1、 第二章第二章 流體輸送機械流體輸送機械 概述概述 一、流體輸送機械作用一、流體輸送機械作用 對流體做功、為流體提供能量、使流體的對流體做功、為流體提供能量、使流體的 機械能提高；機械能提高； 結果：流體的動能結果：流體的動能、位能、位能、靜壓能、靜壓能， 克服沿程阻力或兼而有之；克服沿程阻力或兼而有之； 如供料點到需料點：如供料點到需料點： 2 2 f pu HzH gg 2 1 2 1 二、流體輸送機械分類二、流體輸送機械分類 1.按工作原理：按工作原理： 離心式、往復式、旋轉式、流體動力作用式；離心式、往復式、旋轉式、流體動力作用式； 2.按輸送流體種類：按輸送流體種類： 液體液體泵；泵

2、； 氣體氣體風機、壓縮機；風機、壓縮機； 三、討論三、討論 流體輸送機械的作用原理、構造、流體輸送機械的作用原理、構造、 性能及性能及 計算；計算； 第一節第一節 離心泵離心泵 1.離心泵特點：結構簡單、流量均勻、適用范圍廣、離心泵特點：結構簡單、流量均勻、適用范圍廣、 適用各種液體；適用各種液體； 2. 離心泵外觀：離心泵外觀： 一、一、 離心泵的主要部件離心泵的主要部件 （一）（一） 葉輪葉輪葉片與蓋板組成葉片與蓋板組成 1.結構結構 4-8個葉片（前彎、后彎、徑向）個葉片（前彎、后彎、徑向）液體通道；液體通道； 前蓋板、后蓋板，無蓋板前蓋板、后蓋板，無蓋板 閉式葉輪閉式葉輪半開式半開式開

3、式開式 2.作用作用 葉輪作為旋轉部件，將電動機的機械能傳給液體，葉輪作為旋轉部件，將電動機的機械能傳給液體， 提高液體的的靜壓能、動能；提高液體的的靜壓能、動能； （二）（二） 泵殼泵殼泵體的外殼，包圍葉輪；泵體的外殼，包圍葉輪； 液體的匯集與能量的轉換（動液體的匯集與能量的轉換（動靜靜）的場合；）的場合； 1.結構：為截面積逐漸擴大的蝸牛殼形通道；結構：為截面積逐漸擴大的蝸牛殼形通道； 液體入口：泵殼中心；液體入口：泵殼中心； 液體出口：泵殼切線方向；液體出口：泵殼切線方向； 2.作用：液體從葉輪高速拋出后，沿蝸牛殼形作用：液體從葉輪高速拋出后，沿蝸牛殼形 通道通道 流動，使流速下降，將部

4、分動能流動，使流速下降，將部分動能 轉化為靜壓能；轉化為靜壓能； （三）（三） 泵軸泵軸垂直葉輪面垂直葉輪面并指向并指向葉輪中心；葉輪中心； 離心泵裝置簡圖離心泵裝置簡圖 二、離心泵的工作原理二、離心泵的工作原理 1.工作原理：電動機帶動泵軸使葉輪高速旋轉，使工作原理：電動機帶動泵軸使葉輪高速旋轉，使 液體在離心力的作用下獲得能量；操作過程：啟液體在離心力的作用下獲得能量；操作過程：啟 動電機動電機葉輪旋轉葉輪旋轉液體的靜壓能液體的靜壓能 、動能、動能 ，進入，進入 泵殼使部分動能轉化為靜壓能泵殼使部分動能轉化為靜壓能 排出泵；同時排出泵；同時 葉葉 輪中心產生低壓輪中心產生低壓吸入液體；吸入

5、液體； 2.氣縛現象氣縛現象 指若泵未充滿液體，存有空氣，因其密度很小指若泵未充滿液體，存有空氣，因其密度很小 產生的離心力不足以使葉輪中心低壓的形成，產生的離心力不足以使葉輪中心低壓的形成， 液體不能吸上，故不能輸送液體；液體不能吸上，故不能輸送液體； 為避免氣縛現象，故啟動泵前須進行灌泵操作；為避免氣縛現象，故啟動泵前須進行灌泵操作； 3. 軸封的作用軸封的作用機械密封與填料密封；機械密封與填料密封； 4 .平衡孔的作用平衡孔的作用消除軸向推力；消除軸向推力； 5. 導輪的作用導輪的作用減少能量損失；減少能量損失； 三、離心泵的性能參數三、離心泵的性能參數 （一）流量（一）流量Q （體積、

6、（體積、m3/h）：）： 與葉輪結構、尺寸和與葉輪結構、尺寸和 轉速有關；轉速有關； （二（二 ） 壓頭壓頭 H（揚程、揚程、J/N= m）：）： 指指1N流體通過泵獲得的機械能與流體通過泵獲得的機械能與Q 、葉輪、葉輪 結構、尺寸和結構、尺寸和n有關；有關；H z （三）（三） 功率與效率功率與效率 1.軸功率軸功率N與有效功率與有效功率Ne 軸功率軸功率N（w）：單位時間輸入泵軸的能量；）：單位時間輸入泵軸的能量； 有效功率有效功率Ne（w）：單位時間液體獲得的能量；）：單位時間液體獲得的能量； 2. 效率：效率： = Ne/N= v m h 100% v ：容積損失、：容積損失、 m：水

7、力損失、：水力損失、 h ：機械損失； ：機械損失； 四、離心泵的性能曲線四、離心泵的性能曲線 （一）泵的性能曲線（一）泵的性能曲線 指指HQ 、NQ 、 Q之間的關系曲線；之間的關系曲線； 102 QH NeHQg wNkw （ ）（） 3 ,m /hQ mH , N NQ HQ Qn一定一定 離心泵的性能曲線離心泵的性能曲線 說明：說明： HQ曲線：曲線：Q H 、 Q 很小時可能例外；很小時可能例外； NQ曲線：曲線：Q N 、大流量、大流量大電機；大電機； 關閉出口閥啟動泵時，啟動電流最??；關閉出口閥啟動泵時，啟動電流最??； Q曲線曲線 ：Q 、Q 、存在、存在 max ； 泵的銘牌的

8、性能參數與泵的銘牌的性能參數與 max對應、對應、 泵泵選型時應依據泵的選型時應依據泵的 max max； ； （二）泵的轉速的影響（二）泵的轉速的影響 指泵的指泵的 Q、H、N 與與 n 之間的關系，稱為之間的關系，稱為 泵的比例關系；泵的比例關系； （三）液體的黏度和密度的影響（三）液體的黏度和密度的影響 1.黏度的影響黏度的影響 泵的能量損失泵的能量損失 （Q、H、 ） 、N 2.密度的影響密度的影響 與與（H，Q， ）無關；）無關； 但但 ，所以，所以 （N、Ne） 23 222222 111111 QnHnNn QnHnNn 、； NQ gH 例例2-2 22 12 2112 21

9、12 22 12 12 () 2 11 44 0 102 f f ppuu HzzH gg ppppp QQ uu dd H NN Q H N 表真 表真 電 機電 機 壓 頭 ： 、； 軸 功 率 ：； 效 率 ： 習題習題1 2 12 21 21 222 12 12 3 2102 0 0 / f f puQ H HzH ggN zzz ppppp uuu H QHNm 表真 泵 性 能 ：、； 本節要點：本節要點： 1.離心泵的主要部件離心泵的主要部件: 葉輪、泵殼、泵軸葉輪、泵殼、泵軸 2.離心泵的工作原理離心泵的工作原理 啟動電機啟動電機葉輪旋轉葉輪旋轉液體的靜壓能液體的靜壓能 、動能、動能 ， 進入泵殼使部分動能轉化為靜壓能進入泵殼使部分動能轉化為靜壓能排出泵，排出泵， 同時，葉輪中心產生低壓同時，葉輪中心產生低壓吸入液體；吸入液體； 3.氣縛現象氣縛現象 指泵存有空氣，因其產生的離心力不足以使指泵存有空氣，因其產生的離心力不足以使 葉輪中心低壓的形成，液體不能吸上；葉輪中心低壓的形成，液體不能吸上； 啟動泵前須進行灌泵操作，以避免氣縛現象；啟動泵前須進行灌泵操作，以避免氣縛現象； 4.離心泵的性能參數離心泵的性能參數 流量流量Q、壓頭（壓頭（ 揚程）揚程）H、軸功率軸功率N