化工原理离心泵

1、流体输送机械是指为流体提供机械能的机械设备分类：（1）速度式：借助于高速旋转的叶轮使流体获得能量。包括离心式、轴流式、喷射式输送机械（2）容积式：利用活塞或转子的挤压使流体升压以获得能量。包括往复式、回转式输送机械液体输送机械离心泵 离心泵的主要部件 离心泵的工作原理 离心泵的性能参数 离心泵的特性曲线 离心泵的工作点与流量调节 离心泵的气蚀现象与安装高度 离心泵的类型与选择2.1 离心泵的主要部件包括叶轮和泵轴的旋转部件由泵壳和轴承组成的静止部件离心泵由两个主要部分构成：2.2 离心泵的工作原理 液体随叶轮旋转，在惯性离心力的作用下自叶轮中心被甩向外周并获得了能量，使流向叶轮外周的液体的静压

2、强提高，流速增大。液体离开叶轮进入蜗壳，因蜗壳内流道逐渐扩大而使流体速度减慢，液体的部分动能转换成静压能。于是，具有较高压强的液体从泵的排出口进入排出管路，被输送到所需的管路系统。气缚现象 当启动离心泵时，若泵内未能灌满液体而存在大量气体，则由于空气的密度远小于液体的密度，叶轮旋转产生的惯性离心力很小，因而叶轮中心处不能形成吸入液体所需的真空度，这种虽启动离心泵，但不能输送液体的现象称为气缚。2.3 离心泵的主要性能参数1.流量（Q） : 离心泵在单位时间送到管路系统的液体体积，常用单位为L/s或m3/h； 2.压头（H） ：离心泵对单位重量的液体所能提供的有效能量，其单位为m； 3.效率（）

3、 ：由原动机提供给泵轴的能量不能全部为液体所获得，通常用效率来反映能量损失； 4.轴功率（N）： 指离心泵的泵轴所需的功率，单位为W或kW 通常，离心泵的特性曲线由制造厂附于泵的样本或说明书中，是指导正确选择和操作离心泵的主要依据。l 1. H-Q曲线：表示泵的压头与流量的关系l 2. N-Q曲线：表示泵的轴功率与流量的关系l 3. ：表示泵的效率与流量的关系02040608010012014004812162024283236010203040506070809004812n=2900r/minIS00-80-160B 离心泵 H mQ/ m3/h % N kW例：用清水测定某离心泵的特性曲

4、线，实验装置如附图所示。当调节出口阀使管路流量为25m3/h时，泵出口处压力表读数为0.28MPa（表压），泵入口处真空表读数为0.025MPa，测得泵的轴功率为3.35kW，电机转速为2900转/分，真空表与压力表测压截面的垂直距离为0.5m。试由该组实验测定数据确定出与泵的特性曲线相关的其它性能参数。 1z2z真空表压力表解：与泵的特性曲线相关的性能参数有泵的转速n、流量Q、压头H、轴功率N和效率。其中流量和轴功率已由实验直接测出，压头和效率则需进行计算。 以真空表和压力表两测点为1，2截面，对单位重量流体列柏努力方程222121211 22fppuuHHzzgg 6212120.280.

5、025100.531.6mH O1000 9.81ppHzzg%2 .6435. 315. 2NNe把数据代入，得kW15. 2W2150360081. 91000256 .31HQgNe2.5 离心泵的工作点与流量调节一、管路特性曲线流体流经特定管路系统时所需的压头与流量的关系若输送管路的直径均一，在图中11和2-2间列伯努利方程式，则可求得液体流过管路系统所需的压头feHgpzHgudLLHef2)(224dQue则管路特性方程Kgpz令：BddLLge)(8(4522eeBQKH 泵的特性曲线H-Q线与所在管路特性曲线HeQe线的交点（M 点)。 二、离心泵的工作点 （1） 工作点由泵特

6、性和管路特性共同决定，联立求解泵和管路的特性方程得到；（2） 泵的输液量即为管路的流量；泵提供的扬程也就是管路所需要的外加压头。因此，泵的工作点对应的泵压头和流量既是泵提供的，也是管路需要的；（3） 工作点对应的各性能参数反映了一台泵的实际工作状态。 三、离心泵的流量调节即改变泵的工作点。方法有二：1.改变阀门的开度改变管路特性 ：即改变离心泵出口管路上调节阀门开度改变管路特性曲线，灵活方便，耗能大；关小出口阀，阻力增大，曲线变陡，工作点由M变为M1，流量下降，泵所提供的压头上升2.改变泵的特性 ：改变泵转速实质上是改变泵特性曲线，节能，投资大。转速增加，流量和压头均能增加 离心泵在一定转速下

7、有一最高效率点，该点称为设计点，设计点对应的流量、压头和轴功率称为额定流量、额定压头和额定轴功率，标注在泵的铭牌上。一般将最高效率值的92%的范围称为泵的高效区，泵应尽量在该范围内操作。四、设计点四、设计点206058. 07eeQH例：例：确定泵是否满足输送要求。将浓度为95%的硝酸自常压贮槽输送至常压设备中去，要求输送量为36m3/h, 液体的升扬高度为7m。输送管路由内径为80mm的钢化玻璃管构成，总长为160m（包括所有局部阻力的当量长度）。输送条件下管路特性曲线方程为：（Qe单位为L/s）。现采用某种型号的耐酸泵，其性能列于下表中。已知：粘度为1.1510-3Pas；密度为1545k

8、g/m3。摩擦系数可取为0.015。 Q(L/s)03691215H(m)19.51917.916.514.412(%)01730424644问：（1） 该泵是否合用？（2）实际的输送量、压头、效率及功率消耗各为多少？ 解：（1）管路所需要压头及流量贮槽液面（1-1）和常压设备液面（2-2）之间列柏努利方程： 管内流速： feHgpzguHgpzgu22221121220)(0,7, 0212121u，uppmzz表压smdQu/99. 1080. 0*785. 0*360036422管路压头损失 mgudllHef06. 681. 9*299. 108. 0160015. 0222管路需要压头 mHzzHfe06.1306. 6712管路需要流量 sLQ/1036001000*36泵工作图可知所提供的压头高于管路所需要压头 ，泵可用。（2）实际的输送量、功率消耗和效率取决于泵的工作点 管路的特性曲线方程 206058. 07QeHe列表： Q(L/s)03691215