过程流体机械课件：泵.ppt

1、1离心泵离心泵2多级离心泵多级离心泵特点：特点：输送流体的扬程较大。输送流体的扬程较大。3屏蔽泵屏蔽泵特点：特点：可零泄漏输送流体。可零泄漏输送流体。4液下泵液下泵 液下泵是液下泵是一种立式离心一种立式离心泵，整个泵体泵，整个泵体浸入在被输送浸入在被输送的液体贮槽内的液体贮槽内，通过一根长，通过一根长轴，由安放在轴，由安放在液面上的电机液面上的电机带动。带动。5轴流泵轴流泵 结构简单结构简单紧凑，重量轻紧凑，重量轻，流量大，效，流量大，效率高，但扬程率高，但扬程底。底。6柱塞泵柱塞泵7螺杆泵螺杆泵 自吸能力较好，效自吸能力较好，效率较高，噪音小，坚率较高，噪音小，坚固耐用。固耐用。8齿轮泵齿轮

2、泵 结构简单，自吸能力结构简单，自吸能力较好，出口流量稳定，运较好，出口流量稳定，运行可靠。行可靠。9罗茨泵罗茨泵10滑片泵滑片泵 依靠偏心转子旋转时泵依靠偏心转子旋转时泵缸与转子上相邻两叶片间所缸与转子上相邻两叶片间所形成的工作容积的变化来输形成的工作容积的变化来输送液体或使之增压的回转泵送液体或使之增压的回转泵 11真空泵真空泵（形成负压的抽气机）（形成负压的抽气机）主要参数主要参数1.抽起速率抽起速率2.残余压力残余压力3.抽气量抽气量4.启动压力启动压力12泵泵 泵是液体的加压和输送机械，它把机泵是液体的加压和输送机械，它把机械能转化为液体的势能和动能。械能转化为液体的势能和动能。 泵

3、的作用原理、基本结构型式和对应泵的作用原理、基本结构型式和对应的气体压缩机十分相似，只是由于泵处理的气体压缩机十分相似，只是由于泵处理的是不可压缩的液体介质，液体在泵中的的是不可压缩的液体介质，液体在泵中的流动过程属于水力过程，不存在热力性质流动过程属于水力过程，不存在热力性质的复杂变化，但液体在一定条件下有汽化的复杂变化，但液体在一定条件下有汽化现象发生。现象发生。 13泵的类型泵的类型泵泵容积式容积式其它型式其它型式叶片式叶片式旋涡泵旋涡泵轴流泵轴流泵离心泵离心泵混流泵混流泵（轴流（轴流+ +离心）离心）转子泵转子泵往复泵往复泵（喷射泵、真空泵等）（喷射泵、真空泵等）螺杆泵螺杆泵齿轮泵齿轮

4、泵罗茨泵罗茨泵滑片泵滑片泵AAAAAAABBBABCDABCEFA14 离心泵具有结构简单、体积小、重量离心泵具有结构简单、体积小、重量轻、操作平稳、维修方便等优点。在石化轻、操作平稳、维修方便等优点。在石化装置中，离心泵占泵总量的装置中，离心泵占泵总量的70%-80%。第二章第二章 离心泵离心泵15第二章第二章 离心泵离心泵2.1 2.1 离心泵的基本结构及分类离心泵的基本结构及分类2.2 2.2 离心泵的工作原理离心泵的工作原理2.3 2.3 离心泵的汽蚀离心泵的汽蚀2.4 2.4 离心泵的运行特性与调节离心泵的运行特性与调节2.5 2.5 液体性质对离心泵性能的影响液体性质对离心泵性能的

5、影响2.6 2.6 相似理论在离心泵中的应用相似理论在离心泵中的应用2.7 2.7 离心泵的主要零部件离心泵的主要零部件2.8 2.8 离心泵的选型离心泵的选型162.1 2.1 离心泵的基本结构及分类离心泵的基本结构及分类1-1-吸入室吸入室2-2-叶轮叶轮3-3-蜗壳蜗壳4-4-转轴转轴5-5-填料密封填料密封6-6-轴承箱轴承箱7-7-托架托架离心泵的结构离心泵的结构172.12.1 离心泵的基本结构及分类离心泵的基本结构及分类离心泵的分类离心泵的分类1. 1. 按液体吸入叶轮的方式按液体吸入叶轮的方式双吸泵双吸泵单吸泵单吸泵（图）（图）182.12.1 离心泵的基本结构及分类离心泵的基

6、本结构及分类离心泵的分类离心泵的分类2. 2. 按级数按级数单级泵单级泵多级泵多级泵3. 3. 按泵体形状按泵体形状蜗壳泵蜗壳泵筒形泵筒形泵192.2 2.2 离心泵的工作原理离心泵的工作原理1. 1. 工作原理工作原理 液体随叶轮旋转液体随叶轮旋转在离心力作用下沿叶在离心力作用下沿叶片间通道向外缘运动，片间通道向外缘运动，速度增加、压力能提速度增加、压力能提高，液体被排除泵外。高，液体被排除泵外。同时，在叶轮入口处同时，在叶轮入口处形成低压区，液体连形成低压区，液体连续不断地进入泵体，续不断地进入泵体，再进入叶片间通道，再进入叶片间通道，这样，离心泵就能连这样，离心泵就能连续地工作。续地工作

7、。202.2 2.2 离心泵的工作原理离心泵的工作原理 如果离心泵在启动前如果离心泵在启动前壳内充满的是气体，则启壳内充满的是气体，则启动后叶轮中心气体被抛时动后叶轮中心气体被抛时不能在该处形成足够大的不能在该处形成足够大的真空度，这样槽内液体便真空度，这样槽内液体便不能被吸上。这一现象称不能被吸上。这一现象称为气缚。因此，离心泵在为气缚。因此，离心泵在启动前应先灌泵。启动前应先灌泵。叶轮泵壳泵轴吸入口底阀滤网调节阀排出口吸入管排出管气缚现象：气缚现象：212.2 2.2 离心泵的工作原理离心泵的工作原理 流量流量 有效流量有效流量Q Q：单位时间内泵排液口排出的：单位时间内泵排液口排出的液体

8、量。液体量。m m3 3/S/S 或或 m m3 3/h/h 理论流量理论流量Q QT T：单位时间内流入泵做功元：单位时间内流入泵做功元件内的液体量。件内的液体量。 理论流量等于有效流量与泵的泄漏量之和。理论流量等于有效流量与泵的泄漏量之和。2. 2. 基本参数基本参数222.2 2.2 离心泵的工作原理离心泵的工作原理 扬程扬程 泵的扬程一般指泵的实际扬程泵的扬程一般指泵的实际扬程H H，它是单，它是单位重量液体通过泵后所获得的总能量位重量液体通过泵后所获得的总能量 ，即液，即液柱高度。柱高度。 理论扬程理论扬程H HT T：叶轮对流入的的单位重量液：叶轮对流入的的单位重量液体所做的功。体

9、所做的功。 理论扬程是实际扬程和泵内流体流动阻力理论扬程是实际扬程和泵内流体流动阻力之和。之和。2. 2. 基本参数基本参数232.2 2.2 离心泵的工作原理离心泵的工作原理)( 10/3kWgQHNeff 功率功率 有效功率有效功率N Neff eff ：单位时间内泵的排出口：单位时间内泵的排出口流出的液体从泵中获得的能量。流出的液体从泵中获得的能量。 内功率内功率NiNi：单位时间内做功元件给出的：单位时间内做功元件给出的能量。能量。)( 10/3kWHgQNTTi2. 2. 基本参数基本参数242.2 2.2 离心泵的工作原理离心泵的工作原理 功率功率 轴功率轴功率NzNz：单位时间内

10、原动机传递到主：单位时间内原动机传递到主轴上的功。轴上的功。机械损失功率机械损失功率 mecmecizNNNN2. 2. 基本参数基本参数252.2 2.2 离心泵的工作原理离心泵的工作原理效率效率 容积效率容积效率TvQQ/ 是衡量泵泄漏量大小的性能参数。是衡量泵泄漏量大小的性能参数。2. 2. 基本参数基本参数（有效流量（有效流量/ /理论流量）理论流量）262.2 2.2 离心泵的工作原理离心泵的工作原理效率效率2. 2. 基本参数基本参数 水力效率水力效率ThydHH / 是衡量液体流经泵的阻力损失大小的性是衡量液体流经泵的阻力损失大小的性能参数。能参数。（实际扬程（实际扬程/ /理论

11、扬程）理论扬程）272.2 2.2 离心泵的工作原理离心泵的工作原理效率效率2. 2. 基本参数基本参数 机械效率机械效率zimecNN / 是衡量泵运动部件摩擦损失大小的性能是衡量泵运动部件摩擦损失大小的性能参数。参数。（内功率（内功率/轴功率）轴功率）282.2 2.2 离心泵的工作原理离心泵的工作原理 离心泵的效率一般指总效率离心泵的效率一般指总效率机械效率机械效率容积效率容积效率水利效率水利效率轴功率轴功率有效功率有效功率 / mecvhydzeffNN总效率是衡量泵经济性的性能参数。总效率是衡量泵经济性的性能参数。2. 2. 基本参数基本参数效率效率292.2 2.2 离心泵的工作原

12、理离心泵的工作原理3. 3. 离心泵的基本方程式离心泵的基本方程式 离心泵的水力学方程式与离心压缩机基本离心泵的水力学方程式与离心压缩机基本相同。相同。 叶轮出口截面的体积流量为：叶轮出口截面的体积流量为：叶片阻塞系数叶轮宽度叶轮外经 2222222222bDbDCFCQrr302.2 2.2 离心泵的工作原理离心泵的工作原理gCuCuHuuT11223. 3. 离心泵的基本方程式离心泵的基本方程式 根据欧拉涡轮方程，离心泵的理论扬程为：根据欧拉涡轮方程，离心泵的理论扬程为：gccgwwguuHT222212222212122312.3 2.3 离心泵的汽蚀离心泵的汽蚀 汽蚀发生的机理汽蚀发生

13、的机理离心泵的压力变化离心泵的压力变化322.3 2.3 离心泵的汽蚀离心泵的汽蚀 液体在泵叶轮中流动时，由于叶片的形状液体在泵叶轮中流动时，由于叶片的形状和液流在其中突然改变方向等流动特点，在叶和液流在其中突然改变方向等流动特点，在叶片入口附近的工作面上存在着局部低压区。当片入口附近的工作面上存在着局部低压区。当低压区的压力低于相应液体的饱和蒸低压区的压力低于相应液体的饱和蒸1. 1. 汽蚀发生的机理汽蚀发生的机理汽压时，液体便开始汽化并形成汽压时，液体便开始汽化并形成气泡，当气泡随液流流动至叶道气泡，当气泡随液流流动至叶道内压力较高位置处，气泡周围液内压力较高位置处，气泡周围液体的压力高于

14、汽化压力时，气泡体的压力高于汽化压力时，气泡又重新凝结溃灭。又重新凝结溃灭。332.3 2.3 离心泵的汽蚀离心泵的汽蚀u汽蚀会使过流部件产生机械剥裂和腐蚀破坏，汽蚀会使过流部件产生机械剥裂和腐蚀破坏，严重影响泵的使用寿命。严重影响泵的使用寿命。u汽蚀会使泵的性能突然下降，流道不但受到汽蚀会使泵的性能突然下降，流道不但受到汽泡的堵塞，而且流动损失增大，严重时，汽泡的堵塞，而且流动损失增大，严重时，泵中液流中断，泵不能正常工作。泵中液流中断，泵不能正常工作。u汽蚀还会使泵产生强烈的振动和噪音。汽蚀还会使泵产生强烈的振动和噪音。2. 2. 汽蚀危害汽蚀危害 液体汽化、凝结、冲击，形成高压、液体汽化

15、、凝结、冲击，形成高压、高温、高频冲击载荷，造成金属材料的高温、高频冲击载荷，造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为汽蚀。称为汽蚀。342.3 2.3 离心泵的汽蚀离心泵的汽蚀3. 3. 汽蚀余量汽蚀余量 在液体介质已定在液体介质已定的情况下，泵发生汽的情况下，泵发生汽蚀的条件是由泵本身蚀的条件是由泵本身和吸入装置两个方面和吸入装置两个方面决定的。决定的。汽蚀余量汽蚀余量352.3 2.3 离心泵的汽蚀离心泵的汽蚀gpg2CgpNPSHv2Ssa3. 3. 汽蚀余量汽蚀余量 有效汽蚀余量有效汽蚀余量NPSHaNPSHa 泵的有效汽蚀余量是指泵的入

16、口法兰处泵的有效汽蚀余量是指泵的入口法兰处单位重量液体所具有的能量比汽蚀时液体的单位重量液体所具有的能量比汽蚀时液体的静压能高出的那部分能量。静压能高出的那部分能量。P Ps s- -入口压力；入口压力；C Cs s- -入口流速；入口流速；P Pv v- -饱和蒸汽压饱和蒸汽压362.3 2.3 离心泵的汽蚀离心泵的汽蚀3. 3. 汽蚀余量汽蚀余量 有效汽蚀余量有效汽蚀余量NPSHaNPSHa 在吸入装置入口和泵入口法兰面之间列在吸入装置入口和泵入口法兰面之间列柏努利方程柏努利方程0C HZg2CgpZg2CgpASAS2SsA2AA SAH ZZH p HHgpgpNPSHSAAsgvSA

17、gvAa的流动损失的流动损失：（安装高度）（安装高度）蒸汽压蒸汽压输送温度下液体的饱和输送温度下液体的饱和372.3 2.3 离心泵的汽蚀离心泵的汽蚀3. 3. 汽蚀余量汽蚀余量 有效汽蚀余量有效汽蚀余量NPSHaNPSHa 有效汽蚀余量也称为泵吸入装置的汽蚀余有效汽蚀余量也称为泵吸入装置的汽蚀余量，它只与吸入装置的管路特性及液体的汽化量，它只与吸入装置的管路特性及液体的汽化压力有关，与泵本身结构无关。压力有关，与泵本身结构无关。 有效汽蚀余量越大，泵越不易发生气蚀。有效汽蚀余量越大，泵越不易发生气蚀。 382.3 2.3 离心泵的汽蚀离心泵的汽蚀速度速度液流进入叶道前的相对液流进入叶道前的相

18、对速度速度液流进入叶道前的绝对液流进入叶道前的绝对压降系数压降系数:W :C： 、 g2wg2CNPSH0021202201r3. 3. 汽蚀余量汽蚀余量 泵必须的汽蚀余量泵必须的汽蚀余量NPSHrNPSHr 泵的必须汽蚀余量是指泵入口法兰面处泵的必须汽蚀余量是指泵入口法兰面处单位重量液体到达叶轮内压力最低点处静压单位重量液体到达叶轮内压力最低点处静压能的降低值。能的降低值。392.3 2.3 离心泵的汽蚀离心泵的汽蚀m)0 . 16 . 0(NPSHNPSHr3. 3. 汽蚀余量汽蚀余量 许用汽蚀余量许用汽蚀余量NPSHNPSH 离心泵避免发生汽蚀的条件离心泵避免发生汽蚀的条件NPSHNPS

19、Ha402.3 2.3 离心泵的汽蚀离心泵的汽蚀3. 3. 汽蚀余量汽蚀余量 离心泵抗汽蚀的措施离心泵抗汽蚀的措施 改进泵本身的结构参数和结构形式，使改进泵本身的结构参数和结构形式，使NPSHrNPSHr尽可能小。尽可能小。 合理地设计泵前装置及泵的安装位置。合理地设计泵前装置及泵的安装位置。41 思考题思考题u简述离心泵的工作原理。简述离心泵的工作原理。u离心泵有哪些性能参数？离心泵有哪些性能参数？u离心泵的有效汽蚀余量离心泵的有效汽蚀余量22 m22 m，必需汽蚀余量，必需汽蚀余量21.8m21.8m，离心，离心泵是否满足防止汽蚀发生的条件？若将离心泵的安装高度泵是否满足防止汽蚀发生的条件

20、？若将离心泵的安装高度降低降低1m1m，是否满足防止汽蚀发生的条件？，是否满足防止汽蚀发生的条件？u简述汽蚀机理、汽蚀现象及抗汽蚀的措施。简述汽蚀机理、汽蚀现象及抗汽蚀的措施。u为何离心泵在启动前要灌泵？为何离心泵在启动前要灌泵？u离心泵有效流量与理论流量、实际扬程与理论扬程关系？离心泵有效流量与理论流量、实际扬程与理论扬程关系？u容积效率是衡量泵容积效率是衡量泵_的性能参数。的性能参数。u水力效率是衡量液体流经泵的水力效率是衡量液体流经泵的_的性能参数。的性能参数。u机械效率是衡量泵运动部件机械效率是衡量泵运动部件_的性能参数。的性能参数。u离心泵的容积效率为离心泵的容积效率为0.920.9

21、2，水力效率为，水力效率为0.880.88，机械效率为，机械效率为0.850.85，则泵的总效率，则泵的总效率_。422.4 2.4 离心泵的运行特性与调节离心泵的运行特性与调节1. 1. 泵的性能曲线泵的性能曲线 离心泵的工作离心泵的工作点一般选择在效率点一般选择在效率最高点。对于流量最高点。对于流量变化较大的情况，变化较大的情况，宜选择高效工作区宜选择高效工作区较宽的泵。较宽的泵。02040608010012014004812162024283236010203040506070809004812n=2900r/minIS00-80-160B 离心泵 H mQ/ m3/h % N kWHV

22、 曲线NV 曲线V 曲线432.4 2.4 离心泵的运行特性与调节离心泵的运行特性与调节1. 1. 泵的性能曲线泵的性能曲线 离心泵的性能曲离心泵的性能曲线一般由泵厂用清水线一般由泵厂用清水在常温条件下实测求在常温条件下实测求得。当泵运行条件与得。当泵运行条件与清水、常温相差较大清水、常温相差较大时，应进行换算。时，应进行换算。442.4 2.4 离心泵的运行特性与调节离心泵的运行特性与调节2. 2. 装置扬程与流量的关系装置扬程与流量的关系 离心泵装置是泵及其附件、吸入管路、离心泵装置是泵及其附件、吸入管路、排出管路、吸液罐和排液罐的总称。排出管路、吸液罐和排液罐的总称。 装置扬程装置扬程H

23、zHz是从吸液罐液面开始是从吸液罐液面开始, ,经过经过泵装置达到排液罐液面所需要的能量。泵装置达到排液罐液面所需要的能量。452.4 2.4 离心泵的运行特性与调节离心泵的运行特性与调节2CQHHSTz2. 2. 装置扬程与流量的关系装置扬程与流量的关系gppHHast12H HZ Z 装置扬程装置扬程H HST ST 泵装置的静压差泵装置的静压差Ha Ha 输液高度输液高度C C 泵装置（泵本身除外）的特性参数泵装置（泵本身除外）的特性参数 462.4 2.4 离心泵的运行特性与调节离心泵的运行特性与调节3. 3. 泵的运转工况点泵的运转工况点 离心泵的运转工离心泵的运转工况点与泵的工况和

24、管况点与泵的工况和管路工况有关，任何一路工况有关，任何一方发生改变，都能引方发生改变，都能引起工况点改变。起工况点改变。 472.4 2.4 离心泵的运行特性与调节离心泵的运行特性与调节4. 4. 离心泵的并联和串联工作离心泵的并联和串联工作双双并并单单VVV HV并V单HV并V单V双合成特性曲线合成特性曲线流量：流量：482.4 2.4 离心泵的运行特性与调节离心泵的运行特性与调节4. 4. 离心泵的并联和串联工作离心泵的并联和串联工作双双串串单单VVV V1V2V12III1H2HLHHHV串LHVH V0 两泵串联时，两泵串联时，要考虑后面泵的强要考虑后面泵的强度和密封问题，还度和密封问

25、题，还有电机的匹配问题有电机的匹配问题, ,通常不推荐采用。通常不推荐采用。流量：流量：492.4 2.4 离心泵的运行特性与调节离心泵的运行特性与调节 改变装置特性曲线改变装置特性曲线 出口阀调节：出口阀调节：方方法简单，但功率法简单，但功率损失大。损失大。5. 5. 离心泵的调节离心泵的调节502.4 2.4 离心泵的运行特性与调节离心泵的运行特性与调节 改变装置特性曲线改变装置特性曲线 旁路调节：旁路调节：功率损功率损失和管线增加。失和管线增加。5. 5. 离心泵的调节离心泵的调节512.4 2.4 离心泵的运行特性与调节离心泵的运行特性与调节 改变泵的特性曲线改变泵的特性曲线 转速调节

26、：转速调节：功率损功率损失很小，但需选用失很小，但需选用调速电机。调速电机。5. 5. 离心泵的调节离心泵的调节522.4 2.4 离心泵的运行特性与调节离心泵的运行特性与调节 改变泵的特性曲线改变泵的特性曲线 切割叶轮外径：切割叶轮外径：功率功率损失小，但叶轮切割后损失小，但叶轮切割后不能恢复且不能恢复且 叶轮的叶轮的切割量有限。切割量有限。5. 5. 离心泵的调节离心泵的调节532.4 2.4 离心泵的运行特性与调节离心泵的运行特性与调节 改变泵的特性曲线改变泵的特性曲线 更换叶轮：更换叶轮：功率损功率损失小，但需配备各失小，但需配备各种直径的叶轮，调种直径的叶轮，调节流量有限。节流量有限

27、。5. 5. 离心泵的调节离心泵的调节542.4 2.4 离心泵的运行特性与调节离心泵的运行特性与调节 改变泵的特性曲线改变泵的特性曲线 堵死几个叶轮通堵死几个叶轮通道：道：相当于节流相当于节流调节，但比节流调节，但比节流调节省能。调节省能。5. 5. 离心泵的调节离心泵的调节552.5 2.5 液体性质对泵性能的影响液体性质对泵性能的影响1. 1. 液体密度的影响液体密度的影响 液体密度增大时，泵的功率成比例增大，液体密度增大时，泵的功率成比例增大，有效汽蚀余量降低，在其它条件相同的情况下，有效汽蚀余量降低，在其它条件相同的情况下，更易发生汽蚀。更易发生汽蚀。SAgvAaHHgpgpNPSH

28、)( 10/3kWHgQNTTi562.5 2.5 液体性质对泵性能的影响液体性质对泵性能的影响2. 2. 液体粘度的影响液体粘度的影响 液体粘度的改变会引起泵的性能改变，主液体粘度的改变会引起泵的性能改变，主要是摩擦阻力与介质的动力粘度成正比。要是摩擦阻力与介质的动力粘度成正比。 当输送液体的运动粘度大于当输送液体的运动粘度大于20mm20mm2 2/S/S时，要时，要对离心泵的性能曲线进行换算。把输送粘性液对离心泵的性能曲线进行换算。把输送粘性液体的性能参数换算成输送清水时的性能参数。体的性能参数换算成输送清水时的性能参数。572.5 2.5 液体性质对泵性能的影响液体性质对泵性能的影响液

29、体粘度的修正系数液体粘度的修正系数 582.5 2.5 液体性质对泵性能的影响液体性质对泵性能的影响3. 3. 液体温度的影响液体温度的影响 液体温度升高，液体的饱和蒸汽压增液体温度升高，液体的饱和蒸汽压增大，泵的有效汽蚀余量将减小，泵容易发大，泵的有效汽蚀余量将减小，泵容易发生汽蚀。生汽蚀。592.5 2.5 液体性质对泵性能的影响液体性质对泵性能的影响4. 4. 液体浓度的影响液体浓度的影响 液体浓度的变化主要表现在液体密度和液体浓度的变化主要表现在液体密度和粘度发生相应变化，对泵的性能曲线有一定粘度发生相应变化，对泵的性能曲线有一定影响。影响。602.6 2.6 相似理论在离心泵中的应用

30、相似理论在离心泵中的应用1. 1. 相似条件相似条件 因为离心泵输送液体，只需要满足几何因为离心泵输送液体，只需要满足几何相似、运动相似和动力相似。相似、运动相似和动力相似。 在动力相似条件中，只要满足对应雷诺在动力相似条件中，只要满足对应雷诺数相等。一般动力相似自动满足。数相等。一般动力相似自动满足。 所以，相似条件仅为几何相似和运动相所以，相似条件仅为几何相似和运动相似。似。612.6 2.6 相似理论在离心泵中的应用相似理论在离心泵中的应用2. 2. 相似定律（相似换算）相似定律（相似换算）622.6 2.6 相似理论在离心泵中的应用相似理论在离心泵中的应用3. 3. 比例定律比例定律

31、同一台泵在不同转速下工作，运行工况同一台泵在不同转速下工作，运行工况相似，则性能参数与转速之间的关系符合比相似，则性能参数与转速之间的关系符合比例定律。例定律。32121221212121)/(/)/(/nnNNnnHHnnQQ632.6 2.6 相似理论在离心泵中的应用相似理论在离心泵中的应用4. 4. 比转速比转速 在几何相似的条件下，可以找到一个由在几何相似的条件下，可以找到一个由各性能参数组成的综合参数，用以判断或表各性能参数组成的综合参数，用以判断或表征离心泵的运行工况是否相似。征离心泵的运行工况是否相似。SnnHQnHQ4/32/14/32/1 nS 称为泵的比转速，是几何相似的离

32、心称为泵的比转速，是几何相似的离心泵工况相似的判别式。泵工况相似的判别式。642.6 2.6 相似理论在离心泵中的应用相似理论在离心泵中的应用4. 4. 比转速比转速 传统表达式：传统表达式：nHQnS4/32/165. 3 计算比转速时，双吸泵的流量取一半代计算比转速时，双吸泵的流量取一半代入式中计算。入式中计算。 一般规定用最高效率点的流量和扬程计一般规定用最高效率点的流量和扬程计算比转速。所以对于几何相似泵，比转速是算比转速。所以对于几何相似泵，比转速是一个定值。一个定值。652.6 2.6 相似理论在离心泵中的应用相似理论在离心泵中的应用22)()(nnDDNPSHNPSHrr5. 5

33、. 汽蚀相似定律和汽蚀比转速汽蚀相似定律和汽蚀比转速 几何相似的泵在工况相似的条件下，泵几何相似的泵在工况相似的条件下，泵必须汽蚀余量之间的关系为：必须汽蚀余量之间的关系为：CnNPSHQnNPSHQrr4/32/14/32/1662.6 2.6 相似理论在离心泵中的应用相似理论在离心泵中的应用5.5.汽蚀相似定律和汽蚀比转速汽蚀相似定律和汽蚀比转速 传统表达式：传统表达式： 两台相似泵的汽蚀比转速应相等。两台相似泵的汽蚀比转速应相等。 在相同流量下，汽蚀比转速越大，泵的在相同流量下，汽蚀比转速越大，泵的必需汽蚀余量越小，泵的抗蚀性能越好。必需汽蚀余量越小，泵的抗蚀性能越好。nNPSHQCr4

34、/32/162. 5672.6 2.6 相似理论在离心泵中的应用相似理论在离心泵中的应用6. 6. 叶轮切割定律叶轮切割定律 叶轮切割后的性能参数不能用相似定律来叶轮切割后的性能参数不能用相似定律来描述。描述。 中低比转速（中低比转速（n ns s=30-150=30-150）离心泵的切割）离心泵的切割定律定律42221222222)/(/)/(/)/(/DDNNDDHHDDQQ682.6 2.6 相似理论在离心泵中的应用相似理论在离心泵中的应用6. 6. 叶轮切割定律叶轮切割定律高比转速（高比转速（n ns s=150-300=150-300）离心泵的切割定律）离心泵的切割定律3222122

35、222)/(/)/(/DDNNDDHHDDQQ692.6 2.6 相似理论在离心泵中的应用相似理论在离心泵中的应用7. 7. 泵高效工作区和型谱泵高效工作区和型谱 考虑泵运行的经济性，要考虑泵运行的经济性，要求泵在工作时的效率不能低于求泵在工作时的效率不能低于最高效率的最高效率的93%93%。 线线1 1为正常叶轮的为正常叶轮的H-QH-Q曲线，曲线，线线2 2为切割叶轮或改变转速的为切割叶轮或改变转速的H-H-Q Q曲线。曲线。A A、B B为最高效率为最高效率93%93%的的工况点。工况点。ABCDABCD阴影区为高效工阴影区为高效工作区。作区。702.6 2.6 相似理论在离心泵中的应用

36、相似理论在离心泵中的应用7. 7. 泵高效工作区和型谱泵高效工作区和型谱712.7 2.7 离心泵的主要零部件离心泵的主要零部件1 1 叶轮（离心泵对液体做功的元件）叶轮（离心泵对液体做功的元件）闭式闭式 半开式半开式 开式开式 双吸式双吸式722.7 2.7 离心泵的主要零部件离心泵的主要零部件叶轮（离心泵对液体做功的元件）叶轮（离心泵对液体做功的元件）闭式闭式 半开式半开式 开式开式732.7 2.7 离心泵的主要零部件离心泵的主要零部件泵壳泵壳密封环密封环轴封轴封轴承轴承甩油环甩油环742.8 2.8 离心泵的选型离心泵的选型一一 选型参数的确定选型参数的确定1 1、 介质的性质介质的性

37、质 介质的性质直接影响泵的性能、材料、结介质的性质直接影响泵的性能、材料、结构、操作和使用。构、操作和使用。 介质的主要物性参数有：名称、密度、粘介质的主要物性参数有：名称、密度、粘度、化学腐蚀性、气体或颗粒含量、饱和蒸度、化学腐蚀性、气体或颗粒含量、饱和蒸汽压等。汽压等。752.8 2.8 离心泵的选型离心泵的选型一一 选型参数的确定选型参数的确定2 2、 工艺参数工艺参数 流量流量 扬程扬程 温度温度 有效汽蚀余量有效汽蚀余量 操作状态操作状态762.8 2.8 离心泵的选型离心泵的选型二二 选型方法选型方法1.1. 泵类型选择泵类型选择2.2. 泵系列和材料选择泵系列和材料选择3.3.

38、泵型号的确定泵型号的确定4.4. 化工用泵的特点及要求化工用泵的特点及要求（耐蚀、耐磨、耐高（耐蚀、耐磨、耐高温或耐低温、防汽蚀、防泄漏、防爆等）温或耐低温、防汽蚀、防泄漏、防爆等）77 思考题思考题1.1.什么是离心泵装置扬程？什么是离心泵装置扬程？2.2.在装置特性曲线不变的情况下，两泵并联时在装置特性曲线不变的情况下，两泵并联时, ,其工作点的扬程其工作点的扬程和流量有何变化？和流量有何变化？3.3.几何相似的两台离心泵几何相似的两台离心泵，比转速相等时比转速相等时，工况相似否？工况相似否？4.4.调节出口阀或旁路是改变装置特性还是改变离心泵的特性？调节出口阀或旁路是改变装置特性还是改变

39、离心泵的特性？5.5.在装置特性不变的情况下，提高离心泵的转速，工作点的流量在装置特性不变的情况下，提高离心泵的转速，工作点的流量和扬程有何变化？和扬程有何变化？6.6.在动力相似条件下，离心泵相似条件仅为在动力相似条件下，离心泵相似条件仅为_相似和相似和_相似。相似。7.7.液体温度升高，泵的有效汽蚀余量是减小还是增加？液体温度升高，泵的有效汽蚀余量是减小还是增加？8.8.离心泵的型谱图如何形成？怎样使用？离心泵的型谱图如何形成？怎样使用？9.9.液体密度增大时，泵的功率增大还是减小？液体密度增大时，泵的功率增大还是减小？10.10.离心泵介质的主要物性参数有哪些？主要工艺参数有哪些？离心泵

40、介质的主要物性参数有哪些？主要工艺参数有哪些？78往复泵往复泵一一 往复泵的工作原理往复泵的工作原理 往复泵是容积式泵，其结构主要由泵往复泵是容积式泵，其结构主要由泵缸、活塞、活塞杆、吸入和排出单向阀缸、活塞、活塞杆、吸入和排出单向阀( (活活门门) )构成。活塞经曲柄连杆机构在外力驱动构成。活塞经曲柄连杆机构在外力驱动下作往复运动，单动往复泵输送液体不连下作往复运动，单动往复泵输送液体不连续，流量曲线是半周正弦曲线。双动泵有续，流量曲线是半周正弦曲线。双动泵有所改善。三缸泵的流量曲线更平稳。所改善。三缸泵的流量曲线更平稳。79往复泵往复泵一一 往复泵的工作原理往复泵的工作原理 双动往复泵双动

41、往复泵80往复泵往复泵一一 往复泵的工作原理往复泵的工作原理 (a)单动泵的流量曲线V230(b)双动泵的流量曲线V2304(c)三动泵的流量曲线V230481往复泵往复泵二二 往复泵的特点及使用场合往复泵的特点及使用场合1 1、输送粘度较高的流体、输送粘度较高的流体2 2、适于小流量、高扬程（、适于小流量、高扬程（100MPa100MPa）3 3、输送含有气体的流体、输送含有气体的流体4 4、需要计量的场合、需要计量的场合5 5、有较强的自吸能力、有较强的自吸能力82往复泵往复泵6042nzsDQvQppNsdz310)(三三 性能参数性能参数 1 1、流量、流量2 2、出口压力（泵允许的最大出口压力）、出口压力（泵允许的最大出口压力）3 3、轴功率、轴功率4 4、效率、效率）9 . 065. 0(83往复泵往复泵四四 性能曲线性能曲线84往复泵往复泵五五 工作特点工作特点 1.1.理论流量只与泵本身有关，与管路特性无关。理论流量只与泵本身有关，与管路特性无关。2.2.泵的轴功率随排压的升高而增大。泵的轴功率随排压的升高而增大。3.3.液体粘度大或含气体时，泵的流量下降。液体粘度大或含气体时，泵的流量下降。4.4.泵的出口处须设置安全阀。泵的出口处须设置安全阀。85往复泵往复泵单动往复泵单动往复泵86往复泵往复泵三动往复泵三动往复泵