流体输送设备离心泵

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1、《化工原理》多媒体课件化学化工学院第2章流体输送设备2.1离心泵离心泵往复泵输送流体—泵旋转泵计量泵流体输送设备旋涡泵通风机输送气体—风机鼓风机压缩机升高压力（静压能增加）向流体作功以提高其机械能的装置升高位置（位能增加）克服沿途阻力2.1离心泵2.1.1离心泵工作原理和主要部件2.1.2离心泵的基本方程式2.1.3离心泵的主要性能参数和特性曲线2.1.4离心泵的气蚀现象和允许安装高度2.1.5离心泵的工作点和流量调节2.1.6离心泵的类型、选择和使用2.1.1离心泵工作原理和主要部件1.工作原理开动前----灌满液体----开动后—叶轮旋转----产生离心力----液体由叶

2、轮中心抛向外周----压力增加----以15～25m/s高速流入泵壳----壳内减速----动能转化为压力能----排出----进入排出管路。气缚---离心泵启动时,如果泵内存有空气,由于气体密度很低,因而叶轮中心区所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内,虽启动离心泵也不能输送液体。灌泵与底阀、滤网、调节阀。2.主要部件（1）叶轮开式心脏部件—叶轮半开式闭式平衡孔—叶轮后盖板上钻有小孔，以把后盖板前后的空间连通起来。（2）泵壳-蜗壳（能量转化装置）离心泵主要由叶轮和泵壳组成。泵壳内必须先充满液体，叶轮高速旋转，把液体甩向叶轮外缘。高速度产生高动能。由于泵壳通道，设计成逐渐扩

3、大的形状，高速流体逐渐减速。由动能转变为压强能，表现为具有高压的液体。（3）轴封装置离心泵原理的动画2.1.2离心泵的基本方程式1-1和2-2截面列柏努利方程1.压头的定义2.理论压头理论压头—在理想情况下离心泵可能达到的最大压头。HT∞=f(Q)≡f（泵结构、尺寸、转速、Q）假设①叶轮无厚度，数目无限多（无倒流记录）；②理想液体（液体无粘度，无阻力损失）。C1点1的绝对速度沿叶片切线方向运动ω1，圆周速度u1与旋转圆周相切．C2点2的绝对速度　沿叶片切线方向运动ω２；圆周速度u２与旋转圆周相切．流动角β：相对速度与圆周速度反方向延线的夹角．α表示绝对速度与圆周速度两矢量之间

4、的夹角．α及β的大小与叶片的形状有关．速度三角形中各速度间的数量关系满足余弦定理．叶片的形状影响液体在泵内的流动情况以及离心泵的性能.3.离心泵基本方程式的推导叶片进口与出口之间应用柏努利方程离心泵基本方程式的讨论：（1）流量（2）HT∞与β2之间的关系（3）β2的选择（4）理论流量（5）液体的密度由离心泵的基本方程式可知,离心泵的理论压头与液体的密度无关。（6）离心泵的实际压头和实际流量①叶片间的环流损失压头损失②阻力损失③冲击损失2.1.3离心泵的主要性能系数与特性曲线这是工厂水泵房。泵的流量多大？能将流体送到多高的位置，即泵的压头多少？消耗多大功率？机械效率多少？它们之

5、间的关系如何？等等。工厂水泵房泵性能实验原理图。泵的流量，压头，功率，效率之间的关系，可以用实验方法测得。在这套实验装置中，水是循环的，水泵前后安装了真空表和压力表，还有流量计和电功率表。改变水的流量，读得真空表，压力表，功率表数据，即为一组数据。读10—15组数据，就可以得到泵性能曲线。这是泵性能测定装置，它既可以测定泵性能曲线，还可以测定管道阻力系数。泵性能实验装置1.离心泵的主要性能参数转速n流量Q压头（扬程）Hn一定，Q可调，H、N、η=f（Q）轴功率N铭牌上的数值是最高效率下的性能效率η气蚀余量（1）压头（扬程）H和流量Q实验测定1-1、2-2两截面（2）效率容积损

6、失机械损失水力损失（3）轴功率N轴功率N：泵轴所需功率有效功率Ne：液体从叶轮获得的能量，效率η：N>Ne传动效率：η传=N/N电配套电机功率N电=N/η传2.离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线一般由H-Q、N-Q及η-Q三条曲线组成。(1)H－Q曲线压头H，流量Q(2)N－Q曲线N，当流量Q(3)η－Q曲线Q，η极大值Q，η离心泵工作点在最高效率点附近工作。3.离心泵性能的改变和换算（1）密度的影响Q与ρ无关H－Q不变H与ρ无关η－Q不变N与ρ成正比N-Q变化（2）粘度的影响粘度>，Σhf，H，Q，η，N当运动粘度ν<20cSt（历沲）,2×10-5m2/s不进行修正当运动

7、粘度ν>20cSt（历沲），2×10-5m2/s用简图修正Q’=CQQH’=CHHη’=Cηη查图2-14与2-15求CQ、CH、Cη（3）转速的影响比例定律1、2、3次方Q’/Q=n’/nH’/H=（n’/n）2N’/N=（n’/n）3（4）叶轮直径影响切割定律：叶轮外周切割使D2变小，1、2、3、次方D2减小，b2增大,Q’/Q=（D2’/D2)1D2b2=D2’b2’H’/H=(D2’/D2)2N’/N=(D2’/D2)32.1.4离心泵的气蚀现象与允许安装高度1.离心泵的气蚀现象吸入液体，泵入口