化工流体流动与传热25-26学时.ppt

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1、2.2 离心泵第二章 流体输送机械2.2.1 离心泵的基本结构与工作原理2.2.2 离心泵的基本方程式（选读）2.2.3 离心泵的性能参数与特性曲线2.2.4 离心泵的工作点与流量调节一、管路特性与离心泵的工作点1.管路特性方程式和特性曲线管路输送系统示意图（1）管路特性方程式 如图所示为典型的输送管路系统，设储槽和受液槽的液面维持恒定。在截面 和 列方程一、管路特性与离心泵的工作点在特定的管路系统中，于一定的操作条件下令若储槽和受液槽截面很大，则一、管路特性与离心泵的工作点故此得管路系统管路系统输送量输送量一、管路特性与离心泵的工作点对特定管路，均为常数忽略 随 Re 的变化 令故管路特性方

2、程式管路中液管路中液体压头与体压头与流量关系流量关系一、管路特性与离心泵的工作点（2）管路特性曲线 管路特性曲线的形状由管路布局与操作条件来确定，与泵的性能无关。管路特性曲线关系曲线 管路特性曲线。一、管路特性与离心泵的工作点2.离心泵的工作点离心泵的工作点 离心泵在管路中运行时，泵所提供的流量与压头应与管路系统所要求的数值一致。故安装于管路的离心泵必须同时满足管路特性方程与泵的特性方程。管路特管路特性曲线性曲线泵的特泵的特性曲线性曲线工作工作点点一、管路特性与离心泵的工作点管路特性方程泵的特性方程联立解得离心泵工作点由泵的特性曲由泵的特性曲线（或有关特线（或有关特性数据）获得性数据）获得二、

3、离心泵的流量调节1.改变阀门的开度由阀门开度流动阻力由管路特性曲线变平坦二、离心泵的流量调节改变阀门的开度时工作点变化原开原开度度关关小小阀门开度开开大大阀门开度优点v 流量可连续调节；v 操作快速简便。缺点v 能量损失大。二、离心泵的流量调节2.改变泵的特性曲线 根据比例定律，改变泵的转速，可调节泵的流量，从而改变泵的特性曲线。改变泵转速时工作点变化原转原转速速增加增加转速转速减小减小转速转速 根据切割定律，改变泵的叶轮直径，可调节泵的流量，从而改变泵的特性曲线。二、离心泵的流量调节3.离心泵的并联与串联离心泵的并联离心泵的串联 在实际生产中，若单台泵不能满足输送任务时，可采用离心泵的并联或

4、串联操作。二、离心泵的流量调节（1）离心泵的并联离心泵的并联设两台型号相同的泵并联于管路系统，且各自的吸入管路相同。故此v 两台泵流量和压头相同；v 在同一压头下，并联泵的 流量为单台泵的两倍。单泵特单泵特性曲线性曲线两泵并两泵并联特性联特性曲线曲线二、离心泵的流量调节（2）离心泵的串联离心泵的串联设两台型号相同的泵串联于管路系统。故此v 两台泵流量和压头相同；v 在同一流量下，串联泵的 压头为单台泵的两倍。单泵特单泵特性曲线性曲线两泵串两泵串联特性联特性曲线曲线二、离心泵的流量调节（3）离心泵组合方式的选择离心泵组合方式选择v 若单台泵所能提供的最大压头小于管路两端的值，则只能采用泵的串联操

5、作。v 对管路特性曲线较平坦的低阻型管路，宜采用并联组合方式。v 对管路特性曲线较陡峭的高阻型管路，宜采用串联组合方式。【例2-4】【例2-8】自学2.2 离心泵第二章 流体输送机械2.2.1 离心泵的基本结构与工作原理2.2.2 离心泵的基本方程式（选学）2.2.3 离心泵的性能参数与特性曲线2.2.5 离心泵的气蚀现象与安装高度2.2.4 离心泵的工作点与流量调节一、离心泵的气蚀现象1.气蚀现象的产生原因离心泵吸液示意图离心泵工作时当负负压压输送温度输送温度下液体饱下液体饱和蒸气压和蒸气压v 液体部分汽化；v 含气泡液体进入叶轮高压 区，气泡破灭，产生局部 真空；v 周围液体高速补充，产生

6、冲击和振动，导致叶 轮和泵壳破坏 气蚀现象。一、离心泵的气蚀现象2.气蚀的危害v 泵体产生震动与噪音；v 泵的性能（Q、H、）降低；v 泵壳及叶轮受冲蚀（点蚀到裂缝）。气蚀的危害v 气蚀现象严重时，泵吸不上液体，泵不能正常 操作 气缚现象。动画：气缚现象二、离心泵的抗气蚀性能1.离心泵的气蚀余量 防止气蚀现象发生，在离心泵入口处液体的静压头与动压头之和必须大于操作温度下液体的饱和蒸气压头某一数值 气蚀余量。气蚀气蚀余量余量入口处入口处静压头静压头入口处入口处动压头动压头饱和蒸饱和蒸气压头气压头二、离心泵的抗气蚀性能发生气蚀的临界条件在泵入口 和叶轮入口 间列方程 由二、离心泵的抗气蚀性能临界气

7、临界气蚀余量蚀余量比较得 临界气蚀余量由泵生成厂通过实验测定。为保证泵正常操作，通常将临界气蚀余量加上一定的安全量，称为必须气蚀余量 。离心泵样本给离心泵样本给出的气蚀余量出的气蚀余量二、离心泵的抗气蚀性能2.离心泵的允许吸上真空度设大气压力泵入口处允许的最低压力则泵入口处允许的最高真空度若以输送液体的液柱高度表示 允许吸上真空度。允许吸允许吸上真空上真空度度二、离心泵的抗气蚀性能曲线示意图注意v 和 由 离心泵样本给出；v 和 是 在 一 定 的 条 件 下 以 水为介质进行测定 的，若操作条件不 同 或 输 送 其 它 液 体时应注意修正。三、离心泵的允许安装高度在截面 和 列方程 为保证

8、泵入口处允许的最低压力 ，不能超过某允许的最大值。允许安允许安装高度装高度三、离心泵的允许安装高度 泵的吸入口与吸入储槽液面间允许达到的最大垂直距离 离心泵的允许安装高度。允许吸允许吸上高度上高度设储槽液面与大气相通三、离心泵的允许安装高度若已知由式（1）和式（3）可得若已知若已知由式（2）和式（4）可得【例2-9】【例2-10】自学2.2 离心泵第二章 流体输送机械2.2.1 离心泵的基本结构与工作原理2.2.2 离心泵的基本方程式（选读）2.2.3 离心泵的性能参数与特性曲线2.2.5 离心泵的气蚀现象和安装高度2.2.4 离心泵的工作点和流量调节2.2.6 离心泵的类型与选择一、离心泵的

9、类型1.离心泵的分类离心泵油 泵清水泵按输送液体性质和适用条件分类耐腐蚀泵杂质泵屏蔽泵液下泵管道泵 高温泵按叶轮吸液方式分类离心泵单吸泵双吸泵按叶轮数目分类离心泵单级泵多级泵一、离心泵的类型2.常用离心泵的类型简要说明（1）清水泵（IS型、D型、Sh型）IS 型 单级单吸悬臂式离心水泵型号示例IS 100 80 125单级单吸单级单吸离心水泵离心水泵吸入吸入口内口内径径排出排出口内口内径径叶轮叶轮直径直径D 型 多级离心泵Sh 型 双吸离心泵用于输送清水及物理、化学性质与水相近的液体。一、离心泵的类型型号示例40 FM1 26吸入吸入口内口内径径耐腐耐腐蚀离蚀离心泵心泵与液体接触部与液体接触部

10、件材料代号件材料代号（2）耐腐蚀泵（F 型）用于输送酸、碱等腐蚀性液体。轴封轴封类型类型代号代号泵的扬泵的扬程程（mm）一、离心泵的类型型号示例吸入吸入口内口内径径单吸单吸离心离心油泵油泵（3）油泵（Y 型）用于输送石油产品。叶轮叶轮级数级数泵的扬泵的扬程程（mm）比基本型比基本型号叶轮直号叶轮直径小一级径小一级一、离心泵的类型（4）杂质泵用于输送悬浮液及稠厚的浆液等。杂质泵污水泵（PW）泥浆泵（PN）砂 泵（PS）（5）屏蔽泵（P 型）用于输送易燃、易爆、剧毒及具有放射性的一液体。二、离心泵的选择离心泵的选择原则v 根据被输送液体的性质和操作条件，确定泵的 类型。v 根据管路系统对泵提出的流量Qe和扬程He的要 求，确定泵的型号。v 确定输送系统的流量与压头。v 核算泵的轴功率。练 习 题 目思考题作业题:4、5、6、81.何为离心泵的气蚀现象和气缚现象？2.何为离心泵的气蚀余量？3.何为离心泵的允许吸上真空度?4.何为离心泵的允许安装高度，如何进行计算？5.何为离心泵的工作点，如何进行流量调节？