《流体输送机械》

1、 第二章第二章 流体输送机械流体输送机械 概述概述 一、流体输送机械作用一、流体输送机械作用 对流体做功、为流体提供能量、使流体的对流体做功、为流体提供能量、使流体的 机械能提高；机械能提高； 结果：流体的动能结果：流体的动能、位能、位能、静压能、静压能， 克服沿程阻力或兼而有之；克服沿程阻力或兼而有之； 如供料点到需料点：如供料点到需料点： 2 2 f pu HzH gg 2 1 2 1 二、流体输送机械分类二、流体输送机械分类 1.按工作原理：按工作原理： 离心式、往复式、旋转式、流体动力作用式；离心式、往复式、旋转式、流体动力作用式； 2.按输送流体种类：按输送流体种类： 液体液体泵；泵

2、； 气体气体风机、压缩机；风机、压缩机； 三、讨论三、讨论 流体输送机械的作用原理、构造、流体输送机械的作用原理、构造、 性能及性能及 计算；计算； 第一节第一节 离心泵离心泵 1.离心泵特点：结构简单、流量均匀、适用范围广、离心泵特点：结构简单、流量均匀、适用范围广、 适用各种液体；适用各种液体； 2. 离心泵外观：离心泵外观： 一、一、 离心泵的主要部件离心泵的主要部件 （一）（一） 叶轮叶轮叶片与盖板组成叶片与盖板组成 1.结构结构 4-8个叶片（前弯、后弯、径向）个叶片（前弯、后弯、径向）液体通道；液体通道； 前盖板、后盖板，无盖板前盖板、后盖板，无盖板 闭式叶轮闭式叶轮半开式半开式开

3、式开式 2.作用作用 叶轮作为旋转部件，将电动机的机械能传给液体，叶轮作为旋转部件，将电动机的机械能传给液体， 提高液体的的静压能、动能；提高液体的的静压能、动能； （二）（二） 泵壳泵壳泵体的外壳，包围叶轮；泵体的外壳，包围叶轮； 液体的汇集与能量的转换（动液体的汇集与能量的转换（动静静）的场合；）的场合； 1.结构：为截面积逐渐扩大的蜗牛壳形通道；结构：为截面积逐渐扩大的蜗牛壳形通道； 液体入口：泵壳中心；液体入口：泵壳中心； 液体出口：泵壳切线方向；液体出口：泵壳切线方向； 2.作用：液体从叶轮高速抛出后，沿蜗牛壳形作用：液体从叶轮高速抛出后，沿蜗牛壳形 通道通道 流动，使流速下降，将部

4、分动能流动，使流速下降，将部分动能 转化为静压能；转化为静压能； （三）（三） 泵轴泵轴垂直叶轮面垂直叶轮面并指向并指向叶轮中心；叶轮中心； 离心泵装置简图离心泵装置简图 二、离心泵的工作原理二、离心泵的工作原理 1.工作原理：电动机带动泵轴使叶轮高速旋转，使工作原理：电动机带动泵轴使叶轮高速旋转，使 液体在离心力的作用下获得能量；操作过程：启液体在离心力的作用下获得能量；操作过程：启 动电机动电机叶轮旋转叶轮旋转液体的静压能液体的静压能 、动能、动能 ，进入，进入 泵壳使部分动能转化为静压能泵壳使部分动能转化为静压能 排出泵；同时排出泵；同时 叶叶 轮中心产生低压轮中心产生低压吸入液体；吸入

5、液体； 2.气缚现象气缚现象 指若泵未充满液体，存有空气，因其密度很小指若泵未充满液体，存有空气，因其密度很小 产生的离心力不足以使叶轮中心低压的形成，产生的离心力不足以使叶轮中心低压的形成， 液体不能吸上，故不能输送液体；液体不能吸上，故不能输送液体； 为避免气缚现象，故启动泵前须进行灌泵操作；为避免气缚现象，故启动泵前须进行灌泵操作； 3. 轴封的作用轴封的作用机械密封与填料密封；机械密封与填料密封； 4 .平衡孔的作用平衡孔的作用消除轴向推力；消除轴向推力； 5. 导轮的作用导轮的作用减少能量损失；减少能量损失； 三、离心泵的性能参数三、离心泵的性能参数 （一）流量（一）流量Q （体积、

6、（体积、m3/h）：）： 与叶轮结构、尺寸和与叶轮结构、尺寸和 转速有关；转速有关； （二（二 ） 压头压头 H（扬程、扬程、J/N= m）：）： 指指1N流体通过泵获得的机械能与流体通过泵获得的机械能与Q 、叶轮、叶轮 结构、尺寸和结构、尺寸和n有关；有关；H z （三）（三） 功率与效率功率与效率 1.轴功率轴功率N与有效功率与有效功率Ne 轴功率轴功率N（w）：单位时间输入泵轴的能量；）：单位时间输入泵轴的能量； 有效功率有效功率Ne（w）：单位时间液体获得的能量；）：单位时间液体获得的能量； 2. 效率：效率： = Ne/N= v m h 100% v ：容积损失、：容积损失、 m：水

7、力损失、：水力损失、 h ：机械损失； ：机械损失； 四、离心泵的性能曲线四、离心泵的性能曲线 （一）泵的性能曲线（一）泵的性能曲线 指指HQ 、NQ 、 Q之间的关系曲线；之间的关系曲线； 102 QH NeHQg wNkw （ ）（） 3 ,m /hQ mH , N NQ HQ Qn一定一定 离心泵的性能曲线离心泵的性能曲线 说明：说明： HQ曲线：曲线：Q H 、 Q 很小时可能例外；很小时可能例外； NQ曲线：曲线：Q N 、大流量、大流量大电机；大电机； 关闭出口阀启动泵时，启动电流最小；关闭出口阀启动泵时，启动电流最小； Q曲线曲线 ：Q 、Q 、存在、存在 max ； 泵的铭牌的

8、性能参数与泵的铭牌的性能参数与 max对应、对应、 泵泵选型时应依据泵的选型时应依据泵的 max max； ； （二）泵的转速的影响（二）泵的转速的影响 指泵的指泵的 Q、H、N 与与 n 之间的关系，称为之间的关系，称为 泵的比例关系；泵的比例关系； （三）液体的黏度和密度的影响（三）液体的黏度和密度的影响 1.黏度的影响黏度的影响 泵的能量损失泵的能量损失 （Q、H、 ） 、N 2.密度的影响密度的影响 与与（H，Q， ）无关；）无关； 但但 ，所以，所以 （N、Ne） 23 222222 111111 QnHnNn QnHnNn 、； NQ gH 例例2-2 22 12 2112 21

9、12 22 12 12 () 2 11 44 0 102 f f ppuu HzzH gg ppppp QQ uu dd H NN Q H N 表真 表真 电 机电 机 压 头 ： 、； 轴 功 率 ：； 效 率 ： 习题习题1 2 12 21 21 222 12 12 3 2102 0 0 / f f puQ H HzH ggN zzz ppppp uuu H QHNm 表真 泵 性 能 ：、； 本节要点：本节要点： 1.离心泵的主要部件离心泵的主要部件: 叶轮、泵壳、泵轴叶轮、泵壳、泵轴 2.离心泵的工作原理离心泵的工作原理 启动电机启动电机叶轮旋转叶轮旋转液体的静压能液体的静压能 、动能、动能 ， 进入泵壳使部分动能转化为静压能进入泵壳使部分动能转化为静压能排出泵，排出泵， 同时，叶轮中心产生低压同时，叶轮中心产生低压吸入液体；吸入液体； 3.气缚现象气缚现象 指泵存有空气，因其产生的离心力不足以使指泵存有空气，因其产生的离心力不足以使 叶轮中心低压的形成，液体不能吸上；叶轮中心低压的形成，液体不能吸上； 启动泵前须进行灌泵操作，以避免气缚现象；启动泵前须进行灌泵操作，以避免气缚现象； 4.离心泵的性能参数离心泵的性能参数 流量流量Q、压头（压头（ 扬程）扬程）H、轴功率轴功率N