离心泵的结构和工作原理Word格式.docx

离心泵的结构和工作原理Word格式.docx

《离心泵的结构和工作原理Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《离心泵的结构和工作原理Word格式.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

二、离心泵的主要性能参数

离心泵铭牌上标注的参数一一

1.流量qv（送液能力）：

指单位时间内泵能输送的液体量[L/s，mVh]

2.扬程He（泵的压头）：

指单位重量液体流径泵后所获得的流量。

[m液柱]测定压头的实验：

流量计

在1-1与2-2截面间列伯努利万程

注意：

泵的扬程不能仅仅理解为升举高度

3.功率和效率

（1）有效功率：

单位时间内液体由泵实际得到的功

Pe=Heqg[w]

（2）轴功率：

泵轴从电动机得到的实际功率Pa

cPe

Pa—

（3）效率

1）容积损失一一由泵的泄漏所造成的。

a.离开叶轮的高压液体，在吸入口与泵壳间的间隙回流到吸入口;

b.液体由轴套处，流出外界。

因此泵所排出的液体量小于泵的吸入量。

2）水力损失一一液体在泵内摩擦阻力和局部阻力所引起的。

3）机械损失——泵运转时，与轴承、轴封等机械部件的机械摩擦泵的总效率反映了上述三种损失之总和

三、离心泵的特性曲线

1.离心泵的特性曲线

（1）He-qv曲线

（2）Pa-qv曲线

（3）-qv曲线

讨论：

1）为什么在启动离心泵时，要关闭出口阀门？

2）泵的铭牌上所标明的，是在最高效率下的流量，扬程和功率。

3）咼效率区在最咼效率的93%内。

2.叶轮转数及尺寸对特性曲线的影响

比例定律：

匹二上,匹=（空）2,血=（丄）3，

qviniHeiniNini

切割定律：

亚二=

（2）2,吐=（D£

）3

qviDiHeiD/NiDi

3.物理性质对特性曲线的影响

i）山"

，hfT,Het，qvT,Pat，J

离心泵的安装位置可高于液面，也可低于液面。

离心泵吸入液体是依靠叶轮的高速旋转，在吸入口（叶轮中心处）形成负压。

假设吸入口（叶轮中心处）形成的负压为绝对真空，则压差为iatm，可将液体吸上10.33m高度.

当吸入口的压强接近水的饱和蒸汽压时，就会吸不上水一一汽蚀现象

1.汽蚀现象

当泵的安装位置不合适时，液体的静压能在吸入管内流动克服位差、动能、阻力后，在吸入口处压强降至该温度下液体的饱和蒸汽压Pv时，液体会汽化，并

逸出所溶解的气体。

这些汽泡进入泵体的高压区后，遽然凝结，产生局部真空，使周围的液体以高速涌向汽泡中心，造成冲击和振动。

大量气泡破坏了液体的连续性，阻塞流道，增大阻力，使流量、扬程、效率明显下降，严重时泵不能正常工作，给泵体以破坏。

2.离心泵的安装高度

（1）最大吸上真空高度：

发生汽蚀现象时的吸上真空高度，HS，ma.

Hs,ma"

B匹[m液柱]

允许吸上真空高度：

Hs允许=Po一5[m液柱]

Pg

HS，允许=H，max—0.3m（安全量）

在液面-

-吸入口之间列伯努利方程，

2

Po一PlUi

Hg---Hf,0」

Pg2g

-HS,允许…"

Hf,^J

2g

结论：

为了提高安装高度，应尽量减少uj/2g、匕Hf，o-i值，故对吸入管的要求

是直径尽可能大、长度尽可能短、减少管件和阀门。

制造厂提供的H，允许值，是在10mHD,20E下水的值若条件不同，则需换算：

Hs=Hs（Ha-10）-（Hv~0.24）[mH2O]

式中，Ha——实际工作大气压；

Hz——操作温度下的pv[mH2O]

若不是水，则作如下校正：

式中，Hs'

允一一校正后的允许吸上真空高度;

Po'

使用地点的大气压，Pa

Pv'

――输送液体的饱和蒸汽压，Pa

「'

一一输送液体的密度，kg/m3

（2）有效汽蚀余量「：

h指离心泵入口处，液体静压头和动压头之和超

过液体操作温度下饱和蒸汽压的某一最小的指定值。

U£

）_邑

2g：

?

g

为防止汽蚀现象的发生，一般在计算时取・汕允许=：

ha+0.3m,

汽蚀余量是按20E水测定，刻在铭牌上

h总是正值，对某些有机熔剂，H可能是负值，说明泵必须安装在液面之下。

•巾允许：

“1。

-Hs，允许

五、离心泵的工作点

当一个泵安装在一定的管路系统中工作时，实际的工作扬程He和流量Q,不

仅与离心泵本身的特性有关，而且还取决于管路的工作特性。

1•管路特性曲线：

22管路伯努利方程式，He八zP-■（!

飞）」

Pg2gd2g

在输液高度与压强不变的情况下，He=A+BQ

2•工作点一一泵特性曲线与管路特性曲线的交点

若交点P处在高效率区,

则工作点为适宜的。

六、流量调节一一实质上是改变离心泵特性曲线或管路特性曲线，从而改变泵的工作点P

1•改变阀门的开度

――实质上是改变管路阻力，改变B值

阀门开度T,阻力J,BJ,管路曲线变平坦，P点下移，HeJ,QT;

阀门开度J,阻力T,BT,管路曲线变陡峭，P点上移，HeT,QJ;

调节阀门简单方便，应用广泛，但要消耗一部分能量。

2.改变泵的转数

nJ,泵特性曲线下移,

nT,泵特性曲线下移,

P点下移，qvj,HeJ;

P点上移，qvT,Het0

改变泵特性曲线，保持管路曲线不变，不会产生能耗，优于调节流量。

3.改变叶轮数目

4•切割叶轮外径

七、离心泵的组合操作（相同型号的两台泵组合为例）

1•并联操作

当一台泵的流量不够时，可以用两台泵并联操作，以增大流量

从点1-点2,工作点提高了，流量增加了，但不是增大一倍

2•串联操作

当生产上需要利用增加泵提高泵的压头时，就可考虑将泵串联

串联后的压头增加，但并不加倍；

流量有所增加。

3.组合方式选择

（1）当管路两端静压头与位压头增加之和大于单台泵所提供的最大扬程时,则必须采用串联操作。

（2）当以提高输送量为目的时，应视管路情况而定，

在低阻力输送管路时，并联优于串联

在高阻力输送管路时，串联由于并联

八、离心泵的类型与选用

（一）类型

离心泵的类型：

水泵，耐腐蚀泵，油泵和低温用泵等。

选型依据：

输送液体的性质和操作特点。

1．水泵（又称清水泵）——用于工业生产（输送物理、化学性质类似水的液体）、城市给排水和农业排灌。

IS型单级单吸式离心泵

如：

IS50—32—250型离心泵

IS—国际标准单级单吸式离心泵；

50—吸入口径，mm

32—排出口径，mm

250—叶轮名义尺寸，mm

S型单级双吸离心泵一一流量较大，扬程不高；

DDG型多级离心泵一一扬程较高；

ISR型单级单吸式离心泵一一节能型。

2．耐腐蚀泵——输送酸、碱等腐蚀性液体。

特点：

接触部件，采用各种耐腐蚀材料制造

IH型化工离心泵—单级单吸式耐腐蚀离心泵，为节能产品；

CZ形流程泵一为合金材料制造，适用于酸、碱、石油产品。

3．油泵——输送石油产品及其他易燃易暴液体。

密封要求高，适用的温度范围较广。

SJA型单级单吸悬臂式离心流程泵

（二）选择基本原则——以能满足液体输送的工艺要求为前提。

基本步骤——

1•根据已知管路系统条件计算出实际He和Q

2．根据输送液体的性质和操作条件，确定泵的类型；

比较、选用合适型号；

3．由输送液体的性质（如粘度、密度），核算泵的流量、扬程轴功率。

第一节往复泵往复泵属于正位移式泵，是依靠机械密封的工作空间作周期性的变化，挤压流体，以增加流体的静压能。

一、往复泵的构造和工作原理1．往复泵的构造：

泵缸、活塞、活塞杆、吸入阀、排出阀组成。

2•往复泵工作原理

一个工作循环（行程）一一

转速不宜太高，一般80~200转/分；

安装高度4~5米。

往复泵的自吸能力一

若转速太大，液体流动阻力增大，当泵缸内压力低于液体的饱和蒸汽压时，会造成泵的抽空，而失去吸液能力。

二、往复泵的类型和流量

1.类型——单动柱塞泵、双动柱塞泵、三联柱塞泵，等等。

2.流量计算一一

单动柱塞泵：

qv理=ASn

双动柱塞泵：

qv理=（2A-a）Sn

由于在泵的操作中，吸入阀和排出阀启、闭的滞后导致漏液，以及填料函处漏液，造成容积效率。

□容积=qv实际/qv理论一般为0.9~0.97

三、往复泵的扬程和流量调节

1.往复泵的特性曲线

往复泵的扬程基本上与流量无关

实验发现：

在扬程较高时，容积效率降低，流量稍有减少。

2.往复泵的流量调节

往复泵瞬时流量的不均匀性，形成半波形曲线。

流量的不均匀性是往复泵的严重缺点，整个管路内液体处于变速运动状

态，不仅增加能量损失，而易产生冲击，造成水锤现象，降低泵的吸入能力

流量调节一

（1）旁路调节;

阀

（2）改变原动机转数，以调节活塞的往复频率;

（3）改变活塞的行程。