第二章离心泵课件

核心问题（教学目的）：如何提供能量（工作原理）？如何选择输送机械？如何安装与操作？泵第2章流体输送机械一、离心泵的主要部件2.2.1离心泵的主要部件和工作原理1、叶轮供能叶轮的作用？一、离心泵的主要部件2、泵壳思考：泵壳的主要作用是什么？①汇集液体，并导出液体；②能量转换装置做成蜗壳形(动能静压能)一、离心泵的主要部件作用:防止泵壳内液体沿轴漏出或外界空气漏入泵壳内。轴封装置:旋转的泵轴与固定的泵体之间的密封。轴封装置:填料密封和机械密封。3、轴和轴封装置轴：利用发动机对叶轮施加旋转力矩。

一、离心泵的主要部件一、离心泵的主要性能参数流量Q：单位时间泵实际输出的液体量，m3/s或m3/h。压头H：又称扬程，泵对单位重量流体提供的有效能量，m。轴功率N:是指泵轴所需的功率。当泵直接由电动机带动时，它即是电机传给泵轴的功率；单位W或Kw。效率η：无量纲。离心泵的压头和流量与泵的结构、尺寸(叶轮直径和宽度)及转速等有关。2.2.2离心泵的主要性能参数和特性曲线链接离心泵的特性曲线：主要性能参数之间的关系曲线。特性曲线是在一定转速下，用20℃清水在常压下实验测得的。离心泵的主要性能参数：流量、压头、效率、轴功率等。将泵的特性曲线H-Q与管路特性曲线He-Qe标绘在同一图上，两曲线的交点即为泵的工作点。或泵的特性方程与管路特性方程解方程。一、管路特性与离心泵的工作点离心泵的工作点管路特性曲线泵1122返回二、流量调节

-----调节阀门

-----改变n、切割叶轮阀门开大阀门关小工作点工作点n增大D减小Q问题两种方法改变管路特性改变泵特性Q2Q1√关于工作点工作点的确定是由泵及管路特性共同决定的，因此原则上讲，改变任一条特性曲线都可以改变工作点的位置，达到流量调节的目的。从工作点的概念考虑，调节流量的过程就是改变工作点的位置到适宜工作点的过程。泵的工作点对应的流量和压头在最高效率区域，则该工作点是适宜工作点。工作点问题注意:

1)(NPSH)r与流量有关,且随流量的增大而增大,计算安装高度时应以可能出现的最大流量为依据。2)只要粘度变化不大，(NPSH)r无需校正。3)欲提高安装高度,必须设法减小吸入管路的阻力。4)输送高温或低沸点液体时,Z会出现负值,泵应安装在液面下方。问题关于安装高度

二、离心泵的选择原则

选类型-----根据流体性质及操作条件定规格-----根据流量、压头大小，高效返回2.2.5离心泵类型、选择与操作高效区

设计点

Q三、离心泵的安装和使用

泵的实际安装高度应稍小于允许安装高度；

启动前应进行灌泵；

启动时应关闭出口阀；

启动前应检查泵轴；用出口阀进行流量调节；

停泵前应先关闭出口阀。2.2.5离心泵类型、选择与操作

本章以离心泵为代表，重点掌握离心泵的结构、工作原理、操作特性，以达到正确选用的目的。

第二章小结与练习

核心问题：如何提供能量（工作原理）？如何选泵？如何安装与操作？第二章小结与练习

7、离心泵选择、安装和操作。注意“气蚀”与“气缚”现象的区别。1、泵是液体的一种“增能”机械。2、离心泵主要由叶轮、泵壳、轴和轴封装置构成。3、叶轮起到了供能作用，泵壳起到了转能的作用。6、离心泵的工作点由管路特性和泵特性共同决定，流量调节常用出口阀调节。4、液体经过离心泵后获得了动能和静压能，且以静压能为主。5、离心泵的主要性能参数是流量、压头、功率和效率；随流量增大，压头减小、功率增大。主要知识点:(离心泵)①结构、工作原理;②性能参数(H、Q、N、η)、特性曲线及影响特性曲线的因素；③工作点的确定及流量调节;④离心泵选择、安装和操作。注意“气蚀”与“气缚”现象的区别。第二章小结与练习

1、何谓离心泵的气缚与气蚀现象？答：气缚:是指启动前没灌泵或吸入管路不严密，致使泵壳内被气体占据，泵虽启动但因泵的入口不能造成足够的低压，从而不能吸上液体。

气蚀:是指液体在泵的最低压强处(叶轮入口)汽化形成气泡，又在叶轮中因压强升高而溃灭，造成液体对泵设备的冲击，引起振动和腐蚀的现象。一、问答题练习题气缚原因：泵启动前空气未排尽或运转中有空气漏入，使泵内流体平均密度下降，导致叶轮进、出口压差减小。后果：吸不上液体。解决方法：离心泵工作时、尤其是启动时一定要保证液体连续的条件。可采用设置底阀、启动前灌泵、使泵的安装位置低于吸入液面等措施。气蚀原因：①安装高度太高；②被输送流体的温度太高，液体蒸汽压过高；③吸入管路阻力或压头损失太高。后果：叶片表面产生蜂窝状腐蚀；泵体震动，并发出噪音；流量、压头、效率都明显下降；严重时甚至吸不上液体。解决方法：控制泵的安装高度、减少吸入管路阻力、降低输送流体的温度等。2:刚安装好的一台离心泵，启动后出口阀已经开至最大，但不见水流出，试分析原因并采取措施使泵正常运行。

答：原因可能有两个：其一，启动前没灌泵，此时应停泵、灌泵，关闭出口阀后再启动。其二，吸入管路被堵塞，此情况下应疏通管路后灌泵，关闭出口阀，然后启动泵。

3：扬程与升扬高度的区别？答：扬程又称压头（H）：

是泵对单位重量（1N）液体所提供的有效能J/N（m)；升扬高度（△Z）：

指泵上、下游两液面的垂直高度，它只是扬程中位能差一项。

△Z扬程/压头：升扬高度：△Z4.用离心泵将20℃的清水从水池送至敞口高位槽。在一定转速下，测得一组数据：流量Q，压头H，轴功率N。现改变如下某一条件，试判断上面三个参数将如何变化：（1）将泵的出口阀开度加大；（2）改送密度ρ’＝1200kg/m3的水溶液（其它性质与水相近）；（3）泵的转速提高8％；（4）泵的叶轮直径切割5％。答：（1）泵出口阀开度加大，Q加大，H降低，N增加；（2）液体密度加大，Q、H不变，N增加；（3）泵转速提高，Q、H、N均加大（比例定律）；（4）切削叶轮直径，Q、H、N均下降（切削定律）。

特性曲线5.一定转速下，用离心泵向密闭高位槽（表压50kPa）输送水溶液（ρ＝1180kg/m3），出口阀门全开时，管路特性方程式为He=A+BQe2

。当分别改变如下操作参数时，管路特性方程式中的哪个参数将发生变化：（假设改变条件前后流动均在阻力平方区。）（1）关小泵出口阀；（2）改送清水（密闭高位槽压力仍为50kPa）；（3）将密闭高位槽改为常压。答：（1）关小出口阀，管路局部阻力加大，式中的B变大；（2）改送清水，液体密度减小，Δp/ρ变大，故式中A变大；（3）高位槽改为常压，Δp＝0，因而式中A变小。

管路特性曲线：二．填空或选择

1．离心泵的主要部件有

、

和

。答：叶轮、泵壳、轴封装置2．离心泵的泵壳制成蜗壳状，其作用是

。答：使部分动能转化为静压能。3．离心泵的主要特性曲线包括

、

和

三条曲线。

答：H-Q、N-Q、η-Q4．离心泵特性曲线是在一定

下，用常温

为介质，通过实验测定得到的。

4．离心泵特性曲线是在一定

下，用常温

为介质，通过实验测定得到的。

答：转速，水5．离心泵启动前需要先向泵内充满被输送的液体，否则将可能发生

现象。而当离心泵的安装高度超过允许安装高度时，将可能发生

现象。

答：气缚、气蚀7．离心泵安装在一定管路上，其工作点是指

。

答：泵特性曲线(H-Q)与管路特性曲线(H-Q)的交点。8．若被输送的流体的粘度增高，则离心泵的压头

、流量

、效率

、轴功率

。

答：下降、下降、下降、上升。6.离心泵叶轮的作用是

，其结构形式可分为

、

、和

三种。答：提供能量（动能、静压能）;开式、闭式、半开式9．离心泵通常采用

调节流量。

(进口阀,出口阀)

答：出口阀10．离心泵气蚀余量的定义式为

。

11．若离心泵入口真空表读数为700mmHg，当地大气压为101.33kPa，则输送42℃水时（饱和蒸汽压为8.2kPa）泵内

发生气蚀现象。

答：将会，p1=8kPa＜pv12．离心泵的效率η和流量Q的关系为（

）。

A.Q增大,η增大；B.Q增大,η先增大后减小

;C.Q增大,η减小；

D.Q增大,η先减小后增大。13．离心泵的轴功率N和流量Q的关系为（）。A.Q增大，N增大；B.Q增大，N先增大后减小；C.Q增大，N减小；D.Q增大，N先减小后增大。√√14．离心泵停止操作时宜（）。A.先关出口阀后停电；B.先停电后关阀；C.先关出口阀或先停电均可；D.单级泵先停电，多级泵先关出口阀15．离心泵铭牌上标出的流量和压头数值是（）。A.最高效率点对应值；B.操作点对应值；C.最大流量下对应值；D.计算数据。√√A、Q增大，(NPSH)r增大

B、Q增大，(NPSH)r减小C、Q增大，(NPSH)r不变

D、Q增大，(NPSH)r先增大后减小

17.离心泵的必需气蚀余量(NPSH)r与流量Q的关系为()。16．离心泵的压头H和流量Q的关系为（）。A.Q增大，H增大；B.Q增大，H先增大后减小；C.Q增大，H减小；D.Q增大，H先减小后增大。√√课堂练习

1.某离心泵工作转速为n=2900r.p.m.

其特性曲线方程为，式中V的单位为m3/h，H的单位均为m。用此泵将常温水从敞口槽输送至表压为100kPa的反应器中，输送管路为484mm钢管，管长50m，管路上有3个90弯头(ζ=0.75)，一个标准阀（半开ζ=9.5），摩擦因数0.03，输送高度为10m。求：（1）泵的输水量为