化工原理概述

1、2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 12流流 體體 輸輸 送送 機(jī)機(jī) 械械 提高流體的總機(jī)械能或靜壓能、動(dòng)能、位能中的提高流體的總機(jī)械能或靜壓能、動(dòng)能、位能中的一項(xiàng)或兩項(xiàng)，必須使用各種流體輸送機(jī)械。一項(xiàng)或兩項(xiàng)，必須使用各種流體輸送機(jī)械。 目的目的輸送氣體的機(jī)械：通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)輸送氣體的機(jī)械：通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和真空泵等機(jī)、壓縮機(jī)和真空泵等。流流 體體 輸輸 送送 機(jī)機(jī) 械械輸送液體的機(jī)械：輸送液體的機(jī)械： 泵泵泵泵正位移泵正位移泵離心泵離心泵依靠活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)或齒輪的依靠活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)或齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而給流體提供能量轉(zhuǎn)動(dòng)而給流體提供能量依靠離心力的作用將流體的動(dòng)依靠離心力的作用將流體的動(dòng)

2、 壓能轉(zhuǎn)換成靜壓能壓能轉(zhuǎn)換成靜壓能2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 22 21 1 概概 述述2 22 2 離離 心心 泵泵2 23 3 往往 復(fù)復(fù) 泵泵2 24 4 其他化工用泵其他化工用泵2.52.5氣體輸送機(jī)械氣體輸送機(jī)械2 2流流 體體 輸輸 送送 機(jī)機(jī) 械械 2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 3一一 輸送流體所需的能量管路特性曲輸送流體所需的能量管路特性曲線線二二 流體輸送機(jī)械的壓頭和流量流體輸送機(jī)械的壓頭和流量三三 流體輸送機(jī)械的分類流體輸送機(jī)械的分類2 21 1 概概 述述 2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 4輸送流體所需的能量管路特性曲線輸送流體所

3、需的能量管路特性曲線1 1 管路特性方程管路特性方程2 2 管路特性曲線管路特性曲線2 21 1 概概 述述 2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 51 1、管路特性方程、管路特性方程圖圖2 21 1表示包括輸送機(jī)械在表示包括輸送機(jī)械在內(nèi)的某管路系統(tǒng)。為將流體內(nèi)的某管路系統(tǒng)。為將流體由低能位由低能位1 1處向高能位處向高能位2 2處處輸送，單位重量流體需補(bǔ)加的能量為輸送，單位重量流體需補(bǔ)加的能量為H.H. 則：則： z1 +p1/g + u12/2 g + H = z2 +p2/g z1 +p1/g + u12/2 g + H = z2 +p2/g + u22/2 g+Hf+ u22/2

4、 g+Hf u2 ,p2 Hf (hf) z2 u1 ,p1 he (He) z1 B 輸送流體所需的能量管路特性曲線輸送流體所需的能量管路特性曲線2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 6或或fguggugHzHz2212222211移項(xiàng)可得移項(xiàng)可得 fgugHzH222式中式中: :/g/g為管路兩端勢(shì)能差為管路兩端勢(shì)能差, ,當(dāng)輸送任務(wù)確定后當(dāng)輸送任務(wù)確定后, ,為一定值為一定值, ,不因流量而變不因流量而變. .u2/2 gu2/2 g與與HfHf能夠合并為一項(xiàng)能夠合并為一項(xiàng), ,體現(xiàn)體現(xiàn)在在HfHf中中的變化的變化況且況且, , 在一般情況下（如圖在一般情況下（如圖2-12-1所

5、示的輸送系統(tǒng)）所示的輸送系統(tǒng)）中的動(dòng)能差中的動(dòng)能差u2/2 g u2/2 g 項(xiàng)可以略去項(xiàng)可以略去. .輸送流體所需的能量管路特性曲線輸送流體所需的能量管路特性曲線2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 7 u2 ,p2 Hf (hf) z2 u1 ,p1 he (He) z1 B gufH22022gugudlfH22)(現(xiàn)推導(dǎo)管路所需的能量與通過(guò)管路的流量的關(guān)系現(xiàn)推導(dǎo)管路所需的能量與通過(guò)管路的流量的關(guān)系 : : 輸送管路中的流速為輸送管路中的流速為: : 令令 24dqvu2)(842vgdfqHdl輸送流體所需的能量管路特性曲線輸送流體所需的能量管路特性曲線2021-12-11化學(xué)化

6、工學(xué)院 迪麗努爾 8Kgddl42)(8則: Hf =Kqv2(2-3)值由管路特性決定。當(dāng)管內(nèi)流動(dòng)已進(jìn)人阻力平方值由管路特性決定。當(dāng)管內(nèi)流動(dòng)已進(jìn)人阻力平方區(qū)，系數(shù)區(qū)，系數(shù)K K是一個(gè)與管內(nèi)流量無(wú)關(guān)的常數(shù)。是一個(gè)與管內(nèi)流量無(wú)關(guān)的常數(shù)。 fgugHH22輸送流體所需的能量管路特性曲線輸送流體所需的能量管路特性曲線2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 92vgKqH此式稱為管路特性方程式，此式稱為管路特性方程式，它表明管路中流體的流量與所需補(bǔ)加能量的關(guān)系它表明管路中流體的流量與所需補(bǔ)加能量的關(guān)系 輸送流體所需的能量管路特性曲線輸送流體所需的能量管路特性曲線2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪

7、麗努爾 10管路特性曲線管路特性曲線管路特性方程式如管路特性方程式如圖圖2 22 2中的曲線所中的曲線所示，圖中曲線稱為示，圖中曲線稱為管路特性曲線管路特性曲線。q qv vH H2 21 1g輸送流體所需的能量管路特性曲線輸送流體所需的能量管路特性曲線2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 11由式（由式（2 24 4）可知，需向流體提供的）可知，需向流體提供的能量用于提高流體的勢(shì)能和克服管路能量用于提高流體的勢(shì)能和克服管路的阻力損失；其中阻力損失項(xiàng)與被輸送的阻力損失；其中阻力損失項(xiàng)與被輸送的流體量有關(guān)。的流體量有關(guān)。顯然顯然: :管路阻力越低管路阻力越低,K,K越小越小, ,特性曲線越

8、平坦（曲線特性曲線越平坦（曲線1 1），反之亦然），反之亦然: :（曲線（曲線2 2） 輸送流體所需的能量管路特性曲線輸送流體所需的能量管路特性曲線2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 122vgKqHKgddl42)(8管路特性的影響因素管路特性的影響因素阻力部分：阻力部分：1 1、管徑、管徑d d2 2、管長(zhǎng)、管長(zhǎng)3 3、相對(duì)粗糙度、相對(duì)粗糙度q qv vH H增加fH2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 132vgKqHKgddl42)(8管路特性的影響因素管路特性的影響因素勢(shì)能增加增加部分：1、位差2、壓差3、密度q qv vH H2 21 1g增加2021-12-11化學(xué)

9、化工學(xué)院 迪麗努爾 14二、二、 流體輸送機(jī)械的壓頭和流量流體輸送機(jī)械的壓頭和流量流體輸送機(jī)械是用于為輸送系統(tǒng)提供足夠流體輸送機(jī)械是用于為輸送系統(tǒng)提供足夠的能量，以完成規(guī)定的輸送量。為此，流的能量，以完成規(guī)定的輸送量。為此，流體輸送機(jī)械需補(bǔ)給單位重量輸送流體的能體輸送機(jī)械需補(bǔ)給單位重量輸送流體的能量，其數(shù)量應(yīng)與式量，其數(shù)量應(yīng)與式(2-4)(2-4)的的H H值相等值相等 2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 15壓頭或揚(yáng)程壓頭或揚(yáng)程通常將輸送機(jī)械向單位重量流體提供的能通常將輸送機(jī)械向單位重量流體提供的能量稱為該機(jī)械的量稱為該機(jī)械的壓頭或揚(yáng)程壓頭或揚(yáng)程。因此因此: : 流量與壓頭是流體輸送

10、機(jī)械的主要術(shù)流量與壓頭是流體輸送機(jī)械的主要術(shù)指標(biāo)指標(biāo), ,壓頭和流量存在著一定的關(guān)系由輸送機(jī)械本壓頭和流量存在著一定的關(guān)系由輸送機(jī)械本身的特性決定。討論流體輸送機(jī)械特性的身的特性決定。討論流體輸送機(jī)械特性的中心問(wèn)題即是討論壓頭和流量的關(guān)系，此中心問(wèn)題即是討論壓頭和流量的關(guān)系，此亦為本章的主要內(nèi)容。亦為本章的主要內(nèi)容。二、二、 流體輸送機(jī)械的壓頭和流量流體輸送機(jī)械的壓頭和流量2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 16三、三、 流體輸送機(jī)械的分類流體輸送機(jī)械的分類化工生產(chǎn)涉及的流體可能是強(qiáng)腐蝕性、有化工生產(chǎn)涉及的流體可能是強(qiáng)腐蝕性、有毒、易爆、高溫或低溫以及含有固體懸浮毒、易爆、高溫或低溫以

11、及含有固體懸浮物等，其性質(zhì)干差萬(wàn)別。在不同場(chǎng)合下，物等，其性質(zhì)干差萬(wàn)別。在不同場(chǎng)合下，對(duì)輸送量和補(bǔ)加能量的要求也相差懸殊。對(duì)輸送量和補(bǔ)加能量的要求也相差懸殊。為適應(yīng)各種不同的需要，研制了多種型式為適應(yīng)各種不同的需要，研制了多種型式的輸送機(jī)械。的輸送機(jī)械。 2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 17依作用原理不同，可將它們作如下分類依作用原理不同，可將它們作如下分類 動(dòng)力式（葉輪式）：動(dòng)力式（葉輪式）： 包括離心式、軸流包括離心式、軸流式等；式等； 容積式（正位移式）：包括往復(fù)式、容積式（正位移式）：包括往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式等；旋轉(zhuǎn)式等； 其他類型：指不屬于上述兩類的其他其他類型：指不屬于上述兩

12、類的其他型式，如噴射式等。型式，如噴射式等。 氣體的密度及壓縮性與液體有顯著區(qū)別，氣體的密度及壓縮性與液體有顯著區(qū)別，從而導(dǎo)致氣體與液體輸送機(jī)械在結(jié)構(gòu)和特從而導(dǎo)致氣體與液體輸送機(jī)械在結(jié)構(gòu)和特性上有不同之處。性上有不同之處。三、三、 流體輸送機(jī)械的分類流體輸送機(jī)械的分類2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 182 22 2 離離 心心 泵泵2 22 21 1 離心泵的工作原理離心泵的工作原理2 22 22 2離心泵的特性曲線離心泵的特性曲線2.2.3 2.2.3 離心泵的流量調(diào)節(jié)和組合操作離心泵的流量調(diào)節(jié)和組合操作2 22 24 4離心泵的安裝高度離心泵的安裝高度2 22 25 5 離心泵

13、的類型與選用離心泵的類型與選用2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 192 22 21 1 離心泵的工作原理離心泵的工作原理 一、一、 離心泵的主要構(gòu)件離心泵的主要構(gòu)件葉輪和蝸殼葉輪和蝸殼二、二、 工作原理工作原理三、離心泵的三、離心泵的“氣縛氣縛”現(xiàn)象現(xiàn)象四、離心泵的理論壓頭四、離心泵的理論壓頭五、葉片形狀、流量對(duì)理論壓頭的影響五、葉片形狀、流量對(duì)理論壓頭的影響六、液體密度的影響六、液體密度的影響2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 202021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 21 一、一、 離心泵的主要構(gòu)件離心泵的主要構(gòu)件葉輪和蝸殼葉輪和蝸殼 離心泵的種類很多，但因工作原理

14、相同，離心泵的種類很多，但因工作原理相同，構(gòu)造大同小異，其主要工作部件是旋轉(zhuǎn)葉構(gòu)造大同小異，其主要工作部件是旋轉(zhuǎn)葉輪和固定的泵殼（如圖輪和固定的泵殼（如圖2 23 3）。）。葉輪是離心泵直接對(duì)液體做功的部件，其葉輪是離心泵直接對(duì)液體做功的部件，其上有若干后彎葉片，一般為上有若干后彎葉片，一般為4 48 8片。片。2 22 21 1 離心泵的工作原理離心泵的工作原理2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 22葉輪：迫使液體高度旋轉(zhuǎn)，形成中心加入葉輪：迫使液體高度旋轉(zhuǎn)，形成中心加入低勢(shì)能，低動(dòng)能液體外緣輸出高勢(shì)能，高低勢(shì)能，低動(dòng)能液體外緣輸出高勢(shì)能，高動(dòng)能液體動(dòng)能液體蝸殼：流道逐漸擴(kuò)大，將動(dòng)能

15、部分轉(zhuǎn)化成蝸殼：流道逐漸擴(kuò)大，將動(dòng)能部分轉(zhuǎn)化成勢(shì)能勢(shì)能2 22 21 1 離心泵的工作原理離心泵的工作原理2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 23二、二、 工作原理工作原理離心泵在工作時(shí)，葉輪由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)離心泵在工作時(shí)，葉輪由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，迫使葉片間的液體作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)因離心動(dòng)，迫使葉片間的液體作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)因離心力的作用，使液體由葉輪中心向外緣作徑向運(yùn)動(dòng)力的作用，使液體由葉輪中心向外緣作徑向運(yùn)動(dòng), ,同時(shí)由于流道變寬同時(shí)由于流道變寬, ,從而使一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化成勢(shì)從而使一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化成勢(shì)能。在葉輪中心處吸入低勢(shì)能能。在葉輪中心處吸入低勢(shì)能( (根據(jù)需要可以是根據(jù)

16、需要可以是真空真空) )、低動(dòng)能的液體、低動(dòng)能的液體, ,液體在流經(jīng)葉輪的運(yùn)動(dòng)過(guò)液體在流經(jīng)葉輪的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中獲得能量，程中獲得能量， 在葉輪外緣可獲得高勢(shì)能、高在葉輪外緣可獲得高勢(shì)能、高動(dòng)能的液體。液體進(jìn)入蝸殼后，由于流道的逐漸動(dòng)能的液體。液體進(jìn)入蝸殼后，由于流道的逐漸擴(kuò)大而減速，又將部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，最后沿?cái)U(kuò)大而減速，又將部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，最后沿切向流入壓出管道。在液體受迫由葉輪中心流向切向流入壓出管道。在液體受迫由葉輪中心流向外緣的同時(shí)，在葉輪中心形成低壓外緣的同時(shí)，在葉輪中心形成低壓. . 液體在吸液液體在吸液口和葉輪中心處的勢(shì)能差的作用下源源不斷地吸口和葉輪中心處的勢(shì)能差的作用下源源

17、不斷地吸入葉輪。入葉輪。 2 22 21 1 離心泵的工作原理離心泵的工作原理2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 242 22 21 1 離心泵的工作原理離心泵的工作原理2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 25三、離心泵的三、離心泵的“氣縛氣縛”現(xiàn)象現(xiàn)象離心泵啟動(dòng)時(shí)須先使泵內(nèi)充滿液體，這一操作稱離心泵啟動(dòng)時(shí)須先使泵內(nèi)充滿液體，這一操作稱為灌泵。為灌泵。如果不進(jìn)行灌泵如果不進(jìn)行灌泵, ,泵內(nèi)充滿空氣泵內(nèi)充滿空氣, ,則由于空氣密度則由于空氣密度太小，造成的壓差或泵吸入口的真空度很小而不太小，造成的壓差或泵吸入口的真空度很小而不能將液體吸人泵內(nèi)，此稱為能將液體吸人泵內(nèi)，此稱為“氣縛

18、氣縛”現(xiàn)象當(dāng)然，現(xiàn)象當(dāng)然，如果系入口置于吸入液面之下，液體可靠位差自如果系入口置于吸入液面之下，液體可靠位差自動(dòng)進(jìn)入泵內(nèi)，則毋須人工灌泵。因此動(dòng)進(jìn)入泵內(nèi)，則毋須人工灌泵。因此, , 泵在運(yùn)轉(zhuǎn)泵在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)吸入管路如果漏入空氣，泵內(nèi)流體的平均密度時(shí)吸入管路如果漏入空氣，泵內(nèi)流體的平均密度下降。將無(wú)法吸上液體下降。將無(wú)法吸上液體 2 22 21 1 離心泵的工作原理離心泵的工作原理2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 262021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 27四、離心泵的理論壓頭四、離心泵的理論壓頭經(jīng)推導(dǎo)離心泵的理論壓頭經(jīng)推導(dǎo)離心泵的理論壓頭 試中：試中：u2 u2 葉片最外側(cè)的切向速

19、度；葉片最外側(cè)的切向速度； A2 A2 葉片最外側(cè)的面積葉片最外側(cè)的面積22葉片的彎曲角葉片的彎曲角22222ctgquuHVgAgT2 22 21 1 離心泵的工作原理離心泵的工作原理2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 28五、葉片形狀、流量對(duì)理論壓頭的影響五、葉片形狀、流量對(duì)理論壓頭的影響2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 29六、液體密度的影響六、液體密度的影響可以看出離心泵的理論壓頭與液體的密度無(wú)關(guān)，可以看出離心泵的理論壓頭與液體的密度無(wú)關(guān)，即同一臺(tái)泵無(wú)論輸送何種液體，它所能夠提供即同一臺(tái)泵無(wú)論輸送何種液體，它所能夠提供的理論壓頭是相同的的理論壓頭是相同的 22222c

20、tgquuHVgAgT2 22 21 1 離心泵的工作原理離心泵的工作原理2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 302 22 22 2離心泵的特性曲線離心泵的特性曲線一一 . . 離心泵的主要特性參數(shù)離心泵的主要特性參數(shù): : 流量、揚(yáng)流量、揚(yáng)程、功率、效率程、功率、效率二二 . . 離心泵的特性曲線離心泵的特性曲線三三. . 液體粘度對(duì)特性曲線的影響液體粘度對(duì)特性曲線的影響四四. . 轉(zhuǎn)數(shù)對(duì)特性曲線的影響轉(zhuǎn)數(shù)對(duì)特性曲線的影響2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 31流量流量 Q Q泵的流量泵的流量 ( (由稱送液能力由稱送液能力) ) 是指單位時(shí)間內(nèi)泵是指單位時(shí)間內(nèi)泵所輸送的液體

21、的體積所輸送的液體的體積. . 單位單位: m3/s : m3/s 、m3/hm3/h2 22 22 2離心泵的特性曲線離心泵的特性曲線(2)(2)、揚(yáng)程、揚(yáng)程 H H泵的揚(yáng)程泵的揚(yáng)程 ( (又稱壓頭又稱壓頭) ) 是指單位重量液體是指單位重量液體 (1N) (1N) 流經(jīng)泵所獲得的能量流經(jīng)泵所獲得的能量. . 單位單位 J/N =m J/N =m 離心泵的揚(yáng)程與流量有關(guān)離心泵的揚(yáng)程與流量有關(guān). .可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得得. .2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 32(3) (3) 功率功率 PaPa 功率功率 單位時(shí)間所作的功單位時(shí)間所作的功 J/s =WJ/s =W功率功率:

22、: 軸功率軸功率PaPa、有效功率、有效功率PePe J/s =WJ/s =W軸功率軸功率 Pa Pa ： 原動(dòng)機(jī)傳給泵軸的功率原動(dòng)機(jī)傳給泵軸的功率 J/s =WJ/s =W有效功率有效功率 PePe： 單位時(shí)間內(nèi)液體從泵獲得的有效單位時(shí)間內(nèi)液體從泵獲得的有效能量能量 J/s =W Pe = HeqVgJ/s =W Pe = HeqVg 泵軸做功不能全部被液體所獲得泵軸做功不能全部被液體所獲得, ,所損失的能量所損失的能量包括包括: : 容積損失、水力損失和機(jī)械損失容積損失、水力損失和機(jī)械損失(4) (4) 效率效率 效率效率 = = 有效功率有效功率/ / 軸功率軸功率即即 : = Pe:

23、= Pe/ Pa/ Pa2 22 22 2離心泵的特性曲線離心泵的特性曲線2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 33二二 . . 離心泵的特性曲線離心泵的特性曲線由三條基本曲線組成: 如 圖210 所示H H qvqv qv增加, H減少Pa Pa qvqv qv增加, Pa增加 qvqv , qvaqv21HtH H qvqvPa Pa qvqv qvqv2 22 22 2離心泵的特性曲線離心泵的特性曲線2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 34 泵最好在零流量下啟動(dòng),已將低起動(dòng)功率. qvqv 此曲線存在已最高效率點(diǎn)此曲線存在已最高效率點(diǎn), , 再此流量下工作，泵的效率最高再此

24、流量下工作，泵的效率最高M(jìn)AXMAX, , 此點(diǎn)稱為泵的設(shè)計(jì)點(diǎn)此點(diǎn)稱為泵的設(shè)計(jì)點(diǎn), ,泵的名牌上的參泵的名牌上的參數(shù)即為泵的設(shè)計(jì)點(diǎn)處的參數(shù)數(shù)即為泵的設(shè)計(jì)點(diǎn)處的參數(shù), ,通常通常, , 將將0.92MAX0.92MAX的區(qū)域叫高效區(qū)的區(qū)域叫高效區(qū), ,選泵時(shí)選泵時(shí), ,狀態(tài)點(diǎn)在此區(qū)域內(nèi)即為合適狀態(tài)點(diǎn)在此區(qū)域內(nèi)即為合適. .由于泵的特性曲線是在一定的轉(zhuǎn)數(shù)下輸由于泵的特性曲線是在一定的轉(zhuǎn)數(shù)下輸送送2020的水測(cè)出的的水測(cè)出的, ,因此因此, ,特性曲線將隨特性曲線將隨轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)數(shù), ,粘度等改變。粘度等改變。2 22 22 2離心泵的特性曲線離心泵的特性曲線2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 3

25、5四四. . 轉(zhuǎn)數(shù)對(duì)特性曲線的影響轉(zhuǎn)數(shù)對(duì)特性曲線的影響通過(guò)推導(dǎo)得通過(guò)推導(dǎo)得: : q v/ qvq v/ qv = n / n = n / nHeHe / He = (n / n)2 / He = (n / n)2PaPa / Pa = (n / n)3 / Pa = (n / n)3用上式可從某一轉(zhuǎn)速下的特性曲用上式可從某一轉(zhuǎn)速下的特性曲綫換綫換算出另一算出另一轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下的速下的特性曲特性曲綫綫, ,但是但是僅限土但是但是僅限土2020以內(nèi)為限。當(dāng)轉(zhuǎn)速變化超以內(nèi)為限。當(dāng)轉(zhuǎn)速變化超出此范圍，則將導(dǎo)致很大誤差，出此范圍，則將導(dǎo)致很大誤差，2 22 22 2離心泵的特性曲線離心泵的特性曲線三三. .

26、 液體粘度對(duì)特性曲線的影響液體粘度對(duì)特性曲線的影響 越大越大, qv, qv . H . . H .曲線降低曲線降低, Pa , Pa 增加增加2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 362.2.3 2.2.3 離心泵的流量調(diào)節(jié)和組合操作離心泵的流量調(diào)節(jié)和組合操作管路特性管路特性 反應(yīng)管路通過(guò)流量和所需要的反應(yīng)管路通過(guò)流量和所需要的壓頭之間的關(guān)系壓頭之間的關(guān)系泵特性泵特性 反應(yīng)泵通過(guò)流量和所提供的壓反應(yīng)泵通過(guò)流量和所提供的壓頭之間的關(guān)系頭之間的關(guān)系安裝在管路中的泵在同樣的流量下安裝在管路中的泵在同樣的流量下, ,泵提供泵提供的揚(yáng)程必然等于管路所要求的壓頭。因此，的揚(yáng)程必然等于管路所要求的壓

27、頭。因此，離心泵的實(shí)際工作情況（流量、壓頭）是由離心泵的實(shí)際工作情況（流量、壓頭）是由泵特性和管路特性共同決定的泵特性和管路特性共同決定的 2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 372.2.3 2.2.3 離心泵的流量調(diào)節(jié)和組合操作離心泵的流量調(diào)節(jié)和組合操作一、一、 離心泵的工作點(diǎn)離心泵的工作點(diǎn)二、二、 流量調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié) 三、三、 泵的組合操作泵的組合操作四、四、 組合方式的選擇組合方式的選擇2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 38一、一、 離心泵的工作點(diǎn)離心泵的工作點(diǎn)若管路內(nèi)的流動(dòng)處于阻力平方區(qū)，安裝在管路若管路內(nèi)的流動(dòng)處于阻力平方區(qū)，安裝在管路中的離心泵其工作點(diǎn)（揚(yáng)程和流量）

28、必同時(shí)滿中的離心泵其工作點(diǎn)（揚(yáng)程和流量）必同時(shí)滿足：足： 管路特性方程管路特性方程 H = f ( qv ) = H = f ( qv ) = /g/g + Kqv2 + Kqv2 （2 22727）泵的特性方程泵的特性方程 H =( qvH =( qv ) ) （2 22828）。2.2.3 2.2.3 離心泵的流量調(diào)節(jié)和組合操作離心泵的流量調(diào)節(jié)和組合操作2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 39聯(lián)立求解此兩方程即得管路特性曲線和泵聯(lián)立求解此兩方程即得管路特性曲線和泵特性曲線的交點(diǎn)，參見(jiàn)圖特性曲線的交點(diǎn)，參見(jiàn)圖2 21313。此交點(diǎn)為泵的工作點(diǎn)此交點(diǎn)為泵的工作點(diǎn)qvqvqvOHoH11

29、aa2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 40二、二、 流量調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié) 如果工作點(diǎn)的流量大于或小于所需要的輸送如果工作點(diǎn)的流量大于或小于所需要的輸送量，應(yīng)設(shè)法改變工作點(diǎn)的位置，即進(jìn)行流量量，應(yīng)設(shè)法改變工作點(diǎn)的位置，即進(jìn)行流量調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)1) 1) 改變管路特性曲線改變管路特性曲線-調(diào)節(jié)閥門開(kāi)度調(diào)節(jié)閥門開(kāi)度2) 2) 改變泵的特性曲線改變泵的特性曲線-改變轉(zhuǎn)速改變轉(zhuǎn)速3) 3) 兩種方法比較兩種方法比較 2.2.3 2.2.3 離心泵的流量調(diào)節(jié)和組合操作離心泵的流量調(diào)節(jié)和組合操作2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 41改變管路特性曲線改變管路特性曲線-調(diào)節(jié)閥門開(kāi)度調(diào)節(jié)閥門開(kāi)度改變閥門

30、的開(kāi)度即改改變閥門的開(kāi)度即改變管路阻力系數(shù)可改變管路阻力系數(shù)可改變管路特性曲線的位變管路特性曲線的位置使調(diào)節(jié)后管路特性置使調(diào)節(jié)后管路特性曲線與泵特性曲線的曲線與泵特性曲線的交點(diǎn)移至適當(dāng)位置，交點(diǎn)移至適當(dāng)位置，滿足流量調(diào)節(jié)的要求滿足流量調(diào)節(jié)的要求 關(guān)小閥門關(guān)小閥門: : 管路特性管路特性曲線由曲線由a a移至移至aa，工，工作點(diǎn)由作點(diǎn)由1 1移至移至ll，流，流量由量由qvqv減小為減小為qvqv qvqvqvOHoH11aa二、二、 流量調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié) 2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 422) 2) 改變泵的特性曲線改變泵的特性曲線-改變轉(zhuǎn)速改變轉(zhuǎn)速如圖如圖2-142-14所示所示:

31、 : 降低轉(zhuǎn)速降低轉(zhuǎn)速 n n : n nnN11HHHoqvqv二、二、 流量調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié) 2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 433) 3) 兩種方法比較兩種方法比較: :調(diào)節(jié)閥門調(diào)節(jié)閥門: : 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) : : 操作簡(jiǎn)便、靈活、可無(wú)級(jí)調(diào)速操作簡(jiǎn)便、靈活、可無(wú)級(jí)調(diào)速缺點(diǎn)缺點(diǎn): : 管路阻力損失（在閥門關(guān)小時(shí)）管路阻力損失（在閥門關(guān)小時(shí)）增加，泵得效率降低增加，泵得效率降低, ,在經(jīng)濟(jì)上很不合理。在經(jīng)濟(jì)上很不合理。對(duì)于調(diào)節(jié)幅度不大而經(jīng)常需要改變流量時(shí)，對(duì)于調(diào)節(jié)幅度不大而經(jīng)常需要改變流量時(shí)，此法尤為適用。此法尤為適用。 二、二、 流量調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié) 2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗

32、努爾 44改變轉(zhuǎn)速改變轉(zhuǎn)速: : 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) : :不額外增加管路阻力，而且在一定不額外增加管路阻力，而且在一定范圍內(nèi)可保持泵在高效率區(qū)工作，能量利范圍內(nèi)可保持泵在高效率區(qū)工作，能量利用較為經(jīng)濟(jì)，這對(duì)大功率泵是重要的。用較為經(jīng)濟(jì)，這對(duì)大功率泵是重要的。 缺點(diǎn)缺點(diǎn): : 需增加無(wú)級(jí)變速電機(jī)需增加無(wú)級(jí)變速電機(jī), , 否則否則, ,不能不能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速. .二、二、 流量調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié) 2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 45三、三、 泵的組合操作泵的組合操作當(dāng)需較大幅度增加流量或壓頭時(shí)可將幾臺(tái)泵當(dāng)需較大幅度增加流量或壓頭時(shí)可將幾臺(tái)泵加以組合。離心泵的組合方式原則上有兩種：加以組合。

33、離心泵的組合方式原則上有兩種：離心泵的組合方式：并聯(lián)和串聯(lián)。離心泵的組合方式：并聯(lián)和串聯(lián)。2.2.3 2.2.3 離心泵的流量調(diào)節(jié)和組合操作離心泵的流量調(diào)節(jié)和組合操作2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 46下面以兩臺(tái)特性相同的泵為例，討論離下面以兩臺(tái)特性相同的泵為例，討論離心泵組合后的特性。心泵組合后的特性。 1)1)并聯(lián)泵的合成特性曲線并聯(lián)泵的合成特性曲線 2)2)并聯(lián)泵的工作點(diǎn)并聯(lián)泵的工作點(diǎn)3) 3) 串聯(lián)的合成特性曲線串聯(lián)的合成特性曲線4) 4) 串聯(lián)泵的工作點(diǎn)串聯(lián)泵的工作點(diǎn)2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 47并聯(lián)泵的合成特性曲線并聯(lián)泵的合成特性曲線 設(shè)有兩臺(tái)型號(hào)相同

34、的離心泵并設(shè)有兩臺(tái)型號(hào)相同的離心泵并聯(lián)工作（圖聯(lián)工作（圖2 21515），而且各），而且各自的吸入管路相同則兩泵的流自的吸入管路相同則兩泵的流量和壓頭必相同。量和壓頭必相同。 因此，在因此，在同樣的壓頭下，并聯(lián)泵的流量同樣的壓頭下，并聯(lián)泵的流量為單臺(tái)泵的兩倍。為單臺(tái)泵的兩倍。即即: q: q并并 = q1 + q2= q1 + q2 H H 并并 = H1 = H2= H1 = H2這樣，將單臺(tái)泵特性曲線這樣，將單臺(tái)泵特性曲線A A的的橫坐標(biāo)加倍縱坐標(biāo)保持不變，橫坐標(biāo)加倍縱坐標(biāo)保持不變，便可求得兩泵并聯(lián)后的合成特便可求得兩泵并聯(lián)后的合成特性曲線性曲線B B。 三、三、 泵的組合操作泵的組合操作2021-12-11化學(xué)化工學(xué)院 迪麗努爾 48并聯(lián)泵的工作點(diǎn)并聯(lián)泵的工作點(diǎn)并聯(lián)泵的工作點(diǎn)有由并聯(lián)后泵合成特性曲并聯(lián)泵的工作點(diǎn)有由并聯(lián)后泵合成特性曲線與管路特性曲線的交點(diǎn)線與管路特性曲線的交點(diǎn)a a決定，決定，( (并聯(lián)泵并聯(lián)泵的總效率與每臺(tái)泵的效率（圖中的總效率與每臺(tái)泵的效率（圖中b b點(diǎn)的單點(diǎn)的單泵效率）相同。泵效率）相同。) )由圖可見(jiàn)由于管路阻力損失的增加，兩臺(tái)由圖可見(jiàn)由于管路阻力損失的增加，兩臺(tái)泵并聯(lián)的總輸送量泵并聯(lián)的總輸送量qVqV并必小于原單泵