第六章泵与风机.ppt

1、第二篇 泵与风机 (pump and fan),泵与风机的应用,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；,泵与风机的分类,按工作原理分类：,叶片式,依靠带叶片的工作轮（叶轮）的旋转对流体作功，来输送流体的风机（泵）。,容积式,喷射式,依靠工作时机械产生的容积变化来实现对流体的吸入与排出的风机（泵）。,依靠一定压力的工作流体通过喷嘴高速喷出带走被输送流体的泵。,离心式泵,活塞泵,射流泵,齿轮泵,1、离心式风机,1机壳； 2叶轮； 3轮毂； 4机轴； 5吸气口；6排气口， 7轴承座； 8机座； 9皮带轮(或联轴器),结构,叶轮高速转动将从吸气口吸入的气体“甩”向机壳，机壳将

2、收集的气体从排气口排出,原理,风机的主要部件1叶轮,叶型,后向式叶片 90,前向式叶片 90,径向式叶片 = 90,特点,能量损失和噪音都较小，效率较高,能量损失和噪音都较大，效率较低,叶片型式应用,中、低压风机,高压风机,多采用后向式叶片,多采用前向式叶片,叶片数目,前向式叶轮,后向式叶轮,Z =12 36,机翼形和弧形叶片Z = 812,直板形叶片Z =1216,作用：收集从叶轮中甩出的气体，使它流向排气口，并在这个流动过程中使气体从叶轮获得的动压能一部分转化为静压能，形成一定的风压。,风机的主要部件2机壳,右旋通风机,左旋通风机,从电动机或皮带轮一端正视时，叶轮按顺时针方向旋转,从电动机

3、或皮带轮一端正视时， 叶轮按逆时针方向旋转,排气口位置：用旋转方向和角度来表示。,排气口位置,右转风机的出风口位置是以水平向左方规定为0位置。 左转风机的出风口位置是以水平向右方规定为0位置。,吸气口接管：,吸气口作用,使气体在较小流动损失下顺利地流入叶轮,吸气口型式,圆筒形,圆锥形,机座：用建筑钢板焊接或用生铁铸造而成。 轴承：大都采用滚珠轴承。 传动方式：用A、B、C、D、E、F六个代号表示。,风机的主要部件3机座和传动方式,D悬臂支承，联轴器联动,E双支承，皮带带动,F双支承，联轴器连接,A悬臂支承， 电机直接带动,B悬臂支承，皮带轮传动,C悬臂支承，皮带轮外传动,3、离心式风机（泵）的

4、性能参数,（1）风压（或扬程） （2）风量（或流量）Q （3）转速n （4）功率N （5）效率,（1）风压（或扬程）,单位体积的气体流过通风机时所获得的能量。,风机风压，符号P，单位为Pa,泵的扬程，符号H，单位为m,单位重量的流体从泵进口到出口的能量增加值。 也可以理解为水泵提水的垂直高度（包括管路损失）。,在通风机的进口截面1-1和出口截面2-2间列伯努利方程：,（P2P1）称为静风压，以PSt表示,称为动风压。,离心通风机的风压为静风压和动风压之和，称为全风压。,风机的全压P,下标“1”、“2”分别为风机的进口和出口截面。,风压与被输送气体的密度成正比，风机性能表上列出风压是按“标准状态

5、”下(20，1.01105Pa)的空气密度测定的。若实际操作条件与上述试验条件不同，应将操作条件下的风压P换算为试验条件下的风压P ，然后按P的数值来选择风机。,下标“1”、“2”分别为泵的进口和出口截面。,泵的扬程H,在泵的进口截面1-1和出口截面2-2间列伯努利方程：,（2）风量（或流量）Q ：,泵（风机）在单位时间内从泵（风机）的出口输送出来并进入管路的流体的体积或质量。 单位为：m3/s或m3/h。,（3）转速n：,指风机（泵）的机轴每分钟的转数。 单位：转/分（rpm）。,有效功率Ne:泵（风机）传递给输出流体的实际功率，单位为W或kW。,（4）功率N ：,轴功率N：电动机传到风机（

6、泵）轴上的功率, 单位为W或kW。,配带功率(电机功率）Nm ：带动风机（泵）运转的配套电机功率, 单位为W或kW。,电机储备系数k根据N而定 k=1.051.50,（5）效率 ：,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； 通风机的效率为有效功率Ne与轴功率N之 比。,后向式叶片风机 =0.80.9； 前向式叶片风机的 =0.60.65。,总效率：,容积损失(volume loss) ：由于泵的泄漏所造成的损失。一部份已获得能量的高压液体由叶轮出口处通过叶轮与泵壳间的缝隙或从平衡孔漏返回到叶轮入口处的低压区造成的能量损失。 水力损失(hydraulic loss

7、) ：进入离心泵的粘性液体产生的摩擦阻力以及在泵的局部处因流速与方向改变引起的环流和冲击而产生的局部阻力。 机械损失(mechanical loss) ：由泵轴与轴承之间、泵轴与填料函之间以及叶轮盖板外表面与液体之间产生的机械摩擦引起的能量损失。,（6）铭牌,铭牌上简明地列出了该泵或风机在设计转速下运转时，效率达到最高时的各项性能参数。,离心泵的性能测定,在泵的进口处和出口处分别安装测压表，测定离心泵的性能。 泵的吸入和排出管内径分别为100mm和80mm，两测压口间垂直距离为0.5m，泵的转速为2900rpm,用20清水作为介质时测定，数据为：流量15l/s，泵出口处表压2.55105Pa，

8、进口处真空度2.67104Pa，电机功率6.2kW(电机效率93%)。,解：在转速为2900rpm下 泵的流量：Q1510-3360054m3/h 泵的压头：在真空表和压强表所在截面1-1与2-2间列柏努利方程，以单位重量流体为基准: 其中：(z2-z1)0.5m， p22.55105Pa(表)， p1-2.67104Pa(表)， Hw0,轴功率：N=6.20.935.77 kW 效率： 故该泵主要性能为： Q=54m3h， H=29.5m, N=5.77 kW， =75.2%, n=2900rpm,4、 离心式泵（风机）的特性曲线,特性曲线 管路性能曲线,4.1离心泵特性曲线,水泵工作时，水

9、在叶轮内的运动是一种复合运动。,离心式流体输送机械的基本方程的推导基于三个假设： 叶片的数目无限多，叶片无限薄，流动的每条流线都具有与叶片相同的形状。 （2）流动是轴对称的相对定常流动，即在同一半径的圆柱面上，各运动参数均相同，而且不随时间变化。 （3）流经叶轮的是理想流体，粘度为零，因此无流动阻力损失产生。,离心泵的基本方程：,离心泵的特性曲线：当转速一定时，流量与扬程、功率、效率之间的关系曲线。,离心泵的特性曲线由制造厂附于产品样本中，是指导正确选择和操作离心泵的主要依据。 特性曲线是制造厂用20清水在一定转速下实验测定的。若输送液体性质与此相差较大，泵特性曲线将发生变化，应加以修正，使之

10、变换为符合输送液体性质的新特性曲线。,HQ，Q H ，H=ABQ2 不同型号的离心泵，Q曲线的形状有所不同。较平坦的曲线，适用于压头变化不大而流量变化较大的场合；较陡峭的曲线，适用于压头变化范围大而不允许流量变化太大的场合。 NQ，QN Q=0，消耗的功率最小。泵启动时应关闭泵的出口阀，以降低启动功率，保护电机不至于因超负荷而损坏。 Q 存在一最高效率点，此点称为泵的设计点。泵在此点工作时最为经济，max对应的H，Q，N称最佳工况参数。,最高效率点max下的风量、 风压、轴功率称为通风机的最佳工况。,风机效率不低于0.92max的风量调节范围。,最佳工况,经济使用范围（泵的高效率区）,泵在铭牌

11、上所标明的都是最高效率点下的流量，压头和功率。离心泵产品目录和说明书上还常常注明最高效率区的流量、压头和功率的范围等。,注意,特性曲线的变换,液体密度的影响,液体粘度的影响 当输送液体的粘度大于实验条件下水的粘度时，泵体内的能量损失增大，泵的流量、压头减小，效率下降，轴功率增大。,离心泵转数的影响,离心泵叶轮直径的影响,离心泵的切割定律,叶轮直径的变化不大于10,4.2离心风机特性曲线,风机的性能表上所列的性能参数，一般都是在1atm、20的条件下测定的，在此条件下空气的密度为1.20kg/m3,相应的全风压和静风压分别记为Pto和Psto。 风量根据生产任务来定；全风压按伯努利方程来求，但要

12、按标准状况校正，即 根据按入口状态计的风量和校正后的全风压在产品系列表中查找合适的型号。,4.3泵在管路系统中的工作特性,则,列出吸入液面1-1和压出容器液面2-2能量方程：,阻力损失取决于管网的阻力特性，则：,则,1）管路特性曲线,注意：管路特性曲线的形状与管路布置及操作条件有关，而与泵的性能无关。,2）风机的工作点,当离心泵安装在一管路中，泵所提供的流量与压头（H-Q）,应与管路所要的流量与压头(He-Qe)相一致。若将(H-Q)与(He-Qe)绘于同一图中，则两曲线的交点即为工作点。,在实际工作中，当单台离心泵不能满足输送任务的要求或者为适应生产大幅度变化而动用备用泵时，都会遇到泵的并联

13、与串联使用问题。,4.3通风机的串联和并联,）两台相同风机的串联,以一台风机的出口接另一台风机的入口,压头串联 = 2压头单 H串 2H,Q串,因为两台泵并联后，压头增大，管路阻力亦增大。,）两台相同风机的并联,两台相同风机进口与进口相接或出口与出口相接,流量并联 = 2流量单 Q并 2Q,因为两台泵并联后，流量增大，管路阻力亦增大。,）两台不同风机的串联,特点：不同风机串联后，工作点风量、风压可能大于、等于(管道阻力大时)、小于单台风机(管道阻力小时)。,4）两台不同风机的并联,特点：不同风机并联，管路阻力变化，风量、风压可能大于、等于(管道阻力小时)、小于(管道阻力大时)单台风机,结论,1

14、、通风系统产生的风量、风压与管道阻力、风机性能有关； 2、两台相同风机串联或并联后，风量、风压都增大，管道阻力大时，串联有利于风压增大；管道阻力小，并联有利于风量增大； 3、两台不同风机串联后，管道阻力较大时，风量、风压都可能增大（常常风压提高程度更大），管道阻力小时，风量、风压可能小于使用单台大规格风机； 4、两台不同风机并联后，管道阻力较小时，风量、风压都可能增大（常常风量提高程度更大），管道阻力大时，风量、风压可能小于使用单台大规格风机。,5、离心通风机的工作调节,阀门调节 变速调节 改变叶轮直径 采用导流器,调节安装在风机的吸入管或排出管上的闸板、蝶阀等装置来改变管道中的流量以调节风机

15、的工况。,5.1改变阀门的开度,5.2改变泵的转数,特点：不产生附加的能量损失，但需要调速装置，因而投资昂贵。,5.3 车削叶轮的外径,车削叶轮的外径是离心泵调节流量的一种独特方法。在车床上将泵叶轮的外径车小，这时叶轮直径、流量、压头和功率之间关系，可按切削定律进行计算。,5.4采用导流器,方法：在通风机的吸气口前面装有可转动的导片所组成的导流器，可例气流进入工作叶轮的角度改变，从而引起风机性能曲线的改变。,特点：此方法比节流法好，阻力损失较小，效率高。,几种调节方法的比较,改变阀门开度调节流量 简便，应用广泛。 但关小阀门会使阻力加大，因而需要多消耗一部分能量以克服附加的阻力，该法不经济。

16、改变转速调节流量 流量随转速下降而减小，动力消耗也相应降低，因节能效果显著，但需要变速装置，难以做到流量连续调节。 改变叶轮直径 可改变泵的特性曲线，但可调节流量范围不大，且直径减小不当还会降低泵的效率。,在输送流体量不大的管路中，一般都用阀门来调节流量，只有在输液量很大的管路才考虑使用调速的方法。,6、通风机的选择和操作方法,输送气体的性质（含尘浓度、温度）,计算输送系统所需风量Q和风压P， 最大负荷时的风量和风压，再考虑1020%的储备能力,温度、压力等与标准技术条件相差太远时应换算,4-72-11No.6C型风机离心式通风机性能(部分),风机全称编制（举例）,锅炉引风机,全压系数10，取

17、整为4,比转数取整为73,单进风 （双进风为0）,设计顺序号为1,机号为14号，用叶轮直径的分米数表示,悬臂支撑，联轴传动,叶轮转动方向为左转（逆时针）,排气口向上倾斜450,通风机的操作,操 作 程 序,开车前检查： 电动机地脚螺栓无松动。 轴承箱地角螺栓无松动。 联轴器对中良好，弹性橡胶盘无损坏，保护罩固定牢固。 轴承箱润滑油位正常。 盘车运转灵活，无卡塞。,开车中检查： 支架无异常振动，无开焊。 拉筋无松动。 电动机地脚螺栓无松动，无异常震动，无异音，轴承和定子温度65，壳体无裂纹，风叶及风叶罩齐全、无损坏。 连轴器外观无摆动，柱销弹性橡胶盘无松脱、无严重磨损。 轴承箱地角螺栓无松动，声

18、音无异常，无异常振动，温度65；润滑油位正常、不变质；不漏油。 转子与外壳无碰撞声。 风机外壳固定螺栓无松动，无漏风现象。 压力无波动,无喘振现象。,停车后检查： 电动机地脚螺栓无松动。 轴承箱地角螺栓无松动,端盖固定螺栓无松动无漏油。 联轴器对中良好，弹性橡胶盘无损坏，保护罩固定牢固。 轴承箱润滑油位正常,轴承无损坏,间隙在正常范围之内。 叶轮无严重磨损。,离心式风机使用中应注意的几个问题? (1)风机经试运转正常后，才能进行正式使用。 (2)注意轴承的维护，做好记录。 (3)运行中如轴承进油温度过高，可调节油站油冷却器的进水阀门增大冷却水供水量，降低供油温度（适用于水冷却轴承）。 （4）使

19、用时，如遇主电机启动后又停车，需再次启动，其两次启动之间的时间间隔，应大于30分钟。,7、离心泵的选用与操作,确定输送系统的流量和所需压头。 流量由生产任务来定，所需压头由管路的特性方程来定。 根据被输送液体的性质确定泵的类型。 根据所需流量和压头确定泵的型号 A、查性能表或特性曲线，要求流量和压头与管路所需相适应； B、若生产中流量有变动，以最大流量为准来查找，H也应以最大流量对应值查找； C、若H和Q与所需要不符，则应在邻近型号中找H和Q都稍大一点的；,D、若几个型号都满足，应选一个在操作条件下效率最好的； E、为保险，所选泵可以稍大；但若太大，工作点离最高效率点太远，则能量利用程度低；

20、F、若被输送液体的性质与标准流体相差较大，则应对所选泵的特性曲线和参数进行校正，看是否能满足要求。,用于输送工业用水，锅炉给水，地下水及物理、化学性质与水相近的清洁液体。 旧型号：B型 新型号：IS型、 D型、 Sh型 IS单级单吸悬臂式离心泵；压头不太高，流量不太大时用。泵壳和泵盖采用铸铁制成。扬程：898m，流量：4.5360m3/h； D多级离心泵，压头较高，流量不太大时用。叶轮一般29个，多达12个。扬程：14351m，流量：10.8850m3/h； Sh双吸式离心泵，压头不太高，流量较大时用。扬程：9140m，流量：12012500m3/h。,水泵,IS型泵是根据国际标准ISO285

21、8规定的性能和尺寸设计的： 型号说明： IS80-65-160 80泵入口直径，mm； 65泵出口直径，mm； 160泵叶轮名义直径，mm。,叶片外径,耐腐蚀泵,用于输送酸、碱、盐等腐蚀性液体，系列代号F。 特点：采用不同耐腐蚀材料制造或衬里，密封性能好。 扬程范围：15105m，流量范围：2400m3/h。 型号说明：80FS-24 80吸入口直径，mm F耐腐蚀泵系列代号 S材料代号(聚三氟乙烯) 24扬程，m,油泵,用于输送具有易燃易爆的石油化工产品 ，系列代号：单级为Y，双级为YS。 特点：密封完善，轴承、轴封加冷却水夹套(油温200) 扬程范围：60603m，流量：6.25500m3

22、/h 型号说明：250YSIII-1502 250吸入口直径，mm YS双吸离心式油泵 III材料代号(合金钢) 150单级扬程，m 2级数，即叶轮个数,杂质泵,用于输送悬浮液及稠厚的浆液等， 系列代号为P， 污水泵PW、砂泵PS、泥浆泵PN等。 基本要求是不易堵塞、耐磨和拆修方便。 特点：叶轮采用开式或半闭式，流道宽，叶片少，用耐磨材料制造等，在某些使用场合采用可移动式而不固定。,离心泵的安装和操作,1.离心泵的安装高度必须低于允许吸上高度，防止气蚀现象； 2.启动前必须向泵内充满待输送液体，防止气缚现象； 3.灌液完毕后，此时应关闭出口阀后启动泵，这时所需泵的轴功率最小，启动电流较小，以保

23、护电机。启动后渐渐开启出口阀； 4.停泵前，要先关闭出口阀后再停机，这样可避免排出管内的水柱倒冲泵壳内叶轮、叶片，以延长泵的使用寿命； 5.在运转中应定时检查和维修，注意泵轴液体泄漏、发热等。,7、罗茨鼓风机,机壳内有两个渐开摆线形的转子，两转子之间，转子与机壳之间缝隙很小，使转子能自由运动而无过多的泄漏，两转子的旋转方向相反，可使气体从一侧吸入，从另一侧排出。若改变两转子的旋转方向，则吸入和排出口互换。,特点： 1）使用时当压力在允许范围内加以调节时，流量之变动甚微。 2）压力的选择范围很广，具有强制输气之特征。 3）输送之介质不含油，结构简单，维修方便，使用寿命长，其机振动小。 4）工作温

24、度不能超过 85，以防转子因热膨胀而卡住。,罗茨风机的选择和使用,8、泵,泵的分类 泵的构造 泵的工作原理,清水泵,(B型、D型、sh型)，适用于输送清水或物性与水相近、无腐蚀性且杂质较少的液体。,耐腐蚀泵,油泵,(F型)，用于输送具有腐蚀性的液体，接触液体的部件用耐腐蚀的材料制成，要求密封可靠。,(Y型)用于输送石油产品的泵，要求有良好的密封性。,按离心泵的用途分类,杂质泵,输送含固体颗粒的液体、稠厚的浆液，叶轮流道宽，叶片数少。,按叶轮结构分类,闭式叶轮离心泵,开式叶轮离心泵,半开式叶轮离心泵,按泵压出的方式分类,蜗壳式离心泵,导流式离心泵,导流器,按泵轴位置分类,立式泵,卧式泵,按叶轮数

25、目分类,单级离心泵,多级离心泵,按泵吸入的方式分类,单吸式离心泵,双吸式离心泵,按扬程分类,低压泵,中压泵,高压泵,离心式泵的基本构造,离心式泵的工作原理,1.排液过程：在离心力的作用下，高速流体在涡形通道截面逐渐增大，动能转变为静压能，液体获得较高的压力，进入压出管。 2.吸液过程：吸液过程的推动力是液面压力（常为大气压）与泵内压力（负压）之差，而泵内的负压是由于电机带动泵轴、泵轴带动关键部件叶轮旋转，产生离心力，叶片之间的液体从叶轮中心处被甩向叶轮外围，叶轮中心处就形成真空。,能量转换:电能机械能动能 静压能,风机或泵的相似律,泵或风机的制造通常是按“系列”进行的，同一系列中，大小不等的泵

26、或风机都是相似的，遵循力学相似性原理： 几何相似 运动相似 动力相似,1.几何相似条件 两台相似的泵与风机其叶轮主要过流部分的一切相对应尺寸成一定比值，所有的对应角相等。,相应的面积和体积也分别成一定的比例。,2.运动相似条件 两台相似的泵与风机相似工况点的流速比值相等，方向相同。也就是相似工况点的速度三角形具有相似性。,3.动力相似条件 两台相似的泵与风机作用于流体的同名力之间的比值相等。下式分别对应总压力、粘性力、重力、惯性力、弹性力和表面张力。,4相似律 1)流量关系 2）扬程关系 泵 风机 3)轴功率关系,相似律在工程技术上常见的几种运用方法：,输送流体密度发生变化时各参数的变化,改变

27、转速时各参数的变化关系, 改变几何尺寸时各参数的变化关系,泵,相似律说明的是同一相似系列泵或风机相似工况点性能参数间的关系。 对不同系列的泵与风机进行比较时，就提出一个代表整个系列泵或风机的单一的，综合性能系数，即比转数，用符号ns表示。一个包括流量Q、压头H及转速n等设计参数在内的综合性相似特征数 。,风机,风机或泵的比转数,A、用比转数对泵和风机进行分类： ns，Q，H，叶轮出口直径D2，叶轮出口宽度b2，叶形短而宽。 ns，Q，H，叶轮出口直径D2，叶轮出口宽度b2，叶形长而窄。 离心泵：ns30 离心风机：ns10。,B、用比转数决定泵和风机的型式： 水泵： 当ns100时，采用轴流式

28、风机。,离心泵的气蚀现象,开始汽化时的液面压强叫做汽化压强，用pv表示。 pv100 =101.325kPa, pv 20=2.43kPa 液面压强降低时，相应的气化温度也降低。,发生气蚀的原因：,z,当p1pv,叶轮中心液体汽化汽泡流进高压区 汽泡破裂，蒸汽凝结局部真空周围液体高速冲向汽泡中心 撞击叶片(水锤) 叶片冲击与腐蚀汽蚀现象,离心泵运转时，液体在泵内压强的变化如图所示：,当离心泵的进口压力小于环境温度下的液体的饱和蒸汽压时，将有大量的蒸汽液体中逸出，并与气体混合形成许多小气泡。当气泡到达高压区时，蒸汽凝结，气泡破裂，液体质点快速冲向气泡中心，质点相互碰撞，产生很高的局部压力。如果气

29、泡在金属表面破裂凝结，则会以较大的力打击金属表面，使其遭到破坏，并产生震动，这种现象称为“气蚀现象”。,汽蚀的危害：,泵的性能下降，流量、压头、效率均降低。 产生振动和噪音，影响离心泵的正常运行和工作环境。 泵壳和叶轮的材料遭受损坏，降低泵的使用寿命,气缚现象,若泵体没有完全充满液体而存有部分空气，由于空气 液，叶轮旋转时对气体产生的离心力很小，气体又会产生体积变化，既不足以驱动前方的液体在蜗壳中流动，又不足以在叶轮中心处形成使液体吸入所需要的低压，于是，叶轮空转,液体就不能正常地被吸入和排出，这种现象称为气缚。,因此,泵启动前要预先向泵壳和吸入管道灌液。,p叶片入口过低的原因: 1）泵的安装

30、高度超过允许值； 2）泵输送液体的温度过高； 3）泵吸入管路的局部阻力过大。,离心泵的安装高度Hg,泵的安装高度是指液面00与泵吸入口截面ss之间的垂直距离,一般以Hg表示。,Hs泵吸入口的真空度,允许吸上真空高度Hs,泵入口处压力ps所允许的最大真空度。 mH2O,式中 pa大气压，N/m2 被输送液体密度，kg/m3 Hs与泵的结构、液体的物化特性等因素有关。 一般， Hs 57 mH2O。,Hs值越大，表示该泵在一定操作条件下抗气蚀性能好，安装高度Hg越高。 Hs与泵的结构、流量、被输送液体的物理性质及当地大气压等因素有关，通常由泵的制造工厂实验测定。实验是在大气压为101.325kPa

31、(10.33mH2O)，水温为20状态下的数值。 如果泵的使用条件与该状态不同时，则应把样本上所给出的Hs值，按下式换算成操作条件下的Hs/值。,泵允许吸上真空高度的换算,式中： Hs/ 操作条件下输送水时允许吸上真空高度，mH2O； Hs 泵样本中给出的允许吸上真空高度，mH2O； hA泵工作处的大气压，mH2O； Hv 泵工作温度下水的饱和蒸汽压，mH2O； 10.33 实验条件下大气压强， mH2O； 0.24 20下水的饱和蒸汽压，mH2O。,泵安装地点的海拔越高，大气压力就越低，允许吸上真空高度就越小。 Hg也小。 输送液体的温度越高，所对应的饱和蒸汽压就越高，这时，泵的允许吸上真空

32、高度也就越小。 Hg也小。,不同水温下的汽化压强值可查表6-2。,海拔高度，液体温度Hg,泵制造厂能直接给出泵的安装高度吗？,泵制造厂只能给出Hs值，而不能直接给出Hg值。因为每台泵使用条件不同，吸入管路的布置情况也各异，有不同的s2/2g和Hs 值，所以，只能由使用单位根据吸入管路具体的布置情况，由计算确定Hg。,训练1核算泵的安装高度,某台离心泵从样本上查得允许吸上真空高度Hs=6m，现将该泵安装在海拔高度为500m处，若夏季平均水温为40，若吸入管路的压头损失为1mH2O，泵入口处动压头为0.2mH2O。该泵安装在离水面5m高度处是否合适？,解: 当水温为40时，Hv=0.75m。查表得

33、Ha=9.74m。 Hs/=Hs(HA10.33)(Hv0.24) =6(9.7410.33)(0.750.24) =4.90m,泵的安装高度为: H=Hs/ s2/2g Hws =4.900.21 =3.70m5m,故泵安装在离水面5m高度处不合适。,训练2选泵,用泵把20的水从地下贮罐送到高位槽，流量为300 l/min。高位槽液面比贮罐液面高10m。泵吸入管用 894mm的无缝钢管，直管长为15m，管上装有一个底阀(全开)、一个标准弯头；泵排出管用 573.5mm的无缝钢管，直管长度为50m，管路上装有一个全开的截止阀、一个全开闸阀和三个标准弯头。贮罐和高位槽上方均为大气压。设贮罐液面维

34、持恒定。试选择合适的泵，并核算泵的安装高度。,进口段的局部阻力： 全开底阀：le=6.3m 弯头；le=2.73m 进口阻力系数；=0.5 出口段的局部阻力： 全开截止阀：le=17m 全开闸阀： le=0.33m 标准弯头(3)：le=1.63=4.8m 出口阻力系数： =1.0,式中，z1=0, z2=10m, p1=p2, u10, u2 0, W=9.8110+hf,解： 依题意，绘出流程示意图。取截面和基准面，如图所示。在两截面间列伯努利方程，则有,d=89-24=81mm, l=15m,查图， 得=0.029,进口段的局部阻力： 底阀：le=6.3m 弯头：le=2.73m 进口阻

35、力系数：=0.5,出口段的局部阻力： 全开闸阀： le=0.33m 全开截止阀：le=17m 标准弯头(3)：le=1.63=4.8m 出口阻力系数： =1.0,总阻力：,轴功率：,选泵,Q泵=1.130060/1000=19.8 m3/h H泵=1.1(w/g)=1.1(252.4/9.81)=28.33 m,从离心泵的产品目录中选择泵：2B31，其参数为： 流量： 20 m3/h； 扬程： 30.8 m; 转速： 2900 r/min; 功率： 2.6 kW; 效率： 64%； 允许吸上真空高度： 7.2m,校正安装高度,允许： Hs=Hs+(Ha-10)-(Hv-0.24) =7.2+(

36、10-10)-(0.24-0.24) =7.2 m,安装高度：,所以，所选泵不可用。,训练风机的选型,用风机将20，38000kg/h的空气送入加热器加热到100，然后送入常压设备内，输送系统所需全风压为1200Pa(以60，常压计)，选择一台合适的风机。若将已选的风机置于加热器之后，核算是否仍能完成输送任务。,解：因输送的气体为空气，故选用一般通风机T4-72型 风机进口为常压，20，空气密度为1.2kgm3，故风量 Q38000/1.231670m3h 60，常压下空气密度.06kg/m3，故实验条件下风压为： HT/12001.2/1.061359a 按照Q31670m3h， H1359

37、a 查附录二十六(一)得4-72-1110C型离心通风机可满足要求；其性能为： n=1000r/min,Q=32700m3h， HT1422a, N16.5k 核算轴功率：实际需轴功率 N/16.51.06/1.214.6k 故满足要求 风机置于加热器后，100，常压时0.946kg/m3，故风量为： Q38000/0.94640170m3h 风压为HT/ 12001.2/0.946=1522a1422Pa，可见原风机在同样转速下已不能满足要求。,有Y93512No.10D型锅炉引风机一台，铭牌上参数为n=960r/m，H=162mmH2O，Q=20000m3/时，=60。配用电机22kW。考

38、虑三角皮带的传动效率t=98。现在用此引风机输送温度为20的清洁空气，n不变，求在新的条件下的性能参数。是否影响电机的大小? (锅炉引风机铭牌参数是以大气压为101.325 kPa和介质温度200为基础提供的，这时空气的密重为0.745 kg/m3),【解】当改送20的空气时，其密度为1.20 kg/m3。故该风机的性能参数应为： 重新计算电机功率： 或 通过计算得知，在新的条件下电机过小。,今有一水池设在山坡上，需要将山坡下的井水引上山来，要求输送量约为 20m3/h 。试选一合适的水泵，并核算水泵的安装高度是否合适？（当地海拔是 200m ，水温是 20 ）, 解 要求输送量为 20 m

39、3 h ，即 5.5510 -3 m 3 s 。 吸入管选用 3 英寸 管， d 1 80 mm ；压出管选用 2.5 英寸 管， d 2 68 mm ； 管内流速分别为： 1 1.105 （ m/s ） 3 1.53 （ m/s ）,采用离心泵将常温清水从贮水池输送到指定位置，已知输送管出口端与池液面垂直距离为8.75m，输水管内径为114mm光滑管，管长为60m（包括局部阻力的当量长度），贮水池与输水管出口端均与大气相通。贮水池液面保持恒定。该离心泵的特性如下。求该泵在运转时的流量、压头、轴功率、总效率？,用离心泵向密闭容器输送清水，管路情况如图。贮槽A和密闭容器B内液面恒定，位差20m。

40、管路系统为：管径1144mm，管长(包括所有局部阻力的当量长度)150m，密闭容器内表压9.81104Pa，流动在阻力平方区，管道摩擦系数0.016，输水量45m3/h。求： (1)管路特性方程；(2)泵的升扬高度与扬程；(3)泵的轴功率(效率为70，水的密度1000kg/m3) 解：(1),(2)泵的升扬高度与扬程 泵的升扬高度即Z，值为20m。泵的扬程由管路特性方程计算： (3)泵的轴功率,如附图所示，今有一输送河水的任务，要求将某处河水以80m3/h的流量，输送到一高位槽中，已知高位槽水面高出河面10m，管路系统的总压头损失为7mH2O。试选择一适当的离心泵.并估算由于阀门调节而多消耗的

41、轴功率。,解 根据已知条件，选用清水泵。以河面1-1截面为基准面，并取1-1与2-2截面列柏努利方程式，则,由于所选泵压头较高，操作时靠关小阀门调节，因此多消耗功率为：,根据流量Q(80m3/h) 和H(17m) 可选4B20型号的泵。由附录查得该泵性能为： 流量90m3/h；压头20mH2O；轴功率6.36kW；效率78% 。,用泵向压力为0.2MPa的密闭水箱供水，流量为150m3/h，泵轴中心线距水池和水箱液面的垂直距离分别为 2.0m 和 25m。吸入、排出管内径为 205mm 和180mm。吸入管长 10m，装有吸水底阀和 90标准弯头各一；排出管长 200m，有全开闸阀和 90标准弯头各一。试求泵吸入口处 A 点的真空表读数和泵的轴功率（设泵的效率为65%）。,解：100