第三章 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 一、流体输送机械：为流体提供外加能量的机械（机器和设备）。一、流体输送机械：为流体提供外加能量的机械（机器和设备）。 二、分类二、分类 泵，泵， 液体输送液体输送 按流体种类分按流体种类分 风机或压缩机或真空泵，风机或压缩机或真空泵， 气体输送气体输送 离心式离心式 往复式往复式 按原理分按原理分 旋转式旋转式 流体动力作用式流体动力作用式 由于不同的物料（腐蚀性由于不同的物料（腐蚀性酸碱、粘度高酸碱、粘度高润滑油）润滑油） 不同的输送要求（高压、大流量）等对输送机械具有不不同的输送要求（高压、大流量）等对输送机械具有不 同的性能要求，所以泵、风机、压缩

2、机的种类繁多。本同的性能要求，所以泵、风机、压缩机的种类繁多。本 章主要以离心泵为研究对象。章主要以离心泵为研究对象。 第一节第一节 离心泵离心泵 离心泵具有结构简单、流量大而且均匀、操作方便离心泵具有结构简单、流量大而且均匀、操作方便 的优点。它在化工生产中得到广泛的应用，约占化工的优点。它在化工生产中得到广泛的应用，约占化工 用泵的用泵的80%-90%。 一、离心泵的工作原理一、离心泵的工作原理 图图2-1 2-1 离心泵的构造和装置离心泵的构造和装置 1 1叶轮，叶轮，2 2蜗壳形泵体（泵壳），蜗壳形泵体（泵壳），3 3泵轴，泵轴， 4 4吸入管路，吸入管路，5 5底阀（单向阀）和滤网，

3、底阀（单向阀）和滤网，6 6排出管路排出管路 如图所示，在蜗壳形如图所示，在蜗壳形 泵壳泵壳2内，有一固定在内，有一固定在 泵轴泵轴3上的工作叶轮上的工作叶轮1. 叶轮上有叶轮上有6-12片稍微片稍微 向后弯曲的叶片，叶向后弯曲的叶片，叶 片之间形成了使液体片之间形成了使液体 通过的通道。泵壳中通过的通道。泵壳中 央有一个液体吸入口央有一个液体吸入口 与吸入管与吸入管4连接。液体连接。液体 经底阀和吸入管进入经底阀和吸入管进入 泵内。泵壳上的液体泵内。泵壳上的液体 压出口与排出管压出口与排出管6连接，连接， 泵壳用电机或其他动泵壳用电机或其他动 力装置带动。力装置带动。 若在泵启动前，泵内没有

4、液体，而是被气体填充，此时启动是否能够吸上液体呢？若在泵启动前，泵内没有液体，而是被气体填充，此时启动是否能够吸上液体呢？ 原理：甩出、真空、吸入。原理：甩出、真空、吸入。 叶轮旋转时，叶片之间的液体随叶轮一起旋转，在离心力的作用下，叶轮旋转时，叶片之间的液体随叶轮一起旋转，在离心力的作用下， 液体沿叶片间的通道从叶轮中心被甩到叶轮外围，具有很高的能量，从液体沿叶片间的通道从叶轮中心被甩到叶轮外围，具有很高的能量，从 而液体可流入排出管道。而液体可流入排出管道。 当液体被甩出后，在叶轮中心就会形成一定的真空，外界压力与该当液体被甩出后，在叶轮中心就会形成一定的真空，外界压力与该 真空的压差就使

5、液体经底阀，吸入管道流入叶轮中心。这样，只要叶轮真空的压差就使液体经底阀，吸入管道流入叶轮中心。这样，只要叶轮 不停地旋转，液体就源源不断地被吸入和排出。不停地旋转，液体就源源不断地被吸入和排出。 气缚：叶轮旋转时不能输送液体的现象。气缚：叶轮旋转时不能输送液体的现象。 o此时泵内充满气体（其密度远小于液体），叶轮转动产生的离心力小，此时泵内充满气体（其密度远小于液体），叶轮转动产生的离心力小， 即产生的真空度不够大，贮槽液面与泵吸入口间的压力差小，不足以克即产生的真空度不够大，贮槽液面与泵吸入口间的压力差小，不足以克 服流体在吸入管路中的阻力损失以及液体位能的变化而吸上液体，这种服流体在吸入

6、管路中的阻力损失以及液体位能的变化而吸上液体，这种 现象称为现象称为“气缚气缚”现象。因此在离心泵启动之前，我们必须进行现象。因此在离心泵启动之前，我们必须进行灌泵灌泵操操 作（使泵内充满被输送的液体）。作（使泵内充满被输送的液体）。 二、离心泵的主要部件二、离心泵的主要部件 离心泵的主要部件有叶轮和泵壳。离心泵的主要部件有叶轮和泵壳。 1、 叶轮叶轮 叶轮（叶轮（Impeller）:离心泵的心脏，是流体获得机械能的主要部件，其转速一离心泵的心脏，是流体获得机械能的主要部件，其转速一 般可达般可达12003600转转/min，高速，高速1070020450转转/min。要求：在流体能量损失。要

7、求：在流体能量损失 最小的情况下，使单位质量流体获得较高的能量。根据其结构可分为：最小的情况下，使单位质量流体获得较高的能量。根据其结构可分为： 开式开式半开式半开式闭式闭式 图图2-2 2-2 离心泵叶轮的类型离心泵叶轮的类型 （1）开式叶轮：叶轮吸入口一侧没有前盖板，另一侧开式叶轮：叶轮吸入口一侧没有前盖板，另一侧 也没有后盖板。也没有后盖板。 o优点：制造简单，清洗方便，不易堵塞优点：制造简单，清洗方便，不易堵塞 o适用：输送含较多固体的悬浮液或输送浆状、糊状适用：输送含较多固体的悬浮液或输送浆状、糊状 液体液体 （2）半开式叶轮：没有前盖板，有后盖板）半开式叶轮：没有前盖板，有后盖板

8、o适用：输送含固体颗粒和杂质的液体适用：输送含固体颗粒和杂质的液体 （3）闭式叶轮：叶轮两侧分别有前、后盖板）闭式叶轮：叶轮两侧分别有前、后盖板 o优点：流道封闭，流动摩擦阻力损失小优点：流道封闭，流动摩擦阻力损失小 o适用：高扬程，输送洁净的液体适用：高扬程，输送洁净的液体 一般离心泵大多采用闭式叶轮。一般离心泵大多采用闭式叶轮。 单吸：构造简单，液体从叶轮一侧被吸入单吸：构造简单，液体从叶轮一侧被吸入 按吸入方式分按吸入方式分 双吸：叶轮两侧对称，液体从叶轮两侧吸入，吸双吸：叶轮两侧对称，液体从叶轮两侧吸入，吸 液能力较大，可消除轴向推动力液能力较大，可消除轴向推动力 2、泵壳、泵壳 从叶

9、轮中抛出的流体汇集到泵壳中，泵壳是蜗壳形的故其从叶轮中抛出的流体汇集到泵壳中，泵壳是蜗壳形的故其 流道不断地扩大，高速的液体在泵壳中将大部份的动能转化为静压流道不断地扩大，高速的液体在泵壳中将大部份的动能转化为静压 能，从而避免高速流体在泵体及管路内巨大的流动阻力损失。因此能，从而避免高速流体在泵体及管路内巨大的流动阻力损失。因此 泵壳不仅是液体的泵壳不仅是液体的汇集器汇集器，而且还是一个，而且还是一个能量转换装置能量转换装置。 3、 轴封（装置）：旋转的泵轴与固定的泵体之间的密封。轴封（装置）：旋转的泵轴与固定的泵体之间的密封。 密封方式有：填料密封与机械密封，填料密封适用于一般液体，密封方

10、式有：填料密封与机械密封，填料密封适用于一般液体， 而机械密封适用于有腐蚀性易燃、易爆液体。而机械密封适用于有腐蚀性易燃、易爆液体。 填料密封：简单易行，维修工作量大，有一定的泄漏，对燃、填料密封：简单易行，维修工作量大，有一定的泄漏，对燃、 易爆、有毒流体不适用；易爆、有毒流体不适用； 机械密封：液体泄漏量小，寿命长，功率小密封性能好，加工机械密封：液体泄漏量小，寿命长，功率小密封性能好，加工 要求高。要求高。 以上三个构造是离心泵的基本构造，为使泵更有效地工作，还需以上三个构造是离心泵的基本构造，为使泵更有效地工作，还需 其它的辅助部件：其它的辅助部件： o 导轮导轮：液体经叶轮做功后直接

11、进入泵体，与泵体产生较大冲击，：液体经叶轮做功后直接进入泵体，与泵体产生较大冲击， 并产生噪音。为减少冲击损失，设置导轮，导轮是位于叶轮外周的固并产生噪音。为减少冲击损失，设置导轮，导轮是位于叶轮外周的固 定的带叶片的环。这此叶片的弯曲方向与叶轮叶片的弯曲方向相反，定的带叶片的环。这此叶片的弯曲方向与叶轮叶片的弯曲方向相反， 其弯曲角度正好与液体从叶轮流出的方向相适应，引导液体在泵壳通其弯曲角度正好与液体从叶轮流出的方向相适应，引导液体在泵壳通 道内平稳地改变方向，使能量损耗最小，动压能转换为静压能的效率道内平稳地改变方向，使能量损耗最小，动压能转换为静压能的效率 高。高。 o 底阀（单向阀）

12、底阀（单向阀）：当泵体安装位置高于贮槽液面时，常装有底阀，：当泵体安装位置高于贮槽液面时，常装有底阀， 它是一个单向阀，可防止灌泵后，泵内液体倒流到贮槽中。它是一个单向阀，可防止灌泵后，泵内液体倒流到贮槽中。 o 滤网滤网：防止液体中杂质进入泵体。：防止液体中杂质进入泵体。 三、离心泵的主要性能参数三、离心泵的主要性能参数 离心泵主要性能参数：流量、扬程、功率、效率、离心泵主要性能参数：流量、扬程、功率、效率、 转速和汽蚀余量等。转速和汽蚀余量等。 1、流量、流量 泵的流量（又称为送液能力）是指单位时间内泵所泵的流量（又称为送液能力）是指单位时间内泵所 输送的液体体积。单位：输送的液体体积。单

13、位：m3/s、m3/min、m3/h。 2、扬程、扬程H 泵的扬程（又称压头）是指单位重量液体流经泵的扬程（又称压头）是指单位重量液体流经 泵所获得的能量，单位：泵所获得的能量，单位：J/N=m(指指m液柱）。目前，液柱）。目前， 在生产中扬程的单位仍习惯用被输送液体的液柱高在生产中扬程的单位仍习惯用被输送液体的液柱高 度度m表示。对于一定的泵和一定的液体，在一定转表示。对于一定的泵和一定的液体，在一定转 速下，泵的扬程速下，泵的扬程H与流量与流量qv有关。有关。 b c h0 真空表真空表 压力表压力表 图图2-3 测定离心泵性能参数的装置测定离心泵性能参数的装置 由由b、c两截面间的柏努利

14、方程：两截面间的柏努利方程： bcf, 2 cc 0 2 bb 22 h g u g p hH g u g p bcf, 2 b 2 cbc 0 2 h g uu g pp hH （2-1） 由于两截面间的管长很短，其阻力损失通常可以忽略，两截由于两截面间的管长很短，其阻力损失通常可以忽略，两截 面间的动压头差一般很小也可以略去，则可得面间的动压头差一般很小也可以略去，则可得 3、功率、功率Pe、轴功率、轴功率P 和效率和效率 o有效功有效功率率Pe：离心泵单位时间内对流体做的功：离心泵单位时间内对流体做的功 oPe =qvgH，W o轴功率轴功率P ：单位时间内由电机输入离心泵的能量，：单位

15、时间内由电机输入离心泵的能量，p。 PeP o泵的效率泵的效率：泵对外加能量的利用程度，：泵对外加能量的利用程度， 100%。 为什么？为什么？ g pp hH bc 0 （2-2） e P P 4 4、叶轮转速、叶轮转速n n 10003000转转/min（或（或r.p.m）；）；2900转转/min最常见。最常见。 泵在出厂前，泵在出厂前， 必须确定其各项性能参数，即以上各参数值，并把它标在铭牌上；必须确定其各项性能参数，即以上各参数值，并把它标在铭牌上； 这些参数是在最高效率条件下用这些参数是在最高效率条件下用20 的水测定的的水测定的。 四、离心泵特性曲线四、离心泵特性曲线 4B20离

16、心泵离心泵 n2900r/min 30 26 22 18 14 10 0 20406080 100 120 140 12 8 4 0 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 0 H/m P/kW qv/(m3/h) P H 图图24 4B型离心泵的特性曲线型离心泵的特性曲线 1、离心泵的特性曲线、离心泵的特性曲线 离心泵的离心泵的H、P、与与qv之间的之间的 关系曲线称为关系曲线称为特性曲线特性曲线。 由于离心泵的各种损失难以定量计算，使得离心泵的特性曲由于离心泵的各种损失难以定量计算，使得离心泵的特性曲 线线H qv 、P qv 、 qv的关系只能靠实验测定，在的关系只能靠实

17、验测定，在 泵出厂时列于产品样本中以供参考。右图所示为泵出厂时列于产品样本中以供参考。右图所示为4B20型离型离 心泵在转速心泵在转速n2900r/min时的特性曲线。时的特性曲线。若泵的型号或若泵的型号或 转速不同，则特性曲线将不同转速不同，则特性曲线将不同。借助离心泵的特性曲线可以。借助离心泵的特性曲线可以 较完整地了解一台离心泵的性能，供合理选用和指导操作。较完整地了解一台离心泵的性能，供合理选用和指导操作。 4B20离心泵离心泵 n2900r/min 30 26 22 18 14 10 0 20406080 100 120 140 12 8 4 0 80% 70% 60% 50% 40

18、% 30% 20% 0 H/m P/kW qv/(m3/h) P H 图图24 4B型离心泵的特性曲线型离心泵的特性曲线 由图由图24可知：可知： （1）Hqv曲线：表示曲线：表示H与与qv的关的关 系，系， qv ，H(qv很小时很小时 可能例可能例 外外)。当。当qv 0时，时，H也只能达到一也只能达到一 定值，这是离心泵的一个重要特性。定值，这是离心泵的一个重要特性。 型号不同，型号不同， Hqv曲线的形状有所曲线的形状有所 不同。有的离心泵不同。有的离心泵Hqv曲线较平曲线较平 坦，其特点是流量变化较大而压头坦，其特点是流量变化较大而压头 变化不大；有的泵变化不大；有的泵Hqv曲线陡降

19、，曲线陡降， 当流量变动很小时扬程变化很大，当流量变动很小时扬程变化很大， 适用于扬程变化大而流量变化适用于扬程变化大而流量变化小的小的 情况。情况。 （2）P qv曲线：表示曲线：表示P 与与qv的关系，的关系，qv ， P 。当。当qv 0时，时，P最小。这要求离心泵在最小。这要求离心泵在 启动时，应关闭泵的出口阀门，以减小启动启动时，应关闭泵的出口阀门，以减小启动 功率，保护电动机免因超载而受损。待转动功率，保护电动机免因超载而受损。待转动 正常后在开启出口阀，调节到所需的流量。正常后在开启出口阀，调节到所需的流量。 （3） qv曲线：表示曲线：表示 与与qv的关系，开始的关系，开始 随

20、随qv的增大而增大，达到最大值后，又随的增大而增大，达到最大值后，又随qv 的增大而下降。有极值点的增大而下降。有极值点(最大值最大值)，于此点，于此点 下操作效率最高，能量损失最小，最高效率下操作效率最高，能量损失最小，最高效率 点定为额定点。在此点对应的流量称为额定点定为额定点。在此点对应的流量称为额定 流量，在该点所对应的扬程和流量下操作最流量，在该点所对应的扬程和流量下操作最 为经济。泵的铭牌上即标注额定值，泵在管为经济。泵的铭牌上即标注额定值，泵在管 路上操作时，应在此点附近操作，一般不应路上操作时，应在此点附近操作，一般不应 低于低于92max 。 2、离心泵特性曲线的影响因素、离

21、心泵特性曲线的影响因素 （1）、密度）、密度对特性曲线的影响对特性曲线的影响 理论理论qv=叶轮周边出口截面积与液体在周边处的径向叶轮周边出口截面积与液体在周边处的径向 速度的乘积，这些因素不受液体密度影响，理论速度的乘积，这些因素不受液体密度影响，理论qv 与与 无关，实际无关，实际qv也与也与无关，所以对同一种液体的密度变无关，所以对同一种液体的密度变 化，泵的流量不会改变。化，泵的流量不会改变。 (2)、流体粘度、流体粘度对特性曲线的影响对特性曲线的影响 、hf、qv、H 、P 。泵厂家提供的特性曲线是用。泵厂家提供的特性曲线是用 清水测定的，若实际输送流体清水测定的，若实际输送流体比清

22、水比清水大得较多，特性曲线将大得较多，特性曲线将 有所变化，应校正后再用。校正方法可参阅有关书刊。有所变化，应校正后再用。校正方法可参阅有关书刊。 若液体的运动粘度小于若液体的运动粘度小于210-5m2/s，如汽油、煤油、轻柴油等，如汽油、煤油、轻柴油等， 则对粘度的影响可不进行修正。则对粘度的影响可不进行修正。 （3）离心泵转速）离心泵转速n对特性曲线的影响对特性曲线的影响 泵的特性曲线是在一定转速下测得的，实际使用时会遇到泵的特性曲线是在一定转速下测得的，实际使用时会遇到n改变的改变的 情况，当情况，当n改变时，泵的流量改变时，泵的流量qv、扬程、扬程H及功率及功率P也相应改变。对同也相应

23、改变。对同 一型号泵、同一种液体，在效率不变的条件下，一型号泵、同一种液体，在效率不变的条件下，qv、H、P随随n的变的变 化关系如下所示：化关系如下所示： 23 222222 111111 ,() ,() v v qnHnPn qnHnPn （2-3） 式中：式中：qv1、H1、P1、及、及qv2、H2、P2分别为分别为n1及及 n2时的特性参数。时的特性参数。2-3式称为比例定律表达式。当式称为比例定律表达式。当 泵的转速变化小于泵的转速变化小于20%时，效率基本不变。时，效率基本不变。 四、离心泵的汽蚀现象与安装高度四、离心泵的汽蚀现象与安装高度 如图所示，液面较低的液体能如图所示，液面

24、较低的液体能 被吸入泵的进口，是由于叶轮将液被吸入泵的进口，是由于叶轮将液 体从其中央甩向外周，在叶轮中心体从其中央甩向外周，在叶轮中心 进口处形成负压（真空），从而在进口处形成负压（真空），从而在 液面与叶轮进口之间形成一定的压液面与叶轮进口之间形成一定的压 差，液体籍此压差被吸入泵内。现差，液体籍此压差被吸入泵内。现 在的问题是离心泵的安装高度在的问题是离心泵的安装高度zs（ zs即叶轮进口与液面间的垂直距离即叶轮进口与液面间的垂直距离 ）是否可以取任意值？）是否可以取任意值？ zs ps K e 图图 离心泵的安装高度离心泵的安装高度 s 1 1 汽蚀（汽蚀（Cavitation）现象）

25、现象 在液面在液面s与泵内压强最低处即叶轮中心进口处与泵内压强最低处即叶轮中心进口处K-K面之间面之间 列机械能衡算式，得列机械能衡算式，得 ksf 2 kk 2 h g u z g p g p s s zs ps K e 图图 离心泵的安装高度离心泵的安装高度 s 若液面压强若液面压强ps一定，吸入管路流量一一定，吸入管路流量一 定（即定（即uk一定），安装高度一定），安装高度zs， hf(s-k)，pk，当，当pk至等于操作至等于操作 温度下被输送液体的饱和蒸汽压温度下被输送液体的饱和蒸汽压pv时时 （即（即pkpv），液体将发生什么现象？），液体将发生什么现象？ 又会使泵产生什么现象？又

26、会使泵产生什么现象？ 尤其当汽泡的凝结发生在叶轮表面时，尤其当汽泡的凝结发生在叶轮表面时， 众多的液体质点尤如细小的高频水锤撞众多的液体质点尤如细小的高频水锤撞 击着叶片；另外汽泡中还可能带有氧气击着叶片；另外汽泡中还可能带有氧气 等对金属材料发生化学腐蚀作用，使叶等对金属材料发生化学腐蚀作用，使叶 轮表面呈现海绵状、鱼鳞状破坏。泵在轮表面呈现海绵状、鱼鳞状破坏。泵在 这种状态下长期运转，将导致叶片过早这种状态下长期运转，将导致叶片过早 损坏。这种现象称为泵的损坏。这种现象称为泵的汽蚀现象。汽蚀现象。 zs ps K e 图图2-15 离心泵的安装高度离心泵的安装高度 s 离心泵在产生汽蚀条件

27、下运转，会产生什么样的离心泵在产生汽蚀条件下运转，会产生什么样的 后果呢？后果呢？ 液体将发生液体将发生部分汽化现象部分汽化现象，所生成的大量蒸汽泡在随液体，所生成的大量蒸汽泡在随液体 从叶轮进口向叶轮外周流动时，又因压强升高，气泡立即从叶轮进口向叶轮外周流动时，又因压强升高，气泡立即 凝聚，气泡的消失产生局部真空，周围的液体以极大的速凝聚，气泡的消失产生局部真空，周围的液体以极大的速 度冲向气泡原来所在的空间，在冲击点处产生很高的局部度冲向气泡原来所在的空间，在冲击点处产生很高的局部 压强（高达几百个大气压），冲击频率高达每秒几万次之压强（高达几百个大气压），冲击频率高达每秒几万次之 多。多

28、。 离心泵开始发生汽蚀时，汽蚀区域较小，对泵的正常工离心泵开始发生汽蚀时，汽蚀区域较小，对泵的正常工 作没有明显影响。当汽蚀发展到一定程度时，气泡产生量较作没有明显影响。当汽蚀发展到一定程度时，气泡产生量较 大，泵内流体流动的连续性遭到破坏，泵体大，泵内流体流动的连续性遭到破坏，泵体振动振动并发生并发生噪音噪音， 流量流量qv、扬程扬程（压头）（压头）H和和效率效率都都明显下降明显下降，严重时甚至，严重时甚至 吸不上液体吸不上液体。因此汽蚀现象是有害的，必须加以避免。那么，。因此汽蚀现象是有害的，必须加以避免。那么， 如何避免汽蚀现象的产生呢？如何避免汽蚀现象的产生呢？ 从前面的分析可知，泵的

29、安装高度从前面的分析可知，泵的安装高度zs受到汽蚀现象的限受到汽蚀现象的限 制，为避免汽蚀现象的发生制，为避免汽蚀现象的发生: 泵的安装位置不能太高，以泵的安装位置不能太高，以 保证叶轮中各处压强高于被输送液体的饱和蒸汽压保证叶轮中各处压强高于被输送液体的饱和蒸汽压pv; 可可 采取采取ps； hf(s-k)。 我国的离心泵规格中采用下述我国的离心泵规格中采用下述两种指标两种指标允许汽蚀余允许汽蚀余 量量（有的教材给出（有的教材给出必需汽蚀余量必需汽蚀余量）和）和允许吸上高度允许吸上高度来表示泵来表示泵 的吸上性能，下面简述这两种指标的意义，并说明如何利用的吸上性能，下面简述这两种指标的意义，

30、并说明如何利用 它们来确定泵的安装高度不至于发生汽蚀现象。它们来确定泵的安装高度不至于发生汽蚀现象。 2 2、 汽蚀余量汽蚀余量 zs ps K e 图图 离心泵的安装高度离心泵的安装高度 s esf 2 ee 2 h g u g p z g p s s 或或 esf 2 ee ) 2 (h g u g p g p z s s 泵吸入口的全压头泵吸入口的全压头 汽蚀余量汽蚀余量h 0) 2 ( v 2 ee g p g u g p h 最小汽蚀余量最小汽蚀余量hmin0) 2 ( v 2 eemin min g p g u g p h 在在s s与与e e之间列柏努利方程得：之间列柏努利方程得

31、： 泵在正常工作时，其入口处的压力一定要超过所输送的液体的饱和泵在正常工作时，其入口处的压力一定要超过所输送的液体的饱和 蒸汽压。泵入口处的静压头蒸汽压。泵入口处的静压头p pe e/ / g g和动压头和动压头u u1 12 2之和称为全压头，全之和称为全压头，全 压头也一定要超过蒸汽压头压头也一定要超过蒸汽压头p pv v/ / g,g,其超出量即为汽蚀余量，超出其超出量即为汽蚀余量，超出 愈多，越不易出现汽蚀现象。愈多，越不易出现汽蚀现象。 允许汽蚀余量允许汽蚀余量h允许 允许3 .0 min hh允 允许许 允许安装高度允许安装高度zs允许 允许 e)f(s vs e)f(s 2 ee

32、s )( hh g p g p h g u g p g p zs 允允许许 允允许许允允许许 (2-21) 这种求这种求zs允许 允许的方法称为 的方法称为允许汽蚀余量法允许汽蚀余量法。 为了保证泵的安全操作，不发生汽蚀，在最小汽蚀余为了保证泵的安全操作，不发生汽蚀，在最小汽蚀余 量量 h hmin min上加一个安全欲量 上加一个安全欲量0.3m0.3m，作为允许汽蚀余量，作为允许汽蚀余量 h h允许 允许 讨论：讨论： （1） h允许 允许由实验测定，不同型号的泵其值不同，由 由实验测定，不同型号的泵其值不同，由 厂家出厂前由实验测定；测定条件为：液面压力为标准大厂家出厂前由实验测定；测定

33、条件为：液面压力为标准大 气压，流体为水，水温气压，流体为水，水温20 ； （2）当进口管路无阻力，液面压力为标准大气压，）当进口管路无阻力，液面压力为标准大气压， ue=0，不考虑饱和蒸汽压影响时，不考虑饱和蒸汽压影响时，zs=10.33m是泵安装高度是泵安装高度 的极限；的极限； （3）当进口管路阻力增大时，允许安装高度降低，故）当进口管路阻力增大时，允许安装高度降低，故 应尽可能减小吸入管路的阻力；如：应尽可能减小吸入管路的阻力；如： * 吸入管路尽量短，少走弯路；吸入管路尽量短，少走弯路； * 进口管路直径一般大于出口管路直径；进口管路直径一般大于出口管路直径； * 进口管路上避免不必

34、要的管件，如泵装于液面下可进口管路上避免不必要的管件，如泵装于液面下可 免装止逆阀（并且启动前不用灌泵），流量调节阀装于出免装止逆阀（并且启动前不用灌泵），流量调节阀装于出 口管路；口管路； （4）实际生产过程中，管路的流量有可能发生变化，）实际生产过程中，管路的流量有可能发生变化， 那么此时吸入管路的阻力也发生变化；若流量增大则允许安那么此时吸入管路的阻力也发生变化；若流量增大则允许安 装高度减小，所以为避免在实际操作中由于流量的提高或其装高度减小，所以为避免在实际操作中由于流量的提高或其 他参数（如液体温度，液面压力等）的变化而出现汽蚀现象他参数（如液体温度，液面压力等）的变化而出现汽蚀现

35、象 ，允许安装高度按可能出现的最大流量计算并且实际安装高，允许安装高度按可能出现的最大流量计算并且实际安装高 度应低于允许安装高度：度应低于允许安装高度： 0 . 15 . 0 允允许许SS zz （5）对油泵通常给出允许汽蚀余量，当实际操作条件）对油泵通常给出允许汽蚀余量，当实际操作条件 与允许汽蚀余量测定条件不同时，应进行校正：与允许汽蚀余量测定条件不同时，应进行校正： 对于油品对于油品1 ，所以经过校正后的允许安装高度值更大，而未，所以经过校正后的允许安装高度值更大，而未 经过校正计算得到的允许安装高度则较小；因此对此类情况将经过校正计算得到的允许安装高度则较小；因此对此类情况将 不作校

36、正（作为额外的安全余量）。不作校正（作为额外的安全余量）。 允允许许允允许许 hh 七、七、 离心泵的类型与选用离心泵的类型与选用 1 1、类型、类型 离心泵类型的划分离心泵类型的划分 按输送流体的性质：清水泵、耐腐蚀泵、油泵、杂质泵等；按输送流体的性质：清水泵、耐腐蚀泵、油泵、杂质泵等； 按叶轮的吸入方式：单吸泵、双吸泵；按叶轮的吸入方式：单吸泵、双吸泵； 按叶论数目：单级泵、多级泵；按叶论数目：单级泵、多级泵； （1 1）清水泵）清水泵（Clean water pumpsClean water pumps） 输送清水或物性与水相近且无腐蚀、杂质少的液体。输送清水或物性与水相近且无腐蚀、杂质

37、少的液体。 单级单吸泵：单级单吸泵：ISIS（或（或B B）型，中小型水泵，结构简单操作容易）型，中小型水泵，结构简单操作容易 ；扬程；扬程5 5125m125m，流量，流量6.36.3400400m3/h 多级泵：多级泵：D D型，扬程高，型，扬程高，1414351m351m，10.810.8850850m3/h 双吸泵：双吸泵：SHSH型，流量大，型，流量大，9 9140m140m，1201201250012500m3/h 型号：型号： IS100-65-250 IS100-65-250 （或（或2B31 2B31A 2B31B2B31 2B31A 2B31B） IS-国际标准单级单吸清水

38、离心泵；国际标准单级单吸清水离心泵；100-泵吸入口直径，泵吸入口直径，mm；65-泵排出口直径，泵排出口直径， mm；250-泵叶轮的名义尺寸，泵叶轮的名义尺寸，mm. 意义：意义： 为泵吸入口直径为泵吸入口直径，英寸英寸 基本型号在最高效率下的基本型号在最高效率下的 扬程，扬程，m m； 泵类型泵类型 叶轮直径在基本型号基础上切叶轮直径在基本型号基础上切 削一圈削一圈 2B31A2B31A IS100-65-250IS100-65-250 为泵排出直径为泵排出直径，mmmm 叶轮公称直径叶轮公称直径，mmmm 为泵吸入口直径为泵吸入口直径，mmmm （2 2）耐腐蚀泵）耐腐蚀泵（Corro

39、sion resistant pumps） 与液体接触的部件由耐腐蚀材料（铸铁、高硅铁、合金钢、玻与液体接触的部件由耐腐蚀材料（铸铁、高硅铁、合金钢、玻 璃、塑料等）制成且更换容易，密封可靠，适用于输送具有腐蚀性璃、塑料等）制成且更换容易，密封可靠，适用于输送具有腐蚀性 的液体。扬程的液体。扬程15195m，流量，流量2400m3/h 型号：型号：50F-103 50F-103A 50F-103B 意义：意义：50为吸入口直径，为吸入口直径，mm；F为泵类型；为泵类型；103为基本型号在为基本型号在 最高效率下的扬程，最高效率下的扬程，m。 （3 3）油泵）油泵（Oil pumps） 用于输送

40、石油产品，由于油品易燃易爆，密封要求高。适用用于输送石油产品，由于油品易燃易爆，密封要求高。适用 温度温度-45 400 ，扬程，扬程60603m，流量，流量6.25500 m3/h 。 型号：型号：50Y-60 50Y-60A 50Y-602 50Y-60A2 意义：意义：50为吸入口直径，为吸入口直径，mm；Y为泵类型；为泵类型；60为基本型号在为基本型号在 最高效率下的扬程，最高效率下的扬程，m；2为叶轮级数。为叶轮级数。 （4 4）杂质泵）杂质泵 输送液体中含有固体颗粒杂质，粘度大的液体输送液体中含有固体颗粒杂质，粘度大的液体 如泥浆等；杂质泵不易堵塞，耐磨，叶轮流道宽（如泥浆等；杂质

41、泵不易堵塞，耐磨，叶轮流道宽（23片）。片）。 （5 5）液下泵）液下泵（Submerged pumps） 安装于贮槽内液面下，安装于贮槽内液面下， 适用于输送各种腐蚀性流体，密封要求不高（泵内外均为输送适用于输送各种腐蚀性流体，密封要求不高（泵内外均为输送 的流体，无泄漏问题）。的流体，无泄漏问题）。 （6 6）屏蔽泵）屏蔽泵（Canned motor pumps）叶轮与轴相连固定，密）叶轮与轴相连固定，密 封性能高，根本上消除了泄漏，适用于输送易燃易爆、有毒、封性能高，根本上消除了泄漏，适用于输送易燃易爆、有毒、 具有放射性或贵重的液体。扬程具有放射性或贵重的液体。扬程1695m，流量，流

42、量0.65200m3/h ，温度，温度-35 400 。 （7 7）管道泵）管道泵（Pipeline pumps） 适用于长距离管道输送的中适用于长距离管道输送的中 途加压，途加压，24150m，6.25360。 （8 8）低温用泵）低温用泵（Cryogenic pumps） 2 2、 离心泵的选用离心泵的选用、安装与运转安装与运转 （1 1）选用）选用 根据被输送液体的性质确定泵的类型；根据被输送液体的性质确定泵的类型； 根据管路系统的性质和工艺要求确定流量和压头根据管路系统的性质和工艺要求确定流量和压头（应（应 以生产中可能出现的最大流量计算）以生产中可能出现的最大流量计算）； 根据所需流

43、量和压头确定泵的型号根据所需流量和压头确定泵的型号（所选泵的流量与（所选泵的流量与 扬程应比工艺要求略高，有一定的余量；但余量又不宜太大扬程应比工艺要求略高，有一定的余量；但余量又不宜太大 ，否则远离高效区，效率低；对多台泵都合适的情况下选择，否则远离高效区，效率低；对多台泵都合适的情况下选择 操作条件下效率最高的）操作条件下效率最高的）； 对泵所配电机的功率进行校核确定是否更换电机。对泵所配电机的功率进行校核确定是否更换电机。 （2 2）安装）安装 对关键管道用泵或容易损坏的泵应安装备用泵（并对关键管道用泵或容易损坏的泵应安装备用泵（并 联一台工作，一台备用）；联一台工作，一台备用）； 安装

44、高度不能太高，应小于允许安装高度；安装高度不能太高，应小于允许安装高度； 设法尽量减少吸入管路的阻力，以减少发生汽蚀的设法尽量减少吸入管路的阻力，以减少发生汽蚀的 可能性。主要考虑：吸入管路应短而直；吸入管路的直径可能性。主要考虑：吸入管路应短而直；吸入管路的直径 可以稍大；吸入管路减少不必要的管件；调节阀应装于出可以稍大；吸入管路减少不必要的管件；调节阀应装于出 口管路。口管路。 （3 3）离心泵运转）离心泵运转 启动前应灌泵（泵装在液面以下则为自然灌泵），并启动前应灌泵（泵装在液面以下则为自然灌泵），并 排气，防止出现气缚现象；排气，防止出现气缚现象； 应在出口阀关闭的情况下启动泵，使启动

45、功率、电流应在出口阀关闭的情况下启动泵，使启动功率、电流 最小，避免烧毁电机；最小，避免烧毁电机； 停泵前先关闭出口阀，避免管道中的液体倒流，带动停泵前先关闭出口阀，避免管道中的液体倒流，带动 叶轮倒转，以免损坏叶轮和电机，尤其对没有安装底阀的情叶轮倒转，以免损坏叶轮和电机，尤其对没有安装底阀的情 况；况； 多台泵组合操作（以两台同型号泵的串、并联操作为多台泵组合操作（以两台同型号泵的串、并联操作为 例）例）双泵联合操作其特性有如何呢？与单泵特性有何区别？双泵联合操作其特性有如何呢？与单泵特性有何区别？ 第二节第二节 气体输送机械气体输送机械-往复式压缩机往复式压缩机 一、用途一、用途 1输送

46、气体输送气体 2产生高压气体产生高压气体 3产生真空产生真空 二、分类二、分类 压缩比由真空度定终压为大气压用于减压真空泵 离心式 往复式 压缩比大于表终压压缩机 旋转（罗茨） 离心 压缩比小于表终压鼓风机 离心式 适用于换气风压小 与轴流泵类似类似于排风扇轴流式 表终压通风机 按终压分 ,: )(P: )(PP: , ,: )(P: a aa a 410300 4103001015 1015 3 33 3 三、离心通风机三、离心通风机 1分类分类 低压离心通风机低压离心通风机 终压终压0.9807kPa (表表) 中压离心通风机中压离心通风机 终压终压 =0.98072.942kPa (表表) 高压离心通风机高压离心通风机 终压终压 =2.94214.7kPa (表表) 2原理：原理： 与离心泵相似与离心泵相似 3结构：结构： 与离心泵相似，与离心泵相似， 但叶片的数目较多、较大，气体流道的断面有方形和圆形但叶片的数目较多、较大，气体流道的断面有方形和圆形 两种两种 4性能参数性能参数 (1) 风