化工原理课件第2章3

1、2.1.1 离心泵离心泵 四、离心泵的主要性能参数和特性曲线四、离心泵的主要性能参数和特性曲线 五、离心泵的工作点与流量调节五、离心泵的工作点与流量调节 六、离心泵的组合操作六、离心泵的组合操作串、并联串、并联 习题课习题课 七、离心泵的安装高度七、离心泵的安装高度 八、离心泵的类型和选用八、离心泵的类型和选用 2.1.2 2.1.2 其他类型泵其他类型泵 2.2 2.2 气体压送机械气体压送机械 一、离心通风机一、离心通风机 二、往复式压缩机二、往复式压缩机 定定性性分分析析、定定量量计计算算操操作作型型 设设计计型型 -选泵时，将流量、压头裕量控制在选泵时，将流量、压头裕量控制在10%左右

2、。左右。 max max )15. 11 . 1( )1 . 105. 1( HH QQ 习题课习题课 337页 H 0 Q pa 例例1 1 用离心泵将江水送至高位槽。若管用离心泵将江水送至高位槽。若管 路条件不变，则下列参数随着路条件不变，则下列参数随着江面的下江面的下 降降有何变化？（设泵仍能正常工作）有何变化？（设泵仍能正常工作） 泵的压头泵的压头H H， 管路总阻力损失管路总阻力损失h hf f， 泵出口处压力表读数，泵出口处压力表读数， 泵入口处真空表读数。泵入口处真空表读数。 管路特性曲线管路特性曲线 平行上移平行上移 2 2 2 BQAh g u g p zhe f 不变 操作

3、性问题操作性问题分析分析 举例举例 解：解： 江面下降，泵特性曲线不变江面下降，泵特性曲线不变 工作点左移工作点左移 2 52 2 8 2 Q gd lel g u d lel h f 3 3 pa 0 0 H 0 Q 23 32f wEtEt 2 2 1 1 2 p g pp H )( 12 真真 （真真） 1 p Q，H，N， 2 BQh f 操作性问题操作性问题分析分析 举例举例 3 3 P2 P1 0 0 操作性问题操作性问题分析分析 举例举例 练习练习1 图示为离心泵性能测定装置。若水槽液面上升，则图示为离心泵性能测定装置。若水槽液面上升，则 Q、H、N、hf 、p1和和p2（均为读

4、数）如何变化？（均为读数）如何变化？ （真真） 1 p 2 p 答：答：Q不变，不变，H不变，不变，N不变，不变，hf不变不变 2 01. 030VH 2 04. 010Vhe heH mhe hmV 26 20 3 （20，26） 操作性问题操作性问题计算计算 举例举例 例例2 某离心泵工作转速为某离心泵工作转速为n=2900r.p.m.（转（转/min），其特），其特 性曲线方程为性曲线方程为 。当泵的出口阀全开时，管路特。当泵的出口阀全开时，管路特 性曲线方程为性曲线方程为 ，式中，式中V的单位为的单位为m3/h，H及及he 的单位均为的单位均为m。求：。求： （1）阀全开时，泵的输水量

5、为多少？）阀全开时，泵的输水量为多少？ （2）要求所需供水量为上述供水量的）要求所需供水量为上述供水量的75%时：时： a若采用出口阀调节，则节流损失的压头为多少若采用出口阀调节，则节流损失的压头为多少m水柱？水柱？ b若采用变速调节，则泵的转速应为多少若采用变速调节，则泵的转速应为多少r.p.m.？ 2 01. 030VH 2 04. 010Vhe 解：解： （1） hmV 3 15%7520 mVH75.271501. 03001. 030 22 meh191504. 010 2 m75. 81975.27 节节流流损损失失 （20，26） （15，19） （15， 27.75） VV H

6、 he (2) a. 采用调节出口阀门的方法采用调节出口阀门的方法 节流损失 2 01. 030VH 2 04. 010Vhe 泵特性曲线方程 管路特性曲线方程 hmV 3 15%7520 meh191504. 010 2 （20，26） （15，19） 2 22 01. 030V n n H n n 2 2 1501. 0 2900 3019 n .2441mprn b. 采用调节转速的方法采用调节转速的方法 VV 注意：注意：以下解法错误以下解法错误!，因为新旧工作点，因为新旧工作点 为非等效率点。为非等效率点。 mprn V V n.2175290075. 0 2 01. 030VH 2

7、 04. 010Vhe 泵特性曲线方程 管路特性曲线方程 新转速下泵的特性曲线方程为：新转速下泵的特性曲线方程为： 七、离心泵的安装高度七、离心泵的安装高度Zs 1 1、什么是安装高度？、什么是安装高度？ 泵轴与吸液方液泵轴与吸液方液 面间的垂直高度，称面间的垂直高度，称 为安装高度，用为安装高度，用ZS表表 示。可正可负。示。可正可负。 为避免汽蚀现象，安装高度必为避免汽蚀现象，安装高度必 须加以限制，即存在最大安装高须加以限制，即存在最大安装高 度度ZS,max。 七、离心泵的安装高度七、离心泵的安装高度Zs 为什么会有安装高度问题？为什么会有安装高度问题？ 汽蚀现象：汽蚀现象： 叶片背面

8、叶片背面 当当pkpv时，时，K处发生部分汽处发生部分汽 化现象。化现象。 叶片表面产生蜂窝状腐蚀叶片表面产生蜂窝状腐蚀 ； 泵体震动，并发出噪音；泵体震动，并发出噪音； 流量、压头、效率都明显下降；流量、压头、效率都明显下降； 严重时甚至吸不上液体。严重时甚至吸不上液体。 2、最大安装高度、最大安装高度ZS,max和允许汽蚀余量和允许汽蚀余量 es f e e s s h g u g p z g p 2 2 min, max, es f e e s s h g u g p g p z 2 2 min, max, 七、离心泵的安装高度七、离心泵的安装高度Zs 刚好发生汽蚀时，刚好发生汽蚀时，

9、pkpv， pe达到最小值达到最小值pe,min。 在在s-s面、面、e-e面间列机械能衡算：面间列机械能衡算： es f e e s h g p g u g p g pp 2 2 min, 最小汽蚀余量最小汽蚀余量 h g p g u g p h e e 2 2 min, min 令令 -最小汽蚀余量最小汽蚀余量 es f s s hh g pp z minmax, 于于是是 七、离心泵的安装高度七、离心泵的安装高度Zs 3 . 0 min hh 一般规定，允许汽蚀余量一般规定，允许汽蚀余量 h 是泵的特性参数之一，由厂家测定。是泵的特性参数之一，由厂家测定。 es f s s hh g p

10、p z 相相应应地地，允允许许安安装装高高度度 实际安装高度比实际安装高度比 还要低还要低0.5 1m s z ke f k h g u 2 2 min h 故故 影响允许汽蚀余量的因素：影响允许汽蚀余量的因素： 七、离心泵的安装高度七、离心泵的安装高度Zs e-e面、面、k-k面间：面间： ke f ke e h g u g p g u g p 22 22 min, g p g u g p h e e 2 2 min, min 又又 )( 2 阻力平方区阻力平方区BQ 可见，影响允许汽蚀余量的因素有：流量、泵的结构、流体粘度可见，影响允许汽蚀余量的因素有：流量、泵的结构、流体粘度 七、离心泵

11、的安装高度七、离心泵的安装高度Zs 八、离心泵的类型、选用八、离心泵的类型、选用 冷凝水泵冷凝水泵 锅炉给水泵锅炉给水泵 杂质泵杂质泵 耐腐蚀泵耐腐蚀泵 油泵油泵 清水泵清水泵 按用途分按用途分 双双吸吸泵泵 单单吸吸泵泵 按按吸吸入入方方式式分分 多级泵多级泵 单级泵单级泵 按叶轮级数分按叶轮级数分 立式立式 卧式卧式 按转轴的位置分按转轴的位置分 类型类型：不下百种不下百种 设计点 Q 高 效 区 八、离心泵的类型、选用八、离心泵的类型、选用 选用原则：选用原则： 定类型定类型-根据流体性质及操作条件根据流体性质及操作条件 定规格定规格-根据流量、压头大小，高效根据流量、压头大小，高效 齿

12、轮泵、螺杆泵等齿轮泵、螺杆泵等 、隔膜泵、计量泵、隔膜泵、计量泵、往复式往复式容积式：如容积式：如 旋涡泵旋涡泵 轴流式、喷射式、轴流式、喷射式、离心式离心式速度式：如速度式：如 2.1.2 其他类型泵其他类型泵 2.1.2 其他类型泵其他类型泵 一、往复泵一、往复泵 工作原理：工作原理： 具具有有自自吸吸能能力力，不不必必灌灌液液 安安装装高高度度也也受受限限制制，无无汽汽蚀蚀现现象象 与离心泵比较：与离心泵比较： 流流量量与与压压头头几几乎乎无无关关 由于受泵的部件机械强度和原动机功率的限制，由于受泵的部件机械强度和原动机功率的限制， 泵的扬程不可能无限增大。泵的扬程不可能无限增大。 压头

13、越大，漏损越大。压头越大，漏损越大。 结构：结构：泵缸、活塞、阀门、传动机构 泵缸、活塞、阀门、传动机构 利用容积的变化给流体加静压能利用容积的变化给流体加静压能 工作循环：一次吸液，一次排液工作循环：一次吸液，一次排液 单缸单动泵 H 0 Q 输输液液量量不不均均匀匀、不不连连续续 与离心泵比较：与离心泵比较： 流流量量调调节节不不可可用用出出口口阀阀门门调调节节方方法法。 数数改改变变活活塞塞行行程程或或往往复复次次 旁旁路路调调节节 流流量量调调节节方方法法 旁旁 路路 一、往复泵一、往复泵 单缸单动泵 效效率率高高，通通常常为为 7 72 2 9 93 3% %。 适用于小流量、高压头

14、的情况下输送高粘度的液体适用于小流量、高压头的情况下输送高粘度的液体。 一、往复泵一、往复泵 与离心泵比较：与离心泵比较： 容积式容积式 速度式速度式 按工作原理分按工作原理分 真空泵真空泵 压缩机压缩机 鼓风机鼓风机 通风机通风机 按用途分按用途分 p2 p1 2.2 气体压送机械气体压送机械 终压终压p21.15atm，压缩比，压缩比 15. 11 1 2 p p 终压终压p24atm，压缩比，压缩比 4 1 2 p p 终压为大气压，压缩比近似终压为大气压，压缩比近似 一、离心通风机一、离心通风机 工作原理：工作原理： 结构：结构： 主要性能参数及特性曲线：主要性能参数及特性曲线： 与离

15、心泵相似与离心泵相似 特点：叶片数目多、短，有径向、前弯、后弯等，特点：叶片数目多、短，有径向、前弯、后弯等， 通道多呈矩形通道多呈矩形 风量、风压、轴功率、效率风量、风压、轴功率、效率 与离心泵相同与离心泵相同 风量风量Q： 以进口状态计以进口状态计 p2 p1 静风压静风压 pst 空空气气柱柱mkPa1001 -每每米米 3 气气体体通通过过风风机机所所获获得得的的能能量量， 3 mJ（Pa） tt gHp 22 2 11 2 22 12 uu ppgHp tt 动动风风压压 pk )(0 1 表表压压 p 0 1 u 2 2 22 2 u ppt 一、离心通风机一、离心通风机 风压风压pt： 在风机进出口间列机械能衡算方程式： 又称全风压又称全风压,Pa,Pa 2 . 1 0 t t p p tt gHp 一、离心通风机一、离心通风机 若使用条件与测定条件不同，需换算：若使用条件与测定条件不同，需换算： -用用1atm、20空气测定的风压空气测定的风压 标准全风压标准全风压p pt0 t0 tt QpgQH N pt0 N pst Q 一、离心通风机一、离心通风机 全压效率70