流体输送机五ppt

1、1 化工原理化工原理 主讲教师主讲教师: :沈吉林沈吉林离心泵的安装高度离心泵的安装高度离心泵的工作点及流量调节2 化工原理化工原理 主讲教师主讲教师: :沈吉林沈吉林3 化工原理化工原理 主讲教师主讲教师: :沈吉林沈吉林0011HgP1Pap1pa , p1 有一定真空度，真空度越高，吸力越大, Hg 越大。因此，要提高泵的安装高度，可以适当降低吸入口的压力。离心泵的安装高度与汽蚀现象离心泵的安装高度与汽蚀现象4 化工原理化工原理 主讲教师主讲教师: :沈吉林沈吉林汽蚀现象汽蚀现象:当泵吸入口附近处的最低压强当泵吸入口附近处的最低压强P P等于或小于输送温度下液等于或小于输送温度下液体的饱

2、和蒸气压时，部分液体将汽化，产生的汽泡被液流体的饱和蒸气压时，部分液体将汽化，产生的汽泡被液流带入叶轮内压力较高处受压破裂，产生局部真空，周围液带入叶轮内压力较高处受压破裂，产生局部真空，周围液体高速冲击该点，将导致叶片表面金属腐蚀剥落。体高速冲击该点，将导致叶片表面金属腐蚀剥落。5 化工原理化工原理 主讲教师主讲教师: :沈吉林沈吉林发生汽蚀的叶轮6 化工原理化工原理 主讲教师主讲教师: :沈吉林沈吉林现象：现象：噪声大、泵体振动，流量、压头、效率都明噪声大、泵体振动，流量、压头、效率都明显下降。显下降。后果：后果：叶片受冲击而出现剥落；泵轴振动强烈，叶片受冲击而出现剥落；泵轴振动强烈，甚至

3、振断。甚至振断。防止措施：把离心泵安装在恰当的高度位置上，防止措施：把离心泵安装在恰当的高度位置上，使泵内压强最低点处的压力超过工作温度下液体使泵内压强最低点处的压力超过工作温度下液体的饱和蒸汽压的饱和蒸汽压Pv v。7 化工原理化工原理 主讲教师主讲教师: :沈吉林沈吉林离心泵的允许安装高度（离心泵的允许安装高度（Hg） 211,0 12agfppuHHgg指泵的吸入口与吸入贮槽指泵的吸入口与吸入贮槽液面间可允许的最大垂直液面间可允许的最大垂直距离。距离。8 化工原理化工原理 主讲教师主讲教师: :沈吉林沈吉林允许安装高度允许安装高度Hg的计算方法一般有两种：的计算方法一般有两种： 为避免发

4、生气蚀现象，应限制为避免发生气蚀现象，应限制p1不能太低，或不能太低，或Hg不能太大，即泵的允许安装高度不能太高。不能太大，即泵的允许安装高度不能太高。允许吸上真空高度（允许吸上真空高度（Hs）允许汽蚀余量（允许汽蚀余量（h ）9 化工原理化工原理 主讲教师主讲教师: :沈吉林沈吉林允许吸上真空高度允许吸上真空高度H Hs s法法允许吸上真空高度是指允许吸上真空高度是指保证不发生保证不发生气蚀现象，气蚀现象，泵入口泵入口处压力处压力p1为为所允许的最大真空度所允许的最大真空度,单位单位 m。Hs与泵的结构、液体的物理性质等因素有关。与泵的结构、液体的物理性质等因素有关。一般，一般， Hs= 5

5、7 mH2O.gppsaH1式中式中 p pa a大气压，大气压，N/mN/m2 2 (Pa) (Pa)(Pa-P1)泵入口处的真空度泵入口处的真空度被输送液体密度，被输送液体密度，kg/m310 化工原理化工原理 主讲教师主讲教师: :沈吉林沈吉林0011HgP1P0u111 化工原理化工原理 主讲教师主讲教师: :沈吉林沈吉林H Hg g 泵的安装高度；泵的安装高度； u u1 12 2/2g/2g 吸入管路吸入管路动能；动能； H Hf f 吸入管路阻力吸入管路阻力; ; H Hs s 允许吸上真空高度。允许吸上真空高度。 在如图在如图0-00-0和和1-11-1两截面间列柏努利方程，可

6、得两截面间列柏努利方程，可得fgusgHHH221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fgugHgppH2102112 化工原理化工原理 主讲教师主讲教师: :沈吉林沈吉林海拔高度海拔高度，液体温度，液体温度Hg实际安装高度实际安装高度泵安装地点的海拔越高，大气压力泵安装地点的海拔越高，大气压力pa就越低，允许就越低，允许吸上真空高度就越小。吸上真空高度就越小。输送液体的温度越高，所对应的饱和蒸汽压输送液体的温度越高，所对应的饱和蒸汽压pv就越就越高，这时，泵的允许吸上真空高度也就越小。高，这时，泵的允许吸上真空高度也就越小。(0.5 1gHH）

7、 m13 化工原理化工原理 主讲教师主讲教师: :沈吉林沈吉林 汽蚀余量汽蚀余量hh是指离心泵入口处，液体的静压头是指离心泵入口处，液体的静压头p p1 1/ /g g 与动压头与动压头u u1 12 2/2g/2g之和超过液体在操作温度下的饱之和超过液体在操作温度下的饱和蒸汽压头和蒸汽压头p pv v/ /g g的最小值的最小值。汽蚀余量汽蚀余量h法法gpgugpvh2211式中式中 h h 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。14 化工原理化工原理 主讲教师主讲教师: :沈吉林沈吉林 上式中上式中p p0 0为

8、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。fgpgpgHhHv0 只要已知允许吸上真空高只要已知允许吸上真空高H Hs s与汽蚀余量与汽蚀余量h中的任一中的任一个参数，均可确定泵的安装高度。个参数，均可确定泵的安装高度。fgugHgppH21021gpgugpvh2211由可得15 化工原理化工原理 主讲教师主讲教师: :沈吉林沈吉林注意：注意：1. 离心泵的允许吸上真空度和允许气蚀余量与流量（流速）离心泵的允许吸上真空度和允许气蚀余量与流量（流速）有关，因此必须用最大额定流量值进行计算；有关，因此必须用最大额定流量值进行计算；2. 离心泵安装时

9、，应注意选用较大的吸入管路，减少离心泵安装时，应注意选用较大的吸入管路，减少吸入管路的弯头、阀门等管件，以减少吸入管路的阻吸入管路的弯头、阀门等管件，以减少吸入管路的阻力损失；力损失；3. 当液体输送温度较高或沸点较低时，可能出现允许当液体输送温度较高或沸点较低时，可能出现允许安装高度为负值的情况，此时应将离心泵装于贮罐液面安装高度为负值的情况，此时应将离心泵装于贮罐液面以下。以下。16 化工原理化工原理 主讲教师主讲教师: :沈吉林沈吉林fgugpHzH22离心泵在特定管路系统中工作时，液体要求泵供给离心泵在特定管路系统中工作时，液体要求泵供给的有效压头的有效压头可由柏努利方程式求得，即可由

10、柏努利方程式求得，即 离心泵的工作点离心泵的工作点当离心泵安装在一定的管路系统中工作时，其有效压头和当离心泵安装在一定的管路系统中工作时，其有效压头和流量不仅与流量不仅与离心泵本身的性能特性离心泵本身的性能特性有关，而且还取决于有关，而且还取决于管管路特性路特性。17 化工原理化工原理 主讲教师主讲教师: :沈吉林沈吉林上式可变为上式可变为 Hfgpz022gu与管路中液体流量无关，在输液高度和压力与管路中液体流量无关，在输液高度和压力不变的情况下为一常数，以符号表示。不变的情况下为一常数，以符号表示。因吸入管路和排出管路管径接近因吸入管路和排出管路管径接近此式中压头损失为：此式中压头损失为：

11、 28212)()()()(52242QHdllgdQgdllgudllfeee 2BQAHBdllge)(52818 化工原理化工原理 主讲教师主讲教师: :沈吉林沈吉林 上式表明：在特定管路中输送液体时，所需上式表明：在特定管路中输送液体时，所需压头压头随液体流量随液体流量Q Q的平方的平方而变化，此关系所描而变化，此关系所描绘的绘的Q Q曲线曲线，称为，称为管路特性曲线管路特性曲线。它表示在。它表示在特定的管路中，特定的管路中，压头随流量的变化关系压头随流量的变化关系。19 化工原理化工原理 主讲教师主讲教师: :沈吉林沈吉林泵的工作点泵的工作点：离心泵的特性曲线：离心泵的特性曲线H-Q

12、与其所在管路的特性曲线与其所在管路的特性曲线He-Qe的交的交点称为泵在该管路的工作点。点称为泵在该管路的工作点。0Q或Q,eH或HeM泵的特性曲线管路特性曲线工作点输送液体是靠泵和管路相互配合完输送液体是靠泵和管路相互配合完成的。一台离心泵安装在一定的管成的。一台离心泵安装在一定的管路系统中工作，阀门开度也一定时，路系统中工作，阀门开度也一定时，就有一定的流量与压头。就有一定的流量与压头。工作点所对应的流量与压头既工作点所对应的流量与压头既满足管路系统的要求，又为离满足管路系统的要求，又为离心泵所能提供。心泵所能提供。20 化工原理化工原理 主讲教师主讲教师: :沈吉林沈吉林2eeBQKH)

13、(QfH HL HVLVqq, 离心泵工作点H- 曲线e- Qe 曲线HHMMdcPqV ,MqV21 化工原理化工原理 主讲教师主讲教师: :沈吉林沈吉林改变阀门的开度改变阀门的开度改变管路特性曲线改变管路特性曲线0qV 或qV,eH或HeM优点：优点：调节迅速方便，流量可连续调节迅速方便，流量可连续变化。变化。 缺点：缺点：流量阻力加大，要多消耗动流量阻力加大，要多消耗动力，不经济。力，不经济。 阀门关小，管路阻力增大，工作点流量减小，扬程增大阀门开大，管路阻力减小，工作点流量增大，扬程减小离心泵的流量调节离心泵的流量调节22 化工原理化工原理 主讲教师主讲教师: :沈吉林沈吉林改变泵的转

14、速或叶轮的直径改变泵的转速或叶轮的直径改变泵特性曲线改变泵特性曲线 0qV 或qV,eH或HeMK优点：优点：流量随转速下降而减小，流量随转速下降而减小，动力消耗也相应降低。动力消耗也相应降低。缺点：缺点：需要变速装置或价格昂需要变速装置或价格昂贵的变速电动机。贵的变速电动机。 转速增大，泵的特性曲线上移，工作点流量增大，扬程增大转速（或叶轮直径）减小，泵的特性曲线下移，工作点流量减小，扬程减小23 化工原理化工原理 主讲教师主讲教师: :沈吉林沈吉林改变阀门开度调节流量改变阀门开度调节流量:方法简便，应用广泛。方法简便，应用广泛。 但关小阀门会使阻力加大，因而需要多消耗一部分能量但关小阀门会

15、使阻力加大，因而需要多消耗一部分能量以克服附加的阻力，该法不经济的。以克服附加的阻力，该法不经济的。改变转速调节流量改变转速调节流量:可保持管路特性曲线不变，流可保持管路特性曲线不变，流量随转速下降而减小，动力消耗也相应降低，因量随转速下降而减小，动力消耗也相应降低，因而而节能节能效果显著，但需要变速装置，难以做到流量连续调节。效果显著，但需要变速装置，难以做到流量连续调节。流量流量调节方法的比较调节方法的比较改变叶轮直径改变叶轮直径:可改变泵的特性曲线，但可调节流可改变泵的特性曲线，但可调节流量范围不大，且直径减小不当还会降低泵的效率。量范围不大，且直径减小不当还会降低泵的效率。24 化工原理化工原理 主讲教师主讲教师: :沈吉林沈吉林【例题例题】 用一台离心泵将某有机液体由罐送用一台离心泵将某有机液体由罐送至敞口高位槽。泵安装在地面上，罐与至敞口高位槽。泵安装在地面上，罐与高位槽的相对位置如图所示。吸入管道高位槽的相对位置如图所示。吸入管道中全部压头损失为中全部压头损失为1.5