泵入口較沉砂池液面高出了較沉砂池液面高出了2.5m。 【例】【例】試求：試求：(1) 泵吸入管路允許的最大阻力損失泵吸入管路允許的最大阻力損失為多少？為多少？(2) 若泵吸入管長為若泵吸入管長為20m (包括所有的局部包括所有的局部阻力當量長度阻力當量長度)

34、，摩擦系數(shù)取，摩擦系數(shù)取0.03，求泵入，求泵入口管最小直徑?？诠茏钚≈睆?。 2022-2-2第2章 流體輸送機械53解：解：(1)(1)在泵安裝高度和管路流量一定的條件下，為避免氣蝕發(fā)在泵安裝高度和管路流量一定的條件下，為避免氣蝕發(fā)生，泵吸入管路允許的最大損失為：生，泵吸入管路允許的最大損失為：0 1avfgpphHHgg 20水飽和蒸汽壓水飽和蒸汽壓Pv=2.34kPa，吸入管路允許的最大阻力為：，吸入管路允許的最大阻力為： mHgNPSHgppHvaf93. 15 . 291. 4807. 910801034. 210013. 13510 mNPSHNPSH91. 4108010003

35、. 5 輸送輸送樣本樣本樣本樣本 2022-2-2第2章 流體輸送機械54（2）由）由 當當 Hf 0-1=1.93 m 時，對應(yīng)的管徑為允許的最小管徑：時，對應(yīng)的管徑為允許的最小管徑： 20 12efll uHdg24dVu12520 18efll VdgHmmmd63063. 093. 13600807. 914. 30 .222003. 085/1222 所用管子尺寸應(yīng)為：所用管子尺寸應(yīng)為：70703mm 2022-2-2第2章 流體輸送機械55 離心泵的工作點和流量調(diào)節(jié)離心泵的工作點和流量調(diào)節(jié) 當離心泵安裝在特定的管路系統(tǒng)中工作當離心泵安裝在特定的管路系統(tǒng)中工作時，實際的工作壓頭和流量

36、不僅與離心泵時，實際的工作壓頭和流量不僅與離心泵本身的性能有關(guān)，還與管路的特性有關(guān)，本身的性能有關(guān)，還與管路的特性有關(guān)，即在輸送液體的過程中，泵和管路是互相即在輸送液體的過程中，泵和管路是互相制約的。所以，討論泵的工作情況之前制約的。所以，討論泵的工作情況之前, ,應(yīng)了解泵所在的管路狀況。應(yīng)了解泵所在的管路狀況。 管路特性曲線管路特性曲線在截面在截面12之間列伯努利方程：之間列伯努利方程：feHguugPPZZH 2)(21221212 25272221017. 6)36004(212eefQgdldQgdlgudlH 2022-2-2第2章 流體輸送機械56離心泵的管路特性曲線離心泵的管路特

37、性曲線feHguugPP)ZZ(H 22122121225271017. 6efQgdlH 252721017. 62eeQgdlgugPZH Qe=m3h-1令：令：則：則： 管路特性曲線管路特性曲線拋物線形狀拋物線形狀gPZA gdlB5271017. 6 .const,gu 0222eeBQAH A通常被稱為管路端點條件通常被稱為管路端點條件2022-2-2第2章 流體輸送機械57離心泵的工作點離心泵的工作點當安裝在管路中的離心泵工作時，泵輸當安裝在管路中的離心泵工作時，泵輸出的流量即為管路的流量，泵提供的揚出的流量即為管路的流量，泵提供的揚程即為管路所要求的壓頭。即：程即為管路所要求的

38、壓頭。即：離心泵的工作點離心泵的工作點：泵的性能曲線：泵的性能曲線(HQ 線線)與管路特性曲線與管路特性曲線 (HeQ 線線)的交點的交點(M點點)。 當工作點當工作點M在泵的在泵的高效區(qū)高效區(qū)時，選擇的離心泵時，選擇的離心泵合適合適。eeQQ ;HH 2022-2-2第2章 流體輸送機械58流量調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)改變管路特性曲線調(diào)節(jié)閥門的開度：改變管路特性曲線調(diào)節(jié)閥門的開度： 關(guān)小閥門，管路阻力增加，管路特性關(guān)小閥門，管路阻力增加，管路特性曲線方程中的曲線方程中的B增大，曲線變陡，由增大，曲線變陡，由 1 移至移至 1，工作點由，工作點由 a 上移至上移至 a，流量，流量由由 V 減少為減少為V。

39、H0aaa111VVVH-V-VHLHH=HLHH0工作點的變化工作點的變化管路特性曲線管路特性曲線泵的特性曲線泵的特性曲線2022-2-2第2章 流體輸送機械59將轉(zhuǎn)速由將轉(zhuǎn)速由n調(diào)節(jié)到調(diào)節(jié)到n，據(jù)泵比例定律，據(jù)泵比例定律式，泵的式，泵的 HV 曲線會下移，工作曲線會下移，工作點相應(yīng)移動到點相應(yīng)移動到a。aaaVVV0nnnnnnLHHHLH H0HHLVHHVV改變泵的性能曲線改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速改變泵的性能曲線改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速 2022-2-2第2章 流體輸送機械60將葉輪直徑由將葉輪直徑由D2調(diào)節(jié)到調(diào)節(jié)到D2 ，據(jù)離心，據(jù)離心泵切割定律，泵的泵切割定律，泵的HV 曲線會上移，曲線會上移，工作點移到

40、工作點移到a 。改變泵的性能曲線改變?nèi)~輪直徑改變泵的性能曲線改變?nèi)~輪直徑 2022-2-2第2章 流體輸送機械61改變閥門開度：操作簡單，調(diào)節(jié)迅速方便，且變化連續(xù)；但阻改變閥門開度：操作簡單，調(diào)節(jié)迅速方便，且變化連續(xù)；但阻力損失大且泵位于低效率區(qū)，力損失大且泵位于低效率區(qū)，多在幅度不大但需經(jīng)常調(diào)節(jié)。多在幅度不大但需經(jīng)常調(diào)節(jié)。 改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速：不額外增加阻力損失，泵仍在高效區(qū)工作，能改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速：不額外增加阻力損失，泵仍在高效區(qū)工作，能量利用率高；需變速裝置或變速原動機。量利用率高；需變速裝置或變速原動機。 方法比較方法比較 改變?nèi)~輪直徑：不額外增加阻力損失，泵仍在高效區(qū)工作，能改變?nèi)~輪直徑：不額

41、外增加阻力損失，泵仍在高效區(qū)工作，能量利用率高；需額外備用多個葉輪。量利用率高；需額外備用多個葉輪。 2022-2-2第2章 流體輸送機械62 離心泵的類型、選擇和操作離心泵的類型、選擇和操作離心泵的類型離心泵的類型按液體性質(zhì)：水泵、耐腐蝕泵、油泵、雜質(zhì)泵等；按液體性質(zhì)：水泵、耐腐蝕泵、油泵、雜質(zhì)泵等； 按葉輪吸入方式：單吸泵、雙吸泵；按葉輪吸入方式：單吸泵、雙吸泵； 按葉輪數(shù)目：單級泵、多級泵按葉輪數(shù)目：單級泵、多級泵 2022-2-2第2章 流體輸送機械63清水泵（清水泵（ISIS、D D、Sh Sh 型）型）廣泛用于工礦企業(yè)、城市給排水和各種水利工程，也可用于輸廣泛用于工礦企業(yè)、城市給排

42、水和各種水利工程，也可用于輸送各種不含固體顆粒的、物理化學性質(zhì)類似于水的介質(zhì)，使用送各種不含固體顆粒的、物理化學性質(zhì)類似于水的介質(zhì)，使用溫度一般小于溫度一般小于8080。ISIS型水泵：單級單吸懸臂式型水泵：單級單吸懸臂式4 IS 35 A4 IS 35 A吸入口直徑吸入口直徑4 4英寸（英寸（100mm)100mm)葉輪經(jīng)過葉輪經(jīng)過切割的次數(shù)切割的次數(shù)設(shè)計點時設(shè)計點時的揚程，的揚程，m單級單吸懸臂單級單吸懸臂式的系列代號式的系列代號2022-2-2第2章 流體輸送機械641 - 泵體；泵體；2 - 泵蓋；泵蓋；3 - 葉輪；葉輪；4 - 軸；軸；5 - 密封環(huán)；密封環(huán)；6 - 葉輪螺母；葉輪

43、螺母；7 - 止動墊圈；止動墊圈；8 - 軸蓋；軸蓋；9 - 填料壓蓋；填料壓蓋；10 - 填料環(huán)；填料環(huán)；11 - 填料；填料；12 - 懸架軸承部件懸架軸承部件2022-2-2第2章 流體輸送機械65D D型水泵：多級，用于揚程很高的場合型水泵：多級，用于揚程很高的場合100 D 45 100 D 45 4 4吸入口吸入口直徑直徑,mm,mm多級多級代號代號設(shè)計點設(shè)計點揚程揚程,m,m葉輪葉輪數(shù)目數(shù)目TSWA TSWA 型臥式多級泵型臥式多級泵TSWATSWA型臥式多級泵型臥式多級泵T T透平式透平式S S單吸泵單吸泵W W介質(zhì)溫度低于介質(zhì)溫度低于8080A A第一次更新第一次更新2022

44、-2-2第2章 流體輸送機械66ShSh型水泵：雙吸式水泵，用于流量很大的場合型水泵：雙吸式水泵，用于流量很大的場合S S 型單級雙吸離心泵型單級雙吸離心泵KSY KSY 雙吸中開式離心泵雙吸中開式離心泵 S S、SASA、SHSH型單級雙型單級雙吸中開式離心泵吸中開式離心泵 2022-2-2第2章 流體輸送機械67 耐腐蝕泵（耐腐蝕泵（F F 型泵）：型泵）：適用于腐蝕性流體的輸送適用于腐蝕性流體的輸送 輸送腐蝕性化工流體；輸送腐蝕性化工流體； 所有與流體介質(zhì)接觸部件用耐腐蝕材料制作；所有與流體介質(zhì)接觸部件用耐腐蝕材料制作； 要注意耐腐蝕泵密封性能，以防腐蝕液外泄；要注意耐腐蝕泵密封性能，以

45、防腐蝕液外泄； 操作時不宜使其在高速或出口閥關(guān)閉時長時間運轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)，以避免泵內(nèi)介操作時不宜使其在高速或出口閥關(guān)閉時長時間運轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)，以避免泵內(nèi)介質(zhì)發(fā)熱加速泵的腐蝕。質(zhì)發(fā)熱加速泵的腐蝕。 2022-2-2第2章 流體輸送機械6840 F M 140 F M 12626泵吸入口直泵吸入口直徑，徑，mm mm 懸臂式耐腐蝕懸臂式耐腐蝕離心泵代號離心泵代號 與液體接觸部件材與液體接觸部件材料代號料代號(M(M表示鉻鎳表示鉻鎳鉬鈦合金鋼鉬鈦合金鋼) ) 軸封型式代號軸封型式代號(1(1表示單端面密封表示單端面密封) ) 泵的揚程，泵的揚程，m m 灰口鑄鐵：材料代號為灰口鑄鐵：材料代號為H H；高硅鑄鐵：材

46、料代號為高硅鑄鐵：材料代號為G G；鉻鎳合金鋼：材料代號為鉻鎳合金鋼：材料代號為B B；鉻鎳鉬鈦合金鋼：材料代號鉻鎳鉬鈦合金鋼：材料代號M M； 聚三氟氯乙烯塑料：材料代號為聚三氟氯乙烯塑料：材料代號為S S。 2022-2-2第2章 流體輸送機械69 油泵（油泵（Y Y 型泵）：型泵）：適用于易揮發(fā)流體的輸送適用于易揮發(fā)流體的輸送 輸送石油及油類產(chǎn)品；輸送石油及油類產(chǎn)品； 油泵系列代號為油泵系列代號為Y，雙吸式為，雙吸式為YS； 對此類泵密封性能要求較高；對此類泵密封性能要求較高； 輸送輸送200油，需設(shè)冷卻裝置；一般軸油，需設(shè)冷卻裝置；一般軸承和軸封裝置有冷卻水夾套承和軸封裝置有冷卻水夾套

47、; 全系列揚程范圍為全系列揚程范圍為60603m，流量范圍為流量范圍為6.25500m3h-1。 DFAY DFAY 型臥式輸油型臥式輸油泵泵65 Y262泵吸入口泵吸入口直徑，直徑，mm mm 油泵代號油泵代號 油泵級數(shù)油泵級數(shù)泵的單級泵的單級揚程，揚程，m m 2022-2-2第2章 流體輸送機械70 雜質(zhì)泵雜質(zhì)泵(P(P型泵型泵) )：適用于含固體顆粒流體的輸送適用于含固體顆粒流體的輸送含固粒懸浮液、粘稠漿液等；含固粒懸浮液、粘稠漿液等；分為污水泵分為污水泵PWPW 、砂泵、砂泵PSPS 、渣漿泵、泥、渣漿泵、泥漿泵漿泵PNPN等；等；ZW ZW 型自吸式排污型自吸式排污泵泵主要結(jié)構(gòu)特點

48、是葉輪上葉片數(shù)目少，葉主要結(jié)構(gòu)特點是葉輪上葉片數(shù)目少，葉片間流道寬，有的型號泵殼內(nèi)還襯有耐磨片間流道寬，有的型號泵殼內(nèi)還襯有耐磨材料。材料。 2022-2-2第2章 流體輸送機械71離心泵的選擇離心泵的選擇確定輸送系統(tǒng)流量與壓頭：選泵按最大流量考慮；確定輸送系統(tǒng)流量與壓頭：選泵按最大流量考慮；根據(jù)管路安排，用柏式計算管路所需最大壓頭；根據(jù)管路安排，用柏式計算管路所需最大壓頭； 選擇泵類型與型號：據(jù)被輸送液體的性質(zhì)和操作條件確定泵類型；按已確選擇泵類型與型號：據(jù)被輸送液體的性質(zhì)和操作條件確定泵類型；按已確定流量定流量Qe和壓頭和壓頭He從泵樣本或產(chǎn)品目錄中選出合適的型號，要求從泵樣本或產(chǎn)品目錄中

49、選出合適的型號，要求QQe，HHe； 核算泵的軸功率。核算泵的軸功率。注意：泵應(yīng)在高效區(qū)工作。在可靠前提下，綜合造價、操作費用、使用壽命注意：泵應(yīng)在高效區(qū)工作。在可靠前提下，綜合造價、操作費用、使用壽命等多方面因素作出最佳選擇。等多方面因素作出最佳選擇。 離心泵的安裝離心泵的安裝安裝高度應(yīng)小于允許安裝高度；安裝高度應(yīng)小于允許安裝高度；盡量減少吸入管路阻力；盡量減少吸入管路阻力； 安裝高度應(yīng)小于計算的安裝高度。安裝高度應(yīng)小于計算的安裝高度。2022-2-2第2章 流體輸送機械72離心泵的操作離心泵的操作操作：操作：啟動前要盤、灌泵啟動前要盤、灌泵，防止氣縛；，防止氣縛；關(guān)閉出口閥啟動關(guān)閉出口閥啟

50、動：防止起動功率過大，燒壞電機，關(guān)閥運：防止起動功率過大，燒壞電機，關(guān)閥運轉(zhuǎn)不超過轉(zhuǎn)不超過3 3分鐘；分鐘；檢查：兩表讀數(shù)是否正常，軸承潤滑情況，是否振動過強，檢查：兩表讀數(shù)是否正常，軸承潤滑情況，是否振動過強，泄漏，噪音等；泄漏，噪音等；關(guān)閥停泵關(guān)閥停泵：防止液體倒流，使葉輪倒轉(zhuǎn)，甚至打壞葉輪；：防止液體倒流，使葉輪倒轉(zhuǎn)，甚至打壞葉輪；如長時間停泵，還應(yīng)將泵體及管路中的液體放凈，以免銹蝕如長時間停泵，還應(yīng)將泵體及管路中的液體放凈，以免銹蝕或者冬季結(jié)冰凍裂?；蛘叨窘Y(jié)冰凍裂。應(yīng)采用出口閥調(diào)節(jié)管路流量。應(yīng)采用出口閥調(diào)節(jié)管路流量。2022-2-2第2章 流體輸送機械732.1.3 2.1.3 往復(fù)

51、泵往復(fù)泵往復(fù)泵是一種容積式泵，應(yīng)用很廣。往復(fù)泵是一種容積式泵，應(yīng)用很廣。結(jié)構(gòu)由缸體、活塞、活塞桿、吸入閥和排出閥組成結(jié)構(gòu)由缸體、活塞、活塞桿、吸入閥和排出閥組成2022-2-2第2章 流體輸送機械74 往復(fù)泵的結(jié)構(gòu)和工作原理往復(fù)泵的結(jié)構(gòu)和工作原理結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：泵缸泵缸活塞活塞活塞桿活塞桿吸入閥吸入閥排出閥排出閥2022-2-2第2章 流體輸送機械75泵缸泵缸活塞、活塞桿活塞、活塞桿排出口排出口吸入口吸入口工作原理工作原理：沖程沖程S S：兩死點間的距離，即活塞的行程。：兩死點間的距離，即活塞的行程。死點：活塞在泵缸內(nèi)左右移動所達到的頂點。死點：活塞在泵缸內(nèi)左右移動所達到的頂點?；钊鶑?fù)運動，在泵

52、缸中活塞往復(fù)運動，在泵缸中造成容積的變化并形成負造成容積的變化并形成負壓和正壓，完成一次吸入壓和正壓，完成一次吸入和排出。和排出。左死點左死點右死點右死點沖程沖程2022-2-2第2章 流體輸送機械76往復(fù)泵的輸出流量往復(fù)泵的輸出流量單動往復(fù)泵流量不連續(xù)，流量曲線與活塞排液沖程的速度變化單動往復(fù)泵流量不連續(xù)，流量曲線與活塞排液沖程的速度變化規(guī)律相一致，是半周正弦曲線。規(guī)律相一致，是半周正弦曲線。后果：后果：引起流體慣性阻力損失引起流體慣性阻力損失, ,能耗能耗, ,誘發(fā)管路機械振動誘發(fā)管路機械振動2022-2-2第2章 流體輸送機械77（1）采用雙動泵或多缸并聯(lián)；）采用雙動泵或多缸并聯(lián)；（2）

53、在往復(fù)泵的壓出口與吸入口處設(shè)置空氣室，利用氣體的可）在往復(fù)泵的壓出口與吸入口處設(shè)置空氣室，利用氣體的可壓縮性來緩沖瞬間流量增大或減小。壓縮性來緩沖瞬間流量增大或減小。雙沖程，吸液、排液各兩次；雙沖程，吸液、排液各兩次；排液連續(xù)，不均勻排液連續(xù)，不均勻三臺單動泵并聯(lián)，一個工作循三臺單動泵并聯(lián)，一個工作循環(huán)，各進行一次吸液和排液；環(huán)，各進行一次吸液和排液；排液連續(xù)，較均勻排液連續(xù)，較均勻解決方法解決方法2022-2-2第2章 流體輸送機械78 往復(fù)泵的分類往復(fù)泵的分類按照動力來源和傳動裝置分類：按照動力來源和傳動裝置分類：動力泵動力泵直接作用泵直接作用泵按照活塞的形狀分類：按照活塞的形狀分類： 活

54、塞泵活塞泵柱塞泵柱塞泵按照工作方式分類：按照工作方式分類：單動泵單動泵雙動泵雙動泵2022-2-2第2章 流體輸送機械79 往復(fù)泵的主要性能參數(shù)和特性曲線性能參數(shù)性能參數(shù)流量流量QT只與泵幾何尺寸和只與泵幾何尺寸和n有關(guān)，有關(guān)，而而與與H無關(guān)無關(guān)；QT取決于活塞取決于活塞掃過泵缸的全部體積。掃過泵缸的全部體積。容積式泵容積式泵單動泵：單動泵：QT = 活塞面積活塞面積沖程沖程往復(fù)次數(shù)往復(fù)次數(shù) = FSn = D2 Sn /42022-2-2第2章 流體輸送機械80雙動泵：雙動泵：QT = (2F-f)Sn = (2D2 d2)Sn /4活塞桿截面積活塞桿截面積活塞桿直徑活塞桿直徑實際流量實際流

55、量Q：Q = Q QT小型泵（小型泵（Q =0.130 m3h-1）：）：o= 0.850.90中型泵（中型泵（Q=30300 m3h-1）：）：o= 0.900.95大型泵（大型泵（Q300m3h-1）：）： o= 0.950.99流量流量2022-2-2第2章 流體輸送機械81壓頭壓頭活塞對單位重量流體所作的功，活塞對單位重量流體所作的功，H，m通過活塞將機械能以壓力能的形式傳給液體通過活塞將機械能以壓力能的形式傳給液體功率功率Ne = QHg N = Ne /效率效率計容積損失、水力損失和機械能損失的效率計容積損失、水力損失和機械能損失的效率;液體在往復(fù)泵內(nèi)的流動情況較離心泵簡單，液體在

56、往復(fù)泵內(nèi)的流動情況較離心泵簡單，故效率較高，一般故效率較高，一般=0.70.95。2022-2-2第2章 流體輸送機械82特性曲線：特性曲線：H HQ Q曲線曲線 往復(fù)泵往復(fù)泵Q與管路特性曲線無關(guān)，所提與管路特性曲線無關(guān)，所提供供H取決于管路情況；取決于管路情況；VHH0aa11管路特性曲線只要泵機械強度及原動機的功率允許，只要泵機械強度及原動機的功率允許，輸送系統(tǒng)要求多高的壓頭，往復(fù)泵就能輸送系統(tǒng)要求多高的壓頭，往復(fù)泵就能提供多大的壓頭；提供多大的壓頭； 實際上，由于活塞環(huán)、軸封、吸入和排出閥等處的泄漏，往實際上，由于活塞環(huán)、軸封、吸入和排出閥等處的泄漏，往往降低了往復(fù)泵可能達到的壓頭。往降

57、低了往復(fù)泵可能達到的壓頭。正位移泵正位移泵工作點工作點2022-2-2第2章 流體輸送機械83 往復(fù)泵的安裝高度相同點相同點：借助貯槽上方壓力與泵內(nèi)的壓力差吸入液體；借助貯槽上方壓力與泵內(nèi)的壓力差吸入液體；往復(fù)泵的吸上高度隨安裝地區(qū)大氣壓、輸送液體性質(zhì)和溫度而往復(fù)泵的吸上高度隨安裝地區(qū)大氣壓、輸送液體性質(zhì)和溫度而變，所以往復(fù)泵的吸上高度也有限制。變，所以往復(fù)泵的吸上高度也有限制。 不同點不同點：往復(fù)泵內(nèi)的低壓，是靠工作室的擴張來形成的，故在開動前，往復(fù)泵內(nèi)的低壓，是靠工作室的擴張來形成的，故在開動前，泵內(nèi)無須充滿液體，即往復(fù)泵有自吸作用，泵內(nèi)無須充滿液體，即往復(fù)泵有自吸作用，啟動前不需灌泵啟動

58、前不需灌泵。2022-2-2第2章 流體輸送機械84 往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)(1) 旁路調(diào)節(jié)流量旁路調(diào)節(jié)流量：不經(jīng)濟不經(jīng)濟,簡單易行簡單易行,只適用于變化幅度小的經(jīng)常性調(diào)節(jié)只適用于變化幅度小的經(jīng)常性調(diào)節(jié)(2) 改變電機轉(zhuǎn)速或活塞沖程改變電機轉(zhuǎn)速或活塞沖程：用變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量是經(jīng)濟且常用的方法；變沖程麻煩。用變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量是經(jīng)濟且常用的方法；變沖程麻煩。 QT = 面積面積沖程沖程往復(fù)次數(shù)往復(fù)次數(shù) = FSn2022-2-2第2章 流體輸送機械852.1.4 2.1.4 其他類型泵其他類型泵 旋轉(zhuǎn)泵旋轉(zhuǎn)泵 主要部件是泵殼和轉(zhuǎn)子；主要部件是泵殼和轉(zhuǎn)子； 工作原理與往復(fù)泵類似；工作原理與往復(fù)

59、泵類似； 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)使工作室容積變化吸入和排出液體；轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)使工作室容積變化吸入和排出液體； 又稱轉(zhuǎn)子泵，屬于容積式泵又稱轉(zhuǎn)子泵，屬于容積式泵2022-2-2第2章 流體輸送機械86螺桿泵螺桿泵特點：特點：H H高、高、高、無噪音、無振動、高、無噪音、無振動、Q Q均勻；均勻； 適用于高壓下輸送高粘度液體。適用于高壓下輸送高粘度液體。2022-2-2第2章 流體輸送機械87123特殊的離心泵。特殊的離心泵。葉輪為圓盤，四周由凹槽構(gòu)成的葉片成輻射狀排列，葉片數(shù)多達葉輪為圓盤，四周由凹槽構(gòu)成的葉片成輻射狀排列，葉片數(shù)多達幾十片。葉輪旋轉(zhuǎn)過程中泵內(nèi)液體隨之旋轉(zhuǎn)的同時，又在徑向環(huán)幾十片。葉輪旋轉(zhuǎn)過程中泵

60、內(nèi)液體隨之旋轉(zhuǎn)的同時，又在徑向環(huán)隙的作用下多次進入葉片反復(fù)作旋轉(zhuǎn)運動，獲得較高能量。隙的作用下多次進入葉片反復(fù)作旋轉(zhuǎn)運動，獲得較高能量。 旋渦泵旋渦泵2022-2-2第2章 流體輸送機械88液體流量液體流量Q小時小時 流道內(nèi)液體流速流道內(nèi)液體流速u小小 液體進入凹槽的液體進入凹槽的次數(shù)次數(shù) H N02040608010012014004812162024283236010203040506070809004812n=2900r/minIS00-80-160B 離心泵 H mQ/ m3/h % N kW同離心泵相比，同離心泵相比，HQ曲線呈陡降形；曲線呈陡降形；NQ變化趨勢相反變化趨勢相反；效率