化工原理化工原理第二章

2．泵殼思考3：泵殼的主要作用是什么？①匯集液體，并導(dǎo)出液體；②能量轉(zhuǎn)換裝置3.導(dǎo)輪思考4：為什么導(dǎo)輪的彎曲方向與葉片彎曲方向相反？二．離心泵主要構(gòu)件的結(jié)構(gòu)及功能1.葉輪2.泵殼3.軸封裝置一．離心泵的構(gòu)造和工作原理

二．離心泵主要構(gòu)件的結(jié)構(gòu)及功能壓頭：單位重量液體所獲得的能量稱為泵的壓頭，用H表示，單位m。理論壓頭：理想情況下單位重量液體所獲得的能量稱為理論壓頭，用H

表示。三．離心泵的理論壓頭和實(shí)際壓頭提問：液體在高速旋轉(zhuǎn)的葉輪中的運(yùn)動(dòng)分為幾種？1.理論壓頭表達(dá)式的推導(dǎo)葉片后彎，

2<90

，ctg

2>0，即H

隨流量增大而減小；葉片徑向，

2=90

，ctg

2=0，即H

不隨流量而變化；葉片前彎，

2>90

，ctg

2<0，即H

隨流量增大而增大。葉片后彎，

2<90

，ctg

2>0，即H

隨流量增大而減?。蝗~片徑向，

2=90

，ctg

2=0，即H

不隨流量而變化；葉片前彎，

2>90

，ctg

2<0，即H

隨流量增大而增大。2.離心泵的實(shí)際壓頭實(shí)際壓頭比理論壓頭要小。具體原因如下：（1）葉片間的環(huán)流運(yùn)動(dòng)（2）阻力損失（3）沖擊損失四．離心泵的主要性能參數(shù)和特性曲線1．離心泵的主要性能參數(shù)軸功率和效率氣蝕余量流量Q泵對(duì)單位重量流體提供的有效能量，m又稱揚(yáng)程H泵單位時(shí)間內(nèi)實(shí)際輸出的液體量，m3/s或m3/h壓頭在泵進(jìn)口b、泵出口c間列機(jī)械能衡算式：功率和效率轉(zhuǎn)速流量壓頭功率又稱軸功率，N，W或kW與效率

有關(guān)的各種能量損失：1．離心泵的構(gòu)造和工作原理2．離心泵主要構(gòu)件的結(jié)構(gòu)及功能3．離心泵的理論壓頭和實(shí)際壓頭4．離心泵的主要性能參數(shù)2.

離心泵特性曲線用20C清水測(cè)定包括：H~Q曲線、

N~Q曲線、

~Q曲線2.離心泵特性曲線及其換算離心泵特性曲線的換算

20C清水

(2)葉輪轉(zhuǎn)速的影響當(dāng)轉(zhuǎn)速變化不大時(shí)（小于20%），利用出口速度三角形相似的近似假定，可推知：五、離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)

泵------供方管路------需方匹配：1、管路特性曲線

五、離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)1、管路特性曲線

五、離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)2、流量調(diào)節(jié)

——調(diào)節(jié)閥門——改變n、切割葉輪閥門開大閥門關(guān)小節(jié)流損失

工作點(diǎn)六、離心泵的組合操作

——串、并聯(lián)1、并聯(lián)六、離心泵的組合操作

——串、并聯(lián)1、并聯(lián)2、串聯(lián)例：如圖所示，用離心泵將池中常溫水送至一敞口高位槽中。泵的特性曲線方程為H=25.7-7.36×10-4Q2(H-m,Q-m3/h)。管出口距池中水面高度為13m，直管長90m，管路上有2個(gè)ζ=0.75的90°彎頭，1個(gè)ζ=6的全開標(biāo)準(zhǔn)閥，1個(gè)ζ=8的底閥，忽略管入口處阻力，管子采用Φ114mm×4mm的鋼管，估計(jì)摩擦因數(shù)為0.03。（1）標(biāo)準(zhǔn)閥全開時(shí)，求管路中實(shí)際流量（m3/s）（2）為使流量達(dá)到60m3/h，現(xiàn)采用調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)閥開度方法，如何調(diào)節(jié)才行？此時(shí)管路特性方程？（3）泵原轉(zhuǎn)速為2900r/min，若采用調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的方法使流量為60m3/h，則新的轉(zhuǎn)速為多少？離心泵的主要性能參數(shù)軸功率和效率氣蝕余量轉(zhuǎn)速流量壓頭

泵軸與吸液方液面間的垂直高度，稱為安裝高度，用ZS表示?？烧韶?fù)。為避免汽蝕現(xiàn)象，安裝高度必須加以限制，即存在最大安裝高度ZS,max。七、離心泵的安裝高度Zs為什么會(huì)有安裝高度問題？

汽蝕現(xiàn)象：

當(dāng)pk＝pv時(shí)，K處發(fā)生部分汽化現(xiàn)象。

葉片表面產(chǎn)生蜂窩狀腐蝕；泵體震動(dòng)，并發(fā)出噪音；流量、壓頭、效率都明顯下降；嚴(yán)重時(shí)甚至吸不上液體。例2：用油泵從密閉容器中送出30℃的丁烷。容器內(nèi)丁烷液面上方的絕壓Pa=343kPa。輸送到最后，液面將降到泵入口以下2.8m。液體丁烷在30℃時(shí)的密度ρ=580kg/m3，飽和蒸汽壓Pv=304kPa。吸入管路的壓頭損失估計(jì)為1.5m。所選用的油泵的氣蝕余量為3m。問這個(gè)泵能否正常操作？

1．離心泵的特性曲線離心泵特性曲線及其換算2、離心泵的工作點(diǎn)3、流量調(diào)節(jié)

閥門開大閥門關(guān)小

工作點(diǎn)5、離心泵的安裝高度Zs汽蝕現(xiàn)象

4、離心泵的串、并聯(lián)操作注意：選用時(shí)流量以最大流量為主，壓頭也以此流量時(shí)的壓頭為準(zhǔn)，若沒有則在鄰近型號(hào)選H、Q都稍大的一個(gè)，同樣的情況下選η較大的。

（二）、泵的安裝與運(yùn)轉(zhuǎn)（1）泵的安裝高度必須低于允許值，

吸入管路應(yīng)短而直，其直徑不應(yīng)小于泵入口直徑，

但需防止因泵入口處變徑而引起氣體積存而形成氣囊，否則因大量氣體吸入泵內(nèi)，會(huì)導(dǎo)致吸不上液體

（2）泵啟動(dòng)前，必須于泵內(nèi)灌滿液體，至泵殼頂部的小排氣旋塞開啟時(shí)有液體冒出為止

（3）離心泵應(yīng)在出口閥關(guān)閉即流量為0的條件下啟動(dòng)，

（4）停泵前亦應(yīng)先關(guān)閉調(diào)節(jié)閥

①清水泵B型(IS型)：單級(jí)單吸式，系列揚(yáng)程范圍8~98m

流量范圍：4.5~360m3/h,屬常用型。D型：多級(jí)離心泵(一般2~9級(jí))。系列揚(yáng)程范圍：14~351m

流量范圍：10.8~850m3/h

適用：壓頭高，而流量不大的場合。

S型：雙吸式離心泵系列揚(yáng)程范圍：9~140m

流量范圍：120~1250m3/h

適用：壓頭要求不高，流量較大的場合。

(1)離心泵的類型按結(jié)構(gòu)分類，用英語或漢語拼音為系列代號(hào)。

②油泵：Y型要求密封性能好，一般具有冷卻措施。流量：6.5~500m3/h壓頭：60~603m

③其它類型泵

耐腐蝕泵(F型)：密封性能好(常用機(jī)械密封)

雜質(zhì)泵(P型)：不易堵，耐磨，葉輪：敞式或半閉式

屏蔽泵：機(jī)泵一體，用于輸送易燃、易爆液體。

液下泵(EY型)：無泄漏問題，化工常用泵。(2)離心泵的型號(hào)命名型號(hào)：吸入口直徑-泵名-揚(yáng)程-葉輪

4B91A例：要向一設(shè)備底部輸送空氣?？諝膺M(jìn)風(fēng)機(jī)時(shí)的溫度按40℃計(jì)，所需風(fēng)量為180000m3/h。已估計(jì)出：氣壓計(jì)讀數(shù)760mmHg，設(shè)備底部壓力960mmHg（表壓），風(fēng)