第二章流体输送机械第二次课优秀PPT.ppt

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1、第二章流体输送机械第二次课第一页，本课件共有27页04812 16 20 24 28 320204060 80100 12010121416182022242602468010203040506070804B20n=2900r/minNH,l/sm3/s离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线第二页，本课件共有27页 变化趋势变化趋势：离心泵的扬程在较大流量范围内：离心泵的扬程在较大流量范围内是是随流量增大而减小随流量增大而减小的。不同型号的离心泵，的。不同型号的离心泵，q qV V曲曲线的形状有所不同。线的形状有所不同。1、qv曲线（扬程曲线（扬程-流量流量曲线）曲线）第三页，本课件共有27页 变变

2、化化趋趋势势：随随q qv v的的增增大大而而增增大大。显显然然，当当q qv v=0=0时时，泵泵轴轴消消耗耗的的功功率率最最小小。启启动动离离心心泵泵时时，为为了了减减小小启启动动功功率率，应将出口阀关闭应将出口阀关闭。2、qv曲线（轴功率曲线（轴功率-流量曲线）流量曲线）第四页，本课件共有27页 -Q -Q曲线上，效率随曲线上，效率随流流量增大先提高后下降量增大先提高后下降。泵。泵在某一点下操作，其效率在某一点下操作，其效率最高，故该点为最高，故该点为离心泵的离心泵的设计点，设计点，也称为最为也称为最为经济经济点点。3、qv曲线（效率曲线（效率-流量曲线）流量曲线）第五页，本课件共有27

3、页泵在最高效率点条件下操作最为经济合理，但实际上泵在最高效率点条件下操作最为经济合理，但实际上泵往往不可能正好在该条件下运转，一般只能规定一泵往往不可能正好在该条件下运转，一般只能规定一个工作范围，称为个工作范围，称为泵的高效率区泵的高效率区。高效率区的效率应不。高效率区的效率应不低于最高效率的低于最高效率的92%92%左右。左右。注注：泵在铭牌上所标明的都是最高效率点下的流量，压泵在铭牌上所标明的都是最高效率点下的流量，压头和功率。离心泵产品目录和说明书上还常常注明最高头和功率。离心泵产品目录和说明书上还常常注明最高效率区的流量、压头和功率的范围等。效率区的流量、压头和功率的范围等。泵的高效

4、率区泵的高效率区第六页，本课件共有27页 上式称为上式称为比例定律比例定律，当转速变化小于，当转速变化小于20%20%时，可认为效率不变，用时，可认为效率不变，用上式进行计算误差不大。上式进行计算误差不大。当转速由当转速由n n1 1 改变为改变为n n2 2 时，其流量、压头及功率的近似关系为：时，其流量、压头及功率的近似关系为：4、影响离心泵性能的因素和性能换算影响离心泵性能的因素和性能换算(1)(1)、离心泵的转速对特性曲线的影响、离心泵的转速对特性曲线的影响第七页，本课件共有27页上式称为上式称为切割定律切割定律。当当叶叶轮轮直直径径变变化化不不大大，转转速速不不变变时时，叶叶轮轮直直

5、径径、流流量量、压压头头及及功率之间的近似关系为：功率之间的近似关系为：(2)(2)、叶轮直径对特性曲线的影响、叶轮直径对特性曲线的影响第八页，本课件共有27页泵生产部门所提供的特性曲线是用清水作实验求得的。当所输送的泵生产部门所提供的特性曲线是用清水作实验求得的。当所输送的液体性质与水相差较大时，要考虑粘度及密度对特性曲线的影响。液体性质与水相差较大时，要考虑粘度及密度对特性曲线的影响。(3)(3)、物理性质对特性曲线的影响、物理性质对特性曲线的影响第九页，本课件共有27页所输送的液体粘度愈大，泵体内能量损失愈多。泵的扬程、流量减所输送的液体粘度愈大，泵体内能量损失愈多。泵的扬程、流量减小，

6、效率下降，而轴功率则增大。小，效率下降，而轴功率则增大。3.1 3.1 粘度的影响粘度的影响粘度的影响粘度的影响3.2 3.2 3.2 3.2 密度的影响密度的影响密度的影响密度的影响密度仅对轴功率有影响。密度仅对轴功率有影响。第十页，本课件共有27页Hgpa1100p1pa,p1 有一定真空度，真有一定真空度，真空度越高，吸力越大空度越高，吸力越大,Hg 越大。越大。当当p1 小于一定值后小于一定值后(p1pv,pv 为环境温度下液体的饱和蒸汽为环境温度下液体的饱和蒸汽压压)，将发生，将发生气蚀现象气蚀现象。1 1、气蚀现象、气蚀现象五、五、离心泵的安装高度和气蚀现象离心泵的安装高度和气蚀现

7、象“气缚气缚”现象现象第十一页，本课件共有27页（1 1 1 1）离心泵的安装高度离心泵的安装高度为避免发生气蚀现象，应限制为避免发生气蚀现象，应限制p p1 1不能太低，或不能太低，或H Hg g不能太大，即泵的安装高度不能太高。不能太大，即泵的安装高度不能太高。2 2、安装高度、安装高度第十二页，本课件共有27页（2 2）离心泵的允许安装高度）离心泵的允许安装高度第十三页，本课件共有27页允许吸上真空高度允许吸上真空高度H Hs s若泵入口处所允许的最低压强以真空度表示，且以液柱若泵入口处所允许的最低压强以真空度表示，且以液柱计量，即为计量，即为允许吸上真空高度允许吸上真空高度，有：，有：

8、H Hs s与泵的结构、液体的物化特性等因素有关。与泵的结构、液体的物化特性等因素有关。一般，一般，H Hs s557 mH7 mH2 2O O。式中式中 p pa a大气压，大气压，N/mN/m2 2 被输送液体密度，被输送液体密度，kg/mkg/m3 3第十四页，本课件共有27页Hgp01100如何用允许吸上真空高度确定泵的安装高度？如何用允许吸上真空高度确定泵的安装高度？第十五页，本课件共有27页H Hg g 泵的允许安装高度；泵的允许安装高度；u u2 2/2g/2g 进口管动能；进口管动能；H Hf f 进口管阻力进口管阻力;H Hs s 允许吸上真空高度，由泵的生产厂家给出。允许吸

9、上真空高度，由泵的生产厂家给出。取截面取截面0-00-0，1-11-1，并以截面，并以截面0-00-0为基准面，在两截面间柏努利方为基准面，在两截面间柏努利方程，可得程，可得若贮槽为敞口，则若贮槽为敞口，则p p0 0为大气压为大气压p pa a，则有，则有第十六页，本课件共有27页 泵制造厂只能给出泵制造厂只能给出H Hs s值，而不能直接给出值，而不能直接给出H Hg g值。因为每台泵使值。因为每台泵使用条件不同，吸入管路的布置情况也各异，有不同的用条件不同，吸入管路的布置情况也各异，有不同的u u2 2/2g/2g 和和H Hf f 值，所以，只能由使用单位根据吸入管路具体的布置情况，由

10、计值，所以，只能由使用单位根据吸入管路具体的布置情况，由计算确定算确定H Hg g。问题问题：泵制造厂能直接给出泵的安装高度吗？泵制造厂能直接给出泵的安装高度吗？第十七页，本课件共有27页式中式中 Hs 操作条件下输送水时允许吸上真空高度，操作条件下输送水时允许吸上真空高度，mH2O；Hs 泵样本中给出的允许吸上真空高度，泵样本中给出的允许吸上真空高度，mH2O；Ha 泵工作处的大气压，泵工作处的大气压，mH2O；pv泵工作温度下水的饱和蒸汽压，泵工作温度下水的饱和蒸汽压，Pa；0.24 样本中标定条件下水的饱和蒸汽压，样本中标定条件下水的饱和蒸汽压，mH2O。原因原因：在泵的说明书中给出的：

11、在泵的说明书中给出的Hs是大气压为是大气压为10.33mH2O，水温为，水温为20状态下的数值。如果泵的使用条件与该状态不同时，则应把样状态下的数值。如果泵的使用条件与该状态不同时，则应把样本上所给出的本上所给出的Hs值，按下式换算成操作条件下的值，按下式换算成操作条件下的Hs值。值。泵允许吸上真空高度的换算泵允许吸上真空高度的换算第十八页，本课件共有27页泵泵安安装装地地点点的的海海拔拔越越高高，大大气气压压力力越越低低，允允许许吸吸上上真真空空高高度度就就越小。越小。海拔高度海拔高度，液体温度，液体温度Hg输送液体的温度越高，所对应的饱和蒸汽压就越高，这时，泵的允许输送液体的温度越高，所对

12、应的饱和蒸汽压就越高，这时，泵的允许吸上真空高度也就越小。吸上真空高度也就越小。第十九页，本课件共有27页 汽汽蚀蚀余余量量是是指指离离心心泵泵入入口口处处，液液体体的的静静压压头头p p1 1/g/g 与与动动压压头头u u1 12 2/2g/2g之之和和超超过过液液体体在在操操作作温温度度下下的的饱饱和和蒸蒸汽汽压压头头p pv v/g/g的的某某一一差差值值，即即汽蚀余量汽蚀余量式中式中 NPSHNPSH 汽蚀余量，汽蚀余量，m m；p pv v 操作温度下液体饱和蒸汽压，操作温度下液体饱和蒸汽压，N/mN/m2 2。第二十页，本课件共有27页 为为避避免免发发生生汽汽蚀蚀，离离心心泵泵

13、入入口口的的压压强强不不能能低低于于一一最最小小值值p p1 1允允，此时对应的汽蚀余量即为允许汽蚀余量：，此时对应的汽蚀余量即为允许汽蚀余量：允许汽蚀余量允许汽蚀余量泵在操作时，实际的汽蚀余量应大于允许汽蚀余量。泵在操作时，实际的汽蚀余量应大于允许汽蚀余量。第二十一页，本课件共有27页 将上述方程合并可导出允许汽蚀余量将上述方程合并可导出允许汽蚀余量NPSHNPSH允允与允许安装高与允许安装高度度H Hg g之间关系为之间关系为p p0 0为液面上方的压力，若为敞口液面则为液面上方的压力，若为敞口液面则p p0 0=p=pa a。如何利用气蚀余量确定泵的安装高度？如何利用气蚀余量确定泵的安装

14、高度？只要已知只要已知允许吸上真空高度允许吸上真空高度H Hs s与允许与允许汽蚀余量汽蚀余量中的任一个参数，均中的任一个参数，均可确定可确定泵的安装高度泵的安装高度。第二十二页，本课件共有27页例例 某某台台离离心心泵泵从从样样本本上上查查得得允允许许吸吸上上真真空空高高度度H Hs s=6m=6m，现现将将该该泵泵安安装装在在海海拔拔高高度度为为500m500m处处，若若夏夏季季平平均均水水温温为为4040。问问修修正正后后的的H Hs s应应为为多多少少？若若吸吸入入管管路路的的压压头头损损失失为为1mH1mH2 2O O，泵泵入入口口处处动动压压头为头为0.2mH0.2mH2 2O O

15、。问该泵安装在离水面。问该泵安装在离水面5m5m高度处是否合适？高度处是否合适？已知水温为已知水温为4040时，时，p pv v=7.36kPa=7.36kPa；查表得；查表得H Ha a=9.74m=9.74m。第二十三页，本课件共有27页解解:换算成操作条件下的换算成操作条件下的HsHs值：值：第二十四页，本课件共有27页泵的允许安装高度为泵的允许安装高度为:H=Hs u12/2g Hf =4.90.21=3.7m5m故泵安装在离水面故泵安装在离水面5m5m高度处不合适。高度处不合适。第二十五页，本课件共有27页v 采取较大的吸入管径、缩短吸入管长、减少拐弯、减去不采取较大的吸入管径、缩短吸入管长、减少拐弯、减去不必要的管件阀门，可提高安装高度。必要的管件阀门，可提高安装高度。关于关于泵的泵的允许安装高度几点说明允许安装高度几点说明第二十六页，本课件共有27页v当输送液体的温度较高或其沸点较低时，允许的安装高度将降当输送液体的温度较高或其沸点较低时，允许的安装高度将降低。低。v安全起见，实际安装高度比允许值安全起见，实际安装高度比允许值小小0 0.5-15-1m m。第二十七页，本课件共有27页