化工原理(离心泵)讲稿

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1、第二章流体输送机械第一节液体输送机械2-1-1离心泵离心泵的操作原理、构造与类型离心泵的主要性能参数与特性曲线离心泵的气蚀现象与允许吸上高度离心泵的工作点与流量调节2-1-2其他类型的泵2021/6/10流体输送机械：向流体作功以提高流体机械能的装置。1.输送液体的机械通称为泵；例如：离心泵、往复泵、旋转泵和漩涡泵。2.输送气体的机械按不同的工况分别称为:通风机、鼓风机、压缩机和真空泵。3.按工作原理可分为：离心式正位移式(容积式)：往复式、旋转式其它（如喷射式）2021/6/102-1-1离心泵2021/6/10一

2、．离心泵的操作原理、构造与类型1、操作原理由若干个弯曲的叶片组成的叶轮置于具有蜗壳通道的泵壳之内。叶轮紧固于泵轴上泵轴与电机相连，可由电机带动旋转。2021/6/10吸入口位于泵壳中央与吸入管路相连，并在吸入管底部装一止逆阀。泵壳的侧边为排出口，与排出管路相连，装有调节阀。离心泵的工作过程：开泵前，先在泵内灌满要输送的液体。开泵后，泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力。液体在此作用下，从叶轮中心被抛向叶轮外周，压力增高，并以很高的速度（15-25m/s）流入泵壳。2021/6/10在蜗形泵壳中由于流道的不断扩大，液体的

3、流速减慢，使大部分动能转化为压力能。最后液体以较高的静压强从排出口流入排出管道。泵内的液体被抛出后，叶轮的中心形成了真空，在液面压强（大气压）与泵内压力（负压）的压差作用下，液体便经吸入管路进入泵内，填补了被排除液体的位置。离心泵之所以能输送液体，主要是依靠高速旋转叶轮所产生的离心力，因此称为离心泵。2021/6/102021/6/10离心泵原理的动画2021/6/10气缚离心泵启动时，如果泵壳内存在空气，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，叶轮中心处产生的低压不足以造成吸上液体所需要的真空度

4、，这样，离心泵就无法工作，这种现象称作“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。此外，在离心泵的出口管路上也装一调节阀，用于开停车和调节流量。2021/6/10按离心泵的不同用途可分为水泵输送清水和物性与水相近、无腐蚀性且杂质很少的液体的泵,（B型）耐腐蚀泵接触液体的部件（叶轮、泵体）用耐腐蚀材料制成。要求：结构简单、零件容易更换、维修方便、密封可靠、用于耐腐蚀泵的材料有：铸铁、高硅铁、各种合金钢、塑料、玻璃等。（F型）油泵输送石油产品的泵，要求密封完善。（Y型）杂质泵输送含有固体颗粒的悬浮液、稠

5、厚的浆液等的泵，又细分为污水泵、砂泵、泥浆泵等。要求不易堵塞、易拆卸、耐磨、在构造上是叶轮流道宽、叶片数目少。2021/6/10二．离心泵的主要性能参数与特性曲线1、离心泵的性能参数1）离心泵的流量指离心泵在单位时间里排到管路系统的液体体积，一般用Q表示，单位为m3/s。又称为泵的送液能力。2）离心泵的压头泵对单位重量的液体所提供的有效能量，以H表示，单位为m。又称为泵的扬程。2021/6/10离心泵的压头取决于：泵的结构（叶轮的直径、叶片的弯曲情况等）转速n流量Q，如何确定转速一定时，泵的压头与流量之间的关系呢？实

6、验测定2021/6/10H的计算可根据b(进)、c(出)两截面间的柏努利方程：离心泵的压头又称扬程。必须注意，扬程并不等于升举高度△Z，升举高度只是扬程的一部分。2021/6/103）离心泵的效率离心泵输送液体时，通过电机的叶轮将电机的能量传给液体。在这个过程中，不可避免的会有能量损失，也就是说泵轴转动所做的功不能全部都为液体所获得，通常用效率η来反映能量损失。这些能量损失包括：容积损失:泵的液体泄漏所造成的水力损失:液体的摩擦阻力和局部阻力损失机械损失:泵轴与轴承,泵轴与填料物之间的摩擦泵的效率反应了这三项能量损失

7、的总和，又称为总效率。与泵的大小、类型、制造精密程度和所输送液体的性质有关2021/6/104）轴功率及有效功率轴功率：电机输入离心泵的功率,用N表示，N=IU单位为J/s,或W、KW有效功率：排送到管道的液体从叶轮获得的功率，用Ne表示轴功率和有效功率之间的关系为：有效功率可表达为轴功率可直接利用效率计算2021/6/102、离心泵的特性曲线离心泵的H、N、η都与离心泵的Q有关，它们之间的关系由确定离心泵压头的实验来测定，实验测出的一组关系曲线：——离心泵的特性曲线注意：特性曲线随转速而变。各种型号的离心泵都有本身

8、独自的特性曲线，但形状基本相似，具有共同的特点2021/6/102021/6/101）H～Q曲线：表示泵的压头与流量的关系，离心泵的压头普遍是随流量的增大而下降（流量很小时可能有例外）2）N～Q曲线：表示泵的轴功率与流量的关系，离心泵的轴功率随流量的增加而上升，流量为零时轴功率最小。离心泵启动时，应关闭出口阀，使启动电流最小，以保护电机。3）η