化工原理课件 流动传输 223-5.ppt

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1、2.2.3、离心泵的工作点与流量调节1、管路特性曲线与泵的工作点1）管路特性曲线管路特性曲线流体通过某特定管路时所需的压头与液体流量的关系曲线。在截面1-1´与2-2´间列柏努利方程式，并以1-1´截面为基准水平面，则液体流过管路所需的压头为：式中：上式简化为而令——管路的特性方程2）离心泵的工作点离心泵的特性曲线与管路的特性曲线的交点M，就是离心泵在管路中的工作点。在特定管路中输送液体时，管路所需的压头随所输送液体流量qv的平方而变M点所对应的流量qve和压头He表示离心泵在该特定管路中实际输送的流量和提供的压头。2、离心泵的

2、流量调节1）改变出口阀开度——改变管路特性曲线阀门关小时：管路局部阻力加大，管路特性曲线变陡，工作点由原来的M点移到M1点，流量由QM降到QM1；当阀门开大时：管路局部阻力减小，管路特性曲线变得平坦一些，工作点由M移到M2流量加大到QM2。优点：调节迅速方便，流量可连续变化；缺点：流量阻力加大，要多消耗动力，不经济。2）改变泵的转速——改变泵的特性曲线若把泵的转速提高到n1：则H~Q线上移，工作点由M移至M1，流量由QM加大到QM1；若把泵的转速降至n2：则H~Q线下移，工作点移至M2,流量减小到QM2优点：流量随转速下降而减小

3、，动力消耗也相应降低；缺点：需要变速装置或价格昂贵的变速电动机，难以做到流量连续调节，化工生产中很少采用。——改变n、切割叶径操作性问题计算举例例2某离心泵工作转速为n=2900r.p.m.（转/min），其特性曲线方程为。当泵的出口阀全开时，管路特性曲线方程为，式中qV的单位为m3/h，H及He的单位均为m。求：（1）阀全开时，泵的输水量为多少？（2）要求所需供水量为上述供水量的75%时：a．若采用出口阀调节，则节流损失的压头为多少m水柱？b．若采用变速调节，则泵的转速应为多少r.p.m.？解：（1）qVqVHHe(2)

4、a.采用调节出口阀门的方法节流损失泵特性曲线方程管路特性曲线方程b.采用调节转速的方法qVqV注意：以下解法错误!!!，因为新旧工作点为非等效率点。泵特性曲线方程管路特性曲线方程新转速下泵的特性曲线方程为：3、离心泵的并联和串联1）串联组合泵的特性曲线两台相同型号的离心泵串联组合，在同样的流量下，其提供的压头是单台泵的两倍。1、串联2）并联组合泵的特性曲线两台相同型号的离心泵并联，若其各自有相同的吸入管路，则在相同的压头下，并联泵的流量为单泵的两倍。2、并联3）离心泵组合方式的选择对于低阻输送管路a，并联组合泵流量的增大幅度大

5、于串联组合泵；对于高阻输送管路b，串联组合泵的流量增大幅度大于并联组合泵。低阻输送管路----并联优于串联；高阻输送管路----串联优于并联。离心泵的组合操作举例例2-4用两台泵向高位槽送水，单泵的特性曲线方程为H=25-1×106Ｑ2，管路特性曲线方程为He＝10＋1×１05Ｑe2(两式中Q的单位为m3／s，Ｈ的单位为m)。求：两泵并、串联时的流量及压头。解：①单泵时：H＝25-１×106Q2＝10+1×105Q2故：Q＝3.69×10-3m3/s，H＝11.36m②并联时：H不变，Q′＝2Q，Q＝Q′/2即每台泵流量Q

6、为管中流量Q′的1/2。故：H′＝25-1×106×(Ｑ′/2)2=10+1×105Ｑ′２∴Q′＝6.55×10-3m3／s，H′＝14.29m③串联时，H″＝2H，Q″＝Q，H＝H″/2，即每台泵提供的压头仅为管路压头的1/2，故泵特性曲线方程为：H″/2＝25-1×106Ｑ″2即：H″＝50-2×106Ｑ″2由：H″＝50-2×106Ｑ″2＝10＋1×105Ｑ″2得：Q″=4.36×10-3m3/s，H″=11.9m2.2.4离心泵的气蚀余量与安装高度[实例]某厂为保证全厂的淡水供应，挖了一口12m深

7、的井，在井边安装了一台水泵，但启动后，却怎么也打不上水，后来挖了一个台阶，把泵往下放了5m，泵顺利运转起来。[分析]离心泵及工作条件，管路情况皆确定后，可由工作点确定流量。工作点的确定，并没有对安装高度作任何限制。如图：不同的安装高度可以有同一的工作点。1.离心泵的气蚀现象2.离心泵的抗气蚀性能a.离心泵的气蚀余量b.离心泵的允许吸上真空度3.离心泵的允许安装（吸上）高度2.2.4离心泵的气蚀现象与安装高度当泵叶片入口附近的最低压强等于或小于输送温度下液体饱和蒸汽压时，部分液体将在该处汽化并产生的汽泡，被液流带入叶轮内压力较高处

8、凝结或破裂。由于凝结点处产生瞬间真空，造成周围液体高速冲击该点，产生剧烈的水击。气蚀现象现象：噪声大、泵体振动，流量、压头、效率都明显下降。严重时，泵不能正常工作防止措施：把离心泵安装在恰当的高度位置上，确保泵内压强最低点处的静压超过工作温度下被输送液体的饱和蒸