泵與風(fēng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)

泵與風(fēng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)2023/6/20第一頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日第三章泵與風(fēng)機(jī)的性能分析第二頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日第一節(jié)

泵與風(fēng)機(jī)的功率與效率第三頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日一、功率有效功率風(fēng)機(jī)內(nèi)功率軸功率原動(dòng)機(jī)功率第四頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、效率1、機(jī)械損失和機(jī)械效率包括：

軸與軸承的摩擦損失

軸與軸封的摩擦損失

圓盤摩擦損失效率：第五頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日克服的措施1）降低葉輪與殼體

內(nèi)側(cè)表面的粗糙度。2）葉輪與殼體間的間

隙B不要太大。第六頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日2、容積損失和容積效率包括：流體發(fā)生從高壓區(qū)通過(guò)縫隙泄漏到低壓區(qū)的回流，未能有效利用。對(duì)于離心泵來(lái)說(shuō)，還有流過(guò)為平衡軸向推力而設(shè)置的平衡孔的泄漏回流量等。效率第七頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日克服的措施盡可能增加密封

裝置的阻力；密封環(huán)的直徑盡

可能縮小，從而

降低其周長(zhǎng)，使

流通面積減少。第八頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日3、水力損失和水力效率包括進(jìn)口損失沖擊損失葉輪中的水力損失動(dòng)壓轉(zhuǎn)換和機(jī)殼出口損失效率第九頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日克服的措施合理的設(shè)計(jì)葉片形狀和流道保證正確的制造尺寸，注意流道表面的粗糙度

提高檢修質(zhì)量

注意離心風(fēng)機(jī)的幾個(gè)主要尺寸與形狀

離心風(fēng)機(jī)進(jìn)氣箱的形狀要盡量使旋渦區(qū)減少進(jìn)風(fēng)口的形狀與尺寸要合理蝸殼的寬度蝸舌的形狀與尺寸進(jìn)氣箱進(jìn)口與葉輪進(jìn)口的面積比第十頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日4、總效率風(fēng)機(jī)的靜壓效率風(fēng)機(jī)的全壓效率第十一頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日第二節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線第十二頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日類型泵或風(fēng)機(jī)所提供的流量和揚(yáng)程之間的關(guān)系。泵或風(fēng)機(jī)所提供的流量和所需外加軸功率之間的關(guān)系。泵或風(fēng)機(jī)所提供的流量與設(shè)備本身效率之間的關(guān)系。第十三頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日一、理論分析繪制的性能曲線第十四頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、實(shí)際分析繪制性能曲線第十五頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日三、離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線分析qV=0為閥門關(guān)閉時(shí)的工況，

稱空轉(zhuǎn)狀態(tài)qV—η曲線上有一最高效

率點(diǎn)泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線分為三種

平坦型

陡降型

駝峰型第十六頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日第三節(jié)相似理論在泵與風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用第十七頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日一、相似條件幾何相似運(yùn)動(dòng)相似動(dòng)力相似第十八頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、泵與風(fēng)機(jī)的相似定律1、相似條件幾何相似運(yùn)動(dòng)相似動(dòng)力相似第十九頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日2、相似定律流量相似定律揚(yáng)程（全壓）相似定律軸功率相似定律第二十頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日三、泵與風(fēng)機(jī)的相似定律的實(shí)際應(yīng)用當(dāng)被輸送流體的密度改變時(shí)性能參數(shù)的換算第二十一頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日例1

現(xiàn)有KZG—13型鍋爐引風(fēng)機(jī)一臺(tái)，銘牌上的參數(shù)為n0=960r／rain，p0=140mmH2O，qV0=12000m3／h，η=65％。配用電機(jī)功率為15kW，三角皮帶傳動(dòng)，傳動(dòng)效率ηd=98%，今用此引風(fēng)機(jī)輸送溫度為20℃的清潔空氣，n不變，求在這種實(shí)際情況下風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)，并校核該配用電機(jī)的功率能否滿足要求。第二十二頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日解：因?yàn)樵擄L(fēng)機(jī)銘牌上的參數(shù)是在大氣壓為101．325kPa、介質(zhì)溫度為200℃條件下給出的(該狀態(tài)下空氣的ρg=7.31N／m3)。當(dāng)改送20℃空氣時(shí)其相應(yīng)的ρg=11.77N／m3，由相似定律可知該風(fēng)機(jī)的實(shí)際性能參數(shù)為：qV=qV0

=12000m3/h可見，配用電機(jī)的功率不能滿足要求。第二十三頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日當(dāng)轉(zhuǎn)速改變時(shí)性能參數(shù)的換算相似拋物線第二十四頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日例2

型號(hào)為IS65—50—160離心式清水泵銘牌上的參數(shù)為n0=2900r／min，H0=32m，qV0=25m3／h，N0=4kW，η0=66％。如果該泵在n=1450r／min情況下運(yùn)行，試問(wèn)相應(yīng)的流量qV、揚(yáng)程H、軸功率N各為多少?第二十五頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日例2

型號(hào)為IS65—50—160離心式清水泵銘牌上的參數(shù)為n0=2900r／min，H0=32m，qV0=25m3／h，N0=4kW，η0=66％。如果該泵在n=1450r／min情況下運(yùn)行，試問(wèn)相應(yīng)的流量qV、揚(yáng)程H、軸功率N各為多少?解：根據(jù)上述公式可得：第二十六頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日當(dāng)葉輪直徑和轉(zhuǎn)速都改變時(shí)性能曲線的換算當(dāng)已知泵或風(fēng)機(jī)在某一葉輪直徑D2m和轉(zhuǎn)速nm下的性能曲線I時(shí)，即可按相似律換算出同一系列相似機(jī)，在另一輪徑D2及轉(zhuǎn)速n2下的性能曲線Ⅱ。相似泵qV-H曲線的換算第二十七頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日例3

離心通風(fēng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速n=1450r／min時(shí)的qV—p性能曲線，如圖3-14所示。試求：(1)繪出風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降為1200r／min時(shí)的高效率區(qū)范圍(最高效率下降5％)。(2)在qV=1．8m3／s、p=1．2kPa工況下，若葉輪出口直徑D2不變，則通風(fēng)機(jī)應(yīng)使用什么轉(zhuǎn)速。第二十八頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日第四節(jié)比轉(zhuǎn)速第二十九頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日一、泵的比轉(zhuǎn)速第三十頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)速第三十一頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日三、比轉(zhuǎn)速公式的分析比轉(zhuǎn)速不是轉(zhuǎn)速，而是泵或風(fēng)機(jī)相似的準(zhǔn)則數(shù)凡是泵或風(fēng)機(jī)相似，它們的比轉(zhuǎn)速相等。反之，則不然。同一臺(tái)泵或風(fēng)機(jī)，可以有許多的不同工況點(diǎn)，相應(yīng)就可以得到許多的不同比轉(zhuǎn)速。如果泵或風(fēng)機(jī)是多級(jí)的泵或風(fēng)機(jī)的葉輪為單級(jí)雙吸比轉(zhuǎn)速是有因次的，泵的比轉(zhuǎn)速的單位是m3/4?s-3/2第三十二頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日四、比轉(zhuǎn)速的應(yīng)用根據(jù)比轉(zhuǎn)速對(duì)泵或風(fēng)機(jī)進(jìn)行分類。比轉(zhuǎn)速是編制泵與風(fēng)機(jī)系列的基礎(chǔ)比轉(zhuǎn)速是泵與風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算的基礎(chǔ)第三十三頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日第五節(jié)

泵與風(fēng)機(jī)的無(wú)因次性能曲線第三十四頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日一、無(wú)因次參數(shù)（一）流量系數(shù)（二）壓力系數(shù)（三）功率系數(shù)（四）效率η

（五）比轉(zhuǎn)速ns

第三十五頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、無(wú)因次性能曲線無(wú)因次參數(shù)去掉了各種的物理性質(zhì)。用無(wú)因次參數(shù)可畫得無(wú)因次性能曲線

等。因?yàn)檫@些參數(shù)去除了計(jì)量單位的影響，所以對(duì)每一種型式的風(fēng)機(jī)，僅有一組無(wú)因次性能曲線。無(wú)因次性能曲線與計(jì)量單位、幾何尺寸、轉(zhuǎn)速、流體密度等因素?zé)o關(guān)，所以使用起來(lái)十分方便。無(wú)因次性能曲線在風(fēng)機(jī)的選型設(shè)計(jì)計(jì)算中應(yīng)用得尤為廣泛。第三十六頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日第六節(jié)水泵內(nèi)的汽蝕第三十七頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日一、泵的汽蝕現(xiàn)象液體從汽化產(chǎn)生氣泡至氣泡的破碎，過(guò)流部件受到腐蝕、損壞，這就是汽蝕。泵內(nèi)汽蝕對(duì)泵的運(yùn)行將產(chǎn)生影響，威脅泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。泵汽蝕時(shí)，由于氣泡的突然破裂會(huì)產(chǎn)生噪音和振動(dòng)，甚至可發(fā)生共振；汽蝕發(fā)生后，不但過(guò)流部件受到腐蝕疲勞損壞。還會(huì)使性能下降，甚至發(fā)生“堵塞”現(xiàn)象，出現(xiàn)“斷裂”工況。第三十八頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日第三十九頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日第四十頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、泵的允許吸上真空高度[Hs]和泵的安裝高度Hg第四十一頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日Hs恰是泵吸入口處真空計(jì)的讀數(shù)，又稱吸上真空高度第四十二頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日為了保證泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不發(fā)生汽蝕，同時(shí)又有盡可能大的吸上真空高度，規(guī)定：[Hs]為允許吸上真空高度Hg≤[Hg]=[Hs]-()第四十三頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日[Hs]值是由制造廠在標(biāo)準(zhǔn)條件（大氣壓為101.325kPa，溫度為20℃）下實(shí)驗(yàn)得出的，當(dāng)泵的使用條件與標(biāo)準(zhǔn)條件不符時(shí)，應(yīng)對(duì)樣本上提供的[Hs]值進(jìn)行修正：[Hs]’=[Hs]+(Hamb-10.33)+(0.24-Hv)第四十四頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日注意，一般臥式泵的安裝高度Hg的數(shù)值，是指泵的軸心線距吸液池液面的高差；大型泵應(yīng)以吸液池液面至葉輪入口邊最高點(diǎn)的距離為準(zhǔn)第四十五頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日三、泵的汽蝕余量（一）有效汽蝕余量表示液體由吸入液面流至泵吸入口（泵進(jìn)口法蘭）處，單位重量（N）的液體所具有的超過(guò)氣化壓強(qiáng)的富裕能量第四十六頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日（二）必需汽蝕余量單位重量(N)液體從泵吸入口流至葉輪葉片進(jìn)口壓強(qiáng)最低處的壓力降落量，稱為必需汽蝕余量，又稱泵的汽蝕余量第四十七頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日（三）允許汽蝕余量汽蝕余量和必需汽蝕余量的關(guān)系[Δh]=Δhmin