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1、第二部分,液体输送机械,本章的基本要求：,了解流体输送设备的作用原理、简单结构、主要性能参数、选型的依据及使用注意事项。要求能根据生产任务的要求和管路特性选择合适的输送设备，并能正确安装使用。（1）了解流体输送设备在生产中的应用及分类；（2）掌握离心泵的基本结构、工作原理、主要特性参数、特性曲线及其应用、流量调节、串并联特性、泵的安装、操作注意事项及选型；（3）了解往复泵、漩涡泵等的工作原理、特性、流量调节方法、安装要点及适应范围等。,本章重、难点,离心泵的基本结构与工作原理主要性能参数特性曲线与工作点,第一节 概 述,为流体提供能量的机械称为流体输送机械。输送液体的机械通称为泵，输送气体的机
2、械通称为风机或压缩机。化工厂中常用的液体输送机械，按其工作原理可分为四类：离心式、往复式、旋转式及流体动力式。本章重点介绍离心泵。,第二节 离心泵,（一）、离心泵的工作原理1、工作前，先向泵壳内灌满水2、启动电机3、排液4、吸液5、气缚现象特点：无自吸能力,（二）、离心泵的基本结构,1、叶轮其作用是将原动机的机械能传给液体，使液体增加静压能和动能。叶轮分为开式、半开式、闭式三种。,（二）、离心泵的基本结构,2、泵壳是离心泵的外壳，它包围旋转的叶轮，其形状呈蜗牛壳形，泵壳的作用是汇集由叶轮抛出的液体，并将其动能转换为静压能，使液体以较高的静压能出去，是离心泵的转能装置3、轴封装置其作用是防止泵壳
3、内液体沿轴漏出，或外界空气漏入泵壳内。常用的轴封装置有填料密封和机械密封,（二）、离心泵的主要性能参数,1、流量Q泵的流量是指单位时间内泵能输送的液体量，以体积流量计。2、压头（扬程）H是指单位重量液体流经泵后所获得的能量，单位米液柱3、轴功率N是指单位时间内由电机供给离心泵的能量，而单位时间内液体从泵获得的能量称为有效功率，以Ne表示。有效功率可以根据泵的压头的流量来计算，Ne=gHQ。4、效率液体从泵得到的功率（有效功率Ne）与泵从电机得到的功率（轴功率N）之比，称为效率。=Ne/N,（三）、离心泵的特性曲线,离心泵特性曲线可由实验测定（如图）实验步骤如下：（1）测定开始时，先将出口阀关闭
4、。（2）然后逐渐开启阀门，改变其流量，测得一系列的流量Q，及其相应的压头H和轴功率N。,（三）、离心泵的特性曲线,将HQ、NQ及Q曲线绘制在同一张坐标纸上，即为一定型号离心泵在一定转数下的特性曲线。1、HQ曲线2、NQ曲线3、Q曲线效率最高点称为额定点，离心泵铭牌上标注的即为该点的额定参数,（三）、离心泵的特性曲线,若输送条件相差较大时，应从以下四个方面来考虑修正：液体的粘度液体的密度叶轮直径变化叶轮转速变化,（四）、离心泵的工作点与流量调节,1、离心泵的工作点（1）管路特性曲线 由柏努利方程式推导出H=A+BQe2，此式表明了流体流经管路时压头H随流量Qe变化的关系。根据此方程式作出的曲线，
5、称为管路特性曲线（2）将离心泵特性曲线中的扬程随流量变化的曲线与管路特性曲线画在同一张图上，则两条曲线有一个交点，此交点就称为离心泵的工作点,（四）、离心泵的工作点与流量调节,2、离心泵的流量调节（1）改变管路特性曲线改变阀门开度优点：操作简单、灵活缺点：阀门关小时，阀门阻力增大，能耗增加，可能使泵偏离高效区工作。此法多用于流量调节幅度不大且经常需要调节的场合。,（四）、离心泵的工作点与流量调节,（2）改变离心泵特性曲线 改变转速 改变叶轮直径优点：在一定范围内可保持泵在高效区域中工作，不增加阀门阻力。缺点：使用不方便，需用变速器等装置，投资增加。一般只有在调节幅度大时才使用此法。,（四）、离
6、心泵的工作点与流量调节,3、离心泵的组合操作（1）并联操作,（四）、离心泵的工作点与流量调节,（2）串联操作,（3）组合方式的选择若管路两端的（Z+P/g）大于泵所能提供的最大压头，则必须用串联,（五）离心泵的安装高度和汽蚀现象,1、离心泵的允许安装高度Hg是指离心泵吸入口与贮槽液面间所允许达到的最大垂直距离。允许安装高度Hg可通过柏努利利方程式确定Hg=（P大-P1）/g-u21/2g-Hf（0-1）,（1）当u21/2g、Hf（0-1）、P大一定时，泵入口处压强越低P1，则Hg可以越大，即泵可安装得离贮槽液面越高（2）当泵入口处压强低到绝对零压（即P1=0）时，忽略动压头u21/2g和能量
7、损失Hf（0-1），则泵的安装高度：Hg=P大/g，与大气压有关离心泵最大允许安装高度为 Zmax=P大/g=101.3*103/1000*9.81=10.33 m液柱,（五）离心泵的安装高度和汽蚀现象,2、汽蚀现象（1）、允许吸上真空度Hs 为了防止气蚀现象的发生，必须使泵入口处的压强大于液体的饱和蒸汽压。习惯上把允许压差下的液柱高度（P0-P入）/g 称为泵的允许吸上真空度Hs允。（2）、允许汽蚀余量h保证不发生汽蚀现象的最小值，称为临界(允许)汽蚀余量(NPSH)c，(NPSH)c=h允=hmix=u21/2g+（P1/g）mix-Pv/g。,（五）离心泵的安装高度和汽蚀现象,3、泵的安
8、装（1）计算的泵的安装高度，在实际安装中要低0.51米 即Z实=Z计-（0.51）（2）若计算出来的Z为负值，则表示泵要安装在贮槽液面以下，此时泵的吸入方式称为注入式。输油的泵一般多为注入式。（3）泵厂生产的油泵进出口均朝上，同时为了减少吸入管阻力损失，吸入管的管径都比排出管大，泵应尽可能靠近液源，缩短吸入管的长度，少拐弯，减少不必要的管件、阀门。,（六）、离心泵的类型和选用,1、常用离心泵及型号介绍（1）水泵用于输送清水及物理、化学性质类似于水的清洁液体（2）油泵（Y）用于输送石油产品（3）耐腐蚀泵（F）用于输送酸、碱等腐蚀性的液体（4）杂质泵（P）用于输送悬浮液及稠厚的浆液,（六）、离心泵
9、的类型和选用,2、离心泵选择的步骤（1）根据所输送的液体的理化性质及操作条件，首先确定泵的类型（2）根据生产任务规定的最大流量定Q和机械能衡算式，由管路情况确定最大流量下的管路所需压头He；如缺少最大流量值时，常取正常流量的倍作为额定流量；（3）根据最大的Qmax和He，根据系列型谱图确定泵的型号（交点落在扇形面内所对应的型号）。所选泵的Q和He应稍大于所需的Q和He；若有几种型号都能满足要求，则选择效率最高的泵。,（六）、离心泵的类型和选用,3、离心泵的安装与运转（1）安装时要低于计算值（2）管路应尽可能地短而直，管子直径还不得小于吸入口的直径，若采用较大直径的管路，应注意变径处不能存在气体
10、，否则会造成气缚现象。（3）准备启动泵前要检查泵的安装是否可靠，地脚螺栓是否牢固，若泵放置较久，还要盘车，检查泵是否能正常转动。（4）检查正常后，启动泵前要灌泵，直到泵壳顶部排气嘴处在打开状态下有液体冒出为止。,（六）、离心泵的类型和选用,（5）启动时要关闭出口阀，等电机正常后再开出口阀调节流量至高效区。（6）停车时，要先关闭出口阀，再停电机，否则压出管中的高压液体可能性反冲入泵内，造成叶轮高速反转，以致损坏。（7）在运转过程中，为了保证密封可靠和使轴不致于过度磨损，要经常检查密封的泄漏情况，还应注意检查有无不正常噪音，压力表是否正常，要定期检查轴承是否过热等。（8）若停车时间较长，应将泵内及
11、管路内的液体放空以免锈蚀和冬天冻结。,二、其他类型的泵,往复泵1、工作原理和主要部件往复泵有自吸作用,往复泵,2、往复泵的输液量 往复泵靠活塞在泵缸左右两端间作往复运动而吸入和压出液体。活塞在两端点间移动的距离称为冲程。活塞往复一次的容积排量，叫冲程容积。3、往复泵的工作点往复泵的工作点仍是泵特性曲线和管路特性曲线的交点其压头只取决于管路系统的实际需要而与流量无关，可见，对于往复泵只要泵的机械强度及原动机功率允许，管路系统需要多高的压头即可提供多高的压头,往复泵的流量调节,往复泵的流量调节通常由三种方法：改变冲程调节法单位时间内活塞往复的次数调节法旁路调节法：一般常采用安装回流支路或称为旁路的办法进行调节必须注意的是排出阀和支路阀不可同时关闭,
