流體輸送機(jī)五ppt

1、1 化工原理化工原理 主講教師主講教師: :沈吉林沈吉林離心泵的安裝高度離心泵的安裝高度離心泵的工作點(diǎn)及流量調(diào)節(jié)2 化工原理化工原理 主講教師主講教師: :沈吉林沈吉林3 化工原理化工原理 主講教師主講教師: :沈吉林沈吉林0011HgP1Pap1pa , p1 有一定真空度，真空度越高，吸力越大, Hg 越大。因此，要提高泵的安裝高度，可以適當(dāng)降低吸入口的壓力。離心泵的安裝高度與汽蝕現(xiàn)象離心泵的安裝高度與汽蝕現(xiàn)象4 化工原理化工原理 主講教師主講教師: :沈吉林沈吉林汽蝕現(xiàn)象汽蝕現(xiàn)象:當(dāng)泵吸入口附近處的最低壓強(qiáng)當(dāng)泵吸入口附近處的最低壓強(qiáng)P P等于或小于輸送溫度下液等于或小于輸送溫度下液體的飽

2、和蒸氣壓時(shí)，部分液體將汽化，產(chǎn)生的汽泡被液流體的飽和蒸氣壓時(shí)，部分液體將汽化，產(chǎn)生的汽泡被液流帶入葉輪內(nèi)壓力較高處受壓破裂，產(chǎn)生局部真空，周圍液帶入葉輪內(nèi)壓力較高處受壓破裂，產(chǎn)生局部真空，周圍液體高速沖擊該點(diǎn)，將導(dǎo)致葉片表面金屬腐蝕剝落。體高速沖擊該點(diǎn)，將導(dǎo)致葉片表面金屬腐蝕剝落。5 化工原理化工原理 主講教師主講教師: :沈吉林沈吉林發(fā)生汽蝕的葉輪6 化工原理化工原理 主講教師主講教師: :沈吉林沈吉林現(xiàn)象：現(xiàn)象：噪聲大、泵體振動，流量、壓頭、效率都明噪聲大、泵體振動，流量、壓頭、效率都明顯下降。顯下降。后果：后果：葉片受沖擊而出現(xiàn)剝落；泵軸振動強(qiáng)烈，葉片受沖擊而出現(xiàn)剝落；泵軸振動強(qiáng)烈，甚至

3、振斷。甚至振斷。防止措施：把離心泵安裝在恰當(dāng)?shù)母叨任恢蒙希乐勾胧喊央x心泵安裝在恰當(dāng)?shù)母叨任恢蒙?，使泵?nèi)壓強(qiáng)最低點(diǎn)處的壓力超過工作溫度下液體使泵內(nèi)壓強(qiáng)最低點(diǎn)處的壓力超過工作溫度下液體的飽和蒸汽壓的飽和蒸汽壓Pv v。7 化工原理化工原理 主講教師主講教師: :沈吉林沈吉林離心泵的允許安裝高度（離心泵的允許安裝高度（Hg） 211,0 12agfppuHHgg指泵的吸入口與吸入貯槽指泵的吸入口與吸入貯槽液面間可允許的最大垂直液面間可允許的最大垂直距離。距離。8 化工原理化工原理 主講教師主講教師: :沈吉林沈吉林允許安裝高度允許安裝高度Hg的計(jì)算方法一般有兩種：的計(jì)算方法一般有兩種： 為避免發(fā)

4、生氣蝕現(xiàn)象，應(yīng)限制為避免發(fā)生氣蝕現(xiàn)象，應(yīng)限制p1不能太低，或不能太低，或Hg不能太大，即泵的允許安裝高度不能太高。不能太大，即泵的允許安裝高度不能太高。允許吸上真空高度（允許吸上真空高度（Hs）允許汽蝕余量（允許汽蝕余量（h ）9 化工原理化工原理 主講教師主講教師: :沈吉林沈吉林允許吸上真空高度允許吸上真空高度H Hs s法法允許吸上真空高度是指允許吸上真空高度是指保證不發(fā)生保證不發(fā)生氣蝕現(xiàn)象，氣蝕現(xiàn)象，泵入口泵入口處壓力處壓力p1為為所允許的最大真空度所允許的最大真空度,單位單位 m。Hs與泵的結(jié)構(gòu)、液體的物理性質(zhì)等因素有關(guān)。與泵的結(jié)構(gòu)、液體的物理性質(zhì)等因素有關(guān)。一般，一般， Hs= 5

5、7 mH2O.gppsaH1式中式中 p pa a大氣壓，大氣壓，N/mN/m2 2 (Pa) (Pa)(Pa-P1)泵入口處的真空度泵入口處的真空度被輸送液體密度，被輸送液體密度，kg/m310 化工原理化工原理 主講教師主講教師: :沈吉林沈吉林0011HgP1P0u111 化工原理化工原理 主講教師主講教師: :沈吉林沈吉林H Hg g 泵的安裝高度；泵的安裝高度； u u1 12 2/2g/2g 吸入管路吸入管路動能；動能； H Hf f 吸入管路阻力吸入管路阻力; ; H Hs s 允許吸上真空高度。允許吸上真空高度。 在如圖在如圖0-00-0和和1-11-1兩截面間列柏努利方程，可

6、得兩截面間列柏努利方程，可得fgusgHHH221若貯槽為敞口，則若貯槽為敞口，則p p0 0為大氣壓為大氣壓p pa a，則有，則有fgugHgppH2102112 化工原理化工原理 主講教師主講教師: :沈吉林沈吉林海拔高度海拔高度，液體溫度，液體溫度Hg實(shí)際安裝高度實(shí)際安裝高度泵安裝地點(diǎn)的海拔越高，大氣壓力泵安裝地點(diǎn)的海拔越高，大氣壓力pa就越低，允許就越低，允許吸上真空高度就越小。吸上真空高度就越小。輸送液體的溫度越高，所對應(yīng)的飽和蒸汽壓輸送液體的溫度越高，所對應(yīng)的飽和蒸汽壓pv就越就越高，這時(shí)，泵的允許吸上真空高度也就越小。高，這時(shí)，泵的允許吸上真空高度也就越小。(0.5 1gHH）

7、 m13 化工原理化工原理 主講教師主講教師: :沈吉林沈吉林 汽蝕余量汽蝕余量hh是指離心泵入口處，液體的靜壓頭是指離心泵入口處，液體的靜壓頭p p1 1/ /g g 與動壓頭與動壓頭u u1 12 2/2g/2g之和超過液體在操作溫度下的飽之和超過液體在操作溫度下的飽和蒸汽壓頭和蒸汽壓頭p pv v/ /g g的最小值的最小值。汽蝕余量汽蝕余量h法法gpgugpvh2211式中式中 h h 汽蝕余量，汽蝕余量，m m； p pv v 操作溫度下液體飽和蒸汽壓，操作溫度下液體飽和蒸汽壓，N/mN/m2 2。14 化工原理化工原理 主講教師主講教師: :沈吉林沈吉林 上式中上式中p p0 0為

8、液面上方的壓力，若為敞口液面則為液面上方的壓力，若為敞口液面則p p0 0=p=pa a。fgpgpgHhHv0 只要已知允許吸上真空高只要已知允許吸上真空高H Hs s與汽蝕余量與汽蝕余量h中的任一中的任一個(gè)參數(shù)，均可確定泵的安裝高度。個(gè)參數(shù)，均可確定泵的安裝高度。fgugHgppH21021gpgugpvh2211由可得15 化工原理化工原理 主講教師主講教師: :沈吉林沈吉林注意：注意：1. 離心泵的允許吸上真空度和允許氣蝕余量與流量（流速）離心泵的允許吸上真空度和允許氣蝕余量與流量（流速）有關(guān)，因此必須用最大額定流量值進(jìn)行計(jì)算；有關(guān)，因此必須用最大額定流量值進(jìn)行計(jì)算；2. 離心泵安裝時(shí)

9、，應(yīng)注意選用較大的吸入管路，減少離心泵安裝時(shí)，應(yīng)注意選用較大的吸入管路，減少吸入管路的彎頭、閥門等管件，以減少吸入管路的阻吸入管路的彎頭、閥門等管件，以減少吸入管路的阻力損失；力損失；3. 當(dāng)液體輸送溫度較高或沸點(diǎn)較低時(shí)，可能出現(xiàn)允許當(dāng)液體輸送溫度較高或沸點(diǎn)較低時(shí)，可能出現(xiàn)允許安裝高度為負(fù)值的情況，此時(shí)應(yīng)將離心泵裝于貯罐液面安裝高度為負(fù)值的情況，此時(shí)應(yīng)將離心泵裝于貯罐液面以下。以下。16 化工原理化工原理 主講教師主講教師: :沈吉林沈吉林fgugpHzH22離心泵在特定管路系統(tǒng)中工作時(shí)，液體要求泵供給離心泵在特定管路系統(tǒng)中工作時(shí)，液體要求泵供給的有效壓頭的有效壓頭可由柏努利方程式求得，即可由

10、柏努利方程式求得，即 離心泵的工作點(diǎn)離心泵的工作點(diǎn)當(dāng)離心泵安裝在一定的管路系統(tǒng)中工作時(shí)，其有效壓頭和當(dāng)離心泵安裝在一定的管路系統(tǒng)中工作時(shí)，其有效壓頭和流量不僅與流量不僅與離心泵本身的性能特性離心泵本身的性能特性有關(guān)，而且還取決于有關(guān)，而且還取決于管管路特性路特性。17 化工原理化工原理 主講教師主講教師: :沈吉林沈吉林上式可變?yōu)樯鲜娇勺優(yōu)?Hfgpz022gu與管路中液體流量無關(guān)，在輸液高度和壓力與管路中液體流量無關(guān)，在輸液高度和壓力不變的情況下為一常數(shù)，以符號表示。不變的情況下為一常數(shù)，以符號表示。因吸入管路和排出管路管徑接近因吸入管路和排出管路管徑接近此式中壓頭損失為：此式中壓頭損失為：

11、 28212)()()()(52242QHdllgdQgdllgudllfeee 2BQAHBdllge)(52818 化工原理化工原理 主講教師主講教師: :沈吉林沈吉林 上式表明：在特定管路中輸送液體時(shí)，所需上式表明：在特定管路中輸送液體時(shí)，所需壓頭壓頭隨液體流量隨液體流量Q Q的平方的平方而變化，此關(guān)系所描而變化，此關(guān)系所描繪的繪的Q Q曲線曲線，稱為，稱為管路特性曲線管路特性曲線。它表示在。它表示在特定的管路中，特定的管路中，壓頭隨流量的變化關(guān)系壓頭隨流量的變化關(guān)系。19 化工原理化工原理 主講教師主講教師: :沈吉林沈吉林泵的工作點(diǎn)泵的工作點(diǎn)：離心泵的特性曲線：離心泵的特性曲線H-Q

12、與其所在管路的特性曲線與其所在管路的特性曲線He-Qe的交的交點(diǎn)稱為泵在該管路的工作點(diǎn)。點(diǎn)稱為泵在該管路的工作點(diǎn)。0Q或Q,eH或HeM泵的特性曲線管路特性曲線工作點(diǎn)輸送液體是靠泵和管路相互配合完輸送液體是靠泵和管路相互配合完成的。一臺離心泵安裝在一定的管成的。一臺離心泵安裝在一定的管路系統(tǒng)中工作，閥門開度也一定時(shí)，路系統(tǒng)中工作，閥門開度也一定時(shí)，就有一定的流量與壓頭。就有一定的流量與壓頭。工作點(diǎn)所對應(yīng)的流量與壓頭既工作點(diǎn)所對應(yīng)的流量與壓頭既滿足管路系統(tǒng)的要求，又為離滿足管路系統(tǒng)的要求，又為離心泵所能提供。心泵所能提供。20 化工原理化工原理 主講教師主講教師: :沈吉林沈吉林2eeBQKH)

13、(QfH HL HVLVqq, 離心泵工作點(diǎn)H- 曲線e- Qe 曲線HHMMdcPqV ,MqV21 化工原理化工原理 主講教師主講教師: :沈吉林沈吉林改變閥門的開度改變閥門的開度改變管路特性曲線改變管路特性曲線0qV 或qV,eH或HeM優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：調(diào)節(jié)迅速方便，流量可連續(xù)調(diào)節(jié)迅速方便，流量可連續(xù)變化。變化。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：流量阻力加大，要多消耗動流量阻力加大，要多消耗動力，不經(jīng)濟(jì)。力，不經(jīng)濟(jì)。 閥門關(guān)小，管路阻力增大，工作點(diǎn)流量減小，揚(yáng)程增大閥門開大，管路阻力減小，工作點(diǎn)流量增大，揚(yáng)程減小離心泵的流量調(diào)節(jié)離心泵的流量調(diào)節(jié)22 化工原理化工原理 主講教師主講教師: :沈吉林沈吉林改變泵的轉(zhuǎn)

14、速或葉輪的直徑改變泵的轉(zhuǎn)速或葉輪的直徑改變泵特性曲線改變泵特性曲線 0qV 或qV,eH或HeMK優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：流量隨轉(zhuǎn)速下降而減小，流量隨轉(zhuǎn)速下降而減小，動力消耗也相應(yīng)降低。動力消耗也相應(yīng)降低。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：需要變速裝置或價(jià)格昂需要變速裝置或價(jià)格昂貴的變速電動機(jī)。貴的變速電動機(jī)。 轉(zhuǎn)速增大，泵的特性曲線上移，工作點(diǎn)流量增大，揚(yáng)程增大轉(zhuǎn)速（或葉輪直徑）減小，泵的特性曲線下移，工作點(diǎn)流量減小，揚(yáng)程減小23 化工原理化工原理 主講教師主講教師: :沈吉林沈吉林改變閥門開度調(diào)節(jié)流量改變閥門開度調(diào)節(jié)流量:方法簡便，應(yīng)用廣泛。方法簡便，應(yīng)用廣泛。 但關(guān)小閥門會使阻力加大，因而需要多消耗一部分能量但關(guān)小閥門會

15、使阻力加大，因而需要多消耗一部分能量以克服附加的阻力，該法不經(jīng)濟(jì)的。以克服附加的阻力，該法不經(jīng)濟(jì)的。改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量:可保持管路特性曲線不變，流可保持管路特性曲線不變，流量隨轉(zhuǎn)速下降而減小，動力消耗也相應(yīng)降低，因量隨轉(zhuǎn)速下降而減小，動力消耗也相應(yīng)降低，因而而節(jié)能節(jié)能效果顯著，但需要變速裝置，難以做到流量連續(xù)調(diào)節(jié)。效果顯著，但需要變速裝置，難以做到流量連續(xù)調(diào)節(jié)。流量流量調(diào)節(jié)方法的比較調(diào)節(jié)方法的比較改變?nèi)~輪直徑改變?nèi)~輪直徑:可改變泵的特性曲線，但可調(diào)節(jié)流可改變泵的特性曲線，但可調(diào)節(jié)流量范圍不大，且直徑減小不當(dāng)還會降低泵的效率。量范圍不大，且直徑減小不當(dāng)還會降低泵的效率。24 化工原理化工原理 主講教師主講教師: :沈吉林沈吉林【例題例題】 用一臺離心泵將某有機(jī)液體由罐送用一臺離心泵將某有機(jī)液體由罐送至敞口高位槽。泵安裝在地面上，罐與至敞口高位槽。泵安裝在地面上，罐與高位槽的相對位置如圖所示。吸入管道高位槽的相對位置如圖所示。吸入管道中全部壓頭損失為中全部壓頭損失為1.5