第二章流体输送机械

1、第二章流体输送机械第二章流体输送机械2流体输送机械在化工生产中的应用为流体提供动力，以满足输送要求；为流体提供动力，以满足输送要求； 为工艺过程创造必要的压强条件为工艺过程创造必要的压强条件第二章流体输送机械3流体输送机械的分类流体输送机械按工作原理分类：离心式（叶轮式）往复式旋转式流体动力作用式第二章流体输送机械4流体输送机械的分类根据流体性质的不同分成： 输送液体用的泵输送液体用的泵 输送气体用的压缩机（或风机）输送气体用的压缩机（或风机）第二章流体输送机械5 第一节 离心泵第二章流体输送机械6一、构造和原理1、离心泵的构造：、离心泵的构造： 吸入口吸入口排出排出管管泵轴泵轴轴封轴封泵壳泵

2、壳叶轮叶轮第二章流体输送机械72、离心泵的工作原理：、离心泵的工作原理： 流体在泵内都获得了什么能量？流体在泵内都获得了什么能量？其中那种能量占主导地位？其中那种能量占主导地位？思考：思考：常压流体常压流体被甩出被甩出高速流体高速流体机械旋转机械旋转的离心力的离心力逐渐扩大的逐渐扩大的泵壳通道泵壳通道高压流体高压流体灌满液体灌满液体叶轮旋转叶轮旋转 离心力甩出液体离心力甩出液体蜗壳内进行能量的转换蜗壳内进行能量的转换流体被压出流体被压出叶轮中心形成真空叶轮中心形成真空在压力差的作用下流体被压入泵内在压力差的作用下流体被压入泵内第二章流体输送机械8气气缚缚现现象象泵启动前为什么要灌满液体？泵启动

3、前为什么要灌满液体？思考：思考：液体未灌满液体未灌满气气液液离心力甩不出气体离心力甩不出气体叶轮中心的真空度不够叶轮中心的真空度不够吸不上液体吸不上液体泵无法正常工作泵无法正常工作未灌满未灌满底阀漏液底阀漏液其它地方泄漏其它地方泄漏第二章流体输送机械9二 主要部件（1）叶轮叶片（+盖板）A 按叶轮数目按叶轮数目 多级泵多级泵 单级泵单级泵B 按吸液方式按吸液方式 双吸式双吸式 单吸式单吸式C C 按所产生的压头大小按所产生的压头大小 中压泵中压泵2050mH2O低压泵低压泵50mH2OD 按泵轴的位置按泵轴的位置 立式泵立式泵 卧式泵卧式泵离心泵分类：第二章流体输送机械11第二章流体输送机械1

4、2第二章流体输送机械13三离心泵的主要性能参数（一）离心泵的流量（一）离心泵的流量 指离心泵在单位时间里排到管路系统的液体体积，一般用Q表示，单位为m3/h。又称为泵的送液能力 。（二）离心泵的扬程（压头）（二）离心泵的扬程（压头） 泵对单位重量的液体所提供的有效能量，以H表示，单位为m。又称为泵的扬程。第二章流体输送机械1412h0真空表真空表压力表压力表图图2-5 压头测定压头测定f2202122HgugphHgugpMVf212202HguugpphHVM（2-1）由于两截面间的管长很短，其阻力损失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通常可以忽略，两截面间

5、的动压头差一般也可以略去，则可得般也可以略去，则可得gpphHVM0（2-1a）由由1、2两截面间的柏努利方程：两截面间的柏努利方程：第二章流体输送机械154 4）轴功率及有效功率）轴功率及有效功率电机输入离心泵的功率电机输入离心泵的功率,用用P表示，单位为表示，单位为J/S,W或或kW有效功率：排送到管道的液体从叶轮获得的功率，用排送到管道的液体从叶轮获得的功率，用Ne表示表示轴功率和有效功率之间的关系为轴功率和有效功率之间的关系为 ：/ePP 有效功率可表达为有效功率可表达为: gHqPve轴功率可直接利用效率计算轴功率可直接利用效率计算:/gHqPv轴功率：一般约为一般约为第二章流体输送

6、机械16泵运转过程中存在以下三种损失：泵运转过程中存在以下三种损失： 容积损失容积损失 该损失是指叶轮出口处高压液体因机械泄漏该损失是指叶轮出口处高压液体因机械泄漏返回叶轮入口所造成的能量损失。在三种叶轮中，开式叶轮的返回叶轮入口所造成的能量损失。在三种叶轮中，开式叶轮的容积损失较大，但在泵送含固体颗粒的悬浮液时，叶片通道不容积损失较大，但在泵送含固体颗粒的悬浮液时，叶片通道不易堵塞；闭式叶轮的渗漏量较小，但在磨损后渗漏便严重。易堵塞；闭式叶轮的渗漏量较小，但在磨损后渗漏便严重。 水力损失水力损失 该损失是由于实际流体在泵内有限叶片作用该损失是由于实际流体在泵内有限叶片作用下各种摩擦损失（环流

7、损失、摩擦损失、冲击损失）。下各种摩擦损失（环流损失、摩擦损失、冲击损失）。 机械损失机械损失 该损失包括旋转叶轮盖板外表面与液体间的该损失包括旋转叶轮盖板外表面与液体间的摩擦以及轴承机械摩擦所造成的能量损失。摩擦以及轴承机械摩擦所造成的能量损失。第二章流体输送机械17离心泵的轴功率离心泵的轴功率N可直接用效率来计算：可直接用效率来计算：一般小型离心泵的效率一般小型离心泵的效率5070%，大型离心泵效率可达，大型离心泵效率可达90%。/gHqPv泵的轴功率，泵的轴功率，W泵的压头，泵的压头，m泵的流量，泵的流量，m3/s流体密度，流体密度，kg/ m3泵的效率泵的效率第二章流体输送机械18四、

8、离心泵特性曲线 由于离心泵的各种损失难由于离心泵的各种损失难以定量计算，使得离心泵的特以定量计算，使得离心泵的特性曲线性曲线Hqv、P qv 、 qv 的关系只能靠实验测定，在泵的关系只能靠实验测定，在泵出厂时列于产品样本中以供参出厂时列于产品样本中以供参考。右图所示为考。右图所示为4B20型离心泵型离心泵在转速在转速n2900r/min时的特性时的特性曲线。若泵的型号或转速不同，曲线。若泵的型号或转速不同，则特性曲线将不同。借助离心则特性曲线将不同。借助离心泵的特性曲线可以较完整地了泵的特性曲线可以较完整地了解一台离心泵的性能，供合理解一台离心泵的性能，供合理选用和指导操作。选用和指导操作。

9、 4B20离心泵离心泵n2900r/min302622181410020406080 100 120 1401284080%70%60%50%40%30%20%0H/mNkWqv/(m3/h)图图26 4B型离心型离心泵的特性曲线泵的特性曲线P PH第二章流体输送机械19由图由图26可知：可知： （1）Hqv曲线：曲线： qv，H(Q很小时很小时 可能例外可能例外)。当。当qv0时，时，H也只能达到一定值，这是也只能达到一定值，这是离心泵的一个重要特性。离心泵的一个重要特性。 （2）P qv曲线：曲线： qv ，P 。当当qv 0时，时，P最小。这要求离心最小。这要求离心泵在启动时，应关闭泵的

10、出口阀泵在启动时，应关闭泵的出口阀门，以减小启动功率，保护电动门，以减小启动功率，保护电动机免因超载而受损。机免因超载而受损。 （3） qv曲线：有最大值，于此点下操作效率最高，能曲线：有最大值，于此点下操作效率最高，能量损失最小。在此点对应的流量称为额定流量。泵的铭牌上即量损失最小。在此点对应的流量称为额定流量。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，一般不应低于应低于92max 。 4B20离心泵离心泵n2900r/min302622181410020406080 100 120 1401284080%70%60%5

11、0%40%30%20%0H/mNkWqv/(m3/h)图图26 4B型离心型离心泵的特性曲线泵的特性曲线P PH第二章流体输送机械20（2）转速）转速 比例定律比例定律2211VVqqnn21212nnHH32211PnPn n 20%以内以内(1)粘度：粘度： ，（，（H， qV ， ） ; P 工作流体工作流体20水差别大水差别大 参数和曲线变化参数和曲线变化 20106m2/s, 校正校正影响离心泵性能的因素：第二章流体输送机械21 泵的特性曲线是针对某一型号的泵泵的特性曲线是针对某一型号的泵(D2一定一定)而言的。一个而言的。一个过大的泵，若将其叶轮略加切削而使过大的泵，若将其叶轮略加

12、切削而使D2变小，可以降低变小，可以降低qv和和H而节省而节省P。离心泵的切割定律：离心泵的切割定律：222 DDHH22DDqqvv322DDPP（3）叶轮直径）叶轮直径D第二章流体输送机械22（4）密度的影响 离心泵的流量、压头、效率均与液体密度无关。因而当被离心泵的流量、压头、效率均与液体密度无关。因而当被输送液体密度发生变化时，输送液体密度发生变化时，H-qv与与-qv曲线基本不变，但曲线基本不变，但泵的轴功率与液体密度成正比。泵的轴功率与液体密度成正比。第二章流体输送机械23五、离心泵的工作点与流量调节 （一）、管路特性曲线与特性方程（一）、管路特性曲线与特性方程管路特性曲线：管路特

13、性曲线： 流体通过某特定管路时所需的压头与液体流体通过某特定管路时所需的压头与液体流量的关系曲线。流量的关系曲线。 在截面在截面1-1 与与 2-2 间列柏努利间列柏努利方程式，并以方程式，并以1-1 截面为基准水截面为基准水平面，则液体流过管路所需的压平面，则液体流过管路所需的压头为：头为：z11221pfHgugpzH22第二章流体输送机械24gpzH0022gu上式简化为：上式简化为： fHHH0而：而：压头损失为：压头损失为：对特定管路，令：对特定管路，令：（定值，与流量（定值，与流量无关）无关）gudllHef2)(2第二章流体输送机械25)21()4)(220gdqdllHvcef

14、202)(8vceqdllg)(802cedllgk对特定管路对特定管路 ，令：，令：2vfkqH有：有：20vkqHH管路特性方程为：管路特性方程为：第二章流体输送机械26意义：在特定管路中输送液体时，管路所需的压头意义：在特定管路中输送液体时，管路所需的压头随所输送液体流量随所输送液体流量qv的平方而变的平方而变 20vkqHH管路特性方程：管路特性方程：第二章流体输送机械27（二）工作点（二）工作点 将泵的将泵的Hqv线和管路的线和管路的he qv线画在一张图上，得到交点线画在一张图上，得到交点A如图如图2-13所示，该点称为泵在管路上的工作点，所示，该点称为泵在管路上的工作点， 此时此

15、时H= he。在工作点处泵的输液量即为管路的流量在工作点处泵的输液量即为管路的流量qv，泵提供的压头（扬，泵提供的压头（扬程）程）H必恰等于管路所要求的压头必恰等于管路所要求的压头he。当工作点是在高效区。当工作点是在高效区（不低于不低于92max ），则该工作点是适宜工作点，说明泵选），则该工作点是适宜工作点，说明泵选择的较好。择的较好。OqvqvHH1管路管路heqv图图2-8 离心泵的工作点离心泵的工作点泵泵Hqv泵泵 qvgPzH0A第二章流体输送机械28管路特性曲线管路特性曲线he=H0+kqv2为开口向上的抛物线，它在纵轴截距为开口向上的抛物线，它在纵轴截距H0反映了管路上反映了管

16、路上下游总势能差；下游总势能差；k反映了管路阻力的大小；反映了管路阻力的大小；k，同样流量下管路，同样流量下管路的阻力越大，的阻力越大，k较大的管路称为高阻管路，反之则称为低阻管路；较大的管路称为高阻管路，反之则称为低阻管路； 流量单位：可能是流量单位：可能是m3/s或或m3/h ；求工作点时，管路特性曲线的；求工作点时，管路特性曲线的整理应注意保持单位一致；整理应注意保持单位一致；注意：注意：20vkqHH第二章流体输送机械29离心泵工作点的求法：离心泵工作点的求法：解析法解析法:即当泵的特性曲线方程已知，可与管路特性曲线联即当泵的特性曲线方程已知，可与管路特性曲线联立求工作点；立求工作点；

17、图解法图解法:适用于泵特性曲线未知，只有特性曲线图的情况。适用于泵特性曲线未知，只有特性曲线图的情况。将管路特性曲线画在泵特性曲线图上，两线的交点即为工将管路特性曲线画在泵特性曲线图上，两线的交点即为工作点。作点。第二章流体输送机械30 流量调节就是设法改变工作点的位流量调节就是设法改变工作点的位置，有以下两种方法：置，有以下两种方法： 改变管路特性曲线改变管路特性曲线 在离心泵出口处的管路上安装调节在离心泵出口处的管路上安装调节阀。改变出口阀门的开度即改变管路阻阀。改变出口阀门的开度即改变管路阻力系数（力系数（K亦变）可改变管路特性曲线亦变）可改变管路特性曲线的位置，达到调节流量的目的。的位

18、置，达到调节流量的目的。 OQ2Q1Qhe2H221低低阻阻gpzA高高阻阻H1 优点优点：操作简便、灵活，应用范围广。对于调节幅度不大：操作简便、灵活，应用范围广。对于调节幅度不大而经常需要改变流量的场合，此法尤为适用。而经常需要改变流量的场合，此法尤为适用。 缺点缺点：不仅增加了管路阻力损失（在阀门关小时），且使：不仅增加了管路阻力损失（在阀门关小时），且使泵在低效率点工作，在经济上很不合理。泵在低效率点工作，在经济上很不合理。（三）流量调节（三）流量调节第二章流体输送机械31改变泵的特性曲线改变泵的特性曲线 由前述比例定律、切削定律可知，由前述比例定律、切削定律可知，改变泵的转速、切削叶

19、轮都可以达到改改变泵的转速、切削叶轮都可以达到改变泵的特性曲线的目的。如图变泵的特性曲线的目的。如图2 21414所所示，泵的转速由示，泵的转速由n1减小至减小至n2时，泵的时，泵的Hqv线下移，工作点由点线下移，工作点由点A A1 1移至点移至点A A2 2，流量由流量由qv1减小至减小至qv2。 优点：不额外增加管路阻力，在一定范围内可保持泵在高优点：不额外增加管路阻力，在一定范围内可保持泵在高效率区工作（效率区工作（n改变改变 n2图图2-14 改变泵的特性曲线改变泵的特性曲线A A2 2qv2第二章流体输送机械32 【例例】由水库将水打入一水池，水池水面比水库水面高由水库将水打入一水池

20、，水池水面比水库水面高50m，两水面上的压力均为常压，要求的流量，两水面上的压力均为常压，要求的流量90m3/h，输送，输送管径为管径为156mm，在阀门全开时，管长和各种局部阻力的当量，在阀门全开时，管长和各种局部阻力的当量长度的总和为长度的总和为1000m，对所使用的泵在，对所使用的泵在qv=65135m3/h范围范围内属于高效区，在高效区中，泵的性能曲线可以近似地用直内属于高效区，在高效区中，泵的性能曲线可以近似地用直线线Hqv表示，此处表示，此处H为泵的扬程单位是为泵的扬程单位是m，qv为泵的流量单位为泵的流量单位是是m3/h，泵的转速为，泵的转速为2900r/min，摩擦系数，摩擦系

21、数，水的密度，水的密度=1000kg/m3。试确定：。试确定：（1）此泵能否满足要求？）此泵能否满足要求？（2）如泵的效率在）如泵的效率在qv=90m3/h时可取为时可取为68%，求泵的轴功率，求泵的轴功率，如用阀门进行调节，由于阀门关小而损失的功率为多少？，如用阀门进行调节，由于阀门关小而损失的功率为多少？（3）如将泵的转速调为）如将泵的转速调为2600r/min，并辅以阀门调节使流量，并辅以阀门调节使流量达到要求的达到要求的90m3/h，比第（，比第（2）问的情况节约能量百分之多）问的情况节约能量百分之多少？少？ 第二章流体输送机械33Oqv2=90qvH2H(m)A2关小阀门改变泵的工作

22、点关小阀门改变泵的工作点A1he2qv(m3/h)Oqv2 =90qv1H2H(m)减小转速并辅以阀门调节流量减小转速并辅以阀门调节流量A1he2=64A1qv(m3/h)qv1A2第二章流体输送机械34 【例例】需将需将30m3/h、20oC的水由敞口水池送至塔顶，塔顶压力的水由敞口水池送至塔顶，塔顶压力为为2（表压），与取水池水面的高差为（表压），与取水池水面的高差为10m。输水管管径为。输水管管径为89mm4mm，长，长18m，管线局部阻力系数，管线局部阻力系数=13（阀全开（阀全开时），摩擦系数时），摩擦系数Re。试求：。试求：(1) 输送所需的理论功率输送所需的理论功率(kw) ；(

23、2) 若有台泵在转速若有台泵在转速n=2900r/min时的特性可近似用下式表示：时的特性可近似用下式表示： 扬程扬程 H=22.4 + 5qv - 20qv2 (a) 效率效率 =qv - qv2 (b)式中式中H的单位为的单位为m，qv的单位为的单位为m3/min。求最高效率点的效率。求最高效率点的效率并评价此泵的适用性；并评价此泵的适用性；(3) 若此泵适用，用阀门调节流量，求调节阀消耗的功率；若此泵适用，用阀门调节流量，求调节阀消耗的功率；(4) 若不用改变阀门的开度而改变转速调节流量，试求转速应若不用改变阀门的开度而改变转速调节流量，试求转速应调到多少调到多少? 第二章流体输送机械3

24、5Oqv2qv1H2H(m)A2A1he2qv(m3/min)ab关小阀门后管路关小阀门后管路heqv等效率曲线等效率曲线原管路原管路heqvn1时泵时泵Hqvn2时泵时泵Hqv第二章流体输送机械36qvHaCbqv并并qv1H并并AB将两台型号相同的泵并联工将两台型号相同的泵并联工作，而且各自的吸入管路相作，而且各自的吸入管路相同，则两泵的流量和压头必同，则两泵的流量和压头必相同。因此，在同样的压头相同。因此，在同样的压头下，并联泵的流量为单台泵下，并联泵的流量为单台泵的两倍。如图所示。的两倍。如图所示。并联泵并联泵的特性曲线为：的特性曲线为： 420并并vkqHH并联泵的流量并联泵的流量q

25、v并并和压头和压头H并并由合成特性曲线与管路特性曲线由合成特性曲线与管路特性曲线的交点的交点a决定，由于并联组合中的两台泵的压头相等且均等决定，由于并联组合中的两台泵的压头相等且均等于于H并并，而，而H并并为单泵在为单泵在b点的压头，故并联泵的总效率与每点的压头，故并联泵的总效率与每台泵的效率（图中台泵的效率（图中b点的单泵效率）相同。由图可知：点的单泵效率）相同。由图可知： qv H。 离心泵的并联操作离心泵的并联操作第二章流体输送机械3712HCAqvabqv 串串BH串串H1HQOgpZ若单泵的特性曲线为：若单泵的特性曲线为： 20单单vkqHH两台型号相同的泵串联工作时，每台泵的压头和

26、流量下，串联两台型号相同的泵串联工作时，每台泵的压头和流量下，串联泵的压头为单台泵的两倍。如图所示，串联泵的特性曲线在横泵的压头为单台泵的两倍。如图所示，串联泵的特性曲线在横坐标不变，纵坐标加倍的方法合成。故其特性曲线为：坐标不变，纵坐标加倍的方法合成。故其特性曲线为： 离心泵的串联操作离心泵的串联操作）（单串202vkqHH第二章流体输送机械38在实际操作中，串联操作所提供的扬程并非是单泵的两倍，在实际操作中，串联操作所提供的扬程并非是单泵的两倍，而是而是H串串 2H单，单，流量则有所提高流量则有所提高 qv串串 qv串，串， H并并 H串，串，所以所以并联优于串联；并联优于串联；对于高阻管

27、路对于高阻管路b， qv串串 qv并，并， H串串 H并，并，所以所以串联优于并联。所串联优于并联。所以串联操作适用于压头大、流量小的管路；并联操作适用于压以串联操作适用于压头大、流量小的管路；并联操作适用于压头小、流量大的管路。头小、流量大的管路。 024681012141618051015202530354045H / mQ / m3/hba不论是串联还是并联操作，均不论是串联还是并联操作，均能一定程度上提高管路的流量能一定程度上提高管路的流量和扬程；但是哪种操作方式更和扬程；但是哪种操作方式更为有效、合理，就要看管路的为有效、合理，就要看管路的特性。特性。第二章流体输送机械40六、离心泵

28、的汽蚀现象与安装高度六、离心泵的汽蚀现象与安装高度 如图如图2-15所示，液面较低的所示，液面较低的液体能被吸入泵的进口，是由于液体能被吸入泵的进口，是由于叶轮将液体从其中央甩向外周，叶轮将液体从其中央甩向外周，在叶轮中心进口处形成负压（真在叶轮中心进口处形成负压（真空），从而在液面与叶轮进口之空），从而在液面与叶轮进口之间形成一定的压差，液体籍此压间形成一定的压差，液体籍此压差被吸入泵内。现在的问题是离差被吸入泵内。现在的问题是离心泵的安装高度心泵的安装高度Hg（即叶轮进口（即叶轮进口与液面间的垂直距离）是否可以与液面间的垂直距离）是否可以取任意值？取任意值？Hgp01100（一）汽蚀现象（

29、一）汽蚀现象第二章流体输送机械41 取截面取截面0-0，1-1，并以截面，并以截面0-0为基准面，在两截为基准面，在两截面间柏努利方程，可得：面间柏努利方程，可得：fgHgugppH22110（2-92-9）Hgp01100第二章流体输送机械42p1hminhh=hhminmin +0.3 m0.3 m第二章流体输送机械50 h是表示泵的吸上性能的两个参数之一，该参数由是表示泵的吸上性能的两个参数之一，该参数由泵制造厂通过实验测定后附于产品样本中，于是泵的允泵制造厂通过实验测定后附于产品样本中，于是泵的允许安装高度可根据许安装高度可根据h按下式计算按下式计算 hHgppHfVg0,允许第二章流

30、体输送机械51讨论：讨论： （1） h由厂家出厂前由实验测定；由厂家出厂前由实验测定； （2）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； 第二章流体输

31、送机械52【例例】 封闭容器内贮有密度为封闭容器内贮有密度为1060kg/m3的热盐水溶液，溶的热盐水溶液，溶液的饱和蒸汽压为液的饱和蒸汽压为0.48 kgf/cm2，溶液上方的绝对压力为，溶液上方的绝对压力为0.6 kgf/cm2。要用一水泵从容器中抽出此溶液。所选用泵的允许。要用一水泵从容器中抽出此溶液。所选用泵的允许汽蚀余量汽蚀余量为，吸入管路的压头损失估计为，求泵的最大安装为，吸入管路的压头损失估计为，求泵的最大安装高度。高度。 Hgp000第二章流体输送机械53【例例】如图所示，要将某减压精馏塔塔釜中的液体产品用离如图所示，要将某减压精馏塔塔釜中的液体产品用离心泵输送至高位槽，釜中真

32、空度为心泵输送至高位槽，釜中真空度为550mmHg，釜中液体处于，釜中液体处于沸腾状态。泵位于地面上，吸入管路阻力损失为沸腾状态。泵位于地面上，吸入管路阻力损失为0.87 m液柱，液柱，液体的密度为液体的密度为986kg/m3，已知该泵的允许汽蚀余量，试问该，已知该泵的允许汽蚀余量，试问该泵的安装位置是否适宜？如不适宜应如何重新安排？泵的安装位置是否适宜？如不适宜应如何重新安排？ 3.5m第二章流体输送机械54 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

33、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）型，中小型水泵，结构简单操作容易；扬程容易；扬程8 898m98m，流量，流量4545360360m3/h 多级泵：多级泵：D D型，扬程高，型，扬程高，1414351m351m，850850m3/h 双吸泵：双吸泵：SHSH型，流量大，型，流量大

34、，9 9140m140m，1201201250012500m3/h 型型 号：号： IS100-65-250 IS100-65-250 （或（或2B31 2B31A 2B31B2B31 2B31A 2B31B） 七、离心泵的类型七、离心泵的类型第二章流体输送机械55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2B31A2B31AIS100-65-250IS100-65-250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

35、口直径为泵吸入口直径，mmmm第二章流体输送机械56第二节第二节 其它类型液体输送机械其它类型液体输送机械 往复泵是一种典型的容积式输送机械。往复泵是一种典型的容积式输送机械。1.主要部件：主要部件： 泵缸、活塞、活塞杆、吸入阀和排出阀泵缸、活塞、活塞杆、吸入阀和排出阀(均为单向阀均为单向阀)。活塞杆与传动机械相连，带动活塞在泵缸内作往复运活塞杆与传动机械相连，带动活塞在泵缸内作往复运动。活塞与阀门间的空间称为工作室。动。活塞与阀门间的空间称为工作室。2.工作原理工作原理 单动泵：活塞一侧装有吸入阀和排出阀单动泵：活塞一侧装有吸入阀和排出阀qv一、 往复泵第二章流体输送机械57 活塞自左向右移

36、动时，排出阀关闭，吸入阀打开，液体活塞自左向右移动时，排出阀关闭，吸入阀打开，液体进入泵缸，直至活塞移至最右端。进入泵缸，直至活塞移至最右端。 活塞由右向左移动，吸入阀关闭而排出阀开启，将液体活塞由右向左移动，吸入阀关闭而排出阀开启，将液体以高压排出。活塞移至左端，则排液完毕，完成了一个工作以高压排出。活塞移至左端，则排液完毕，完成了一个工作循环，周而复始实现了送液目的。因此往复泵是依靠其工作循环，周而复始实现了送液目的。因此往复泵是依靠其工作容积改变对液体进行做功。容积改变对液体进行做功。在一次工作循环中，吸液和排液各交替进行一次，其液体的在一次工作循环中，吸液和排液各交替进行一次，其液体的

37、输送是不连续的。活塞往复非等速，故流量有起伏。输送是不连续的。活塞往复非等速，故流量有起伏。 第二章流体输送机械58二、双动泵 活塞两侧的泵缸内均装有吸入阀和排出活塞两侧的泵缸内均装有吸入阀和排出阀的往复泵。阀的往复泵。 活塞自左向右移动时，工作室左侧吸入活塞自左向右移动时，工作室左侧吸入液体，右侧排除液体。液体，右侧排除液体。 活塞自右向左移动时，工作室右侧吸入活塞自右向左移动时，工作室右侧吸入液体，左侧排除液体。液体，左侧排除液体。 即活塞无论向那一方向移动，都能同时即活塞无论向那一方向移动，都能同时进行吸液和排液，流量连续，但仍有起进行吸液和排液，流量连续，但仍有起伏。伏。QQ 为此采用

38、三台双动泵并联工作，其送液为此采用三台双动泵并联工作，其送液量较均匀。每个泵连接曲柄角度相差量较均匀。每个泵连接曲柄角度相差120O。第二章流体输送机械59 (2)往复泵的压头与泵的几何尺寸、流量无关，而由泵缸的机械往复泵的压头与泵的几何尺寸、流量无关，而由泵缸的机械强度和原动机的功率所决定。只要泵缸强度许可，理论上压头可强度和原动机的功率所决定。只要泵缸强度许可，理论上压头可达无限大。达无限大。 (3)由于往复泵的低压是靠工作室容积扩张造成的，因此启动时由于往复泵的低压是靠工作室容积扩张造成的，因此启动时无需灌液，即往复泵具有自吸能力。往复泵的吸上真空度亦随外无需灌液，即往复泵具有自吸能力。

39、往复泵的吸上真空度亦随外界大气压、液体输送条件而异，故其安装高度有一定限制。界大气压、液体输送条件而异，故其安装高度有一定限制。 (4)流量调节不能用排出管路上的阀门，而应采用旁路调节或改流量调节不能用排出管路上的阀门，而应采用旁路调节或改变活塞的冲程和往复次数实现。变活塞的冲程和往复次数实现。(5)因往复泵的排液能力只与活塞位移有关，与因往复泵的排液能力只与活塞位移有关，与管路无关，这种泵称为正位移泵。因此在启动管路无关，这种泵称为正位移泵。因此在启动泵时必须打开阀门，以防泵或管路损坏。泵时必须打开阀门，以防泵或管路损坏。主要用于小流量，高压强的场合，输送高粘度主要用于小流量，高压强的场合，

40、输送高粘度液体时效果比离心泵好。液体时效果比离心泵好。第二章流体输送机械60三、 计量泵 计量泵是往复泵的一种形式，它的传动装置是通过偏计量泵是往复泵的一种形式，它的传动装置是通过偏心轮把电机的旋转运动变成柱塞的往复运动。偏心轮的心轮把电机的旋转运动变成柱塞的往复运动。偏心轮的偏心距是可调的，用来改变柱塞的冲程，这样就可以达偏心距是可调的，用来改变柱塞的冲程，这样就可以达到严格地控制和调节流量的目的。到严格地控制和调节流量的目的。 计量泵通常用于要求精确而且便于调整的场合，特别适计量泵通常用于要求精确而且便于调整的场合，特别适用于几种液体以一定配比的输送场合。用于几种液体以一定配比的输送场合。

41、 第二章流体输送机械61四、齿轮泵 齿轮泵也是正位移泵的一种，如图。齿轮旋转时，液体封齿轮泵也是正位移泵的一种，如图。齿轮旋转时，液体封闭于齿穴和泵壳体之间，被强行压至排出端。在排出端两闭于齿穴和泵壳体之间，被强行压至排出端。在排出端两齿轮的齿相互合拢，形成高压将液体排出。齿轮的齿相互合拢，形成高压将液体排出。 齿轮泵压头较高但流量小，用齿轮泵压头较高但流量小，用于输送粘稠液体及膏状物，但于输送粘稠液体及膏状物，但不能输送含固体颗粒的悬浮液。不能输送含固体颗粒的悬浮液。 第二章流体输送机械62第三节 气体输送机械 输送和压缩气体的设备统称气体压送机械。用途：输送和压缩气体的设备统称气体压送机械

42、。用途：v气体输送v产生高压气体v产生真空v 液体输送机械的结构和工作原理大致相同。但是由于气体具液体输送机械的结构和工作原理大致相同。但是由于气体具有可压缩性和密度较小，对输送机械的结构和形状都有一定有可压缩性和密度较小，对输送机械的结构和形状都有一定影响，其特点是：影响，其特点是：v由于气体的密度小，体积流量就大，因而气体输送机械的体积大。第二章流体输送机械63v气体在管路中的流速要比液体流速大得多，同样质气体在管路中的流速要比液体流速大得多，同样质量流量的气体时，其产生的流动阻力要多，因而需量流量的气体时，其产生的流动阻力要多，因而需要提高的压头也大。要提高的压头也大。v由于气体具有可压

43、缩性，压强变化时其体积和温度由于气体具有可压缩性，压强变化时其体积和温度同时发生变化，因而气体输送和压缩设备的结构、同时发生变化，因而气体输送和压缩设备的结构、形状有一定特殊要求。形状有一定特殊要求。第二章流体输送机械64分类： 按结构与工作原理分：按结构与工作原理分：v离心式v往复式v选择式v流体力学作用式第二章流体输送机械65 按终压按终压(气体出口表压气体出口表压p2)和压缩比和压缩比(气体出口与进口绝压气体出口与进口绝压之比之比x)分：分：v通风机：p215kPa，x1，主要结构有离心式、轴流式，用于通风换气和送气。v鼓风机：p215294kPa,x4，主要结构为多级离心式、旋转式，用

44、于输送气体。v压缩机：p2294kPa，x4，主要为往复式结构，用于产生高压气体。v真空泵：p2为大气压，x由真空度而定，结构为旋转式，用于将设备中气体抽出而减压。 第二章流体输送机械661 离心通风机 因终压小因终压小(15kPa)，故常用于通风换气和送气。，故常用于通风换气和送气。 工业上常用的通风机为离心通风机，按其产生工业上常用的通风机为离心通风机，按其产生 风压大小分为：风压大小分为： 低压离心通风机：出口风压低于低压离心通风机：出口风压低于1kPa(表压表压) 中压离心通风机：出口风压在中压离心通风机：出口风压在13kPa(表压表压) 高压离心通风机：出口风压在高压离心通风机：出口

45、风压在315kPa(表压表压) 工作原理：同离心泵工作原理：同离心泵第二章流体输送机械67v 结构：机壳为蜗牛壳形，断面有方形和圆形；叶轮直径结构：机壳为蜗牛壳形，断面有方形和圆形；叶轮直径大，叶片数目多而且短。叶片有平直，前弯和后弯等形大，叶片数目多而且短。叶片有平直，前弯和后弯等形状，前弯叶片送风量大，但往往效率低，因此高效通风状，前弯叶片送风量大，但往往效率低，因此高效通风机的叶片通常是后弯的。机的叶片通常是后弯的。v低压离心通风机：断面方形，叶片平直，与中心成辐射状v中压离心通风机：断面方形，叶片弯曲v高压离心通风机：断面圆形，叶片弯曲2、离心通风机的结构和工作原理第二章流体输送机械6

46、82 离心通风机的性能参数 1.风量 单位时间内从风机出口排出的气体体积，并以风机单位时间内从风机出口排出的气体体积，并以风机进口处气体的状态计，以进口处气体的状态计，以qv表示，单位表示，单位m3/h。风量大小取。风量大小取决于风机的结构、叶轮尺寸决于风机的结构、叶轮尺寸(叶轮直径与叶片宽度叶轮直径与叶片宽度)和转速。和转速。 2.风压 单位体积的气体通过风机时所获得的有效能量，单位体积的气体通过风机时所获得的有效能量，HT，Pa。第二章流体输送机械69 风压的大小取决于风机的结构尺寸、转速和气体密度，其风压的大小取决于风机的结构尺寸、转速和气体密度，其值目前只能通过实验测定。取值目前只能通过实验测定。取1m3气体为基准，在风机进气体为基准，在风机进出口截面出口截面1-1与与2-2间列柏努利方程，得：间列柏努利方程，得：fsseHguugppzzWH2)()()(21221212第二章流体输送机械70guugppHss2)()(212212 其中： (ps2ps1)称为静风压，以ps表示， pd=u2/2称为动风压，二者之和称为全风压。 由于和(Z2Z1)值较小，(Z2Z1)g一项可忽略；风机进出口管段很短，hf 0 ；因而上式简化为：第二章流体输送机械71 风机性能表上所列风压，一般