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1、南京科技职业学院,应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,项目三：泵与风机的选用,南京科技职业学院应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,分项目一：离心泵的选用,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,离心泵的结构类型与工业应用,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,离心泵在化工生产中的应用,“一开
2、一备”,向流体补充能量,将流体由低能位送往高能位,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,泵 房,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,离心泵的主要部件,叶轮：,612片后弯叶片,作用:利用叶轮的高速旋转，将原动机的机械能传递给液体。是离心泵的心脏部件。,种类:按结构分，有开式、半开式和闭式；按吸液方式分，有单吸式和双吸式。,“附属”：轴向推力、平衡孔,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教
3、学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,叶 轮,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,叶轮的吸液方式,单吸,双吸,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,泵壳：（蜗壳）,作用:汇集流体、能量转换,外 观,无导轮,有导轮,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送
4、设备操作与控制课程,轴封装置：泵轴和泵壳之间的密封,作用:防止泵内高压液体沿轴外漏、防止外界空气反向漏入泵内。,不良因素,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,密封类型:填料密封、机械密封,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,很有用,很有用,流程示意图：,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程
5、,离心泵的工作原理,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,出口高压的形成：叶轮：泵启动后，泵轴带动叶轮以及其中的液体一起高速旋转。在离心力的作用下，液体自叶轮中心被抛向外周的过程中获得动能(1525m/s)和静压能。泵壳：依靠自身特殊的形状，在流体顺着蜗壳形通道流动的过程中，将部分动能转换为静压能。,入口低压：当液体被叶轮从中心抛向外周时，在叶轮中心处形成了低压区。在压强差的作用下，液体被源源不断地吸入泵内。,只要叶轮不断地转动，液体就可以连续不断地被吸入和排出。,南京科技职业学院职业教育应用
6、化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,出口高压的形成：叶轮：泵启动后，泵轴带动叶轮以及其中的液体一起高速旋转。在离心力的作用下，液体自叶轮中心被抛向外周的过程中获得动能(1525m/s)和静压能。泵壳：依靠自身特殊的形状，在流体顺着蜗壳形通道流动的过程中，将部分动能转换为静压能。,入口低压：当液体被叶轮从中心抛向外周时，在叶轮中心处形成了低压区。在压强差的作用下，液体被源源不断地吸入泵内。,只要叶轮不断地转动，液体就可以连续不断地被吸入和排出。,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院
7、,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,“气缚”现象：离心泵启动时，若泵内存有空气，由于空气密度很低，旋转后产生的离心力小。因而叶轮中心区所形成的低压不够低，不足以将贮槽内的液体吸入泵内；同时，流体通过叶轮获得的动能、静压能不够多，使得泵出口高压不够高，不能将流体送至目标位置。这种情况下，虽然启动泵也不能正常输送流体。不具备“自吸能力”。,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,“气缚”现象：表现在：出口压力趋向于零，压出管路中流量为零。预防：启动前，“灌满泵”底阀运行时
8、，泵壳、各连接处密封，不漏气密封流体在泵内不“汽化”,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,防液流走,灌泵:开进口阀微开出口阀灌满泵关闭出口阀,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,灌泵方法：打开进口阀1微开出口阀2关闭出口阀2,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,离心泵的性能,南京科技职业
9、学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,离心泵的性能参数,描述离心泵本身性能的一组物理量,1、叶轮转速n：10003000r/min，最常见2900r/min。,2、流量：离心泵在单位时间内排到管路系统的液体体积，以q表示。单位为L/s或m3/h。,3、扬程：液体通过泵后，泵给予1N液体的有效能量，以H表示，单位为m，扬程又称为压头。,4、轴功率：离心泵运转时泵轴所需的功率称为轴功率。以符号N表示，单位为W或kW 。,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用
10、化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,5、效率：泵在运转时，由于机械摩擦损失、水力损失和容积损失消耗了一部分能量，使得泵轴所作的功要大于液体所获得的能量。将离心泵的有效功率与轴功率之比值称为泵的总效率，用符号表示。表达式为,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,离心泵的特性曲线,一定转速下由厂商提供测定条件一般为20清水,南京科技职业学院职业应用化工技术专业教学资源库流体输送设备,南京科技职业学院,职业应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,1、Hq：H随q增大而下降。,
11、2、Nq：N随q的增大而上升。离心泵启动时应关闭泵的出口阀，可减小启动电流，以保护电机。,3、q： q=0时=0，有最高效率点（设计点），离心泵要在最高效率区工作，工程上规定最高效率的92%以上的区域为最高效率区。,4、离心泵铭牌上所标出的性能参数指的是泵运行在最高效率点下的性能。,讨论:,南京科技职业学院职业应用化工技术专业教学资源库流体输送设备,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,影响离心泵特性的因素 （1）液体的性质 液体的密度 液体的密度对离心泵的扬程、流量和效率没有影响，轴功率随所输送的液体密度增加而增大，成正比关系。 离心泵的出口压强与密
12、度成正比。 液体的粘度 液体粘度的增大，泵的流量、扬程和效率均减小，而轴功率增大。当液体的运动粘度大于20cst时，离心泵的性能要进行修正。,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,（2）离心泵的转速,离心泵的特性曲线是在一定的转速下测定的，当转速发生改变时，泵的流量、扬程、轴功率和效率也随之改变。 当液体粘度不大，转速变化小于20%时，可认为泵的效率不变，此时泵的流量、扬程和轴功率与转速n之间的关系可近似用比例定律表达,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学
13、院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,（3）叶轮的直径 若将同一型号离心泵的叶轮“切割”减小，泵的流量、扬程、轴功率和效率均发生变化，当叶轮直径变化不大于20%，而转速不变时，叶轮直径与流量、扬程、轴功率之间近似关系可用切割定律表示,式中 Q、H、N叶轮直径为D时泵的性能； Q、H 、N叶轮直径为D 时泵的性能。,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,离心泵的安装高度,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术
14、专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,（一）汽蚀现象 离心泵的汽蚀现象见汽蚀 。 “汽蚀”产生的原因 当叶轮内缘叶片入口处压强等于或低于输送温度下液体的饱和蒸气压，引起部分液体汽化。含有气泡的液体进入叶轮后，因压强升高而迅速凝聚，气泡消失产生了局部真空，周围液体高速冲向气泡中心，造成冲击和震动。 “汽蚀”的影响 汽蚀发生时，泵的流量、压头下降，泵体震动有噪音，严重时由于将导致叶轮损坏。以至泵不能正常工作。,“汽蚀”的防止 减小离心泵进口管路的阻力，确定适当的安装高度，合适的流体输送温度。,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业
15、教学资源库流体输送设备操作与控制课程,（二）汽蚀余量 1、临界汽蚀余量和必需汽蚀余量 泵刚发生汽蚀时，泵入口液体的总压头超出液体饱和蒸气压头的富余量称为临界汽蚀余量，用（NPSH）c表示，单位为m。表达式为,式中 p1min刚发生汽蚀时，泵入口处最低压强，Pa； pv输送温度下液体的饱和蒸气压，Pa ； u1 泵入口管内液体的流速，m/s； 输送温度下液体的密度，kg/m3。,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,临界汽蚀余量的数值由实验测定。按国家有关标准，将所测定的（NPSH）c 加上一定
16、的安全量作为必需汽蚀余量（NPSH）r ，并列入泵产品样本以供查用。必需汽蚀余量是指：泵在工作时不产生汽蚀现象所必须具有的富余能量 。 2、装置汽蚀余量 为使泵在工作时不发生汽蚀，泵进口处液体的静压头与动压头之和超出操作温度下液体饱和蒸气压头的富余量，称为装置汽蚀余量，用（NPSH）a ，单位为m。表达式为,式中 p1泵正常工作时入口处压强，Pa。（绝对压强）,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,为了保证泵安全运行，按国家有关标准装置汽蚀余量要大于必需汽蚀余量0.3m以上，即,输送清水时：,
17、输送工艺流体时：,（三）离心泵安装高度 离心泵允许安装高度又称为允许吸上高度，指的是泵吸入口与吸入贮槽液面之间允许的最大垂直距离。 对离心泵的吸液示意图中贮槽的液面0-0与泵入口1-1两截面列柏努利方程式,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,所以,若贮槽上方与大气相通，p0为当地大气压强 pa，则有,离心泵的实际安装高度必须等于或低于允许安装高度，否则，在操作时将有发生汽蚀的危险。 补充例题,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专
18、业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,离心泵的选用,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,离心泵的类型 1、 清水泵 常用清水泵为单级单吸式，其系列代号为“IS”，结构见IS型单级单吸离心泵结构图，实物外形见单级单吸离心泵 。型号表示如下：以IS80-65-160 为例其中 IS国际标准单级单吸清水泵； 80泵吸入口直径（mm）； 65泵排出口直径（mm）； 160叶轮的名义尺寸（mm）。 若要求提供较高压头，可采用多级泵，其系列代号为“D”， 结构和实物外形见多级泵原理。 若要求流量很大，
19、可采用双吸式离心泵，系列代号为“Sh”。见IS型离心泵性能表和型谱图 2、 耐腐蚀泵 单级单吸悬臂式化工流程泵，其系列代号为“IH”，它是取代原“F”型耐腐蚀泵的换代产品。,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,泵的型号 IH50-32-160A其中 IH国际标准单级单吸化工流程泵； 50泵吸入口直径（mm）； 32泵排出口直径（mm）；160叶轮的名义尺寸（mm）； A叶轮直径第一次切割。 3、油泵 用以输送不含固体颗粒的石油产品，国产油泵系列代号为“Y”，也有单吸和双吸、单级和多级之分。其
20、型号表示如下： DY6-252 其中 DY多级单吸离心油泵； 6泵设计点流量（m3/h）； 25泵设计点单级扬程值； 2叶轮级数。,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,南京科技职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送设备操作与控制课程,离心泵的选用 离心泵的选用，通常可按下列原则进行：（1）根据被输送液体的性质和操作条件，初步确定离心泵的类型； （2）根据具体管路提出的流量和扬程的要求确定离心泵的型号；（3）若有几种型号的泵同时在较高效率范围内满足管路的具体要求，则应按效率较高，和（NPSH）r较小的原则选择一个型号。 补充例题,南京科技职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库流体输送,
