泵与压缩机复习讲解

1、泵与压缩机第一部分思考题一、离心泵1、离心泵的工作原理？种类？用途？2、离心泵的各种叶轮结构？各种形式的叶片出口角及用途？3 A2大致范围是多少？3、离心泵的轴向力产生的原因、方向？消除或减小轴向力的措施？4、离心泵的扬程是什么意义？其单位是什么？（样本上常用单位是什么？两者的 关系是什么？）5、离心泵的扬程、流量、各种功率、各种效率的基本概念。6、离心泵的基本方程式、离心泵的特性曲线及应用。7、离心泵的叶轮直径、转速与流量关系；流量与扬程的关系；扬程与液体性质的关系。介质密度对离心泵的 H、Q、N、Y四个参数中的哪些有影响？在生产中如何 注意该种影响？8、离心泵的相似条件、相似公式、比转数。

2、离心泵的比转数小是一个什么参数， . 、 , , 、表达式如何？ 一台离心泵转速由n变为n后其比转数不变。9、什么叫离心泵的比例定律？写出比例定律的表达式。切割定律是在什么近似条 件下得来的？切割定律的表达式。10、离心泵中主要有哪些能量损失？各影响哪些工作参数？各种能量损失及原因？11、写出离心泵效率”的表达式。它与 刀V、刀h、rim有何关系？12、离心泵汽蚀的原因（机理）？汽蚀的过程？防止汽蚀的措施？如何判别是否发 生了汽蚀？13、如何确定离心泵的最大允许安装高度？14、离心泵有几条特性曲线？各特性曲线有何特点、有何用途？15、离心泵的管路特性曲线、泵管联合工作特性、工况点的确定 16、

3、离心泵的串联、并联特点、目的？17、离心泵工况点的调节方法？特点如何？从节能的角度考虑，哪种方法较好？18、离心泵的启动、停止操作步骤。19、离心泵开泵前要灌泵、要关闭出口阀，为什么？20、离心泵的故障原因及排出。（泵泄漏严重、泵输不出液体或出力不足、泵发生振动或燥声、泵或轴承过热）21、离心泵的相关计算。二、往复泵1、往复泵的工作原理。种类。2、往复泵的组成及主要易损零部件。3、往复泵排量、压力波动的原因、减小波动的措施。各种往复泵排量波动的比较。4、往复泵的有效压头、实际排量、各种功率、效率间的计算关系。5、往复泵内的各种能量损失。6、往复泵的排量系数与其容积效率的区别与联系。7、往复泵的

4、特性曲线、临界特性曲线、管路特性曲线、泵管联合工作特性曲线及 应用。8、往复泵的排量调节方式?三、压缩机1、压缩机的分类、特点及各自适用范围。2、活塞式压缩机、离心压缩机、螺杆压缩机各自工作原理。3、三种压缩机的结构组成及结构特点。4、活塞式压缩机的理论工作循环（过程）与实际工作循环（过程）的区别及原因。5、活塞式压缩机的吸气温度、压力，排出温度、压力与消耗功的关系。5、活塞式压缩机的相关计算。6、活塞式压缩机采用多级压缩的优点？7、活塞式压缩机的能量损失。8、活塞式压缩机的排气量调节方式？9、活塞式压缩机的旋转惯性力的平衡。10、活塞式压缩机的排气量与余隙容积的关系。12、离心压缩机的中间级

5、的组成及各自作用。13、离心压缩机喘振、堵塞的原因？14、离心压缩机的相似条件。15、离心压缩机中能量损失、产生损失的原因？16、离心压缩机的相关计算。17、离心压缩机的调节方式。18、离心压缩机的故障诊断。19、双螺杆、三螺杆压缩的结构特征。20、干式（无油）和湿式（喷油）螺杆压缩机的区别、冷却方式。21、螺杆式压缩机的特性曲线。22、螺杆式压缩机的排气量调节方法？23、螺杆压缩机的故障诊断与排除。第二部分计算题离心泵1 . 一台离心泵从开口水池吸水，其装置如图所示：Hg1 =4.4m,吸入管径d1 =0.1m,设泵的流量为 34m3/s,吸入管内摩擦阻力系数 x =0.02 ,吸入管总 当

6、量长度为18m,试计算输水时，泵入口处真空表读数为多少汞柱，其绝对压力为 多少水柱？解取1-1 , 2-2界面能量平衡方程,22c2=gZ2P2C2hf，P2P1_ g( Z2 - Z1) -hfPi10.13 104Pa1000Kg /m3= 101.3m2/s2g(Z2-Z1 )=9.8 4.4 =43.12m2/c2404 34/ 36002二 0.1=1.2m / s2c2-。2口。.2hf2_ 2l C2181.2=0.02 0.12= 2.95J / Kg =264mP2= 7(101.3 -43.12 -0.72 -2.59)=1000Kg / m3 54.27m2 / s2 =

7、 54270Pap2 =54270父10工 x10.2=5.54m,H2O 柱=54270 父 105 M 750.2 = 407.13mm, Hg 柱真空度 H=760-407.13=352.87mm Hg=4.79m H 2O2 .离心泵传送密度为 750Kg/m3汽油，实测得泵出口压力表读数为147100Pa,入口真空表读数为 300mm汞柱，两表垂直距离（表位差）0.5m,吸管与排除管直径相同，试求以液柱表示的泵实际扬程。解泵扬程P2 -P1 . cl -C12g 2gZ(2 4)hfP2 =147100pa 101300pa =248400paP1 =760 -30075046075

8、05105-61333 paC2=C1进出管直径相同,Z（2）-0.5m,: = 750Kg m2hf =0 很短248400 -61333750 9.80.5 = 25.95m = 26m3 .设某离心水泵流量 Q=0.025 m3 / s ,排除管压力表读数为 323730Pa,吸入管真 空表读数为 39240Pa,表位差0.8m ,吸入管直径为 100mm排除管直径为 75mm 电动机功率表读数为 12.5KW,电动机的效率为0.93 ,泵与电动机采用直联。 试计算 离心泵的轴功率，有效功率和泵的总功率。解：HPy 一 Psz Zsd gCD-Cs2hfZgpD =323730P 101

9、300Pa =425030PPs =1013009 - 39240Pa =62060Pa：=1000Kg m3空=5.66 二 d；二（0.075）2Cs4Q-22.d4 0.025二（0.1）2=3.18mshf =0,425030-620605.662 -3.182H=：0.8m1000 9.8Zg=37.04m + 1.12m = 38.95m =381.8 %有效功率Ne；HQ1000 381.8 0.025100010009.345 9轴功率N = ND. D =12.5 0.93 =11.63K泵总效率运二竺竺:82%N 11.634 .谋输送油品的离心泵装置如图，试计算泵需要提供

10、的实际扬程为多少?已知：油品密度850 kgm3缸I内压力 p1= 196133pa（缩）缸n内压力 p2= 176479.7pa（缩）H1 =8m H2 =14m H3 =4m吸入管损失hs=1m国1一4附图排出管损失 =25ma经加热炉压降，P=1372930R吸入排出管相同解H二光。，s)cDzghfP2 =176479Pi =196133pa4-H2 H3 -H1 =14 4-8=10m shs ha =1 25 = 26m八炉=芈= 2930=165m :g 850 9.8176479.7 -196133H =10 165 - -2.36 10 165 -172.64m850 9.8

11、065.有一离心水泵其叶轮外径D2=22cm,转速 n=2980rpm,叶轮出口叶片角02A =45：出口处的径向速度 C2r = 3.6 ms ,设流体径向流入叶轮，试按比例画出出口速度三角形，并计算无限叶片叶轮的理论扬程Ht0c为多少？设叶片数 Z=8,r1/,求有限叶片数时的理论扬程?2 =0.5解：（1）无限叶片的理论扬程Ht 二二u2G2u =U2 U2 -C2rCtg 2A11= 34.33 34.33 -3.6c-45Iy)= 34.33(34.333.6 )=1054.95九二 D2n二 0.22 298U2 二 二6060=34.33嗯1=U2c2ug1U2 U2 -C2rC

12、tg -2A9.81_=一 34.33 34.33-3.6 cy459.8-107m(2)有限叶片理论扬程 HTH t =H：= 0.745 黑1054.95 =785.9%= 0.745 107m = 79.7 m241 2421-任)12 1.02411281 -4.5=0.745:炉=0.6产0.6 (1+0.70 ) =1.0246.有一离心水泵， 转速为2900rpm,扬程H=100m流量为 Q=0.17m/ ,轴功率N=183.8k ,现用一台D2为该泵2倍的相似泵，当转速n=1450rpm时流量Q,扬程H 和轴功率N 各应为多少？解：根据相似定律Q nD23. Z(1LL- LQ

13、 nD n33nfD：、1450 2、3,Q = I Q = - I m 0.17 =0.68m /sn D J 2900 11 )一. 272r1450、2 scH = i i x 1000L1 ) 2900 )= 100mN 、5廿3.(3)=九 L |Nn )t 214503N二 - M183.8=735.2kW1 八2900)7.有一台转速为 1450rpm的离心泵，当流量 Q=35m3n时的扬程H=62m功率N =7.6k% 若流量增加到 Q = 52.5m)h ,向原动机的转速提升到多少才能满足要求？此时扬程和轴功率N 各为多少？解：此题目是相似理论中的比例定律问题(1)Q_ =

14、nQ n52.5351450 =2175rpm(2).22H = n H = 217562 -139.5mn1450(3)N=n3N n33n32175、 r c clcliN =| N =| 乂 7.6 =25.65kbn ) J450 )相似，相似抛物线吟）015305060H (m)6867.5656055N(k )/101314.5*1 %0335462608.已知离心泵的叶轮外径D2=220,当转速2900rpm时其性能参数如下表试求（1）将转速降到2320rpm时的性能参数 QH N ，并画出两种转速下泵的基本性能曲线。（2）若要求此泵在 Q=40rr/h , H=50m下工作，问

15、该泵应在何种转速下运行?n _ 2300n - 2900= 0.812 2n ；12300 Y.n J2900 )J3 13332300 .n )pt=64m/h ,扬程H=280m转速n=2900rpm(1)该泵属于什么类型(久=?)(2)当此泵在1450rmp下运转时，此转数为多大？解：(1)该泵属于什么类型，求此转数 64ns= 58.33.65n .Q,3.65 2900 / 3600280 4v属于低转数离心水泵(2)当泵在1450rpm工作，nsn 1450Q Q64 = 32290032hJ回2900280 - 70m:323.65 1450 ns= 58.33600370 41

16、0.某离心泵从样本上查得允许吸上真空度Hs=7m,现将该泵安装在海拔 600m的地方，输水温为 402c,向修正原 Hs】应为多少?解H;】=Hs L10+旦二 8_47 10 0.96 -0.0752 10一1000=7 -10 8.848=5.848mH J = 7 mPa = 9.6m =0.96 rg2cmPt =7.375kPa =0.752m=0.0752%丁二1000严格at算 Hs .1 - H s 1-10.33Pa0.24 - P：g：g73751000 9.809478.00 八，=7 -10.33 0.4 一1000 9.80=7 -10.33 9.6 0.24 -0.

17、752=5.758mH s 1 =1 m 7Pa = 9478.00 ：a=1000%3P =7375Pa正Hs11 . 一台离心水泵，输水时泵的允 许吸上 真空度Hs=9m,现用来输送 =7001%3 ,则汽油（粘度与水相近）输送温度为20 C,汽油在20c时的饱和蒸汽压为150mm汞柱，当地大气压力为 98066.5 pa，试求此时泵允许的吸上真 空度为多少？解:此题竞是修允许吸上真空度Hs I- Hs 1-10 pa - pt 7gl _ 98066.5 -19992=5-10 -700 9.8=5 -10 11.38=6.38mpa = 98066.5 papt =150mmHg =1

18、9992 pa：=700 kg 3 m12 .有一吸入管径为 500mm勺单级双吸泵，输送常温(20C)清水时Q=0.3m3/s, n=970rpm, H=47m,汽蚀比转数 c=900，试求(1)在吸水罐液面压力为大气压(PA=98066.5pa)时，泵的允许吸上真空度 Hs为多少？(2)泵在海拔1500m的地方抽送p=40C的清水，泵的允许吸入真空度Hs为多 少？Pa =98066.5pa4解： f5.62n；Q 7Ahr :-c 5.62 970 .900H s max -g Cg- r98066.523371.528八=-4.951000gg10002g98.06652.3371.16

19、74二-4.95ggg= 10-0.238 0.119 -4.95=4.931mCs0.30.1960.3：:.20.54= 1.528msHs 】=(Hs max 0.5 = 4.9370.5 = 4.431m水柱(2)泵在海拔1500m处，抽t=4040 C的水H s max -Pa1900 gp-pg 2g一hr7375 =8.6 -0.119 -4.951000 g= 8.6 -0.737 +0.119 -4.95 =3.032m水柱Hs )=3.032-0.5 = 2.532m水柱13 .某离心泵的Hs=4.5m.现用它来输送 P = 750kg/3的油品（粘度与水接近） m油品的饱

20、和蒸汽压,pv = 2942Pa ,泵工作流量 Q=25只吸入罐内压力Pa =95124.5Pa.吸入直径为150m管长为15m,局部阻力系数 ，=1 ,沿程阻力系数九=0.037,当大地压力pa =pA试计算泵的允许安装高度Hg1,1 .: C2解：Hg1 L Hs 1 - s hAg1s 2gHs =Hs -1095124.5 -2942750 9.8064.5 -10 12.53u 7.03mCsd243 0.025m s二 2-(0.15)20.0250.0177=1.415ms.)_d 2g二 (0.037150.156)21.41522g=(3.7 6) - =1m2g1.4152

21、Hg1 = 7.03m-1g2g= 7.03 -0.102 -1 =5.93m离心压缩机1.已知某离心式空气压缩机第一级叶轮直径为D2=280mm Di=202mm叶轮出口叶片角P2A =40；出口叶片数 Z=16；设流量系数 92r =0.233,叶轮转数n =1 38 0/in , 口1 =90二。求叶轮对单位质量气体所做的理论能头中及叶片无限多的叶轮理论能头 Htx,并加以比较。解2Ht =U；1 - 2rctg 2A - -sin 2Ar IHt =75391.54 1 -0.233ctg40 sin 4016u2= 274.62u2 = 75391.542r =0.233= 7539

22、1.54 1 -0.2331.1918 0.642816)= 75391.54 0.5961= 44940.66%Ht =44940.66一 H t二二Htsin -2Asin 40-1-2 =1 1 - 2rctg -2A 1 -0.233ctg40彳 0.1262=11 -0.17470.7223=0.8253有限叶片能头Ht =44940.66Jkg无限叶片能头Htx =54454.68%2 .已知单级离心式鼓风机的性能要求:进口压力 ps=98066.5Pa出 口压力 p“=147099.7Pa进口温度t s=20C进口流量Qs=200mZin气体常数R = 288.4 J kg.k绝

23、热指数k=1.4多变效率”p01一般为0.7 0.84多变能头系数 中p01 =0.60.7选多边效率*ip01 =0.77 cpp01=0.65试确定叶轮圆周速度u2。解：(1)求多变指数mp01m -1m =1.59k =0.77k -11.4=2.6951.4-1(2)求多变能头H poip0im-1RTsPs )1.59288.4 2931.59 -1r147099.7J98066.5 )1.59-,1.59-1= 2.695 288.4 2931.5 037 - 1= 2.695 288.4 2931.162 -1= 36892.38 J .kgU2= 238.24 m3 .题2中的

24、鼓风机压缩过程若分别为等温压缩，绝热压缩和多变压缩(m=1.59) 时，试计算单位质量气体的压缩功各为多少?解:(1)等温压缩 HisHis =Rts n 还Ps= 288.4 293 n147049.798066.5= 288.4 293 n1.5 = 288.4 293 0.405=34262.26 %gR =288.4 J kgTs -293kPd =147099.7 paps =98066.5pa应 287.64 J .kg(2)绝热压缩H adHad1 4山二 288.4 293 1.5 ” -11.4- 1_= 3.5 288.4 2931.1228-11 = 36325.79J

25、.kg(3) Toi多变压缩288.41.59 1293 1.5 而1.591.59-1-1= 2.695 288.4 2931.162-1 = 36975.2JkgHp01 Ha01 His活塞式压缩机1.用一台往复活塞式压缩机压缩油田气。进口压缩为1xi05Pa （绝），出口压 缩为3xi05Pa （绝），进口温度为300C。若将油田气看作理想气体，求压缩过程分别为（1）等温过程；（2）多变过程（m=1.15）;（3）绝热（K =1.25）过程时，压缩每立方米进口状态油田气所有耗的功及其温度解：（1）功等温过程p,53 105Wt = PM n p2 =1 105 1 n(5)pi1 10

26、5_5 二1 105 1.098612 =109861N.m多变过程mp1 吧Wpd = pM|产)m -1m -1p25 1.151n5 M 1.151,3父10 尸=1 M 10 M (5-)-11.15-1 J 父105=1 105 7.667 1.1541 -1118122N.m绝热过程=1父105父25_ 1(3)詈-11.25 -1 一 1=1父 105 M 5(1.2457 1)=122865N.m（2）温度等温过程多变过程T2 = T1 = 273 300C = 303Kt2 = 300Cm 11.15T2 =工4# =303(3尸 =349.7KP11t2 =349.7 -2

27、73 = 76.7绝热过程T2 =Ti(E) kPl3 1.25J= 303(3) 1.25 = 377.5kt2 =377.5 -273 = 104.42.某单级空气压缩机的相对余隙容积a =0.05在某地区使用，该地区大气压力为1父105 pa ,气温为 2 C设多变膨胀过程指数m = 1.2 ,压力机排气压力为4父105 pa（表）其质量排气量 m=200 kg/h。现该机欲用于一地区，该地区大气压 力为0.94父105 pa ,气温为28 C。排气压力为 P2同前地区。若两地区使用中压力 系数左，温度系数九T及泄漏系数P不变，试求在两地区使用时该机的容积排量和 质量各为多少？解：（1）

28、两地区吸气状态下的容积排量不同是由于九口不同引起的（2）地区质量排量不同是由于容积排量变化及状态不同而引起的-151= 0.86第一地区 元=1 _ot(m_1) =1 0.05 |(：)1.2 -1m=200 kg/hVLmRT pi200 287.64 2931 105= 168.6m；;吸气状态第二地区=1 _u(f 一i)=10.05 |(-5-)12 -i1=0.85.0.94 一= 168.6吸气状态m2pV2RT20.94 166.6 105287.64 301-180.9kgh3. 2Z -1.%型空压机为双缸、立式、单作用、单级压缩机结构如图:已知，热力参数名义吸气压力p1 =1105 pa（绝）名义排气压力p2 = 8父105 pa（绝）吸气压力250C结构尺寸参数活塞行程S =128缸径D =125m缸数 Z转速n =620rpm活塞外止点与缸盖间隙1.5mm汽缸镜面倒角6 300每个缸气阀总余隙容积为 78cm3 （冲液法测得）试计算（