离心泵典型结构与工作原理演示文稿

离心泵典型结构与工作原理演示文稿当前第1页\共有59页\编于星期一\8点（优选）离心泵典型结构与工作原理当前第2页\共有59页\编于星期一\8点内容回顾

1.问答题1）什么是汽蚀？如何获得泵的临界汽蚀余量和允许汽蚀余量？2）提高离心泵抗汽蚀性能有哪些措施？2.判断题

1）有效汽蚀余量数值的大小与泵本身的结构尺寸有关，而与泵吸入装置的条件等无关，故又称其为泵吸入装置的有效汽蚀余量。（）2）提高离心泵抗汽蚀性能主要有两种措施，一种是改进泵本身的结构参数或结构型式，使泵具有尽可能小的必需汽蚀余量NPSHr；另一种是合理设计泵前装置及安装位置，使泵入口处具有足够大的有效汽蚀余量NPSHa，以防止发生汽蚀。（）当前第3页\共有59页\编于星期一\8点第二节 离心泵典型结构与工作原理离心泵的工作原理离心泵的分类离心泵典型结构和主要零部件离心泵命名方式离心泵的性能参数及基本方程有限叶片数对理论扬程的影响离心泵的各种损失菜单当前第4页\共有59页\编于星期一\8点1 离心泵的工作原理菜单底阀的作用?自吸(selfpriming)当前第5页\共有59页\编于星期一\8点需要强调指出的是:

若在离心泵启动前没有向泵壳内灌满被输送的液体，由于空气密度低，叶轮旋转后产生的离心力小，叶轮中心区不足以形成吸入贮槽内液体的低压，因而虽启动离心泵也不能输送液体。这表明离心泵无自吸能力，此现象称为气缚。（容积泵每次运行前是否需要灌泵？）吸入管路安装单向底阀是为了防止启动前灌入泵壳内的液体从泵壳内流出。空气从吸入管道进到泵壳中都会造成气缚。

当前第6页\共有59页\编于星期一\8点2 离心泵的分类按叶片安装方法可调叶片固定叶片按壳体剖分方式分段式中开式按泵体形式蜗壳泵筒式泵一些特殊结构的离心泵潜水泵液下泵管道泵自吸式泵屏蔽泵菜单当前第7页\共有59页\编于星期一\8点（高速）部分流泵-Partialemissionpump当前第8页\共有59页\编于星期一\8点3

离心泵典型结构和主要零部件典型结构主要零部件菜单当前第9页\共有59页\编于星期一\8点3.1 典型结构单级悬臂泵菜单当前第10页\共有59页\编于星期一\8点单级双吸泵菜单当前第11页\共有59页\编于星期一\8点多级泵菜单当前第12页\共有59页\编于星期一\8点立式泵菜单当前第13页\共有59页\编于星期一\8点3.2 主要零部件吸入室叶轮轴压出室密封装置轴向力平衡装置菜单当前第14页\共有59页\编于星期一\8点叶轮：作功部件结构型式： 闭式 输送不含杂质的液体，效率高；造价高 半开式 输送易于沉淀或含有固体颗粒的液体 开式 输送沙浆、污水、含纤维液体；效率低 叶片数可少到2-4片菜单当前第15页\共有59页\编于星期一\8点材料： 铸铁、青铜、钢叶轮在轴上的安装方式A：悬臂式叶轮固定发法B：搁置式叶轮固定法C：双面进水式叶轮固定法菜单悬臂式离心泵是否可以反转？当前第16页\共有59页\编于星期一\8点蜗壳与导叶：离心泵转能装置 蜗壳（螺旋形泵体）是单级泵转能装置，其形状应使流体流过的损失小，并且断面逐渐扩大菜单当前第17页\共有59页\编于星期一\8点导叶 多级泵采用导叶，末级之后采用蜗壳。导叶是使液体按规定方向流动，或使它的部分速度转化为压力能的具有叶片的零件。由正向导叶和反向导叶组成。菜单当前第18页\共有59页\编于星期一\8点密封内部泄漏外部泄漏内密封外密封菜单当前第19页\共有59页\编于星期一\8点内密封形式菜单Labyrinth当前第20页\共有59页\编于星期一\8点外密封形式填料密封

结构简单、易于制造； 用于普通水泵和一般化工泵； 效果较差； 泄漏量大，需经常更换填料。

1、填料箱体；2、填料；3、液封圈；4、填料压盖；5、底衬套菜单当前第21页\共有59页\编于星期一\8点机械密封：由垂直于主轴的两个光制的、精密的平面在弹性元件及密封液体压力的作用下相互紧帖并作相对运动而构成的动密封装置。效果好；使用寿命长；造价高。1、弹簧座；2、弹簧；3、动环；4、静环；5、动环密封圈；6、压盖；7、静环密封圈；8、防转销；9、紧定螺钉菜单当前第22页\共有59页\编于星期一\8点副叶轮密封 非接触式离心密封 输送高（低）温、易燃、易爆、强腐蚀且含颗粒 的液体菜单当前第23页\共有59页\编于星期一\8点轴向力平衡

单级 开平衡孔 平衡叶片 双吸叶轮 多级 卸荷盘 平衡盘 叶轮对称排列菜单当前第24页\共有59页\编于星期一\8点开平衡孔平衡叶片菜单当前第25页\共有59页\编于星期一\8点双吸叶轮卸荷盘菜单当前第26页\共有59页\编于星期一\8点平衡盘叶轮对称排列菜单当前第27页\共有59页\编于星期一\8点4离心泵的命名方式国产离心泵的系列化、通用化和标准化 按汉语拼音方案编制的，将离心泵按用途及输送液体性质分成水泵及专用泵。水泵输送水及粘度、化学性质和水相近的液体，专用泵指输送悬浮液及腐蚀性等液体用泵。编制方法一律采用大写汉语拼音及阿拉伯数字菜单当前第28页\共有59页\编于星期一\8点离心泵的命名当前第29页\共有59页\编于星期一\8点当前第30页\共有59页\编于星期一\8点当前第31页\共有59页\编于星期一\8点当前第32页\共有59页\编于星期一\8点当前第33页\共有59页\编于星期一\8点当前第34页\共有59页\编于星期一\8点当前第35页\共有59页\编于星期一\8点泵的国际标准（轴向吸入离心泵的标准）ISO-2858-型号，额定性能点和尺寸ISO3069-装机械密封和软填料的空腔尺寸ISO-3661-底座尺寸和安装尺寸我国已制定了与ISO等效的国家标准，全名为《悬臂式离心泵型式和基本参数》，并且按ISO设计了IH型化工泵IB型化工泵，它的型号由三部分组成，依次分别代表泵的吸入口直径、排出口直径和叶轮名义直径。如：IH80-50-250。菜单当前第36页\共有59页\编于星期一\8点5 离心泵性能参数和基本方程式离心泵性能参数离心泵基本方程菜单当前第37页\共有59页\编于星期一\8点5.1离心泵性能参数菜单当前第38页\共有59页\编于星期一\8点1） 与泵流量Q有关的其他流量参数

理论流量 单位时间内流入泵工作元件的液体量,用符号表示,单位为m3/s 规定流量 这是用户使用泵所要求的泵体积流量，也就是用户与设计部门合同上所规定的流量。

菜单当前第39页\共有59页\编于星期一\8点设计流量 设计单位为了适应生产与用户的要求，往往根据需要和可能确定设计泵所采用的流量，在设计和生产泵系列产品时尽可能满足社会需要。离心泵的流量是可变的，在离心泵铭牌上或样本中给出的流量是指额定流量，即离心泵在这一流量运行时效率最高。离心泵尺寸就是根据这一特定的设计流量设计的。

菜单当前第40页\共有59页\编于星期一\8点2）

与扬程H有关的其他扬程参数理论扬程 叶轮传递给单位质量液体的能量，用符号HT表示，单位为m。因为液体流过泵时要消耗一定的能量来克服流经泵时的阻力，所以泵扬程总是小于理论扬程。即 式中为单位质量液体从泵的入口到出口消耗在泵中的能量头，也就是液体在泵中流过时所受到的摩擦损失压头及收缩、扩大、冲击等局部损失压头之和。菜单当前第41页\共有59页\编于星期一\8点规定扬程 用户与设计单位在合同单上规定流量时所要求的扬程。设计扬程 设计单位在设计泵时采用的扬程。吸入扬程或吸入压头 吸液池液面到泵基准面之间的扬程。排出扬程或排出压头 泵基准面到排液面之间的扬程。菜单当前第42页\共有59页\编于星期一\8点3） 与功率有关的其他功率参数水力功率 单位时间内，叶轮给予液体的能量理论功率W液体密度kg/m3理论流量m3/s理论扬程m菜单当前第43页\共有59页\编于星期一\8点机械损失功率Pm

泵的各个运动部件机械摩擦损失耗费的功率。机械损失包括：泵轴在轴承内转动的摩擦损失；轴与轴封之间的摩擦损失；叶轮前后盖板和液体间发生的摩擦损失。机械损失功率Pm和水力功率之和为泵轴功率，即菜单当前第44页\共有59页\编于星期一\8点原动机输入功率 泵的原动机所接受的功率，考虑到原动机本身的效率，原动机输入功率应大于泵轴功率。原动机配用功率P 选用的原动机功率，W。 泵的轴功率是选配原动机功率的依据。原动机一般为电动机，因为考虑到电动机有超负荷的可能性，通常可按使用中最大流量下计算出来的轴功率，再考虑一个安全系数K作为所需电动机的功率，即原动机配用功率为：菜单当前第45页\共有59页\编于星期一\8点4） 与效率有关的其它效率参数容积效率 泵的流量与理论流量之比为容积效率，说明泵漏损的程度，即泵密封情况的好坏 对于离心泵，一般为96%~99%。水力效率 泵的扬程H与理论扬程HT之比，是衡量泵对流过它的液流阻力大小的指标 对于离心泵一般为80%~92%。菜单当前第46页\共有59页\编于星期一\8点机械效率 水力功率与轴功率之比，是衡量泵的运动部件机械摩擦损失大小的指标 因为泵效率 所以 即泵效率是容积效率、水力效率与机械效率的乘积，也就是说泵效率低于任何一个效率值。近代水泵的效率一般为70%~90%。菜单当前第47页\共有59页\编于星期一\8点菜单当前第48页\共有59页\编于星期一\8点5.2

离心泵基本方程叶轮几何形状及表示方法液流在叶轮中流动的速度三角形欧拉方程菜单当前第49页\共有59页\编于星期一\8点1） 叶轮几何形状及表示方法叶轮由前、后盖板和叶片组成，一般，盖板表面是回转曲面。叶片形式有：直叶片、单曲率叶片、双曲率叶片轴面投影平面投影菜单当前第50页\共有59页\编于星期一\8点2） 液流在流动时的速度三角形（理想叶轮、理想液体）泵叶轮中任意一点i的液流的三个速度为当前第51页\共有59页\编于星期一\8点3） 欧拉方程式-离心式机械基本方程式动量矩定理 由动量矩定理和能量守恒的推导，可得泵的理论扬程： 上式即为离心式机械的基本方程式-欧拉方程式。菜单当前第52页\共有59页\编于星期一\8点欧拉方程式的第二表达式 利用进出口速度三角形，可推导出：叶轮中离心力对单位质量液流作的功叶轮给出的理论扬程中有一部分是液流流过叶轮时相对速度的降低而获得液流流经叶轮前后动能头的增值菜单当前第53页\共有59页\编于星期一\8点4） 方程的物理意义指出的是叶轮与液体之间的能量转换关系，遵循能量转换与守恒定律；只要知道叶轮进出口的液体速度，即可计算出一千克流体与叶轮之间机械能转换的大小，而不管叶轮内部的流动情况；适用任何气体和液体；只需将等式右边各项的进出口符号调换以下，也适用于叶轮式的原动机如气轮机、燃气轮机等。菜单当前第54页\共有59页\编于星期一\8点由于泵的理论扬程与液流性质无关，所以一台离心泵，在同一个转速，同一个流量下工作时，不论输送什么液体，叶轮所给出的，用被输送的液柱高度表示的理论扬程是相同的。但由于各种液体重度不同，因此泵出口处的压力是不一样的。菜单当前第55页\共有59页\编于星期一\8点6

有限叶片数对理论扬程的影响菜单当前第56页\共有59页\编于星期一\8点在叶片数有限时，由于惯性作用产生附加相对速度后，使Cu2<Cu2∞及Cu1>Cu1∞ 因此同一几何尺寸的泵，在同一流量及转速下工作时，其进出口速度三角形的底边U及高Cr虽然相同，但叶片数有限的实际叶轮给出的理论扬程小于叶片数无限的理想叶轮给出的扬程，即:HT<HT∞