过程流体机械(第二版)复习

1、流体机械第十五讲流体机械第十五讲其他泵简介其他泵简介泵的选用及补充内容泵的选用及补充内容 一、其他泵一、其他泵（1 1）、基本结构）、基本结构 杂质泵又称液固两相流泵，杂质泵大杂质泵又称液固两相流泵，杂质泵大多为离心泵。由于用途不同，叶轮的结构形式很多。下图多为离心泵。由于用途不同，叶轮的结构形式很多。下图为常用杂质泵的结构形式为常用杂质泵的结构形式1 1、杂质泵、杂质泵 下图是一般形式叶轮和瓦尔曼下图是一般形式叶轮和瓦尔曼(Warman) (Warman) 式叶轮抽送颗粒式叶轮抽送颗粒和液体时的流动状态。在一般形式叶轮中，从叶轮出口流向和液体时的流动状态。在一般形式叶轮中，从叶轮出口流向涡室

2、的流动向外侧分流，形成外向旋涡。因为旋涡中心的压涡室的流动向外侧分流，形成外向旋涡。因为旋涡中心的压力低，使固体颗粒集中到叶轮两侧，从而加剧了叶轮前、后力低，使固体颗粒集中到叶轮两侧，从而加剧了叶轮前、后盖板和衬套的磨损。在瓦尔曼式叶轮中，在涡室形成内向旋盖板和衬套的磨损。在瓦尔曼式叶轮中，在涡室形成内向旋涡，从而避免了一般叶轮的缺点。涡，从而避免了一般叶轮的缺点。 在杂质泵中，由于固体颗粒在叶轮进口的速度小于液在杂质泵中，由于固体颗粒在叶轮进口的速度小于液体速度，因而具有相对阻塞作用。又由于固体颗粒所受的体速度，因而具有相对阻塞作用。又由于固体颗粒所受的离心力大于液体，它们在叶轮出口的径向分

3、速度大于液体离心力大于液体，它们在叶轮出口的径向分速度大于液体速度，因而具有相对抽吸作用。速度，因而具有相对抽吸作用。（2 2）、特点及应用场合）、特点及应用场合 杂质泵的应用日益扩大，如在城市中排送各种污水，杂质泵的应用日益扩大，如在城市中排送各种污水，在建筑施工中抽送砂浆，在化学工业中抽送各种浆料，在在建筑施工中抽送砂浆，在化学工业中抽送各种浆料，在采矿业中输送各种矿砂和矿浆等。杂质泵成为泵应用中一采矿业中输送各种矿砂和矿浆等。杂质泵成为泵应用中一个非常重要的领域。个非常重要的领域。2 2、螺杆泵、螺杆泵 螺杆泵是容积泵的一种，螺杆泵是容积泵的一种，螺杆泵是由几个相互啮合的螺杆泵是由几个相

4、互啮合的螺杆间的容积变化来输送液螺杆间的容积变化来输送液体的容积转子泵。根据互相体的容积转子泵。根据互相啮合同时工作的螺杆数目的啮合同时工作的螺杆数目的不同，通常可分为单螺杆、不同，通常可分为单螺杆、双螺杆、三螺杆和五螺杆泵双螺杆、三螺杆和五螺杆泵等。按螺杆轴向安装位置还等。按螺杆轴向安装位置还可分为卧式和立式两种。主可分为卧式和立式两种。主要介绍单螺杆泵。要介绍单螺杆泵。单螺杆泵外形图单螺杆泵外形图 单螺杆泵的主要工作机构是螺杆和衬套，它们起传递能单螺杆泵的主要工作机构是螺杆和衬套，它们起传递能量和输送液体的作用，其工作质量直接影响到泵的工作效率量和输送液体的作用，其工作质量直接影响到泵的工

5、作效率和使用寿命。和使用寿命。（1 1）、单螺杆泵的基本结构）、单螺杆泵的基本结构单螺杆泵单螺杆泵1-泵体；泵体；2-衬套；衬套；3-螺杆；螺杆；4-万向联轴器；万向联轴器；5-传动轴；传动轴；6-轴；轴；7-密封件密封件（2 2）、工作原理）、工作原理螺杆螺杆工作原理示意图工作原理示意图1-1-螺杆；螺杆；2-2-齿条（衬套）；齿条（衬套）；3-3-壳体壳体 单螺杆泵是一种按回转内啮合容单螺杆泵是一种按回转内啮合容积式原理工作的泵，主要由偏心转子积式原理工作的泵，主要由偏心转子和固定的衬套定子构成。和固定的衬套定子构成。转子和定子转子和定子都具有特殊的几何形状，它们在泵的都具有特殊的几何形状

6、，它们在泵的内部形成多个密封的工作腔，内部形成多个密封的工作腔，随着转随着转子的旋转，这些密封工作腔在一端不子的旋转，这些密封工作腔在一端不断地形成，在另一端不断地消失。各断地形成，在另一端不断地消失。各密封腔可连续无脉动地从一端吸入液密封腔可连续无脉动地从一端吸入液体，并从另一端压出。单螺杆泵中的体，并从另一端压出。单螺杆泵中的液体是沿轴向均匀流动的，且内部流液体是沿轴向均匀流动的，且内部流速较低，由于速较低，由于容积保持不变，因而不容积保持不变，因而不会形成涡流和搅动，从而对所输送的会形成涡流和搅动，从而对所输送的液体无压损。液体无压损。6 6）对于高温度液体，需要采用金属衬套。）对于高温

7、度液体，需要采用金属衬套。 单螺杆泵的定子与转子开口部分形状简单，流动阻力单螺杆泵的定子与转子开口部分形状简单，流动阻力较小，可以用在超高黏度较小，可以用在超高黏度15OOPas15OOPas下输送流体。它是高下输送流体。它是高黏度泵中吸入性能最好的一种泵。泵的转数在液体黏度为黏度泵中吸入性能最好的一种泵。泵的转数在液体黏度为150Pas150Pas时低于时低于100 r100 rminmin。（3 3）、单螺杆泵的特点具有下列特点：）、单螺杆泵的特点具有下列特点：1 1）能够连续均匀地输送，无脉冲现象；）能够连续均匀地输送，无脉冲现象；2 2）易损零件少，且零件容易更换；）易损零件少，且零件

8、容易更换；3 3）排出能力强，自吸性能好，吸入可靠；）排出能力强，自吸性能好，吸入可靠；4 4）对高黏度流体排出可靠，并且适用于含固体颗粒的浆）对高黏度流体排出可靠，并且适用于含固体颗粒的浆料；料；5 5）吸入管和排出管调换一下，可以反向运转；）吸入管和排出管调换一下，可以反向运转； 螺杆泵几乎可用于任何黏度的螺杆泵几乎可用于任何黏度的液体，尤其适用于高黏度和非牛顿液体，尤其适用于高黏度和非牛顿流体，如原油、润滑油、柏油、泥流体，如原油、润滑油、柏油、泥浆、黏土、淀粉糊、果肉等。螺杆浆、黏土、淀粉糊、果肉等。螺杆泵亦用于精密和可靠性要求高的液泵亦用于精密和可靠性要求高的液压传动和调节系统中，也

9、可作为计压传动和调节系统中，也可作为计量泵。但是它加工工艺复杂，成本量泵。但是它加工工艺复杂，成本高。高。（4 4）、螺杆和衬套的材料）、螺杆和衬套的材料 螺杆可以用各种钢材制造，只有在特殊情况下才用塑料、螺杆可以用各种钢材制造，只有在特殊情况下才用塑料、玻璃等。螺杆精度要求相当高玻璃等。螺杆精度要求相当高( (螺距、直径和偏心距的偏差不螺距、直径和偏心距的偏差不大于大于0.05 mm)0.05 mm)，所以螺杆制造时至少要用切削机床精磨。在，所以螺杆制造时至少要用切削机床精磨。在腐蚀和磨蚀性环境下，为了提高摩擦副中螺杆表面的耐磨性，腐蚀和磨蚀性环境下，为了提高摩擦副中螺杆表面的耐磨性，采用螺

10、杆表面镀铬、硼化处理等措施。采用螺杆表面镀铬、硼化处理等措施。 衬套材料通常采用各种橡胶，特殊情况下也可采用金属衬套材料通常采用各种橡胶，特殊情况下也可采用金属衬套。衬套。（5 5）、流量计算及工作特性）、流量计算及工作特性 单螺杆泵的流量单螺杆泵的流量)424(267. 0VVeRtnq式中式中 e e偏心距，偏心距，m;m; R R螺杆断面圆半径，螺杆断面圆半径， m;m; t t螺距，螺距， m;m; n泵轴转速，泵轴转速，r/min;r/min; V泵的容积效率。泵的容积效率。 泵的特性曲线如上图。理论上，其流量与扬程无关，但泵的特性曲线如上图。理论上，其流量与扬程无关，但高压情况下，

11、泵会有泄漏，所以流量与扬程关系表现为图中高压情况下，泵会有泄漏，所以流量与扬程关系表现为图中方式。方式。（6 6）、使用注意）、使用注意 使用前应认真阅读厂家提供的说明书，严格按照厂家的使用前应认真阅读厂家提供的说明书，严格按照厂家的要求和操作程序进行操作。要求和操作程序进行操作。 在水煤浆生产中要注意：螺杆泵上应接清水冲洗管路和在水煤浆生产中要注意：螺杆泵上应接清水冲洗管路和排放管路，泵长时间不用应接通清水将泵内煤浆冲洗干净。排放管路，泵长时间不用应接通清水将泵内煤浆冲洗干净。第五节第五节 泵的选用泵的选用一、概述一、概述 根据用户的使用要求，从现有的泵系列产品中选根据用户的使用要求，从现有

12、的泵系列产品中选择出一种能够满足使用要求、运行安全可靠、经济性好，且择出一种能够满足使用要求、运行安全可靠、经济性好，且又便于操作和维修保养的泵，而尽量不再进行重新设计和制又便于操作和维修保养的泵，而尽量不再进行重新设计和制造。但有特殊要求的泵，则需根据用户的要求进行专门的设造。但有特殊要求的泵，则需根据用户的要求进行专门的设计和制造。计和制造。1 1 、选用原则、选用原则 选用泵包括选用泵的形式及其相配的传动部件、原动机选用泵包括选用泵的形式及其相配的传动部件、原动机等。正确选择泵是使用这类泵的关键。如果选择不合适，就等。正确选择泵是使用这类泵的关键。如果选择不合适，就不能达到使用要求，或者

13、造成设备、资金和能源的浪费，或不能达到使用要求，或者造成设备、资金和能源的浪费，或者给泵的运行及所属系统带来不利的影响。者给泵的运行及所属系统带来不利的影响。（1 1）根据所输送的流体性质根据所输送的流体性质( (如清水、黏性液体、含杂质如清水、黏性液体、含杂质的流体等的流体等) )选择不同用途、不同类型的泵。选择不同用途、不同类型的泵。在选择泵时，一般应遵循下列原则在选择泵时，一般应遵循下列原则（2 2）流量、扬程必须满足工作中所需要的最大负荷流量、扬程必须满足工作中所需要的最大负荷。额。额定流量一般直接采用工作中的最大流量，如缺少最大流量定流量一般直接采用工作中的最大流量，如缺少最大流量值

14、时，常取正常流量的值时，常取正常流量的1.11.11.15 1.15 倍。额定扬程一般取装倍。额定扬程一般取装置所需扬程的置所需扬程的1.051.051.11.1倍。因为余量过大会使工作点偏倍。因为余量过大会使工作点偏离高效区，余量过小满足不了工作要求。离高效区，余量过小满足不了工作要求。(3)(3)从节能观点选泵从节能观点选泵。一方面要尽可能选用效率高的泵，另一。一方面要尽可能选用效率高的泵，另一方面必须使泵的运行工作点长期位于高效区之内。如泵选用方面必须使泵的运行工作点长期位于高效区之内。如泵选用不当，虽然流量、扬程能满足用户的要求，但其工作点偏离不当，虽然流量、扬程能满足用户的要求，但其

15、工作点偏离高效工作区，则会造成不应有的过多的能耗，使生产成本增高效工作区，则会造成不应有的过多的能耗，使生产成本增加。加。(4)(4)为防止发生汽蚀，要求泵的必需汽蚀余量为防止发生汽蚀，要求泵的必需汽蚀余量NPSHrNPSHr，小于装，小于装置汽蚀余量置汽蚀余量NPSHaNPSHa。如不合乎此要求，需设法增大。如不合乎此要求，需设法增大NPSHa，如，如降低泵的安装高度等，或要求制造泵的厂家降低降低泵的安装高度等，或要求制造泵的厂家降低NPSHr值，值，或双方同时采取措施、达到要求。或双方同时采取措施、达到要求。(5)(5)按输送工质的特殊要求选泵按输送工质的特殊要求选泵，如工质易燃、易爆、有

16、毒、，如工质易燃、易爆、有毒、腐蚀性强、含有气体、低温液化气、高温热油、药液等，它腐蚀性强、含有气体、低温液化气、高温热油、药液等，它们有的对防泄漏的密封有特殊要求，有的要采用冷却、消毒们有的对防泄漏的密封有特殊要求，有的要采用冷却、消毒措施等，因此，选用的泵型各有特殊要求。措施等，因此，选用的泵型各有特殊要求。2 2、各种泵的适用范围、各种泵的适用范围3 3 、选用分类、选用分类(1)(1)按性能要求选用按性能要求选用 在泵的运行过程中，扬程变化大的，选用扬程曲线倾斜在泵的运行过程中，扬程变化大的，选用扬程曲线倾斜大的混流泵、轴流泵较适宜；而对运行中流量变化大的，宜大的混流泵、轴流泵较适宜；

17、而对运行中流量变化大的，宜选用扬程曲线平缓、压力变化小的离心泵。如果考虑吸水性选用扬程曲线平缓、压力变化小的离心泵。如果考虑吸水性能，则在流量相同、转速相同的条件下，双吸泵较为优越。能，则在流量相同、转速相同的条件下，双吸泵较为优越。选用立式泵，并把叶轮部位置于水下面，对防止汽蚀是有利选用立式泵，并把叶轮部位置于水下面，对防止汽蚀是有利的。的。(2)(2)按工作介质选用按工作介质选用 根据所输送的流体性质、化学性质根据所输送的流体性质、化学性质( (如黏性液体，易燃、易如黏性液体，易燃、易爆流体，腐蚀性强的流体，含杂质的流体，高温流体及清洁爆流体，腐蚀性强的流体，含杂质的流体，高温流体及清洁流

18、体流体) )选择不同用途、不同类型的泵。例如，当输送介质腐蚀选择不同用途、不同类型的泵。例如，当输送介质腐蚀性较强时，则应从耐腐蚀的系列产品中选取；当输送石油产性较强时，则应从耐腐蚀的系列产品中选取；当输送石油产品时，则应选各种油泵。品时，则应选各种油泵。泵类型泵类型离心泵离心泵旋涡泵旋涡泵容积泵容积泵允许含气量极限允许含气量极限（体积）（体积）%5520520表表4-6 4-6 各类泵含气量的允许极限各类泵含气量的允许极限二、选用方法及步骤二、选用方法及步骤1 1 、泵的实际选择方法、泵的实际选择方法(1)(1)利用利用“泵型谱泵型谱选择选择 将所需要的流量将所需要的流量qV和扬程和扬程H画

19、到该形式的系列型谱图上，画到该形式的系列型谱图上，看其交点看其交点M落在哪个切割工作区四边形中，即可读出该四边形落在哪个切割工作区四边形中，即可读出该四边形内所标注的离心泵型号。如果交点内所标注的离心泵型号。如果交点M不是恰好落在四边形的上不是恰好落在四边形的上边线上，则选用该泵后，可应用切割叶轮直径或降低工作转边线上，则选用该泵后，可应用切割叶轮直径或降低工作转速的方法改变泵的性能曲线，使其通过速的方法改变泵的性能曲线，使其通过M点。这就应从泵样本点。这就应从泵样本或系列性能表中查出该泵的泵性能曲线，以便换算。或系列性能表中查出该泵的泵性能曲线，以便换算。(2)(2)利用利用“泵性能表泵性能

20、表”选择选择2 2、泵的选用步骤、泵的选用步骤(1)(1)收集原始数据收集原始数据 针对选型要求，收集过程生产中所输送介质、流量和所针对选型要求，收集过程生产中所输送介质、流量和所需的扬程参数以及泵前泵后设备的有关参数的原始数据。需的扬程参数以及泵前泵后设备的有关参数的原始数据。(2)(2)泵参数的选择及计算泵参数的选择及计算 根据原始数据和实际需要，留出合理的余量，合理确定运根据原始数据和实际需要，留出合理的余量，合理确定运行参数，作为选择泵的计算依据。行参数，作为选择泵的计算依据。(3)(3)选型选型 按照工作要求和运行参数，采用合理的选择方法，选出均按照工作要求和运行参数，采用合理的选择

21、方法，选出均能满足使用要求的几种形式，然后进行全面的比较，最后确能满足使用要求的几种形式，然后进行全面的比较，最后确定一种形式。定一种形式。(4)(4)校核校核 形式选定后，进行有关校核计算，验证所选的泵是否满形式选定后，进行有关校核计算，验证所选的泵是否满足使用要求。如所要求的工况点是否落在高效工作区，足使用要求。如所要求的工况点是否落在高效工作区，NPSHaNPSHa是否大于是否大于NPSHrNPSHr等。等。三、泵的选用示例三、泵的选用示例 例例1 1 温度为温度为2020C的清水由地的清水由地面送至水塔中，如图面送至水塔中，如图4-4 24-4 2所所示，要求流量示，要求流量qV =8

22、8 m3 =88 m3h h。已知水泵安装时地形吸水高度已知水泵安装时地形吸水高度Hg=3 m=3 m，压送高度，压送高度Hp=40m=40m，管，管路沿程损失系数路沿程损失系数=O.018=O.018，吸，吸水管长水管长14m14m，其上装有吸水底，其上装有吸水底阀阀( (带滤网带滤网)1)1个，个，9090弯头弯头1 1个，个，锥形渐缩过渡接管锥形渐缩过渡接管1 1个。另外，个。另外，压水管长压水管长78m78m，其上装有闸板，其上装有闸板阀阀1 1个，止回阀个，止回阀1 1个，个，9O9O弯头弯头6 6个，锥形渐扩过渡接管个，锥形渐扩过渡接管1 1个。个。要求选用恰当的水泵。要求选用恰当

23、的水泵。(1)(1)先选定管道直径先选定管道直径24dqAqVV由由Vqd4得得其中其中sqV/m0244. 03600883 一般取吸水管中流速一般取吸水管中流速1=1.0m/s，则吸水管径则吸水管径m176. 010244. 04411Vqd出水管中流速出水管中流速2=1.8m/s，则出水管径则出水管径m131. 08 . 10244. 04422Vqd 根据钢管实际情况选定根据钢管实际情况选定d1=200mm，d2=150mm，从而有，从而有)m/s(777. 02 . 00244. 0442211dqV)m/s(381. 115. 00244. 0442222dqV(2)(2)水泵所需

24、扬程水泵所需扬程1 1）吸水管水头损失可分为沿程阻力损失和局部阻力损失两部）吸水管水头损失可分为沿程阻力损失和局部阻力损失两部分。查得局部损失系数如下。分。查得局部损失系数如下。 吸水底阀吸水底阀=7.5，90弯头弯头=0.9，锥形渐缩管锥形渐缩管=0.04。吸水管水头损失吸水管水头损失)m(31. 081. 92777. 0)04. 09 . 05 . 7(2 . 014018. 0222212111111ggdlhhhf2 2）出水管水头损失也分为沿程和局部损失两部分。查得局部）出水管水头损失也分为沿程和局部损失两部分。查得局部损失系数如下。损失系数如下。 闸板阀闸板阀=0.10，止回阀止

25、回阀=2.50 ，锥形渐扩管锥形渐扩管=0.05。出水管水头损失为出水管水头损失为)m(69. 181. 92381. 1)05. 069 . 050. 210. 0(150. 078018. 0222222222222ggdlhhhf3 3）水泵所需扬程）水泵所需扬程)m(4569. 131. 0)403()(21hhHHHpg(3)(3)水泵选型水泵选型 考虑一定的裕量，所需水泵扬程为：考虑一定的裕量，所需水泵扬程为： 1.081.08H=1.08=1.0845=48.6 m45=48.6 m流量为流量为:1.13:1.13qV=1.13=1.1388=99.44m88=99.44m3 3

26、h h。 在单级离心泵系列型谱图上查得在单级离心泵系列型谱图上查得100-65-200100-65-200，如用，如用ISl00-65-200l00-65-200型水泵，则最佳工况点型水泵，则最佳工况点 H=50m=50m，qv=100m=100m3 3h h，n=2900r=2900rminmin，=76=76， N=17.9kW=17.9kW，NT=22 kW=22 kW，Hs=6.4m(=6.4m(此处可能是此处可能是H Hsmaxsmax？ ）。）。 )234(22SAgsSHHgcH)m(44. 34 . 0381. 92844. 0222SAgsSHHgcH因为因为关于关于N=17

27、.9kW=17.9kW，NT=22 kW=22 kW)54(1000HqgNVe由由)kW(625.133600100050100100081. 91000HqgNVe)kW(93.1776. 0625.13eNN水泵轴功率水泵轴功率选用电机时应考虑一定的余量，通常余量系数选用电机时应考虑一定的余量，通常余量系数1.051.2则电机功率应为则电机功率应为1.15N=1.15*17.93=20.62KW。电机系列中最接近的功率为电机系列中最接近的功率为22KW，则，则NT=22 kW=22 kW。如用如用IBl00-65-200l00-65-200型水泵，则型水泵，则 H=50m=50m，qv=

28、100m=100m3 3h h， n= 2900r= 2900rminmin， =78=78， N=17.5kW=17.5kW，NT=22kW=22kW， Hsmax=6.8 m=6.8 m，NPSHr=3.6 m=3.6 m。 相比之下，相比之下，IB泵稍佳，因为效率高泵稍佳，因为效率高2 2，价格便宜。，价格便宜。说明：效率、说明：效率、Hsmax 、NPSHr等在有的型谱图上是查不到的，等在有的型谱图上是查不到的，具体还需要查每个泵的特性曲线。具体还需要查每个泵的特性曲线。(4)(4)吸程校核吸程校核 用用qv=100m=100m3 3h h校核吸程校核吸程)m/s(844. 03600

29、2 . 0100442211dqV)m(40. 081. 92884. 0)04. 09 . 05 . 7(2 . 014018. 0222212111111ggdlhhhf)m(44.340.081.92884.0322121hgHHgs Hs远小于远小于Hsmax此泵能正常工作。此泵能正常工作。例例2 2 已知某化工厂所选的离心泵的性能为已知某化工厂所选的离心泵的性能为qV(m3/h) H(m) NPSHr(m) 120 87 3.8 200 80 4.2 240 72 5.0 为它设计的吸入装置是储水池至泵的高度为它设计的吸入装置是储水池至泵的高度4m4m，吸入管径，吸入管径250mm2

30、50mm，管长，管长12 m12 m，其中有带滤网底阀，其中有带滤网底阀1 1个，闸板阀个，闸板阀1 1个，个，9090弯管弯管3 3个，锥形渐缩过渡接管个，锥形渐缩过渡接管1 1个。个。 该泵的使用流量范围在该泵的使用流量范围在200220m m3 3h h，试问该泵在使用时是否发生汽蚀，试问该泵在使用时是否发生汽蚀? ?如果发生汽如果发生汽蚀，建议用户对吸入装置的设计应做什么改进，方可使其避蚀，建议用户对吸入装置的设计应做什么改进，方可使其避免发生汽蚀免发生汽蚀?(?(当地的大气压头为当地的大气压头为9.33m H9.33m H2 2O O，1515C清水的饱清水的饱和蒸汽压为和蒸汽压为1

31、.7kPa)1.7kPa)解解: 选择最大流量选择最大流量220m220m3 3h h工况作计算，因为最大流量工工况作计算，因为最大流量工况下的况下的NPSHa 最小，而最小，而NPSHr最大。如果该工况下不发最大。如果该工况下不发生汽蚀，则在比它小的流量工况下工作更不会发生汽蚀。生汽蚀，则在比它小的流量工况下工作更不会发生汽蚀。（流量大则管路流速大，压力变小流量大则管路流速大，压力变小）（1 1）计算管路流速）计算管路流速)m/s(245. 125. 036002204422dqV（2 2）计算水力损失）计算水力损失 由上例知管路沿程阻力系数由上例知管路沿程阻力系数=O.018=O.018，

32、局部阻力系数如下：，局部阻力系数如下：带滤网底阀带滤网底阀=7.5，闸板阀闸板阀=0.9， 90弯头弯头=0.9，锥形渐缩过锥形渐缩过渡接管渡接管=0.04。)m(95. 081. 92245. 1)04. 039 . 09 . 05 . 725. 012018. 0(222gdlH（3 3）计算有效汽蚀余量）计算有效汽蚀余量)174(NPSHSAgVAaHHgpgp)m(21. 495. 04100081. 9170033. 9NPSHSAgVAaHHgpgp（4 4）判断是否存在汽蚀）判断是否存在汽蚀 根据已知条件做线性插值，在根据已知条件做线性插值，在qV=220m=220m3 3h h

33、工况下工况下 NPSHr=4.6 m=4.6 m，则，则NPSHa 小于小于NPSHr， 泵在泵在qV= 220m= 220m3 3h h时发生汽蚀。时发生汽蚀。（5 5）改进措施）改进措施NPSHa由由4.21米变为米变为5.21米米,大于大于4.6米米,不会发不会发生汽蚀生汽蚀.将储水池到泵的高度由将储水池到泵的高度由4 4米改为米改为3 3米。米。一般无缝钢管的标准系列管径：一般无缝钢管的标准系列管径：50、75（80）、）、100、125、150、200、250、300、350、400、450、500、600（毫米）（毫米） 在没有各部件局部阻力系数时，可用等值管路长度近在没有各部件局

34、部阻力系数时，可用等值管路长度近似计算，常见管件的等值长度见下表。似计算，常见管件的等值长度见下表。(等值单位等值单位:米米)补充内容补充内容管件管件名称名称管件直径（毫米）管件直径（毫米）50100150200250300350400500600焊接弯头焊接弯头4.0812.016.020.024.028.0324048全开闸门全开闸门0.51.11.52.02.53.03.54.15.06.0三通三通5.0101520.02530.035405060止回阀止回阀254075100125150175200250300常用管件等值长度表（补常用管件等值长度表（补1）旧钢管沿程阻力系数旧钢管沿程

35、阻力系数数值表（补数值表（补2）直径米直径米0.10.150.200.250.300.400.500.042 0.037 0.034 0.032 0.030 0.028 0.025钢管沿程阻力系数钢管沿程阻力系数数值参考值见下表数值参考值见下表. 因为钢管用过一段时间后，其内表面由于摩损、腐蚀因为钢管用过一段时间后，其内表面由于摩损、腐蚀结垢等原因光洁度要下降，所以用旧钢管的数值对选泵更结垢等原因光洁度要下降，所以用旧钢管的数值对选泵更可靠。可靠。例题（补例题（补1 1） 某选煤厂浓缩机澄清后的溢流用某选煤厂浓缩机澄清后的溢流用水泵扬到主厂房顶部循环水箱内。已知扬水量水泵扬到主厂房顶部循环水箱

36、内。已知扬水量为为280280米米3 3/ /时，管路输水几何高度为时，管路输水几何高度为3535米，管路米，管路直线长度为直线长度为100100米，管道系统中有止回阀一个，米，管道系统中有止回阀一个，闸门闸门2 2个，弯头个，弯头3 3个，三通个，三通2 2个；水的密度个；水的密度1020kg/m1020kg/m3 3。试进行管路初步计算并进行泵的选。试进行管路初步计算并进行泵的选型参数计算。型参数计算。解：解：（1 1）计算流量）计算流量)/sm(078. 03600/2803Vq（2 2）计算管径）计算管径Vqd4此时没有流速数据，选煤厂水管此时没有流速数据，选煤厂水管常用管道流速为常用

37、管道流速为1 12米米/秒，取流秒，取流速为速为1.8米米/秒。秒。)m(235. 08 . 1078. 044Vqd取取d=250mm的标准无缝管，的标准无缝管，=0.032=0.032。（3 3）计算实际流速）计算实际流速)m/s(59. 1250. 04078. 0422dqV（4 4）计算管路压头损失）计算管路压头损失1 1）计算管件等值长度（根据等值长度表）计算管件等值长度（根据等值长度表） 弯头弯头3 3个等值长度个等值长度6060米，闸门米，闸门2 2个等值长度个等值长度5 5米米, ,止止回阀一个等值长度回阀一个等值长度125125米米, ,三通三通2 2个等值长度个等值长度5

38、050米。管米。管件总等值长度为件总等值长度为240240米。米。2 2）计算管路水力长度）计算管路水力长度)m(340240100l3 3）计算管路压头损失）计算管路压头损失)m(61. 581. 9259. 125. 0340032. 0222gdlh（5 5）计算管路总扬程）计算管路总扬程)m(61.4061. 5351hHH（6 6）初步计算电机功率）初步计算电机功率)kW(70.31100061.40078. 0102081. 91000HqgNVe有效功率为有效功率为通常泵的效率可初定通常泵的效率可初定=0.700.70则泵的轴功率为则泵的轴功率为)kW(30.4570. 070.

39、31eNN)kW(01.5215. 13 .45kNNT通常电机应有一定的储备功率通常电机应有一定的储备功率, ,取系数为取系数为1.151.15套用电机系列套用电机系列, ,电机额定功率为电机额定功率为55KW55KW。 以上计算为电机与水泵采用联轴器时的计算，若用皮以上计算为电机与水泵采用联轴器时的计算，若用皮带轮传动还应考虑传动效率。以上计算完毕后可进行泵的带轮传动还应考虑传动效率。以上计算完毕后可进行泵的选型，待选型完毕后还要进行校验计算。选型，待选型完毕后还要进行校验计算。选煤厂介质泵的初步计算选煤厂介质泵的初步计算 选煤厂介质泵的计算与清水泵的计算原理是一样的，选煤厂介质泵的计算与

40、清水泵的计算原理是一样的，只是要考虑介质黏度与输送颗粒的临界流速。只是要考虑介质黏度与输送颗粒的临界流速。 由于的黏度使介质流经通流部件时的阻力损失要比清由于的黏度使介质流经通流部件时的阻力损失要比清水大，即其沿程损失系数和局部损失系数要大，根据相关水大，即其沿程损失系数和局部损失系数要大，根据相关资料资料jjjj j- -介质沿程阻力系数，介质沿程阻力系数，j -介质局部阻力系数，介质局部阻力系数， j-介质比重介质比重 管路的临界流速是指使介质中颗粒不产生沉降的流速，管路的临界流速是指使介质中颗粒不产生沉降的流速，临界流速与介质中颗粒物料的直径、介质的浓度有关。临界流速与介质中颗粒物料的直

41、径、介质的浓度有关。 通常先计算管路的临界管径，再根据临界管径计算临通常先计算管路的临界管径，再根据临界管径计算临界流速。界流速。 临界管径可按下面的经验公式计算。临界管径可按下面的经验公式计算。）补 1()43. 31 (157. 0475. 02crcrPDDQ 上式适合平均粒度小于上式适合平均粒度小于0.07mm的场合。的场合。）补2()48. 21 (2 . 0432crcrDPDQ）补3()36.135.0(67.0322crcrPDDQ）补4(4 . 0)36. 135. 0(67. 0322mcrcrdPDDQ）补5(5 . 1)36. 13 . 0(28. 14322mcrcr

42、dPDDQ 以上各式中，以上各式中，Q为计算流量（立方米为计算流量（立方米/秒），秒），Dcr 临界管径（米），临界管径（米），P矿浆固液重量比（矿浆固液重量比（%）。）。矿浆中固体物料密度校正系数，固体物料密度小于矿浆中固体物料密度校正系数，固体物料密度小于2.7时时为为1。dm颗粒平均直径（毫米）。颗粒平均直径（毫米）。 以上各式，补以上各式，补-2适合平均粒度适合平均粒度0.07-0.15毫米，补毫米，补-3适合平均粒度适合平均粒度0.15-0.4毫米，补毫米，补-4适合粒度适合粒度0.4-1.5毫米，毫米，补补-5适合粒度大于适合粒度大于1.5毫米。毫米。固体物料密度大于固体物料密度大

43、于2.72.7时，时， 可按下式计算可按下式计算)5.1(7.11)5.1(7.11mgmgdd临界流速计算临界流速计算根据临界管径，用下式计算临界流速：根据临界管径，用下式计算临界流速：2785. 0crcrDQV 通常可不用计算临界流速，管道流速在通常可不用计算临界流速，管道流速在2323米米/ /秒时即可秒时即可满足要求，过高会加剧管路磨损。满足要求，过高会加剧管路磨损。选泵的几个要点选泵的几个要点：（1 1）出口管径的合理选择）出口管径的合理选择 出口管径的公称直径出口管径的公称直径应和泵的出口管径相同或略大，并保证管径内流应和泵的出口管径相同或略大，并保证管径内流速介于速介于2 23

44、 3米米/ /秒之间。秒之间。（2 2）泵转速的合理选择）泵转速的合理选择 泵的转速一般在泵的转速一般在590590730730转转/ /分。分。（3 3）泵的叶轮流道合理选择。）泵的叶轮流道合理选择。（4 4）倒灌高度）倒灌高度 介质桶内液面与泵入口应保持介质桶内液面与泵入口应保持2 24.54.5米高差。米高差。（5 5）旋流器入口压力应折算。）旋流器入口压力应折算。例题（补例题（补2 2）某选煤厂三产品重介旋流器的额定某选煤厂三产品重介旋流器的额定矿浆循环量为矿浆循环量为600m600m3 3/h/h，入口压力为，入口压力为0.25MPa0.25MPa。已知合格介质泵为压入式给料，自泵出口至旋已知合格介质泵为压入式给料，自泵出口至旋流器介质入口高差为流器介质入口高差为12.4m12.4m，管路总长度为，管路总长度为18.5m18.5m，管道系统中有闸门，管道系统中有闸门2 2个，弯头个，弯头3 3个，三通个，三通1 1个，渐缩管一个（局部损失系数个，渐缩管一个（局部损失系数0.