1、流體分為液體和氣體。 通常(tngchng)，將輸送液體的機械稱為泵； 將輸送氣體的機械按所產生壓強的高低分為通風機、鼓風機、壓縮機和真空泵。 流體輸送機械按工作原理分為： 動力式（葉輪式）：離心式、軸流式 容積式（正位移式）：往復式、旋轉式 其他類型：噴射式等第1頁/共46頁第一頁，共46頁。離心泵第2頁/共46頁第二頁，共46頁。離心泵的外觀離心泵的外觀(wigun)(wigun)第3頁/共46頁第三頁，共46頁。離心泵的結構(jigu)組成 第4頁/共46頁第四頁，共46頁。流體在泵內都獲得流體在泵內都獲得(hud)(hud)了什么能量？其中那種能量占主導地位？了什么能量？其中那種能量占

2、主導地位？思考思考(sko)(sko)：常壓流體常壓流體(lit)(lit)被甩出被甩出高速流體高速流體機械旋轉機械旋轉的離心力的離心力逐漸擴大的逐漸擴大的泵殼通道泵殼通道高壓流體高壓流體灌滿液體灌滿液體，葉輪旋轉，葉輪旋轉離心力甩出液體離心力甩出液體泵殼內進行能量的轉換泵殼內進行能量的轉換流體被壓出流體被壓出葉輪中心形成真空葉輪中心形成真空在壓力差的作用下流體被壓入泵內在壓力差的作用下流體被壓入泵內一、離心泵的工作原理和主要部件1. 1.離心泵的工作原理離心泵的工作原理第5頁/共46頁第五頁，共46頁。第6頁/共46頁第六頁，共46頁。泵啟動(qdng)前為什么要灌滿液體思考(sko)：液體

3、(yt)未灌滿氣液離心力甩不出氣體葉輪中心的真空度不夠吸不上液體泵無法正常工作啟動與停泵： 關閉出口閥后啟動泵，這時所需泵的軸功率最小，啟動電流較小，以保護電機。停泵前先關閉出口閥后再停機，這樣可避免水柱倒沖泵殼內的葉輪葉片，以延長泵使用壽命 。氣縛現象第7頁/共46頁第七頁，共46頁。2.離心泵的主要離心泵的主要(zhyo)部件部件葉輪（Impeller）:離心泵的心臟，是流體獲得機械能的主要部件，其轉速一般(ybn)可達12003600轉/min，高速1070020450轉/min。根據其結構可分為： 第8頁/共46頁第八頁，共46頁。敞式葉輪敞式葉輪(yln)(yln)敞式葉輪敞式葉輪(

4、yln)(yln)沒有前、后蓋板；沒有前、后蓋板；結構簡單結構簡單(jindn)(jindn)，清洗方便；，清洗方便；但是液體易發生倒流，效率較低；但是液體易發生倒流，效率較低；適合于輸送漿液和含有固粒懸浮物適合于輸送漿液和含有固粒懸浮物的液體，不易堵塞。的液體，不易堵塞。第9頁/共46頁第九頁，共46頁。半蔽式葉輪半蔽式葉輪(yln)(yln)吸液口一側無蓋板吸液口一側無蓋板(i bn)(i bn)，效率也，效率也較低；較低；適用于輸送懸浮液。適用于輸送懸浮液。第10頁/共46頁第十頁，共46頁。蔽式葉輪蔽式葉輪(yln)(yln)有前后輪蓋；結構較復雜，造價較高；效率較高，適于輸送清潔流體

5、(lit)；應用廣泛。第11頁/共46頁第十一頁，共46頁。泵殼（蝸牛泵殼（蝸牛(wni)(wni)形，又稱形，又稱蝸殼）蝸殼）泵殼制成蝸牛形，使部分(b fen)動能轉換成靜壓能。從而避免高速流體在泵體及管路內巨大的流動阻力損失。因此泵殼不僅是液體的匯集器，而且還是一個能量轉換裝置。第12頁/共46頁第十二頁，共46頁。泵軸與泵殼之間的密封稱為軸封，其作用是防止泵內高壓液體從間隙漏出，或避免外界空氣進入(jnr)泵內。填料密封：簡單易行，維修工作量大，有一定的泄漏，對燃、易爆、有毒流體不適用；機械密封：液體泄漏量小，壽命長，功率小密封性能好，加工要求高。適用于要求密封較高的場合，如酸、堿、易

6、燃、易爆及有毒液體的輸送。 軸封裝置軸封裝置(zhungzh)(zhungzh)第13頁/共46頁第十三頁，共46頁。底閥（單向閥）：當泵體安裝位置高于貯槽液面時，常裝有底閥，它是一個單向閥，可防止(fngzh)灌泵后，泵內液體倒流到貯槽中。濾網：防止(fngzh)液體中雜質進入泵體。 以上三個構造是離心泵的基本構造，為使泵更有效地工作，還需其它的輔助(fzh)部件：2.離心泵的主要離心泵的主要(zhyo)部件部件第14頁/共46頁第十四頁，共46頁。1.4液體輸送(sh sn)設備1.4.1離心泵1.4.2離心泵的性能參數與特性曲線第15頁/共46頁第十五頁，共46頁。1）流量Q，m3/s或

7、m3/h ：與泵的結構、尺寸（葉輪直徑、葉片形狀等）、轉速、輸液管路阻力等有關；2）壓頭(揚程)H，m：與泵的結構、轉速、流量有關；3）效率 ：與容積損失（泄漏起因(qyn)的）、機械損失（機械摩擦起因(qyn)的）、水力損失（黏性和渦流起因(qyn)的環流、摩擦、沖擊損失）有關；一、離心泵的主要(zhyo)性能參數一般小型(xioxng)離心泵的效率5070%，大型離心泵效率可達90%。第16頁/共46頁第十六頁，共46頁。4）離心泵的有效功率是指液體(yt)在單位時間內從葉輪獲得的能量。軸功率P，由電機傳送給泵的功率，可直接用效率來計算：/vPHqgevPHqg一、離心泵的主要(zhyo)

8、性能參數第17頁/共46頁第十七頁，共46頁。5）葉輪(yln)轉速 n 10003000轉/min；2900轉/min最常見。泵在出廠前必須(bx)確定其各項性能參數，即以上各參數值，并標在銘牌上；這些參數是在最高效率條件下用20 的水測定的。一、離心泵的主要(zhyo)性能參數第18頁/共46頁第十八頁，共46頁。 由于離心泵的各種( zhn)損失難以定量計算，使得離心泵的特性曲線Hqv 、Pqv 、qv的關系只能靠實驗測定，在泵出廠時列于產品樣本中以供參考。 4B20 4B20離心泵離心泵n n2900r/min2900r/min3030262622221818141410100 020

9、20404060608080 100100 12012084 40 080%80%70%70%60%60%50%50%40%40%30%30%20%20%0 0H H/m/mN NkWkWq qv v/(m/(m3 3/h)/h)PH二、離心泵的特性(txng)曲線 第19頁/共46頁第十九頁，共46頁。（1）HQ曲線：曲線：Q，H(Q很小時可能例外很小時可能例外)。當當Q0時，時，H也只能也只能(zh nn)達到一定值，這是離心泵的一達到一定值，這是離心泵的一個重要特性。個重要特性。 4B20離心泵離心泵n2900r/min302622181410020406080

10、 100 120 1401284080%70%60%50%40%30%20%0H/mNkWQ/(m3/h)PH4B型離心泵的特性曲線二、離心泵的特性(txng)曲線 第20頁/共46頁第二十頁，共46頁。（2）PQ曲線： Q ，N 。當Q0 時，P最小。這要求離心泵啟動時，應關閉出口閥，以減小啟動功率，保護(boh)電動機免因超載而受損。 4B20離心泵離心泵n2900r/min302622181410020406080 100 120 1401284080%70%60%50%40%30%20%0H/mNkWQ /(m3/h)NH4B4B型離心泵的特性型離心泵的特性(txng)(txng)曲線

11、曲線二、離心泵的特性(txng)曲線 第21頁/共46頁第二十一頁，共46頁。（3） Q曲線：極值點(最大值)，此點稱泵的設計點。此時效率最高，損失最小，此點對應的H、Q、P稱最 佳 工 況 參 數 。 對 應 流 量(liling)稱額定流量(liling)。 4B20離心泵離心泵n2900r/min302622181410020406080 100 120 1401284080%70%60%50%40%30%20%0H/mNkWQ/(m3/h)NH4B型離心泵的特性(txng)曲線泵的銘牌上即標注(bio zh)額定值，泵在管路上操作時，應在此點附近操作，一般不應低于92max 。二、離心

12、泵的特性曲線 第22頁/共46頁第二十二頁，共46頁。1.4液體輸送(sh sn)設備1.4.1離心泵1.4.2離心泵的性能參數與特性曲線1.4.3離心泵安裝高度第23頁/共46頁第二十三頁，共46頁。一、汽蝕現象(xinxing)Zsp0K-K1-1 離心泵的安裝高度0-0液面較低的液體能被吸入泵的進口 ， 是 由 于 葉 輪 將 液 體 從 中 央(zhngyng)甩向外周，在葉輪中心進口處形成負壓（真空），從而在液面與葉輪進口之間形成一定的壓差，液體籍此壓差被吸入泵內。現在的問題是離心泵的安裝高度Zs。第24頁/共46頁第二十四頁，共46頁。在液面 0-0 與泵內壓強最低處即葉輪(yln

13、)中心進口處K-K面之間列機械能衡算式，得：20kk0-k2sfppu-Zhggg 若液面壓強 p0 一定，吸入管路流量一定（即uk一定），安裝(nzhung)高度Zs ，hf(0-k)，pk，當pk至等于操作溫度下被輸送液體的飽和蒸汽壓pv時（即pkpv），液體將發生什么現象？又會使泵產生什么現象？ZspsK-K1 離心泵的安裝高度s第25頁/共46頁第二十五頁，共46頁。 伴隨現象伴隨現象(xinxing) 泵體振動并發出噪音泵體振動并發出噪音 H, qv , 嚴重時不送液；嚴重時不送液； 時間長久，水錘沖擊和化學腐蝕，損壞葉片時間長久，水錘沖擊和化學腐蝕，損壞葉片當pkpv，葉輪(yln

14、)中心汽化汽泡被拋向外圍(wiwi)凝結局部真空壓力升高周圍液體高速沖向汽泡中心 撞擊葉片(水錘)一、汽蝕現象第26頁/共46頁第二十六頁，共46頁。 安裝高度太高； 被輸送流體的溫度太高，液體蒸汽壓過高； 吸入管路阻力(zl)或壓頭損失太高。汽蝕現象產生汽蝕現象產生(chnshng)(chnshng)的原因的原因一、汽蝕現象(xinxing)第27頁/共46頁第二十七頁，共46頁。二、離心泵的安裝(nzhung)高度 為避免汽蝕現象，安裝高度必須為避免汽蝕現象，安裝高度必須(bx)加以限制，即存加以限制，即存在最大安裝高度又稱為允許吸上高度，指泵的吸入口與吸在最大安裝高度又稱為允許吸上高度，

15、指泵的吸入口與吸入貯槽液面間可允許達到的最大垂直距離，以入貯槽液面間可允許達到的最大垂直距離，以Zs表示。表示。01sZ在液面0與泵入口處1兩截面(jimin)間列柏努利方程20112sfppuZhgg p0為大氣壓強pa2112asfppuZhgg 1、允許吸上真空度第28頁/共46頁第二十八頁，共46頁。1asppHg 注意(zh y)：HS單位是壓強的單位，通常以 m 液柱來表示。在水泵的性能表里一般把它的單位寫成 m（實際上應為mH2O）。離心泵的允許(ynx)吸上真空度 允許吸上高度(god)的計算式212ssfuZHhg 二、離心泵的安裝高度 第29頁/共46頁第二十九頁，共46頁

16、。HS值越大，表示該泵在一定操作條件下抗汽蝕性能好，安裝高度Zs越高。 提高 HS，勢必要降低(jingd)p1。p1降低(jingd)到操作溫度下被輸送液體的飽和蒸汽壓pv時，即發生汽蝕， Hs值達到臨界值Hsmax，稱為最大吸上真空度。 二、離心泵的安裝(nzhung)高度 1asppHg 01sZmaxavsppHg 第30頁/共46頁第三十頁，共46頁。為了避免汽蝕現象，規定吸上真空(zhnkng)度留有一定的余量，稱為允許吸上真空(zhnkng)高度Hsp。 二、離心泵的安裝(nzhung)高度 1asppHg 01sZmaxspsHH 據此計算離心泵的安裝(nzhung)高度，稱為

17、允許安裝(nzhung)高度Zsp。212spspfuZHhg 第31頁/共46頁第三十一頁，共46頁。確定允許吸上真空高度Hsp應使用泵的最大流量下進行計算，通常由泵的制造工廠試驗測定，在大氣壓為10mH2O下，以20清水為介質進行實驗的。若輸送其它(qt)液體，且操作條件與上述實驗條件不符時，需對Hsp進行校正。 10spvvspsppHHHg 二、離心泵的安裝(nzhung)高度 Ha：泵工作(gngzu)點的壓力，mH2Opv：20水的飽和蒸汽壓；pv：輸送溫度下水的飽和蒸汽壓；第32頁/共46頁第三十二頁，共46頁。三、安裝三、安裝(nzhung)高度高度Hg 在o-o與k-k截面(

18、jimin)間列伯努利方程 22,22ookkokf o kpupuzzhgggg 2() 2okksf o kppuZhgg 2(1)(1) 2okkf ofkppuhhgg 2、允許(ynx)吸上真空度sZ第33頁/共46頁第三十三頁，共46頁。qv一定(ydng)，發生氣蝕時，pk=pv，Zs=Zsp 2(1)(1) 2okksf ofkppuZhhgg 在在1-1與與k-k截面截面(jimin)間列伯努利方程間列伯努利方程 22111,122vkkfkpupuzzhgggg 2(1)(1) 2ovkf oksfppuZhhgpg 第34頁/共46頁第三十四頁，共46頁。2211,122

19、vkfkpupuhgggg 211()2vppuhggg 令令：汽蝕余量汽蝕余量(y (y lin)lin)max-ovgfppHhhg 2(1)(1) 2okf opkvfspuhhgpZg max-sfh Hh 第35頁/共46頁第三十五頁，共46頁。1.4液體輸送設備1.4.1離心泵1.4.2離心泵的性能參數與特性(txng)曲線1.4.3離心泵安裝高度1.4.4管路特性(txng)第36頁/共46頁第三十六頁，共46頁。離心泵的工作(gngzu)點是由離心泵特性曲線和 管路特性曲線共同確定的。1.管路(un l)特性曲線一、離心泵的工作(gngzu)點z11221p22fpuHzhgg

20、 2,02puzAgg fHAh第37頁/共46頁第三十七頁，共46頁。z11221p22eflluhdg 2HABQ 管路管路(un l)(un l)特性方程特性方程e22258()llQBQgd 1.管路特性(txng)曲線第38頁/共46頁第三十八頁，共46頁。工作點：泵特性工作點：泵特性(txng)(txng)曲線和管路特性曲線和管路特性(txng)(txng)曲線的交點。曲線的交點。OQQHH管路管路(un l)H qv 離心泵的工作離心泵的工作(gngzu)點點泵泵H泵泵 gPzA A在工作點處泵的輸液量即為管路的流量Q ，泵提供的壓頭（揚程）H 必恰等于管路所要求的壓頭H。當工作點是在高效區（不低于92max），則該工作點是適宜工作點，說明泵選擇的較好。2. 2.離心泵的工作點離心泵的工作點第39頁/共46頁第三十九頁，共46頁。 管路特性曲線H=A+BQ2為開口向上的拋物線，縱軸截距反映了管路上下游總勢能差；B反映了管路阻力的大小；B，同樣流量下管路的阻力越大，B較大(jio d)的管路稱為高阻管路，反之則稱為低阻管路；OQQHH1管路管路H 離心泵的工作點離心泵的工作點泵泵H泵泵 gPzA A第40頁/共46頁第四十頁，共46頁。 泵特性曲線中流量的單位可能是m3/s或m3/h ；求工作(