第三章流体输送(流体力学)

1、1第三章 流体输送设备2主要内容 2.1 离心泵 2.2 其他类型液体输送机械 2.3 气体输送和压缩机械3本章要求 重点掌握离心泵的结构、工作原理-正确的安装和使用及工作点的调节； 了解往复泵的工作原理和流量调节的方法 了解离心风机的主要性能指标及正确的安装和使用。4低压 高压 低处 高处 近处 远处流体物性不同操作条件各异 对于这些情况，都必须通过向流体提供机械能的方法来实现。向流体提供机械能的设备称为流体输送机械。生产过程中的流体输送一般有以下几种情况： 概述5概述流体输送机械的作用：流体输送机械的作用：供料点供料点需料点，列柏努利方程式，有：需料点，列柏努利方程式，有：fHgugpzH

2、22流体的动能流体的动能， 或位能或位能，静压能，静压能， 克服沿程阻力，克服沿程阻力，或兼而有之或兼而有之 对流体做功，使流体对流体做功，使流体E, 结果结果:J/N6概述l 满足工艺上对流量和能量的要求。满足工艺上对流量和能量的要求。l结构简单结构简单,重量轻重量轻,投资费用低。投资费用低。l运行可靠运行可靠,操作效率高操作效率高,日常操作费用低。日常操作费用低。l能适应被输送流体的特性能适应被输送流体的特性,其中包括粘性、腐蚀其中包括粘性、腐蚀 性、毒性、可燃性及爆炸性、含固体杂质等。性、毒性、可燃性及爆炸性、含固体杂质等。对输送机械的基本要求对输送机械的基本要求:7概述流体输送设备分类

3、：流体输送设备分类： 输送液体泵(pumps) 输送气体通风机、鼓风机、压缩机 及真空泵 按流体类型按工作原理动力式：借助于高速旋转的叶轮使流体获得能量。（特点：使流体获得速度特点：使流体获得速度）包括离心式、轴流式输送机械容积式：利用活塞或转子的挤压使流体升压以获得能量。（特点：机械内部的工作容积不特点：机械内部的工作容积不断发生变化断发生变化）包括往复式、旋转式输送机械流体作用式：依靠能量转换原理以实现输送流体任务。如喷射泵82.1 2.1 离心泵离心泵 2.1.1 2.1.1 离心泵的结构和工作原理离心泵的结构和工作原理 2.1.2 2.1.2 离心泵的主要性能参数和特性曲线离心泵的主要

4、性能参数和特性曲线 2.1.3 2.1.3 离心泵的气蚀现象和允许安装高度离心泵的气蚀现象和允许安装高度 2.1.4 2.1.4 离心泵的工作点和流量调节离心泵的工作点和流量调节 2.1.5 2.1.5 离心泵的类型、选择和应用离心泵的类型、选择和应用9特点：特点：泵的流量与压头灵活可调、输液泵的流量与压头灵活可调、输液量稳定且适用介质范围很广。量稳定且适用介质范围很广。101. 离心泵的工作原理111.离心泵的工作原理121. 离心泵的工作原理思考：思考：流体在泵内都获得了哪几种能量？流体在泵内都获得了哪几种能量？ 其中哪种能量占主导地位？其中哪种能量占主导地位？思考：思考：泵启动前为什么要

5、灌满液体？泵启动前为什么要灌满液体？13 (a) (a) 排出阶段排出阶段 叶轮旋转(产生离心力，使液体获得能量）流体流入涡壳(动能静压能) 流向输出管路。(b) (b) 吸入阶段吸入阶段 液体自叶轮中心甩向外缘 叶轮中心形成低压区 贮槽液面与泵入口形成压差液体吸入泵内。 叶轮中部低压叶轮中部低压液体吸入液体吸入灌泵灌泵 叶轮高叶轮高速旋转速旋转 离心作用离心作用 静压能和动能静压能和动能 叶轮叶轮外缘外缘 流道扩大流道扩大 动能动能 静压能静压能 液体排出液体排出 排液过程排液过程 吸液过程吸液过程 泵壳泵壳 141. 离心泵的工作原理泵启动前泵启动前空气未排尽空气未排尽或运转中有或运转中有

6、空气漏入空气漏入，使泵内，使泵内流体流体平均密度下降平均密度下降，导致叶轮进、出口，导致叶轮进、出口压差减小压差减小。或者当与泵相连的出口管路系统势压头一定时，会或者当与泵相连的出口管路系统势压头一定时，会使泵入口处的真空度减小、吸入流量下降。严重时使泵入口处的真空度减小、吸入流量下降。严重时泵将无法吸上液体。泵将无法吸上液体。解决方法解决方法：离心泵工作时、尤其是启动时一定要保：离心泵工作时、尤其是启动时一定要保证液体连续的条件。可采用设置底阀、启动前灌泵证液体连续的条件。可采用设置底阀、启动前灌泵（pump priming）、使泵的安装位置低于吸入液面）、使泵的安装位置低于吸入液面等措施。

7、等措施。 气缚现象（气缚现象（airbound）15装设底阀装设底阀( (单向阀单向阀)()(止逆阀止逆阀) )161.1.基本结构基本结构固定的泵壳固定的泵壳（VoluteVolute）旋转的叶轮旋转的叶轮(impeller(impeller)2. 离心泵的主要部件172. 离心泵的主要部件181.1.叶轮叶轮作用作用结构结构 前弯叶片、前弯叶片、后弯叶片后弯叶片、径向叶片、径向叶片类型类型 开式、半闭式和闭式开式、半闭式和闭式单吸式和双吸式单吸式和双吸式吸入方式吸入方式 传递能量传递能量2. 离心泵的主要部件1920双吸式：双吸式： 吸液量大吸液量大无轴向推力无轴向推力双吸双吸单吸单吸21

8、2. 离心泵的主要部件1) 叶轮（叶轮（Impeller）：）：思考：思考：哪种叶轮的输送效率最高？哪种叶轮的输送效率最高？闭式叶轮的内漏较弱些，敞式叶闭式叶轮的内漏较弱些，敞式叶轮的最大。轮的最大。但敞式叶轮和半闭式叶轮不易发但敞式叶轮和半闭式叶轮不易发生堵塞现象生堵塞现象将输入的轴功提供给液体。叶轮上装有将输入的轴功提供给液体。叶轮上装有若干片叶片（通常若干片叶片（通常68片）。片）。敞式、敞式、半敞式半敞式闭式闭式222. 离心泵的主要部件叶轮轴向力问题：叶轮轴向力问题：因吸排液口压力不等也使因吸排液口压力不等也使并非完全对称的叶轮两侧并非完全对称的叶轮两侧所受液体压力不等，从而所受液体

9、压力不等，从而产生了轴向力。产生了轴向力。叶轮轴向叶轮轴向力将导致轴及叶轮的窜动力将导致轴及叶轮的窜动和叶轮与泵壳的相互研磨。和叶轮与泵壳的相互研磨。解决办法：对闭式解决办法：对闭式和半闭式叶轮和半闭式叶轮，在，在后盖板开有若干个后盖板开有若干个平衡小孔平衡小孔，抵消一，抵消一部分轴向推力。部分轴向推力。轴向力轴向力232. 离心泵的主要部件 单吸式单吸式 双吸式双吸式叶轮的吸液方式：叶轮的吸液方式：单吸式单吸式双吸式双吸式242. 离心泵的主要部件2) 泵壳（泵壳（Volute）思考：泵壳的主要作用是什么？（1）汇集液体，并导出液体；）汇集液体，并导出液体；（2）能量转换装置：将部分动）能量

10、转换装置：将部分动 能转变成静压能能转变成静压能泵体的外壳，包围叶轮截面积逐渐扩大的蜗牛壳形通道252. 离心泵的主要部件3） 导轮导轮（1）减小冲击能量损失）减小冲击能量损失（2）转能装置：流道逐）转能装置：流道逐 渐扩大，一部分动能转变渐扩大，一部分动能转变成静压能。成静压能。 思考：导轮的主要作用是什么？未装导轮未装导轮装导轮装导轮安装在叶轮之前，并随之同步转动264） 轴封装置 机机械械密密封封填填料料密密封封减少泵内高压液减少泵内高压液体外流，防止空体外流，防止空气侵入泵内。气侵入泵内。填料不能压得过紧，也不能压得过松，应以压盖调节到有液体成滴状向外渗透。常用填料为浸透石墨或黄油的棉

11、织物或石棉。272.1 离心泵 2.1.1 离心泵的工作原理和主要部件 2.1.2离心泵的主要性能参数和特性曲线离心泵的主要性能参数和特性曲线282B31型离心泵铭牌上标注的参数型离心泵铭牌上标注的参数(1)(1)流量流量( (Q):):单位时间由泵排到管路的液体体积，单位时间由泵排到管路的液体体积， m3/s 。常用单位为。常用单位为L/s或或m m3 3/h /h Q与泵的结构、尺寸、转速等有关与泵的结构、尺寸、转速等有关 ，实际流量还与实际流量还与管路特性有关。管路特性有关。 1. 性能参数29(2)(2)扬程或压头扬程或压头( (H):):供给供给1N1N液体的有效机械能，液体的有效机

12、械能，m m H与泵的结构、转速和流量有关与泵的结构、转速和流量有关 扬程扬程与与升扬高度升扬高度的区别：的区别：212222211122 fHgugPZHgugPZ 21212212122 fHguugPPZZH 升扬高度升扬高度1. 性能参数30(4)(4)轴功率轴功率( (N):):泵轴所需的功率，泵轴所需的功率，W W (3)(3)有效功率有效功率( (Ne e):):液体由泵获得的能量，液体由泵获得的能量，W W HgQWeWNs eeNN NNe1. 性能参数31能量损失：能量损失：容积损失容积损失 漏液；漏液；机械损失机械损失 机械摩擦；机械摩擦；水力损失水力损失 液体摩擦及局部

13、阻力；液体摩擦及局部阻力；(5)(5)效率效率( ():):无无因因次次,%100 NNe HgQNNe小型泵的效率一般为小型泵的效率一般为50-7050-70，大型泵的效率可达，大型泵的效率可达9090左右左右 1. 性能参数 100%32与效率与效率 有关的各种能量损失有关的各种能量损失：（1）容积损失：内内漏漏（2）水力损失：环环流流损损失失、摩摩擦擦损损失失、冲冲击击损损失失（3）机械损失：泵轴与轴承、密封圈等机械部件之间的摩擦泵轴与轴承、密封圈等机械部件之间的摩擦小型水泵： 一般为5070%大型泵： 可达 90%以上NNe机 械损失容 积损失水 力损失33 实验测定实验测定泵性能实验

14、装置示意图2. 特性曲线HQNQQ厂家实验测定产品说明书20C清水34l流量流量Q 流量计流量计l扬程扬程H212222211122 fHgugpZHgugpZ 2. 特性曲线35l轴功率轴功率N 马达天平马达天平l效率效率( ():):量纲无,%100NQgHNNe2. 特性曲线36hmQ/,3mH,NQH 离心泵特性曲线38说明：HQ曲线，Q，H。 Q很小时可能例外NQ曲线： Q，N 。大流量大电机关闭出口阀启动泵，启动电流最小 设计点 Q高效区思考：思考：离心泵启动时均关闭出口阀门，离心泵启动时均关闭出口阀门，whywhy？Q曲线 ：小Q ， ；大Q ， 。 max泵的铭牌与max对应的

15、性能参数选型时 max39QN Q离心泵的特性曲线图离心泵的特性曲线图Q最高效率点最高效率点（设计点）（设计点）高效区：高效区：最高效最高效率率9292%左右，泵左右，泵应尽可能在此范应尽可能在此范围工作。围工作。40例3-1 P76用20清水测定一台离心泵的性能参数，实验测得流量10 m3/h，泵出口处压力表的读数为167 kPa(表压)，泵入口处真空表的读数为21 kPa，轴功率为1. 09 kW。电动机的转速为2 900 r/min。真空表测压截面1 - 1与压力表测压截面2 -2的垂直距离为0. 5 m。若吸入管与排出管的管径相同，试求该泵的扬程解:在真空表测压截面1 - 1与压力表测

16、压截面2 -2间列伯努利方程，得 于是 式中：Z2-Z1=0.5m，清水20 = 998.2 kg/m3，u1=u2(吸入管与排出管管径相同)， (两截面间距很短，故忽略阻力损失)，于是泵的扬程为)21(222212112gH2fhpugZpugZghppuuZZHf)21(12212212g29)(0)21(fhmppZZH7 .1981. 91000998.2)21(1675 . 0g)(121243物物性性密度密度粘度粘度泵泵转速转速20%叶轮直径叶轮直径20%4. 离心泵性能的改变和换算444. 离心泵性能的改变和换算1）流体物性的影响）流体物性的影响（1）密度的影响）密度的影响对 H

17、Q 曲线、Q 曲线无影响， 但 gHQN ， 故，NQ 曲线上移。（2）黏度的影响）黏度的影响:当当 比比20清水的大时，清水的大时，H ，N ， 实验表明，当实验表明，当 20cSt(厘沲厘沲)时，时， 对特性曲对特性曲线的影响很小，可忽略不计。线的影响很小，可忽略不计。1厘沲厘沲=10-6m2/s20清水的粘度清水的粘度=1厘沲厘沲45 当转速当转速n变化不大时变化不大时（小（小于于20%），），4. 离心泵性能的改变和换算2）离心泵转速的影响）离心泵转速的影响2 nnHHnnQQ3 nnNN若若 不变，则不变，则思考：思考：若泵在原转速若泵在原转速n n下的特性曲线方程为下的特性曲线方程

18、为 则新转速则新转速n n 下泵的特性曲线方程表达式？下泵的特性曲线方程表达式？2BQAH NNe NgHQ 464. 离心泵性能的改变和换算2）离心泵转速的影响）离心泵转速的影响HnnHQnnQ 2222QnnBAHnn22QBnnAHH n 0 Qn 2BQAH泵在原转速泵在原转速n下的特性曲线方程下的特性曲线方程转速转速增大增大47若若 不变，则不变，则当叶轮直径因切割而变小时，若当叶轮直径因切割而变小时，若变化程度小于变化程度小于10%，则，则4. 离心泵性能的改变和换算3）离心泵叶轮直径的影响）离心泵叶轮直径的影响22222 DDHHDDQQ322 DDNN切割定律思考：思考：若泵在

19、原叶轮直径下的特性曲线方程为若泵在原叶轮直径下的特性曲线方程为 则叶轮切割后泵的特性曲线方程表达式？则叶轮切割后泵的特性曲线方程表达式？2BQAH482121nnQQ 2121 NN22121)(nnHH 32121 nnNN2121DDQQ 22121 DDHH32121 DDNN物物性性密度密度粘度粘度泵泵转速转速20%叶轮直径叶轮直径20%4. 离心泵性能的改变和换算492.1 2.1 离心泵离心泵 2.1.1 2.1.1 离心泵的结构和工作原理离心泵的结构和工作原理 2.1.2 2.1.2 离心泵的主要性能参数和特性曲线离心泵的主要性能参数和特性曲线 2.1.3 2.1.3 离心泵的气

20、蚀现象和允许安装高度离心泵的气蚀现象和允许安装高度50操作温度下操作温度下, ,液液体的饱和蒸汽压体的饱和蒸汽压vkpp当气化气化气泡气泡叶轮中部叶轮中部( (低压区低压区) )叶轮外缘叶轮外缘( (高压区高压区) )气泡气泡破裂破裂冲击冲击叶轮叶轮泵损害泵损害1.1.离心泵的气蚀现象离心泵的气蚀现象气蚀现象气蚀现象51 为避免汽蚀现象，安装为避免汽蚀现象，安装高度必须加以限制，即存在高度必须加以限制，即存在最大安装高度最大安装高度Hg,max。当当pkpv时，时，K处发生部分汽化现象，产生气泡，处发生部分汽化现象，产生气泡，l叶片表面产生蜂窝状腐蚀叶片表面产生蜂窝状腐蚀 ；l泵体震动，并发出

21、噪音；泵体震动，并发出噪音；l流量、压头、效率都明显下流量、压头、效率都明显下降；降；l严重时甚至吸不上液体。严重时甚至吸不上液体。被抛向外围被抛向外围凝结凝结局部真空局部真空压力升高压力升高周围液体高速冲向汽泡中心周围液体高速冲向汽泡中心 撞击叶片撞击叶片(水锤水锤)Hg11KK00p0气蚀现象气蚀现象52在0-0和k-k列柏努利方程：kfkkgHgugpHgugp 0220022 当Hg ，PkkfkkgHgugpHgp0202气蚀现象气蚀现象53防止措施防止措施：把离心泵安装在恰当的高度位置上，确保泵内压强最低点处的静压超过工作温度下被输送液体的饱和蒸汽压。气蚀现象气蚀现象542.2.泵

22、的允许安装高度泵的允许安装高度 gH10 ,2111200022 fHgugpZgugpZ 102110012 , fgHgugppZZH vkpp 允许吸上真空度允许吸上真空度( )( )sH 气蚀余量气蚀余量( )( )h 安装高度安装高度: : 液面到泵入口处的垂直距离液面到泵入口处的垂直距离( (H Hg g) )55(1)(1)允许吸上真空度允许吸上真空度( )( )：若：若sH10 ,212 fsgHguHH允许允许吸上真空度吸上真空度gppHs 1a 10 ,211a2 fgHgugppH a0 pp 56 Hs 越高，泵抗越高，泵抗“气蚀气蚀”性越好，性越好，Hg越高越高 Hs

23、与泵结构，流量，与泵结构，流量， 物性，大气压有关物性，大气压有关 sHQ10 ,212fsgHguHH57 泵工作点处的大气压与海拔高度有关。海拔高泵工作点处的大气压与海拔高度有关。海拔高度越高，大气压力就越低，泵的允许吸上真空度度越高，大气压力就越低，泵的允许吸上真空度就越小。就越小。 液体的饱和蒸气压与温度有关。被输送液体液体的饱和蒸气压与温度有关。被输送液体的温度越高，所对应的饱和蒸气压就越高，泵的的温度越高，所对应的饱和蒸气压就越高，泵的允许吸上真空度就越小。允许吸上真空度就越小。 注注 意意5810,- fvagHhgppH (2)(2)气蚀余量气蚀余量( )( )：由由 gpgu

24、gphv 2)(211 允允10211a2 ,fgHgugppH Hg11KK000p59 与泵的结构和尺寸有关与泵的结构和尺寸有关 越高，泵抗越高，泵抗“气蚀气蚀”性越差，性越差，Hg越低越低 hQ h 60 ;maxminmax)()(hHQs 和和时时的的应应取取 若若 , ,则用则用 替代替代 ；贮贮槽槽papp 0ap一般一般 ;m),15 . 0()( ggHH实实际际安装高度安装高度Hg小结：小结： 10,212fsgHguHH10,- fvagHhgppH 61 10 ,212 fsgHguHH10 , fvagHhgpgpH (3)(3)防止气蚀的措施防止气蚀的措施 10，f

25、H 入入口口处处不不装装阀阀门门吸吸入入管管径径吸吸入入管管长长Dl泵安装在液面以下泵安装在液面以下 对易汽化的液体，提高对易汽化的液体，提高贮贮槽槽p62例：用例：用3B33型水泵从敞口水槽抽水型水泵从敞口水槽抽水,槽内液面恒槽内液面恒定。输水量为定。输水量为4555m3/h,最大流量下吸入管路的最大流量下吸入管路的压头损失为压头损失为1m,液体在吸入管路的动压头可忽略。液体在吸入管路的动压头可忽略。计算计算:输送输送20oC水时泵的安装高度。水时泵的安装高度。已知已知SH6310,212 fsgHguHH以最大流量查得：以最大流量查得：OmH0 . 32SHm2103 gH0221 gu1

26、10 , fHmHg2)( 实实际际解：解：642.1 2.1 离心泵离心泵 2.1.1 2.1.1 离心泵的结构和工作原理离心泵的结构和工作原理 2.1.2 2.1.2 离心泵的主要性能参数和特性曲线离心泵的主要性能参数和特性曲线 2.1.3 2.1.3 离心泵的气蚀现象和允许安装高度离心泵的气蚀现象和允许安装高度 2.1.4 2.1.4 离心泵的工作点和流量调节离心泵的工作点和流量调节651.1.管路特性曲线管路特性曲线离心泵的工作点及流量调节离心泵的工作点及流量调节 21 ,22feHgugpZH21 ,2222211122feHgugpZHgugpZA21 ,22feHguAH1122

27、662BQAHe(管路特性方程)gudlHf2221 ,22d 4211gdlB1122SQu 67HeQe与管路布局有关与管路布局有关, , 与泵性能无关与泵性能无关HQ 泵的特性曲线泵的特性曲线说明说明: : 管路的特性曲线管路的特性曲线 H (m) He Qe Q (m3/h) HeQeHQ管路布置不同，管路布置不同， HeQe曲线不同曲线不同68工作点工作点2.2.泵的工作点泵的工作点H-泵所提供的压头泵所提供的压头He-泵所在管路所要求压头泵所在管路所要求压头Q -泵所提供的流量泵所提供的流量Qe -泵所在管路所要求流量泵所在管路所要求流量Q=Qe, H=He工作点：工作点：说明说明

28、供求供求一致一致 H (m) He Qe Q (m3/h) HeQeHQ工作点工作点 需要与可能的结合需要与可能的结合693.离心泵的流量调节：离心泵流量的调节就是改变泵的工作点。 改变管路特性曲线即改变离心泵出口管路上调节阀门开度改变管路特性曲线，灵活方便，耗能大； 改变泵的特性曲线改变泵转速或叶轮直径实质上是改变泵特性曲线，节能，投资大。 H (m ) He Qe Q (m3/h) HeQeHQ70(1)调节阀门调节阀门改变管路特性曲线改变管路特性曲线HeQe阀门关小：M M1开大：M M2阀门关小,流阻增大， 操作费高。当改变管路特性曲线时，当改变管路特性曲线时，工作点沿泵的特性曲线移动

29、。工作点沿泵的特性曲线移动。2BQAHe2221 ,2BQguHfH或HeQ或QeHQQM2QMQM171 转速增大：M M1减小：M M2 改变叶轮直径(2)调节泵的特性曲线调节泵的特性曲线HQ 改变转速当改变泵的特性曲线时，当改变泵的特性曲线时，工作点沿管路特性曲线移动。工作点沿管路特性曲线移动。QMQM2QM1HQH或HeQ或QeHeQe72例：例：n=2900r/min,离心泵特性曲线为离心泵特性曲线为H=25-5Q2，Q: m3/min，H:m,管路特性曲线为管路特性曲线为H=10+BQ2，求，求B=2.5时，工作点时，工作点QA及及HA； B=5时，工作点时，工作点QA及及HA；

30、阀门调节后多消耗的能量阀门调节后多消耗的能量解：解：Q=Qe, H=HeQA1.41 m3/min ，HA15m225 . 210525AAQQ 73Q=Qe, H=HeQA1.22 m3/min ，HA17.5m22510525AAQQ HQHe=10+2.5Qe2He=10+5Qe2HQQAQAHAHAmH7 .1322. 15 . 2102 mH8 . 37 .135 .17 H742.1 2.1 离心泵离心泵 2.1.1 2.1.1 离心泵的结构和工作原理离心泵的结构和工作原理 2.1.2 2.1.2 离心泵的主要性能参数和特性曲线离心泵的主要性能参数和特性曲线 2.1.3 2.1.3

31、 离心泵的气蚀现象和允许安装高度离心泵的气蚀现象和允许安装高度 2.1.4 2.1.4 离心泵的工作点和流量调节离心泵的工作点和流量调节 2.1.5 2.1.5 离心泵的类型、选择和应用离心泵的类型、选择和应用75离心泵离心泵 输液性质输液性质 水泵水泵耐腐蚀泵耐腐蚀泵油泵油泵杂质泵杂质泵吸液方式吸液方式 单吸泵单吸泵双吸泵双吸泵叶轮数目叶轮数目单级泵单级泵多级泵多级泵 压头高低压头高低 低压泵低压泵中压泵中压泵高压泵高压泵(H20m(H50m(H50m水柱水柱) )(H=2050m(H=2050m水柱水柱) )1. 1.离心泵的类型离心泵的类型76（1 1）水泵）水泵性质与水相似的液体性质与

32、水相似的液体B B型型(IS(IS型型)单级单吸悬臂式单级单吸悬臂式77H：5-125m，Q：6.3-400hm /378单级单吸离心泵单级单吸离心泵79D D型型多级泵多级泵压头较高压头较高H：14-351m，Q：10.8-850hm /3100D-67100D-673 3多级泵多级泵吸入口直径吸入口直径单级扬程单级扬程,m级数级数80多级离心泵多级离心泵81(2)(2)耐腐蚀泵耐腐蚀泵(F(F型型)酸、碱液等酸、碱液等l与被输送流体接触的材料全是耐腐蚀材料与被输送流体接触的材料全是耐腐蚀材料l密封要求高，一般采用机械密封。密封要求高，一般采用机械密封。HH灰口铸铁灰口铸铁浓硫酸浓硫酸BB铬

33、镍合金钢铬镍合金钢弱腐蚀性液体弱腐蚀性液体MM铬镍钼钛合金钢铬镍钼钛合金钢浓硝酸浓硝酸吸入口直径吸入口直径,mm,mm悬臂式耐腐蚀泵悬臂式耐腐蚀泵材料代号材料代号单端面轴封单端面轴封40FM1-2640FM1-26扬程扬程,m,m82耐腐蚀泵耐腐蚀泵(F(F型型) )83耐腐蚀铸件耐腐蚀铸件84(3)(3)油泵油泵(Y(Y型型)石油产品石油产品轴封严格、冷却良好轴封严格、冷却良好100Y-120100Y-1202 2吸入口直径吸入口直径,mm,mm单吸油泵单吸油泵单级扬程单级扬程级数级数YSYS双吸油泵双吸油泵(4)(4)杂质泵杂质泵(P(P型型)悬浮液和稠浆液悬浮液和稠浆液叶片少、流道宽叶片

34、少、流道宽( (开式或半闭式开式或半闭式) )85污水杂质泵污水杂质泵862.2.离心泵的选用离心泵的选用(1)(1)液体性质液体性质泵的类型；泵的类型；(2)(2)确定流量确定流量( (Qe) )和压头和压头( (He) )(4)(4)核算轴功率。核算轴功率。(3)(3)确定泵的型号，列出主要性能参数确定泵的型号，列出主要性能参数87例：某等径输水管路系统要求压头为例：某等径输水管路系统要求压头为18m，流，流量为量为80m3/h, 试选择离心泵试选择离心泵,并求该泵实际运行并求该泵实际运行时所需轴功率及因阀门调节流量而多消耗的轴时所需轴功率及因阀门调节流量而多消耗的轴功率。功率。 解：解：

35、(1)(1)选用选用ISIS型水泵型水泵 hm803 eQ已知已知 (2)(2)确定确定Qe和和He eHm1888m18hm803 eeHQ9查附录(3)(3)确定泵的型号确定泵的型号minr290012580100IS转速转速型水泵，型水泵，选选 于附录于附录9(p447)9(p447)查得该泵主要性能如下：查得该泵主要性能如下：n=2900r/min，Q=100m3/h，H=20m， N=7.0kW，=78%操作时流量为操作时流量为8080m3/h，为了达到要求的输水量，为了达到要求的输水量，应改变管路特性曲线，故要用阀门调节流量。操应改变管路特性曲线，故要用阀门调节流量。操作时，可关小

36、阀门，增加管路的压头损失。实际作时，可关小阀门，增加管路的压头损失。实际操作时的压头应由工作点来确定。操作时的压头应由工作点来确定。89m2 . 3182 .21 HkW905. 0W905 77. 0360081. 91000802 . 3 gHQNm3/h由泵的特性曲线查得：由泵的特性曲线查得：Q=80m3/h时，时，H=21.2m90安装高度安装高度Hg 启动前灌液启动前灌液启动前关闭出口阀启动前关闭出口阀停泵前关闭出口阀停泵前关闭出口阀冬天停泵应排尽液体冬天停泵应排尽液体泵的安装和操作泵的安装和操作防气蚀防气蚀；防气缚；防气缚；N= =Nminmin；防倒冲使叶轮受损防倒冲使叶轮受损

37、；防冻裂。防冻裂。91主要内容 2.1 离心泵 2.2 其他类型液体输送机械其他类型液体输送机械 2.3 气体输送和压缩机械92(1)(1)单动泵：单动泵：结构：结构：原理原理吸液吸液排液排液缺点：排液量不连续不均匀泵缸；活塞；活塞杆；泵缸；活塞；活塞杆；吸入阀、排出阀吸入阀、排出阀 往复泵（往复泵（Reciprocating pump）93(3)(3)三联泵三联泵 排液较均匀排液较均匀(2)(2)双动泵：双动泵：943）往复泵的特性l流量与管路特性和压头无关，由活塞扫过的体积决流量与管路特性和压头无关，由活塞扫过的体积决定定，Q仅与活塞面积仅与活塞面积、冲程、往复频率有关。、冲程、往复频率有

38、关。60ASnV260SnAaV单缸单动泵单缸单动泵 单缸双动泵单缸双动泵 理论平理论平均流量均流量活塞活塞面积面积活塞活塞冲程冲程活塞往活塞往复频率复频率活塞杆截面积活塞杆截面积953）往复泵的特性l流量调节不可用出口阀门调节流量调节不可用出口阀门调节数数改改变变活活塞塞行行程程或或往往复复次次旁旁路路调调节节流流量量调调节节方方法法96 H 0 Q 由于受泵的部件机械强由于受泵的部件机械强度和原动机功率的限制，泵度和原动机功率的限制，泵的扬程不可能无限增大。的扬程不可能无限增大。 压头越大，漏损越大。压头越大，漏损越大。3）往复泵的特性l 压头取决于管路特性压头取决于管路特性工作点工作点l

39、 属于属于正位移泵正位移泵，即流量与管路特性曲线无关，即流量与管路特性曲线无关 往复泵的送液能力取决于泵的几何尺寸和活塞的位移而与管路无关，往复泵的送液能力取决于泵的几何尺寸和活塞的位移而与管路无关，压头只与泵的结构和动力系统有关，这种特性称为正位移特性压头只与泵的结构和动力系统有关，这种特性称为正位移特性. . 泵的特泵的特性曲线性曲线管路特管路特性曲线性曲线97 与离心泵比较：l 具有自吸能力，不用灌泵；l 安装高度也受到限制；l 流量与压头无关；l 输液量不均匀，不连续；l 流量调节不可用出口阀调节；l 适用于小流量、高压头情况下输送高粘度液体；l 效率高，通常为7293%。98往复泵往

40、复泵993S2 系列高压往复泵XPB-90B型高压旋喷注浆泵型式：三缸单作用柱塞式柱塞直径：45mm柱塞行程：120mm工作压力：45MPa流量：46-103/min吸入管直径：2排除管直径：16-25mm电机功率：90KW电机型号：调速YCT 335-4C外形尺寸：3050X1800X1150mm100 计量泵计量泵(比例泵比例泵) 精确调控流量精确调控流量 P82P82计量泵又称比例泵，借助调节偏心轮的偏心距离，来改变柱塞的冲程而实现。101柱塞式计量泵柱塞式计量泵蠕动计量泵计量泵102齿轮泵齿轮泵(Gear pump) P83 螺杆螺杆泵泵 适用于高压头、高粘度输送 均为正位移泵流量调节

41、同往复泵103齿轮泵齿轮泵104德国SEEPEX螺杆泵) 105l小流量、高压头小流量、高压头, ,低粘度低粘度l启动前需灌满液启动前需灌满液l启动时全开出口阀启动时全开出口阀 旋涡泵旋涡泵(peripheral pump) P84106旋涡泵旋涡泵107主要内容 2.1 离心泵 2.2 其他类型液体输送机械 2.3 气体输送和压缩机械气体输送和压缩机械108气体输送设备气体输送设备一、设备特点一、设备特点1.1.大体积；大体积；2.2.高压头。高压头。可压缩性可压缩性 + + 低密度低密度二、分类：二、分类：进口出口pp出出口口p=00压缩比压缩比三、三、 风机与泵的主要区别风机与泵的主要区

42、别1. 1. 定义（概念）不同：定义（概念）不同：输送气体的称为风机，而输送液体的成为泵。2. 2. 分类方法不同：分类方法不同：风机可以按压缩比分类。3. 3. 作用不同：作用不同：风机除了可以输送外，还可以产生高压和真空。4. 4. 附属设备：附属设备：风机伴有冷却装置。110 一、离心通风机：一、离心通风机：2.2.结构：结构：1.1.出口风压出口风压低压：低压：1kPa1kPa中压：中压：1 13kPa3kPa高压高压: : 3 315kPakPa流道流道 中低压中低压: :矩形矩形高压高压: :圆形圆形叶片叶片低压低压: :平直平直中高压中高压: :前弯或后弯前弯或后弯( (常见常见

43、) )气体输送设备气体输送设备1113.3.性能参数：性能参数：风量风量( (Q) )以进口状态计以进口状态计,m,m3 3/s/s风压风压( (HT) )1m1m3 3气体所获能量气体所获能量, J/m, J/m3 3=Pa=Pa出进进出进出进出,222)()()(fThuuppgZZH2)(2出出进进出出进进风风静静止止upp ( (全全) )风压风压静风压静风压( (HP P) ) 动风压动风压(Hk) )(TQHNNe 轴功率轴功率( (NT) )和效率和效率( () )气体输送设备气体输送设备1124.4.特性曲线：特性曲线：试验介质为空气试验介质为空气2020、1atm1atm下测

44、定下测定3mkg2 . 1 5.5.选型：选型：所需风压所需风压( )( )TH0TH试验风压试验风压( )( )气体性质及气体性质及Q 和风和风量量选型选型气体输送设备气体输送设备113二、离心二、离心( (透平透平) )鼓风机：鼓风机：1.1.多级叶轮多级叶轮, ,但压缩比有限但压缩比有限; ;2.2.各级叶轮直径近同各级叶轮直径近同; ;3.3.选型同离心通风机。选型同离心通风机。三、离心三、离心( (透平透平) )压缩机：压缩机：1.1.级数多级数多, ,转速高转速高3.3.叶轮直径逐减。叶轮直径逐减。2.2.装有中间冷却器；装有中间冷却器；流量和压缩比均大；流量和压缩比均大；气体输送设备气体输送设备114四、四、罗茨鼓风机罗茨鼓风机1.1.风量与转速成正比风量与转速成正比; ;2.2.操作温度操作温度8585；定容式定容式3.3.出口需装稳压罐和安全阀。出口需装稳压罐和安全阀。五、液环压缩机五、液环压缩机( (纳氏纳氏泵泵):):1.1.适于腐蚀性气体适于腐蚀性气体; ;2.2.亦可用作真空泵。亦可用作真空泵。气体输送设备气体输送设备往复压缩机往复压缩机结构：结构：气缸、活塞、吸入和压出活门。气缸、活塞、吸入和压出活门。工作原理：工作原理：与往复泵相似，但因气体密度小、可压缩的