離心泵典型結構與工作原理演示文稿

離心泵典型結構與工作原理演示文稿當前第1頁\共有59頁\編于星期一\8點（優(yōu)選）離心泵典型結構與工作原理當前第2頁\共有59頁\編于星期一\8點內容回顧

1.問答題1）什么是汽蝕？如何獲得泵的臨界汽蝕余量和允許汽蝕余量？2）提高離心泵抗汽蝕性能有哪些措施？2.判斷題

1）有效汽蝕余量數(shù)值的大小與泵本身的結構尺寸有關，而與泵吸入裝置的條件等無關，故又稱其為泵吸入裝置的有效汽蝕余量。（）2）提高離心泵抗汽蝕性能主要有兩種措施，一種是改進泵本身的結構參數(shù)或結構型式，使泵具有盡可能小的必需汽蝕余量NPSHr；另一種是合理設計泵前裝置及安裝位置，使泵入口處具有足夠大的有效汽蝕余量NPSHa，以防止發(fā)生汽蝕。（）當前第3頁\共有59頁\編于星期一\8點第二節(jié) 離心泵典型結構與工作原理離心泵的工作原理離心泵的分類離心泵典型結構和主要零部件離心泵命名方式離心泵的性能參數(shù)及基本方程有限葉片數(shù)對理論揚程的影響離心泵的各種損失菜單當前第4頁\共有59頁\編于星期一\8點1 離心泵的工作原理菜單底閥的作用?自吸(selfpriming)當前第5頁\共有59頁\編于星期一\8點需要強調指出的是:

若在離心泵啟動前沒有向泵殼內灌滿被輸送的液體，由于空氣密度低，葉輪旋轉后產生的離心力小，葉輪中心區(qū)不足以形成吸入貯槽內液體的低壓，因而雖啟動離心泵也不能輸送液體。這表明離心泵無自吸能力，此現(xiàn)象稱為氣縛。（容積泵每次運行前是否需要灌泵？）吸入管路安裝單向底閥是為了防止啟動前灌入泵殼內的液體從泵殼內流出。空氣從吸入管道進到泵殼中都會造成氣縛。

當前第6頁\共有59頁\編于星期一\8點2 離心泵的分類按葉片安裝方法可調葉片固定葉片按殼體剖分方式分段式中開式按泵體形式蝸殼泵筒式泵一些特殊結構的離心泵潛水泵液下泵管道泵自吸式泵屏蔽泵菜單當前第7頁\共有59頁\編于星期一\8點（高速）部分流泵-Partialemissionpump當前第8頁\共有59頁\編于星期一\8點3

離心泵典型結構和主要零部件典型結構主要零部件菜單當前第9頁\共有59頁\編于星期一\8點3.1 典型結構單級懸臂泵菜單當前第10頁\共有59頁\編于星期一\8點單級雙吸泵菜單當前第11頁\共有59頁\編于星期一\8點多級泵菜單當前第12頁\共有59頁\編于星期一\8點立式泵菜單當前第13頁\共有59頁\編于星期一\8點3.2 主要零部件吸入室葉輪軸壓出室密封裝置軸向力平衡裝置菜單當前第14頁\共有59頁\編于星期一\8點葉輪：作功部件結構型式： 閉式 輸送不含雜質的液體，效率高；造價高 半開式 輸送易于沉淀或含有固體顆粒的液體 開式 輸送沙漿、污水、含纖維液體；效率低 葉片數(shù)可少到2-4片菜單當前第15頁\共有59頁\編于星期一\8點材料： 鑄鐵、青銅、鋼葉輪在軸上的安裝方式A：懸臂式葉輪固定發(fā)法B：擱置式葉輪固定法C：雙面進水式葉輪固定法菜單懸臂式離心泵是否可以反轉？當前第16頁\共有59頁\編于星期一\8點蝸殼與導葉：離心泵轉能裝置 蝸殼（螺旋形泵體）是單級泵轉能裝置，其形狀應使流體流過的損失小，并且斷面逐漸擴大菜單當前第17頁\共有59頁\編于星期一\8點導葉 多級泵采用導葉，末級之后采用蝸殼。導葉是使液體按規(guī)定方向流動，或使它的部分速度轉化為壓力能的具有葉片的零件。由正向導葉和反向導葉組成。菜單當前第18頁\共有59頁\編于星期一\8點密封內部泄漏外部泄漏內密封外密封菜單當前第19頁\共有59頁\編于星期一\8點內密封形式菜單Labyrinth當前第20頁\共有59頁\編于星期一\8點外密封形式填料密封

結構簡單、易于制造； 用于普通水泵和一般化工泵； 效果較差； 泄漏量大，需經常更換填料。

1、填料箱體；2、填料；3、液封圈；4、填料壓蓋；5、底襯套菜單當前第21頁\共有59頁\編于星期一\8點機械密封：由垂直于主軸的兩個光制的、精密的平面在彈性元件及密封液體壓力的作用下相互緊帖并作相對運動而構成的動密封裝置。效果好；使用壽命長；造價高。1、彈簧座；2、彈簧；3、動環(huán)；4、靜環(huán)；5、動環(huán)密封圈；6、壓蓋；7、靜環(huán)密封圈；8、防轉銷；9、緊定螺釘菜單當前第22頁\共有59頁\編于星期一\8點副葉輪密封 非接觸式離心密封 輸送高（低）溫、易燃、易爆、強腐蝕且含顆粒 的液體菜單當前第23頁\共有59頁\編于星期一\8點軸向力平衡

單級 開平衡孔 平衡葉片 雙吸葉輪 多級 卸荷盤 平衡盤 葉輪對稱排列菜單當前第24頁\共有59頁\編于星期一\8點開平衡孔平衡葉片菜單當前第25頁\共有59頁\編于星期一\8點雙吸葉輪卸荷盤菜單當前第26頁\共有59頁\編于星期一\8點平衡盤葉輪對稱排列菜單當前第27頁\共有59頁\編于星期一\8點4離心泵的命名方式國產離心泵的系列化、通用化和標準化 按漢語拼音方案編制的，將離心泵按用途及輸送液體性質分成水泵及專用泵。水泵輸送水及粘度、化學性質和水相近的液體，專用泵指輸送懸浮液及腐蝕性等液體用泵。編制方法一律采用大寫漢語拼音及阿拉伯數(shù)字菜單當前第28頁\共有59頁\編于星期一\8點離心泵的命名當前第29頁\共有59頁\編于星期一\8點當前第30頁\共有59頁\編于星期一\8點當前第31頁\共有59頁\編于星期一\8點當前第32頁\共有59頁\編于星期一\8點當前第33頁\共有59頁\編于星期一\8點當前第34頁\共有59頁\編于星期一\8點當前第35頁\共有59頁\編于星期一\8點泵的國際標準（軸向吸入離心泵的標準）ISO-2858-型號，額定性能點和尺寸ISO3069-裝機械密封和軟填料的空腔尺寸ISO-3661-底座尺寸和安裝尺寸我國已制定了與ISO等效的國家標準，全名為《懸臂式離心泵型式和基本參數(shù)》，并且按ISO設計了IH型化工泵IB型化工泵，它的型號由三部分組成，依次分別代表泵的吸入口直徑、排出口直徑和葉輪名義直徑。如：IH80-50-250。菜單當前第36頁\共有59頁\編于星期一\8點5 離心泵性能參數(shù)和基本方程式離心泵性能參數(shù)離心泵基本方程菜單當前第37頁\共有59頁\編于星期一\8點5.1離心泵性能參數(shù)菜單當前第38頁\共有59頁\編于星期一\8點1） 與泵流量Q有關的其他流量參數(shù)

理論流量 單位時間內流入泵工作元件的液體量,用符號表示,單位為m3/s 規(guī)定流量 這是用戶使用泵所要求的泵體積流量，也就是用戶與設計部門合同上所規(guī)定的流量。

菜單當前第39頁\共有59頁\編于星期一\8點設計流量 設計單位為了適應生產與用戶的要求，往往根據需要和可能確定設計泵所采用的流量，在設計和生產泵系列產品時盡可能滿足社會需要。離心泵的流量是可變的，在離心泵銘牌上或樣本中給出的流量是指額定流量，即離心泵在這一流量運行時效率最高。離心泵尺寸就是根據這一特定的設計流量設計的。

菜單當前第40頁\共有59頁\編于星期一\8點2）

與揚程H有關的其他揚程參數(shù)理論揚程 葉輪傳遞給單位質量液體的能量，用符號HT表示，單位為m。因為液體流過泵時要消耗一定的能量來克服流經泵時的阻力，所以泵揚程總是小于理論揚程。即 式中為單位質量液體從泵的入口到出口消耗在泵中的能量頭，也就是液體在泵中流過時所受到的摩擦損失壓頭及收縮、擴大、沖擊等局部損失壓頭之和。菜單當前第41頁\共有59頁\編于星期一\8點規(guī)定揚程 用戶與設計單位在合同單上規(guī)定流量時所要求的揚程。設計揚程 設計單位在設計泵時采用的揚程。吸入揚程或吸入壓頭 吸液池液面到泵基準面之間的揚程。排出揚程或排出壓頭 泵基準面到排液面之間的揚程。菜單當前第42頁\共有59頁\編于星期一\8點3） 與功率有關的其他功率參數(shù)水力功率 單位時間內，葉輪給予液體的能量理論功率W液體密度kg/m3理論流量m3/s理論揚程m菜單當前第43頁\共有59頁\編于星期一\8點機械損失功率Pm

泵的各個運動部件機械摩擦損失耗費的功率。機械損失包括：泵軸在軸承內轉動的摩擦損失；軸與軸封之間的摩擦損失；葉輪前后蓋板和液體間發(fā)生的摩擦損失。機械損失功率Pm和水力功率之和為泵軸功率，即菜單當前第44頁\共有59頁\編于星期一\8點原動機輸入功率 泵的原動機所接受的功率，考慮到原動機本身的效率，原動機輸入功率應大于泵軸功率。原動機配用功率P 選用的原動機功率，W。 泵的軸功率是選配原動機功率的依據。原動機一般為電動機，因為考慮到電動機有超負荷的可能性，通常可按使用中最大流量下計算出來的軸功率，再考慮一個安全系數(shù)K作為所需電動機的功率，即原動機配用功率為：菜單當前第45頁\共有59頁\編于星期一\8點4） 與效率有關的其它效率參數(shù)容積效率 泵的流量與理論流量之比為容積效率，說明泵漏損的程度，即泵密封情況的好壞 對于離心泵，一般為96%~99%。水力效率 泵的揚程H與理論揚程HT之比，是衡量泵對流過它的液流阻力大小的指標 對于離心泵一般為80%~92%。菜單當前第46頁\共有59頁\編于星期一\8點機械效率 水力功率與軸功率之比，是衡量泵的運動部件機械摩擦損失大小的指標 因為泵效率 所以 即泵效率是容積效率、水力效率與機械效率的乘積，也就是說泵效率低于任何一個效率值。近代水泵的效率一般為70%~90%。菜單當前第47頁\共有59頁\編于星期一\8點菜單當前第48頁\共有59頁\編于星期一\8點5.2

離心泵基本方程葉輪幾何形狀及表示方法液流在葉輪中流動的速度三角形歐拉方程菜單當前第49頁\共有59頁\編于星期一\8點1） 葉輪幾何形狀及表示方法葉輪由前、后蓋板和葉片組成，一般，蓋板表面是回轉曲面。葉片形式有：直葉片、單曲率葉片、雙曲率葉片軸面投影平面投影菜單當前第50頁\共有59頁\編于星期一\8點2） 液流在流動時的速度三角形（理想葉輪、理想液體）泵葉輪中任意一點i的液流的三個速度為當前第51頁\共有59頁\編于星期一\8點3） 歐拉方程式-離心式機械基本方程式動量矩定理 由動量矩定理和能量守恒的推導，可得泵的理論揚程： 上式即為離心式機械的基本方程式-歐拉方程式。菜單當前第52頁\共有59頁\編于星期一\8點歐拉方程式的第二表達式 利用進出口速度三角形，可推導出：葉輪中離心力對單位質量液流作的功葉輪給出的理論揚程中有一部分是液流流過葉輪時相對速度的降低而獲得液流流經葉輪前后動能頭的增值菜單當前第53頁\共有59頁\編于星期一\8點4） 方程的物理意義指出的是葉輪與液體之間的能量轉換關系，遵循能量轉換與守恒定律；只要知道葉輪進出口的液體速度，即可計算出一千克流體與葉輪之間機械能轉換的大小，而不管葉輪內部的流動情況；適用任何氣體和液體；只需將等式右邊各項的進出口符號調換以下，也適用于葉輪式的原動機如氣輪機、燃氣輪機等。菜單當前第54頁\共有59頁\編于星期一\8點由于泵的理論揚程與液流性質無關，所以一臺離心泵，在同一個轉速，同一個流量下工作時，不論輸送什么液體，葉輪所給出的，用被輸送的液柱高度表示的理論揚程是相同的。但由于各種液體重度不同，因此泵出口處的壓力是不一樣的。菜單當前第55頁\共有59頁\編于星期一\8點6

有限葉片數(shù)對理論揚程的影響菜單當前第56頁\共有59頁\編于星期一\8點在葉片數(shù)有限時，由于慣性作用產生附加相對速度后，使Cu2<Cu2∞及Cu1>Cu1∞ 因此同一幾何尺寸的泵，在同一流量及轉速下工作時，其進出口速度三角形的底邊U及高Cr雖然相同，但葉片數(shù)有限的實際葉輪給出的理論揚程小于葉片數(shù)無限的理想葉輪給出的揚程，即:HT<HT∞