化工原理流体输送课件3

1、572387653112.4离心泵的安装高度限制离心泵的安装高度限制一一.问题的提出问题的提出 相同的工作点相同的工作点（管路、泵）（管路、泵） 泵的安装高泵的安装高度不同度不同57238765311二二.离心泵的汽蚀现象离心泵的汽蚀现象泵的安装泵的安装以不发生以不发生汽蚀现象汽蚀现象为依据为依据57238765311二二.离心泵的汽蚀现象离心泵的汽蚀现象1)过程:a)安装高度Hg , pk min = pv(饱和蒸汽压), p0/g= Hg +pk/g=const.(pk pv), 产生汽泡; b)汽泡随液体沿叶片从低压区高压区，这时汽泡迅速凝结或破裂。 c)汽泡凝结后产生局部真空，周围液体

2、以极高速流向空穴(原汽泡占据空间)。并对叶轮产生冲击(相当于几百atm=几万kPa )，冲击频率高达几万次，使叶轮或泵壳受到损坏。2)产生条件： Hg变化和输入管路的阻力。 实质：叶轮中心pk太小。3)避免途径:要高于输送液体温度下的饱和蒸汽压57238765311三三.正常操作必须满足的条件正常操作必须满足的条件1.以水为工质以水为工质2.特殊液体特殊液体 pk/gpv/g+e e0.30.5 我国我国e0.3 m572387653114.最大安装高度最大安装高度Hg,max的计算的计算1)允许汽蚀余量允许汽蚀余量h允允计算计算在在1k截面间列柏式截面间列柏式p1/g=Hg,max+(pv/

3、g+0.3)+uk2/2g +Hf1-2+Hf2-k57238765311Hg,max=(p1-pv)/g-(uk2/2g+Hf2-k +0.3)-Hf1-2定义：定义：指离心泵入口静压头与动压头之和，超过输送液体在操作温度下的饱和蒸汽压头的最小允许值。允许汽蚀余量允许汽蚀余量h允允h允允uk2/2g+Hf2-k+0.357238765311Hg,max=p1/g -pv/g-h允允-Hf1-2一般一般h允允与泵的结构和尺寸有关，由实验与泵的结构和尺寸有关，由实验测定，并同标绘于性能曲线图上。测定，并同标绘于性能曲线图上。实验条件为大气压实验条件为大气压10.33mH2O，20清水，清水，适用

4、于任何液体适用于任何液体572387653114.最大安装高度最大安装高度Hg,max的计算的计算2)允许吸上真空高度允许吸上真空高度Hs允允计算计算Hs允允=(p0 p2) /g在在12截面间列柏式截面间列柏式p1/g+z1+ u12/2g =Hg,max+p2/g+ u22/2g +Hf1-257238765311z1 = 0, u1=0， p1=p0Hg,max=(p1p2)/g u22/2g Hf1-2Hg,max=Hs允允 u22/2gHf1-2课后作业课后作业 P89:P89: 2-16 2-1657238765311流量流量/ /Q压头压头/ /H转速转速/ /n允许吸上真空高度

5、允许吸上真空高度/ /HSm3/hmr/minm3035.6 2900 7.04532.65.05528.83.0用一水泵从一敞口水槽中将水送到它处，槽内液面恒定。输水用一水泵从一敞口水槽中将水送到它处，槽内液面恒定。输水量为量为4555m3/h，在最大流量下吸入管路的压头损失为，在最大流量下吸入管路的压头损失为1m，液体在吸入管路的动压头可忽略。试计算：输送液体在吸入管路的动压头可忽略。试计算：输送20水时泵水时泵的安装高度。的安装高度。解：该水泵的部分性能列于下表：解：该水泵的部分性能列于下表： 57238765311解：输送解：输送20水时泵的安装高度即：水时泵的安装高度即：从该泵的性能

6、表可看出，从该泵的性能表可看出，Hs随流量增加而下降，因此，在确定随流量增加而下降，因此，在确定泵的安装高度时，应以最大输送量所对应的泵的安装高度时，应以最大输送量所对应的Hs值为依据，以便值为依据，以便保证离心泵能正常运转，而不发生汽蚀现象，故取保证离心泵能正常运转，而不发生汽蚀现象，故取 Hg=2mH2O57238765311用离心油泵从贮罐向反应器输送液态异丁烷。贮罐内异丁烷液用离心油泵从贮罐向反应器输送液态异丁烷。贮罐内异丁烷液面恒定。其上方绝对压强为面恒定。其上方绝对压强为6.65kgf/cm2。在泵的性能表上查。在泵的性能表上查得，输送流量下泵的允许气蚀余量为得，输送流量下泵的允许

7、气蚀余量为3.5m。试。试1确定该泵能否确定该泵能否正常操作。正常操作。 解：根据已知条件考虑泵能否正常操作，就应该核算泵的安解：根据已知条件考虑泵能否正常操作，就应该核算泵的安装高度是否合适，即能否避免气蚀现象。可先用式计算允许装高度是否合适，即能否避免气蚀现象。可先用式计算允许安装高度，以便和实际安装高度进行比较。安装高度，以便和实际安装高度进行比较。57238765311一离心泵的类型一离心泵的类型1.1.清水泵清水泵(IS(IS型型, D, D型，型，S S型型) )2.5 离心泵的类型和选择离心泵的类型和选择 2.2.耐腐蚀泵（耐腐蚀泵（F F型）型）3.3.油泵（油泵（Y Y型）型

8、）4.4.杂质泵（杂质泵（P P型）型）57238765311572387653111.1.根据液体的性质确定类型根据液体的性质确定类型2.2.确定管路流量和所需外加压头。确定管路流量和所需外加压头。V V生产任务，生产任务，H H 管路的特性方程。管路的特性方程。 3.3.根据所需根据所需V V和和H H确定泵的型号确定泵的型号 二二. .离心泵的选用离心泵的选用4.4.进行进行NaNa的校核的校核57238765311若某输水管路系统要求流量为若某输水管路系统要求流量为80m3/h，压头为，压头为18m，试选择，试选择一台适宜的离心泵，在求该泵实际运行时所需轴功率及因一台适宜的离心泵，在求

9、该泵实际运行时所需轴功率及因用阀门调节流量而多消耗的轴功率。用阀门调节流量而多消耗的轴功率。解：（解：（1）泵的型号）泵的型号 由于输送清水，故选用由于输送清水，故选用IS型水泵。按流型水泵。按流量为量为80m3/h，压头为，压头为18m的要求，在的要求，在IS100-80-125型水泵的型水泵的系列特性曲线图上标出相应的点，因该点靠近该水泵特性系列特性曲线图上标出相应的点，因该点靠近该水泵特性曲线扇形面的弧线下方，故可选用曲线扇形面的弧线下方，故可选用IS100-80-125型水泵，转型水泵，转速为速为2900r/min。由附录查得由附录查得IS100-80-125型水泵在最高效率点下的性能

10、如下：型水泵在最高效率点下的性能如下：V100m3/h, He=20m, Na=7.0kw, =78%, Hs=4.5m57238765311图：图：IS100-80-125 n=2900r/min 离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线IS100-80-125n=2900r/minH572387653112）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 该泵运行时所需的轴功率，该泵运行时所需的轴功率，实际上是泵工作点所对应的轴功率。由实际上是泵工作点所对应的轴功率。由IS100-80-125型离心泵型离心泵的特性曲线可查得：的特性曲线可查得：当该泵在当该泵在80m3/h下运行时，所需轴功

11、率为下运行时，所需轴功率为6.0kw。 （3）用阀门调节流量而多消耗的功率）用阀门调节流量而多消耗的功率 由图查得：当由图查得：当 时时V= 80m3/h 及及He=21.2m 。而管路要求为。而管路要求为V= 80m3/h 、 He=18m 。为保证达到要求的输水量，应改变管路性能曲线，即用泵出口为保证达到要求的输水量，应改变管路性能曲线，即用泵出口管线的阀门来调节流量，关小出口阀门，增加管路的压头损失，管线的阀门来调节流量，关小出口阀门，增加管路的压头损失，使管路系统所需压头也为使管路系统所需压头也为21.2m。由于用阀门调节流量而多消耗的压头为：由于用阀门调节流量而多消耗的压头为：故多消

12、耗的轴功率为：故多消耗的轴功率为：Na= HgV = 0.905kw57238765311三三.离心泵的安装与操作离心泵的安装与操作安装安装安装高度应小于允许安装高度安装高度应小于允许安装高度 尽量减少吸入管路阻力，短、直、尽量减少吸入管路阻力，短、直、粗、管件少；调节阀装于出口管路。粗、管件少；调节阀装于出口管路。 57238765311操作操作 启动前应灌泵，并排气。启动前应灌泵，并排气。 应在出口阀关闭的情况下启动泵应在出口阀关闭的情况下启动泵 停泵前先关闭出口阀，以免损坏叶轮停泵前先关闭出口阀，以免损坏叶轮 经常检查轴封情况经常检查轴封情况 57238765311往复泵往复泵1工作工作 原理原理572387653112与离心泵的区别与离心泵的区别1）HeV曲线为一垂线，曲线为一垂线，He与与V无关。无关。工作点由工作点由HeV和和HeV的交点确定。的交点确定。572387653112）正位移性正位移性泵的排液能力只与活塞位移有关，而泵的排液能力只与活塞位移有关，而与管路情况无关，压头受管路的承压能与管路情况无关，压头受管路的承压能力