化工原理離心泵

1、流體輸送機械是指為流體提供機械能的機械設(shè)備分類：（1）速度式：借助于高速旋轉(zhuǎn)的葉輪使流體獲得能量。包括離心式、軸流式、噴射式輸送機械（2）容積式：利用活塞或轉(zhuǎn)子的擠壓使流體升壓以獲得能量。包括往復(fù)式、回轉(zhuǎn)式輸送機械液體輸送機械離心泵 離心泵的主要部件 離心泵的工作原理 離心泵的性能參數(shù) 離心泵的特性曲線 離心泵的工作點與流量調(diào)節(jié) 離心泵的氣蝕現(xiàn)象與安裝高度 離心泵的類型與選擇2.1 離心泵的主要部件包括葉輪和泵軸的旋轉(zhuǎn)部件由泵殼和軸承組成的靜止部件離心泵由兩個主要部分構(gòu)成：2.2 離心泵的工作原理 液體隨葉輪旋轉(zhuǎn)，在慣性離心力的作用下自葉輪中心被甩向外周并獲得了能量，使流向葉輪外周的液體的靜壓

2、強提高，流速增大。液體離開葉輪進入蝸殼，因蝸殼內(nèi)流道逐漸擴大而使流體速度減慢，液體的部分動能轉(zhuǎn)換成靜壓能。于是，具有較高壓強的液體從泵的排出口進入排出管路，被輸送到所需的管路系統(tǒng)。氣縛現(xiàn)象 當(dāng)啟動離心泵時，若泵內(nèi)未能灌滿液體而存在大量氣體，則由于空氣的密度遠小于液體的密度，葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性離心力很小，因而葉輪中心處不能形成吸入液體所需的真空度，這種雖啟動離心泵，但不能輸送液體的現(xiàn)象稱為氣縛。2.3 離心泵的主要性能參數(shù)1.流量（Q） : 離心泵在單位時間送到管路系統(tǒng)的液體體積，常用單位為L/s或m3/h； 2.壓頭（H） ：離心泵對單位重量的液體所能提供的有效能量，其單位為m； 3.效率（）

3、 ：由原動機提供給泵軸的能量不能全部為液體所獲得，通常用效率來反映能量損失； 4.軸功率（N）： 指離心泵的泵軸所需的功率，單位為W或kW 通常，離心泵的特性曲線由制造廠附于泵的樣本或說明書中，是指導(dǎo)正確選擇和操作離心泵的主要依據(jù)。l 1. H-Q曲線：表示泵的壓頭與流量的關(guān)系l 2. N-Q曲線：表示泵的軸功率與流量的關(guān)系l 3. ：表示泵的效率與流量的關(guān)系02040608010012014004812162024283236010203040506070809004812n=2900r/minIS00-80-160B 離心泵 H mQ/ m3/h % N kW例：用清水測定某離心泵的特性曲

4、線，實驗裝置如附圖所示。當(dāng)調(diào)節(jié)出口閥使管路流量為25m3/h時，泵出口處壓力表讀數(shù)為0.28MPa（表壓），泵入口處真空表讀數(shù)為0.025MPa，測得泵的軸功率為3.35kW，電機轉(zhuǎn)速為2900轉(zhuǎn)/分，真空表與壓力表測壓截面的垂直距離為0.5m。試由該組實驗測定數(shù)據(jù)確定出與泵的特性曲線相關(guān)的其它性能參數(shù)。 1z2z真空表壓力表解：與泵的特性曲線相關(guān)的性能參數(shù)有泵的轉(zhuǎn)速n、流量Q、壓頭H、軸功率N和效率。其中流量和軸功率已由實驗直接測出，壓頭和效率則需進行計算。 以真空表和壓力表兩測點為1，2截面，對單位重量流體列柏努力方程222121211 22fppuuHHzzgg 6212120.280.

5、025100.531.6mH O1000 9.81ppHzzg%2 .6435. 315. 2NNe把數(shù)據(jù)代入，得kW15. 2W2150360081. 91000256 .31HQgNe2.5 離心泵的工作點與流量調(diào)節(jié)一、管路特性曲線流體流經(jīng)特定管路系統(tǒng)時所需的壓頭與流量的關(guān)系若輸送管路的直徑均一，在圖中11和2-2間列伯努利方程式，則可求得液體流過管路系統(tǒng)所需的壓頭feHgpzHgudLLHef2)(224dQue則管路特性方程Kgpz令：BddLLge)(8(4522eeBQKH 泵的特性曲線H-Q線與所在管路特性曲線HeQe線的交點（M 點)。 二、離心泵的工作點 （1） 工作點由泵特

6、性和管路特性共同決定，聯(lián)立求解泵和管路的特性方程得到；（2） 泵的輸液量即為管路的流量；泵提供的揚程也就是管路所需要的外加壓頭。因此，泵的工作點對應(yīng)的泵壓頭和流量既是泵提供的，也是管路需要的；（3） 工作點對應(yīng)的各性能參數(shù)反映了一臺泵的實際工作狀態(tài)。 三、離心泵的流量調(diào)節(jié)即改變泵的工作點。方法有二：1.改變閥門的開度改變管路特性 ：即改變離心泵出口管路上調(diào)節(jié)閥門開度改變管路特性曲線，靈活方便，耗能大；關(guān)小出口閥，阻力增大，曲線變陡，工作點由M變?yōu)镸1，流量下降，泵所提供的壓頭上升2.改變泵的特性 ：改變泵轉(zhuǎn)速實質(zhì)上是改變泵特性曲線，節(jié)能，投資大。轉(zhuǎn)速增加，流量和壓頭均能增加 離心泵在一定轉(zhuǎn)速下

7、有一最高效率點，該點稱為設(shè)計點，設(shè)計點對應(yīng)的流量、壓頭和軸功率稱為額定流量、額定壓頭和額定軸功率，標(biāo)注在泵的銘牌上。一般將最高效率值的92%的范圍稱為泵的高效區(qū)，泵應(yīng)盡量在該范圍內(nèi)操作。四、設(shè)計點四、設(shè)計點206058. 07eeQH例：例：確定泵是否滿足輸送要求。將濃度為95%的硝酸自常壓貯槽輸送至常壓設(shè)備中去，要求輸送量為36m3/h, 液體的升揚高度為7m。輸送管路由內(nèi)徑為80mm的鋼化玻璃管構(gòu)成，總長為160m（包括所有局部阻力的當(dāng)量長度）。輸送條件下管路特性曲線方程為：（Qe單位為L/s）?，F(xiàn)采用某種型號的耐酸泵，其性能列于下表中。已知：粘度為1.1510-3Pas；密度為1545k

8、g/m3。摩擦系數(shù)可取為0.015。 Q(L/s)03691215H(m)19.51917.916.514.412(%)01730424644問：（1） 該泵是否合用？（2）實際的輸送量、壓頭、效率及功率消耗各為多少？ 解：（1）管路所需要壓頭及流量貯槽液面（1-1）和常壓設(shè)備液面（2-2）之間列柏努利方程： 管內(nèi)流速： feHgpzguHgpzgu22221121220)(0,7, 0212121u，uppmzz表壓smdQu/99. 1080. 0*785. 0*360036422管路壓頭損失 mgudllHef06. 681. 9*299. 108. 0160015. 0222管路需要壓頭 mHzzHfe06.1306. 6712管路需要流量 sLQ/1036001000*36泵工作圖可知所提供的壓頭高于管路所需要壓頭 ，泵可用。（2）實際的輸送量、功率消耗和效率取決于泵的工作點 管路的特性曲線方程 206058. 07QeHe列表： Q(L/s)03691215