第2章 流体输送设备

1、第二章第二章 流体输送设备流体输送设备 2 1. 1. 本章学习的目的本章学习的目的 通过学习，了解制药化工中常用的流体输送机通过学习，了解制药化工中常用的流体输送机 械的基本结构、工作原理及操作特性，以便根据生械的基本结构、工作原理及操作特性，以便根据生 产工艺要求，合理地选择和正确使用输送机械，并产工艺要求，合理地选择和正确使用输送机械，并 使之在高效率下可靠运行。使之在高效率下可靠运行。 2. 2. 本章重点掌握的内容本章重点掌握的内容 离心泵的基本结构、工作原理、操作特性、安离心泵的基本结构、工作原理、操作特性、安 装及选型。装及选型。 第二章第二章 流体输送机械流体输送机械 概述概述

2、 3 低压低压 高压高压 低处低处 高处高处 近处近处 远处远处 流体物性不同流体物性不同 操作条件各异操作条件各异 对于这些情况，都必须通过向流体提供机械对于这些情况，都必须通过向流体提供机械 能的方法来实现。向流体提供机械能的设备称为能的方法来实现。向流体提供机械能的设备称为 流体输送机械。流体输送机械。 生产过程中的流体输送一般有以下几种情况：生产过程中的流体输送一般有以下几种情况： 4 概述概述 流体输送设备分类：流体输送设备分类： 输送液体输送液体泵泵(pumps)(pumps) 输送气体输送气体通风机、鼓风机、压缩机通风机、鼓风机、压缩机 及真空泵及真空泵 按流体类型按流体类型 按

3、工作原理按工作原理 动力式：借助于高速旋转的叶轮使流体获得动力式：借助于高速旋转的叶轮使流体获得 能量。包括能量。包括离心泵离心泵、轴流式输送机械、轴流式输送机械 容积式：利用活塞或转子的挤压使流体升压容积式：利用活塞或转子的挤压使流体升压 以获得能量。包括往复式、旋转式输送机械以获得能量。包括往复式、旋转式输送机械 流体作用式：依靠能量转换原理以实现输送流体作用式：依靠能量转换原理以实现输送 流体任务。如喷射泵流体任务。如喷射泵 5 第一节第一节 离心泵离心泵 6 化工原理化工原理课件课件第二章第二章 流体输送设备流体输送设备 基本结构基本结构 固定的泵壳固定的泵壳 旋转的叶轮旋转的叶轮 第

4、一节第一节 离心泵离心泵 7 第一节第一节 离心泵离心泵 一、离心泵的主要部件一、离心泵的主要部件 1.1.叶轮叶轮 作用作用传递能量传递能量 结构结构前弯叶片、前弯叶片、后弯叶片后弯叶片、径向叶片、径向叶片 类型类型 开式、半闭式和闭式开式、半闭式和闭式 单吸式和双吸式单吸式和双吸式 吸入方式吸入方式 8 第一节第一节 离心泵离心泵 一、离心泵的主要部件一、离心泵的主要部件 9 双吸式：双吸式：吸液量大吸液量大 无轴向推力无轴向推力 第一节第一节 离心泵离心泵 二、离心泵的主要部件二、离心泵的主要部件 双吸双吸单吸单吸 10 2.2.泵壳泵壳 汇集液体，转能装置汇集液体，转能装置 3.3.导

5、轮导轮未装导轮未装导轮装导轮装导轮 第一节第一节 离心泵离心泵 一、离心泵的主要部件一、离心泵的主要部件 吸入口：位于壳中央，与吸吸入口：位于壳中央，与吸 入管相接，装有底阀，防止入管相接，装有底阀，防止 液体倒流液体倒流 排出口：位于泵壳外缘切线排出口：位于泵壳外缘切线 方向方向 可减少能量损失可减少能量损失 11 第一节第一节 离心泵离心泵 一、离心泵的主要部件一、离心泵的主要部件 4.4.泵轴泵轴 电机与叶轮的连接部分，传送机械能，转动时承电机与叶轮的连接部分，传送机械能，转动时承 受很大的扭矩受很大的扭矩 5.5.轴封轴封 作用作用防止漏液防止漏液 类型类型填料密封或机械填料密封或机械

6、( (高高) )密封密封 12 第一节第一节 离心泵离心泵 二、离心泵的工作原理二、离心泵的工作原理 1.1.工作原理工作原理 叶轮中部低压叶轮中部低压 液体吸入液体吸入 灌泵灌泵 叶轮高叶轮高 速旋转速旋转 离心作用离心作用 静压能和动能静压能和动能 叶轮叶轮 外缘外缘 流道扩大流道扩大 动能动能 静压能静压能 液体排出液体排出 排液过程排液过程 吸液过程吸液过程 泵壳泵壳 13 2.2.气缚现象气缚现象air bindingair binding 启启动动时时泵泵内内需需灌灌满满液液体体 气气缚缚现现象象 不不能能启启动动无无自自吸吸液液能能力力离离心心作作用用小小若若泵泵内内存存留留空空

7、气气 装设底阀装设底阀 ( (单向止逆阀单向止逆阀) ) 第一节第一节 离心泵离心泵 二、离心泵的工作原理二、离心泵的工作原理 预防气缚现象方法预防气缚现象方法： (1)在泵壳和吸入管内充满液体排除气体在泵壳和吸入管内充满液体排除气体; (2)将泵安装在液面下方将泵安装在液面下方。 第一节第一节 离心泵离心泵 三、离心泵的主要性能参数与特性曲线三、离心泵的主要性能参数与特性曲线 14 1.1.主要性能参数主要性能参数 2B312B31型离心泵铭牌上标注的参数型离心泵铭牌上标注的参数 型号型号2B312B31流量流量20m20m3 3/h/h扬程扬程30.8m30.8m允许吸上真空度允许吸上真空

8、度7.2m7.2m 转速转速 2900r/min2900r/min 效率效率6464轴功率轴功率2.6kW2.6kW重量重量363N363N 注：铭牌参数为泵在最高效率时的主要性能参数（最佳工注：铭牌参数为泵在最高效率时的主要性能参数（最佳工 况参数或额定参数）况参数或额定参数） 15 第一节第一节 离心泵离心泵 三、离心泵的主要性能参数与特性曲线三、离心泵的主要性能参数与特性曲线 (1)(1)流量流量Q Q: : 单位时间由泵排入管路的液体体积，单位时间由泵排入管路的液体体积， m m3 3/s /s 、 m m3 3/h/h等等 Q Q与泵的结构、尺寸（叶轮直径与宽度）、与泵的结构、尺寸（

9、叶轮直径与宽度）、 转速等有关转速等有关, ,实际流量还与管路特性有关。实际流量还与管路特性有关。 16 (2)(2)扬程扬程或压头或压头H H: :供给供给1N1N液体的有效机械能，液体的有效机械能，m m 第一节第一节 离心泵离心泵 三、离心泵的主要性能参数与特性曲线三、离心泵的主要性能参数与特性曲线 H H与泵的结构、转速和流量有关。与泵的结构、转速和流量有关。 扬程扬程与与升扬高度升扬高度的区别：的区别： 21 2 22 2 2 11 1 22 f H g u g P ZH g u g P Z 21 2 1 2 212 12 2 f H g uu g PP ZZH 升扬高度升扬高度 1

10、7 (4)(4)轴功率轴功率N N: :泵轴从电机上得到的功率。泵轴从电机上得到的功率。W W (3)(3)有效功率有效功率N Ne e: :单位时间液体从泵获得到的能量，单位时间液体从泵获得到的能量，W W HgQwWN see 第一节第一节 离心泵离心泵 三、离心泵的主要性能参数与特性曲线三、离心泵的主要性能参数与特性曲线 e NN N Ne 18 能量损失：能量损失： 容积损失容积损失 漏液；漏液； 机械损失机械损失 机械摩擦；机械摩擦； 水力损失水力损失 液体摩擦及局部阻力；液体摩擦及局部阻力； (5)(5)效率效率: : 无因次无因次,%100 N N e kW HQHgQN N e

11、 102 第一节第一节 离心泵离心泵 三、离心泵的主要性能参数与特性曲线三、离心泵的主要性能参数与特性曲线 小型泵的效率一般为小型泵的效率一般为50-7050-70，大型泵的效率可达，大型泵的效率可达9090左右左右 19 化工原理化工原理课件课件第一章第一章 流体流动流体流动 化工原理化工原理课件课件第二章第二章 流体输送设备流体输送设备 2.2.特性曲线特性曲线 实验测定实验测定 泵性能实验装置示意图 第一节第一节 离心泵离心泵 三、离心泵的主要性能参数与特性曲线三、离心泵的主要性能参数与特性曲线 20 (1)HQ线线: Q,H (3)Q线线: Q,先先后后 (2)NQ线线: Q, N Q

12、=0N=Nmin 0 Q=0H0 最高点最高点 设计点设计点 第一节第一节 离心泵离心泵 三、离心泵的主要性能参数与特性曲线三、离心泵的主要性能参数与特性曲线 design point 泵的高效率区：泵的高效率区：最高效率的最高效率的92左右左右 。 21 例：吸入管内径例：吸入管内径100mm,100mm,排出管内径排出管内径80mm,80mm,两测压口间两测压口间 垂直距离为垂直距离为0.5m0.5m。转速。转速2900r/min,2900r/min,以以2020o oC C清水为介清水为介 质测得流量为质测得流量为1515L L/s;/s;泵出口泵出口 表压为表压为2.552.55 10

13、105 5Pa,Pa,入口真空度入口真空度 为为2.672.67 10104 4Pa;Pa;电动机输入功率电动机输入功率 6.2kW,6.2kW,泵由电动机直接带动泵由电动机直接带动, , 电动机效率电动机效率93%93%。求泵的压头。求泵的压头, , 轴功率和效率。轴功率和效率。 第一节第一节 离心泵离心泵 三、离心泵的主要性能参数与特性曲线三、离心泵的主要性能参数与特性曲线 解：解： 21 , 2 2 2 2 2 1 1 1 22 f H g u g p ZH g u g p Z (1)(1)求求H H 22 0 21 , f H 第一节第一节 离心泵离心泵 三、离心泵的主要性能参数与特性

14、曲线三、离心泵的主要性能参数与特性曲线 2 1 1 4 d Q u m/s98. 2 4 2 2 2 d Q u ZZ2 2-Z-Z1 1=0.5m,=0.5m, p p1 1=-2.67=-2.67 10104 4Pa(Pa(表表) )， d d1 1=0.1m=0.1m，d d2 2=0.08m=0.08m， 21 2 1 2 212 12 2 f H g uu g pp ZZH p p2 2=2.55=2.55 10105 5Pa(Pa(表表),), m/s91. 1 1 . 014. 3 10154 2 3 23 (2)(2)求求N N N= NN= N输入 输入 电机 电机 传 传

15、(3)(3)求求 N gQH 第一节第一节 离心泵离心泵 三、离心泵的主要性能参数与特性曲线三、离心泵的主要性能参数与特性曲线 m5 .29 81. 92 91. 198. 2 81. 91000 1067. 21055. 2 5 . 0 2245 H =6.2=6.2 0.930.93 100%=5.77kW100%=5.77kW %2 .75 100077. 5 81. 910005 .291015 3 影响因素流量(Q) 扬程(H)效率() 轴功率(N) 24 2 1 2 1 n n Q Q 2 1 2 1 N N 2 2 1 2 1 )( n n H H 3 2 1 2 1 n n N

16、 N 2 1 2 1 D D Q Q 2 2 1 2 1 D D H H 3 2 1 2 1 D D N N 第一节第一节 离心泵离心泵 四、四、离心泵性能的改变与换算离心泵性能的改变与换算 物物 性性 密度密度 粘度粘度 泵泵 转速转速 变化变化20% 叶轮直径叶轮直径 变化变化20% 无关无关无关无关无关无关 近似不变近似不变 近似不变近似不变 比例定律比例定律 切割定律切割定律 25 操作温度下操作温度下, ,液液 体的饱和蒸汽压体的饱和蒸汽压 vk pp 当当 气化气化 气泡气泡 叶轮中部叶轮中部 ( (低压区低压区) ) 叶轮外缘叶轮外缘 ( (高压区高压区) ) 气泡气泡 破裂破裂

17、 冲 击冲 击 叶轮叶轮 泵损害泵损害 1.1.离心泵的气蚀现象离心泵的气蚀现象cavitationcavitation 第一节第一节 离心泵离心泵 五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度 26 2.2.泵的允许安装高度泵的允许安装高度 installing highinstalling high 10 , 2 11 1 2 00 0 22 f H g u g p Z g u g p Z 10 2 110 01 2 , fg H g u g pp ZZH g H 第一节第一节 离心泵离心泵 五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度 允许

18、吸上真空度允许吸上真空度( )( ) s H 气蚀余量气蚀余量( )( )h 27 Hs Hs 越大，泵抗越大，泵抗“气蚀气蚀” 性越好，性越好，HgHg越高。越高。 为提高泵的允许安装高度，应选用直径稍大的为提高泵的允许安装高度，应选用直径稍大的 吸入管路。应尽可能缩短吸入管路的长度，并减少吸入管路。应尽可能缩短吸入管路的长度，并减少 不必要的管件和阀门。不必要的管件和阀门。 10 , 2 1 2 fsg H g u HH 第一节第一节 离心泵离心泵 五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度 g pp Hs 1a 28 由于泵的使用条件不同，吸入管路的布置情况由于

19、泵的使用条件不同，吸入管路的布置情况 也各异，因而有不同的也各异，因而有不同的 和和 值，故制造值，故制造 商一般不能给出泵的商一般不能给出泵的 值。使用单位应根据泵的值。使用单位应根据泵的 具体使用条件和吸入管路的布置情况，由计算确定具体使用条件和吸入管路的布置情况，由计算确定 泵泵 的值的值。 10 , 2 1 2 fsg H g u HH 10, f H g u 2 2 1 g H g H 第一节第一节 离心泵离心泵 五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度 29 H Hs s与泵结构，流量，与泵结构，流量， 物性，大气压有关。物性，大气压有关。 s HQ 1

20、0 , 2 1 2 fsg H g u HH 第一节第一节 离心泵离心泵 五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度 30 H s为为10mH2O（9.81104Pa），），20清水的标定值清水的标定值 81. 91000 1081. 9 10 4 81. 91000 a a p H Pap C v 4 .2338 20 81. 91000 4 .2338 24. 0 第一节第一节 离心泵离心泵 五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度 vH 31 海拔高度越高，大气压力就越低，泵的允许海拔高度越高，大气压力就越低，泵的允许 吸上真空度就越

21、小。吸上真空度就越小。 液体的饱和蒸气压与温度有关。液体的饱和蒸气压与温度有关。被输送液体被输送液体 的温度越高的温度越高，所对应的饱和蒸气压就越高，所对应的饱和蒸气压就越高，泵泵 的允许吸上真空度就越小，的允许吸上真空度就越小，泵容易发生汽蚀现泵容易发生汽蚀现 象。象。 水水 20 80 泵泵H HS S 5.7 1.14m 5.7 1.14m 第一节第一节 离心泵离心泵 五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度 10, - f va g Hh g pp H 10, 2 11a 2 fg H g u g pp H 32 (2)(2)气蚀余量气蚀余量 h 敞口贮槽，

22、由敞口贮槽，由 g p g u g p h v 2 2 11 第一节第一节 离心泵离心泵 五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度 h g pv - HS 10, - f va g Hh g pp H 33 h 与泵的结构和尺寸有关。与泵的结构和尺寸有关。 第一节第一节 离心泵离心泵 五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度 越高，泵抗越高，泵抗“气蚀气蚀” 的性能越差，的性能越差，H Hg g越低越低 hQ h 34 第一节第一节 离心泵离心泵 五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度 ; maxminmax

23、 )()(hHQ s 和和时时的的应应取取 2) 2)若若 , ,则用则用 替代替代 ；贮贮槽槽 p a pp 0 a p 3)3)一般一般 ; 5 . 0 g HZ 泵安装高度注意：泵安装高度注意： 1) 1) 10, f va g Hh g p g p H 35 1)1) 10 , 2 1 2 fsg H g u HH (3)(3)防止气蚀的措施防止气蚀的措施 10，f H 减少不必要管件和阀门 D 吸入管径 吸入管长 l 2)2)泵安装在液面以下泵安装在液面以下 3)3)对易汽化的液体，提高对易汽化的液体，提高 ，降低温度。，降低温度。 贮贮槽槽 p 第一节第一节 离心泵离心泵 五、离心

24、泵的气蚀现象与允许安装高度五、离心泵的气蚀现象与允许安装高度 36 21, 2 2 fe H g u g p ZH 1.1.管路特性曲线管路特性曲线 第一节第一节 离心泵离心泵 六、离心泵的工作点与调节六、离心泵的工作点与调节 21 , 2 22 2 2 11 1 22 fe H u g p ZH u g p Z K 0 21 , fe HKH 11 22 37 第一节第一节 离心泵离心泵 六、离心泵的工作点与调节六、离心泵的工作点与调节 2 ee BQKH ( (管路特性方程管路特性方程) ) 2 2 2 21, 4 2 1 2 d Q gd ll g u d ll H e ec e ec

25、e f 2 2 d 4 2 1 gd ll B ec e 11 22 38 H He eQ Qe e 与管路布局有关与管路布局有关, , 与泵性能无关与泵性能无关 H H Q Q 泵的特性曲线 泵的特性曲线 说明说明: : H He eQ Qe e H H Q Q 管路的特性曲线管路的特性曲线 duty pointduty point 第一节第一节 离心泵离心泵 六、离心泵的工作点与调节六、离心泵的工作点与调节 39 例例: :将将2020的清水从敞口水池输送到高位槽，两液面的清水从敞口水池输送到高位槽，两液面 间的垂直距离为间的垂直距离为15m15m，吸入管和排出管的管径均为，吸入管和排出管

26、的管径均为 140 140 4.5mm 4.5mm，管总长，管总长200m(200m(包括所有阻力的当量长包括所有阻力的当量长 度度) )。摩擦系数。摩擦系数0.020.02。若高位槽液面上方的压强。若高位槽液面上方的压强 分别为常压和分别为常压和4.5 4.5 10 104 4Pa(Pa(表压表压) )时，分别写出两种时，分别写出两种 情况下的管路特性方程。情况下的管路特性方程。 21 , 2 1 2 212 12 2 fe H g uu g pp ZZH 解解: : e ee Q Q d Q u2 .74 131. 0 44 22 40 g u d ll H e f 2 2 21 , 2

27、3 2 2 1057. 8 81. 92 2 .74 131. 0 200 02. 0 e e Q Q 常压常压: :15 12 ZZ0 12 g pp 2 3 1057. 815 ee QH p p2 2=4.5=4.5 10104 4PaPa6 . 4 81. 91000 105 . 4 4 12 g pp 2 3 1057. 86 .19 ee QH 41 工作点工作点 2.2.工作点工作点 H-H-泵在泵在Q Q下所能提供的压头下所能提供的压头 H He e- - 在在Q Qe e下，管路系统要求下，管路系统要求 泵提供的压头泵提供的压头 工作点工作点 需要与可能的结合需要与可能的结合

28、 Q=Qe, H=HeQ=Qe, H=He 说明说明供求供求一致一致 管路特性曲线管路特性曲线 泵的特性曲线泵的特性曲线 第一节第一节 离心泵离心泵 六、离心泵的工作点与调节六、离心泵的工作点与调节 42 化工原理化工原理课件课件第二章第二章 流体输送设备流体输送设备 离心泵流量的调节就是改变泵的工 作点。方法有二： 改变管路特性曲线即改变离心泵 出口管路上调节阀门开度改变管路 特性曲线，灵活方便，耗能大； 改变泵的特性曲线改变泵转速或 叶轮直径实质上是改变泵特性曲线， 节能，投资大。 H (m ) He Qe Q (m 3/h) HeQe HQ 第一节第一节 离心泵离心泵 六、离心泵的工作点

29、与调节六、离心泵的工作点与调节 3.3.离心泵的流量调节离心泵的流量调节： 43 (1)(1)调节阀门调节阀门改变管路特性曲线改变管路特性曲线 阀门关小：阀门关小：M MM M1 1 开大：开大：M MM M2 2 可连续调节流量；可连续调节流量； 阀门关小阀门关小, ,流阻增大，流阻增大， 操作费高。操作费高。 H He eQ Qe e 当改变管路特性曲线时，当改变管路特性曲线时， 工作点沿泵的特性曲线移动。工作点沿泵的特性曲线移动。 2 ee BQKH 关小关小 第一节第一节 离心泵离心泵 六、离心泵的工作点与调节六、离心泵的工作点与调节 44 转速增大：转速增大：M M1 减小：减小：M

30、 M2 改变叶轮直径改变叶轮直径 (2)(2)调节泵的特性曲线调节泵的特性曲线 HQ 改变转速改变转速 当改变泵的特性曲线时，当改变泵的特性曲线时， 工作点沿管路特性曲线移动。工作点沿管路特性曲线移动。 增大增大 第一节第一节 离心泵离心泵 六、离心泵的工作点与调节六、离心泵的工作点与调节 45 (1)(1)并联操作：并联操作： 4.4.离心泵的组合操作离心泵的组合操作 第一节第一节 离心泵离心泵 六、离心泵的工作点与调节六、离心泵的工作点与调节 46 第一节第一节 离心泵离心泵 六、离心泵的工作点与调节六、离心泵的工作点与调节 合成特性曲线合成特性曲线 l相同的管路特性曲线相同的管路特性曲线

31、 l单台泵的特性曲线相同单台泵的特性曲线相同 l合成特性曲线合成特性曲线 l并联后的实际工作点并联后的实际工作点a a点点 QQQ2 并并 l管路曲线越陡，流量管路曲线越陡，流量 增加得越小增加得越小 47 (2)(2)串联操作：串联操作： 第一节第一节 离心泵离心泵 六、离心泵的工作点与调节六、离心泵的工作点与调节 48 合成特性曲线合成特性曲线 HHH2 串串 l合成特性曲线合成特性曲线 l串联后的实际工作点串联后的实际工作点a a点点 l管路曲线越坡，扬程管路曲线越坡，扬程 增加得越小增加得越小 第一节第一节 离心泵离心泵 六、离心泵的工作点与调节六、离心泵的工作点与调节 49 (3)(

32、3)串并联的选择：串并联的选择： 须用串联须用串联 l若若 0Q 单单泵泵， H g P ZK H He eQ Qe e H H Q Q 第一节第一节 离心泵离心泵 六、离心泵的工作点与调节六、离心泵的工作点与调节 50 低阻管路低阻管路宜用并联宜用并联 高阻管高阻管 路路 宜用串联宜用串联 第一节第一节 离心泵离心泵 六、离心泵的工作点与调节六、离心泵的工作点与调节 A B A B 第一节第一节 离心泵离心泵 七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择 51 离心泵离心泵 输液性质 输液性质 水泵水泵 耐腐蚀泵耐腐蚀泵 油泵油泵 杂质泵杂质泵 吸液方式吸液方式 单吸泵单吸泵 双吸泵双吸泵

33、叶轮数目叶轮数目 单级泵单级泵 多级泵多级泵 压头高低压头高低 低压泵低压泵 中压泵中压泵 高压泵高压泵 (H20m(H50m(H50m水柱水柱) ) 1.1.离心泵的类型离心泵的类型 52 （1 1）清水泵清水泵输送与水性质相似的液体输送与水性质相似的液体 B B型型(IS(IS型型) )单级单吸悬臂式单级单吸悬臂式 第一节第一节 离心泵离心泵 七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择 53 H H：5-125m5-125m，Q Q：6.3-4006.3-400hm / 3 第一节第一节 离心泵离心泵 七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择 54 D D型型多级泵多级泵 压头较高压

34、头较高 H H：14-351m14-351m， Q Q：10.8-85010.8-850hm / 3 第一节第一节 离心泵离心泵 七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择 55 第一节第一节 离心泵离心泵 七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择 多级离心泵多级离心泵 56 流量较大流量较大 S S型型( (原原ShSh型型) )双吸泵双吸泵 H H：9-140m9-140m， Q Q：120-12500120-12500hm / 3 第一节第一节 离心泵离心泵 七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择 57 (2)(2)耐腐蚀泵耐腐蚀泵(F(F型型) )酸、碱液等酸、碱液等 l与

35、被输送流体接触的材料全是耐腐蚀材料与被输送流体接触的材料全是耐腐蚀材料 l密封要求高，一般采用机械密封。密封要求高，一般采用机械密封。 H H灰口铸铁灰口铸铁浓硫酸浓硫酸 B B铬镍合金钢铬镍合金钢弱腐蚀性液体弱腐蚀性液体 M M铬镍钼钛合金钢铬镍钼钛合金钢浓硝酸浓硝酸 第一节第一节 离心泵离心泵 七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择 58 第一节第一节 离心泵离心泵 七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择 耐腐蚀泵耐腐蚀泵(F(F型型) ) 59 (3)(3)油泵油泵(Y(Y型型) )石油产品石油产品 轴封严格、冷却良好轴封严格、冷却良好 100Y-120100Y-1202 2

36、 吸入口直径吸入口直径,mm,mm 单吸油泵单吸油泵单级扬程单级扬程 级数级数 YSYS双吸油泵双吸油泵 第一节第一节 离心泵离心泵 七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择 60 第一节第一节 离心泵离心泵 七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择 污水杂质泵污水杂质泵 (4)(4)杂质泵杂质泵(P(P型型) )悬浮液和稠浆液悬浮液和稠浆液 叶片少、流道宽叶片少、流道宽( (开式或半闭式开式或半闭式) ) 液下泵液下泵 61 轴封要求不高轴封要求不高 第一节第一节 离心泵离心泵 七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择 磁力驱动泵磁力驱动泵 62 特点特点: :无泄漏无泄漏 低噪

37、音低噪音 节能环保节能环保 成本高成本高 63 2.2.离心泵的选择离心泵的选择 (1)(1)液体性质液体性质泵的类型泵的类型； 如输送清水时可选用清水泵，并确定是如输送清水时可选用清水泵，并确定是ISIS型型(B(B 型型) )，还是，还是D D型或型或ShSh型型(S(S型型) )；输送腐蚀性液体；输送腐蚀性液体 时可选用相应的耐腐蚀泵；输送油类液体时可时可选用相应的耐腐蚀泵；输送油类液体时可 选用油泵等。选用油泵等。 第一节第一节 离心泵离心泵 七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择 64 (2)(2)确定流量确定流量( (Q Qe e) )和压头和压头( (H He e) ) 液

38、体的输送量一般为生产任务所规定，选泵液体的输送量一般为生产任务所规定，选泵 时应以生产过程中可能出现的最大流量作为时应以生产过程中可能出现的最大流量作为Q Qe e的的 值。而值。而H He e可根据管路系统的具体布置情况，由柏可根据管路系统的具体布置情况，由柏 努利方程式确定。努利方程式确定。 第一节第一节 离心泵离心泵 七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择 65 根据泵的类型、流量根据泵的类型、流量Q Qe e和压头和压头H He e，从泵样本或，从泵样本或 产品目录中选择适宜的型号。为确保泵能安全可产品目录中选择适宜的型号。为确保泵能安全可 靠地运行，所选泵在要求的流量下提供的扬

39、程应靠地运行，所选泵在要求的流量下提供的扬程应 稍大一些，但在该条件下所对应的泵效率应比较稍大一些，但在该条件下所对应的泵效率应比较 高，即高，即点点(Q(Qe e，H He e) )的坐标位置应靠在泵的高效率的坐标位置应靠在泵的高效率 范围所对应的范围所对应的H HQ Q线下方线下方。 (3)(3)确定泵的型号确定泵的型号，列出主要性能参数，列出主要性能参数 第一节第一节 离心泵离心泵 七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择 66 附录附录21 IS型单级单吸离心泵规格型单级单吸离心泵规格(摘录摘录)p451 泵型号泵型号 流量流量 /m3 h-1 扬程扬程/m 转速转速 /r min

40、-1 气蚀余量气蚀余量 /m 泵效率泵效率 /% 功率功率/kW 轴功率轴功率 配带功配带功 率率 IS50-32- 125 7.5 12.5 15 3.75 6.3 7.5 22 20 18.5 5 2900 2900 2900 1450 1450 1450 2.0 2.0 47 60 60 54 0.96 1.13 1.26 0.16 2.2 2.2 2.2 0.55 0.55 0.55 IS50-32- 160 7.5 12.5 15 3.75 6.3 7.5 34.3 32 29.6 8 2900 2900 2900 1450 1450 1450 2.0 2.0 44 54 56 48

41、 1.59 2.02 2.16 0.28 3 3 3 0.55 0.55 0.55 IS50-32- 200 7.5 12.5 15 3.75 6.3 7.5 525 50 48 13.1 12.5 12 2900 2900 2900 1450 1450 1450 2.0 2.0 2.5 2.0 2.0 2.5 38 48 51 33 42 44 2.82 3.54 3.84 0.41 0.51 0.56 5.5 5.5 5.5 0.75 0.75 0.75 IS50-32- 250 7.5 12.5 15 3.75 6.3 7.5 82 80 78.5 20.5 20 19.5 2900 2

42、900 2900 1450 1450 1450 2.0 2.0 2.5 2.0 2.0 2.5 28.5 38 41 23 32 35 5.67 7.16 7.83 0.91 1.07 1.14 11 11 11 15 15 15 67 IS80- 65-160 30 50 60 15 25 30 36 32 29 9 8 7.2 2900 2900 2900 1450 1450 1450 2.5 2.5 3.0 2.5 2.5 3.0 61 73 72 66 69 68 4.82 5.97 6.59 0.67 0.75 0.86 7.5 7.5 7.5 1.5 1.5 1.5 IS80- 5

43、0-200 30 50 60 15 25 30 53 50 47 13.2 12.5 11.8 2900 2900 2900 1450 1450 1450 2.5 2.5 3.0 2.5 2.5 3.0 55 69 71 51 65 67 7.87 9.87 10.8 1.06 1.31 1.44 15 15 15 2.2 2.2 2.2 IS80- 50-160 30 50 60 84 80 75 2900 2900 2900 2.5 2.5 3.0 52 63 64 13.2 17.3 19.2 22 IS50- 50-250 30 50 60 84 80 75 2900 2900 290

44、0 2.5 2.5 3.0 52 63 64 13.2 17.3 19.2 22 22 22 IS80- 50-315 30 50 60 128 125 123 2900 2900 2900 2.5 2.5 3.0 41 54 57 25.5 31.5 35.3 37 37 37 IS100- 80-125 60 100 120 24 20 16.5 2900 2900 2900 4.0 4.5 5.0 67 78 74 5.86 7.00 7.28 11 11 11 68 (4)(4)核算轴功率核算轴功率 若被输送液体的密度大于常温下清水的若被输送液体的密度大于常温下清水的 密度，校核泵的轴

45、功率是否够用。密度，校核泵的轴功率是否够用。 N N 2 1 2 1 第一节第一节 离心泵离心泵 七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择 69 例：若某输水管路系统所要求的流量为例：若某输水管路系统所要求的流量为 50m50m3 3 h h-1 -1，压头为 ，压头为28m28m，试选择一台适宜的离心，试选择一台适宜的离心 泵，并确定该泵在实际运行时所需的轴功率及泵，并确定该泵在实际运行时所需的轴功率及 因用阀门调节流量而多消耗的轴功率。已知水因用阀门调节流量而多消耗的轴功率。已知水 的密度为的密度为1000kg1000kg m m-3 -3。 。 第一节第一节 离心泵离心泵 七、离心泵

46、的类型与选择七、离心泵的类型与选择 70 解：解：(1) (1) 确定泵的类型确定泵的类型 由于被输送液体为由于被输送液体为 清水，故选用清水泵。由清水，故选用清水泵。由ISIS型、型、D D型及型及ShSh型水型水 泵的流量范围和扬程范围可知，泵的流量范围和扬程范围可知，ISIS型和型和D D型水型水 泵都可满足所要求的流量和压头，但泵都可满足所要求的流量和压头，但D D型水泵型水泵 的结构比较复杂，价格也较高，所以选用的结构比较复杂，价格也较高，所以选用ISIS型型 水泵。水泵。 第一节第一节 离心泵离心泵 七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择 71 (2) (2) 确定泵的型号确

47、定泵的型号 根据根据Q Qe e=50m=50m3 3 h h-1 -1及 及H He e=28m=28m， 由附录由附录2121查得查得IS80-65-160IS80-65-160型水泵较为适宜，型水泵较为适宜， 该泵的转速为该泵的转速为2900r2900r minmin-1 -1，在最高效率点下 ，在最高效率点下 的主要性能参数为的主要性能参数为: : Q=50 mQ=50 m3 3 h h-1 -1， ，H=32mH=32m，N=5.97kWN=5.97kW， =73%=73%， =2.5m=2.5m h 第一节第一节 离心泵离心泵 七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择 72 (

48、3) (3) 该泵实际运行时所需的轴功率该泵实际运行时所需的轴功率 该该 泵实际运行时所需的轴功率实际上是泵工作泵实际运行时所需的轴功率实际上是泵工作 点所对应的轴功率。点所对应的轴功率。当该泵在当该泵在Q=50mQ=50m3 3 h h-1 -1下运 下运 行时，所需的轴功率为行时，所需的轴功率为5.97kW5.97kW。 第一节第一节 离心泵离心泵 七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择 73 (4) (4) 因用阀门调节流量而多消耗的功率因用阀门调节流量而多消耗的功率 由该由该 泵的主要性能参数可知，当泵的主要性能参数可知，当Q=50mQ=50m3 3 h h-1 -1时， 时，H

49、=32mH=32m 及及 =73%=73%。而管路系统要求的流量为。而管路系统要求的流量为Q Qe e=50m=50m3 3 h h-1 -1， ， 压头为压头为H He e=28m=28m。为保证达到要求的输水量，应。为保证达到要求的输水量，应 改变管路特性曲线，即用泵出口阀来调节流量。改变管路特性曲线，即用泵出口阀来调节流量。 操作时，可关小出口阀，增加管路的压头损失，操作时，可关小出口阀，增加管路的压头损失， 使管路系统所需的压头也为使管路系统所需的压头也为32m32m。 第一节第一节 离心泵离心泵 七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择 74 阀门调节流量而多消耗的压头为阀门调节

50、流量而多消耗的压头为 H=32-28=4mH=32-28=4m 多消耗的轴功率为多消耗的轴功率为 kW. 0 73. 01023600 100050 102 HQ N75 4 第一节第一节 离心泵离心泵 七、离心泵的类型与选择七、离心泵的类型与选择 75 安装高度安装高度 H Hg g 防气蚀； 防气蚀； 启动前灌液启动前灌液防气缚；防气缚； 启动前关闭出口阀启动前关闭出口阀N N= =N Nmin min； ； 停泵前关闭出口阀停泵前关闭出口阀防倒冲；防倒冲； 冬天停泵应排尽液体冬天停泵应排尽液体防冻裂。防冻裂。 泵的安装和操作泵的安装和操作 第一节第一节 离心泵离心泵 七、离心泵的类型与选

51、择七、离心泵的类型与选择 76 1.1.往复泵往复泵reciprocating pumpreciprocating pump (1)(1)单动泵：单动泵： l结构结构 第二节第二节 其他类型泵其他类型泵 l原理原理 吸液吸液 排液排液 活塞活塞 77 第二节第二节 其他类型泵其他类型泵 往复泵往复泵 78 (2)(2)双动泵：双动泵： (3)(3)三联泵三联泵排液较均匀排液较均匀 第二节第二节 其他类型泵其他类型泵 单动泵排液量不均匀单动泵排液量不均匀 79 SnD 4 ASnQ 2 T l排液能力：排液能力： 流流 量量 活活 塞塞 截截 面面 积积 s m 3 活活 塞塞 往往 复复 次次 数数 活活 塞塞 冲冲 程程 m m 2 m ( )( ) 位位 移移 (4)(4)特点：特点：positive displacement pump positive displacement pump 单动泵单动泵 第二节第二节 其他类型泵其他类型泵 80 Sn)dD2( 4 Sn)aA2(Q 22 T 活塞杆的截面积活塞杆的截面积 双动泵双动泵 活塞杆的直径活塞杆的直径 第二节第二节 其他类型泵其他类型泵 81 化工原理化工原理课件课件第二章第二章 流体输送设备流体输送设备 l压头：压头： l吸上高度限