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10 2-2 离心泵.pptx

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本课件讲解离心泵的工作原理与基本结构、基本方程式、性能参数与特性曲线、安装高度与汽蚀、流量调节与选型。内容按2.3 离心泵的性能参数与特性曲线等小节展开,配合图示、公式推导与例题说明相关参数的确定方法。

离心泵的性能参数与特性曲线:列出第二章流体输送机械、2.2离心泵、2.2.1离心泵的工作原理和基本结构、2.2.2离心泵的基本方程式2 .等内容要点
离心泵的性能:一.参数离心泵的主要性能参数:流量、压头、效率、轴功率等。
机械效率一.离心泵的性能参数:流量离心泵的流量用q表示,常用单位为L/s、m3/s。2.压头(扬程)一般用H表示,单位为J/N或m。
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第1页:离心泵的性能参数与特性曲线

本页为「离心泵的性能参数与特性曲线」小节导览页,列出本节包含的内容要点。

  • 第二章流体输送机械
  • 2.2离心泵
  • 2.2.1离心泵的工作原理和基本结构
  • 2.2.2离心泵的基本方程式2 .
  • 2.3离心泵的性能参数与特性曲线

第2页:离心泵的性能

一.离心泵的性能参数离心泵的主要性能参数:流量、压头、效率、轴功率等。泵的性能参数及相互之间的关系是选泵和进行流量调节的依据。离心泵的特性曲线:主要性能参数之间的关系曲线。是在一定转速下,用20℃清水在常压下实验测得的。

第3页:机械效率一.离心泵的性能参数

  • 1.流量离心泵的流量用q表示,常用单位为L/s、m3/s。
  • 2.压头(扬程)一般用H表示,单位为J/N或m。
  • 3.效率
  • (1)容积损失
  • (2)水力损失
  • (3)机械效率一.离心泵的性能参数

第4页:容积损失即泄漏造成的损失

  • (1)容积损失即泄漏造成的损失。
  • (2)水力损失由于液体流经叶片、蜗壳的沿程阻力,流道面积和方向变化的局部阻力,以及叶轮通道中的环流和旋涡等因素造成的能量损失。
  • (3)机械效率由于高速旋转的叶轮表面与液体之间摩擦,泵轴在轴承、轴封等处的机械摩擦造成的能量损失。一.离心泵的性能参数

第5页:闭式叶轮的容积效率值在

总效率由上述三部分构成,即

  • (1)闭式叶轮的容积效率值在
  • 0.85~
  • 0.95。
  • (2)额定流量下,水力效率最高,其值在
  • 0.8~
  • 0.9的范围。
  • (3)机械损失可用机械效率来反映,其值在

第6页:离心泵的

4.离心泵的有效功率和轴功率由电机输入泵轴的功率称为泵的轴功率,单位为W或kW。则有离心泵的有效功率是指液体在单位时间内从叶轮获得的能量(2-19)(2-20)一.离心泵的性能参数

第7页:离心泵的特性曲线二.离心泵的

图2-9 离心泵的特性曲线二.离心泵的特性曲线

第8页:之间。一.离心泵的性能参数

  • ①每种型号的离心泵在特定转速下有其独特的特性曲线,且不受管路特性的影响。
  • ②在固定转速下,离心泵的流量和压头,效率不随被输送液体的密度而变,但泵的功率与液体密度成正比。二.离心泵的特性曲线

第9页:之间。一.离心泵的性能参数

③离心泵的轴功率P在流量为零时为最小,随流量的增大而上升,因而在启动离心泵时应关闭泵的出口阀,以减少启动电流,保护电机。待运转正常后,再打开泵出口阀并调节流量至规定值。同理,停泵时也要先关出口阀,还可防止排出管中液体倒流,保护叶轮。二.离心泵的特性曲线

第10页:之间。一.离心泵的性能参数

  • ④离心泵的压头一般随流量加大而下降(在极小流量时有例外)。此规律和离心泵理论压头的表达式相一致。
  • ⑤在额定流量下泵的效率为最高。该最高效率点称为泵的设计点,对应的各项参数称为最佳工况参数。离心泵铭牌上标出的性能参数即是最高效率点对应的数值。离心泵应尽可能在高效区操作(最高效率的92%范围内)。二.离心泵的特性曲线

第11页:离心泵的特性

二.离心泵的特性曲线设计点最佳工况参数高效区

第12页:液体物性的影响

三.影响离心泵性能的因素及性能换算

  • 1.液体物性的影响
  • (1)液体的密度流量、压头、泵的效率不随密度而改变泵的功率与液体密度ρ成正比

第13页:影响离心泵性能

三.影响离心泵性能的因素及性能换算(2)液体的黏度当被输送液体的黏度大于常温水的黏度时,泵的流量、压头、效率随黏度增加而下降,但轴功率增加。当液体运动黏度ν大于20cSt时

第14页:之间。一.离心泵的性能参数

本页为「之间。一.离心泵的性能参数」小节导览页,后续依次讲解下列内容。

  • 之间。一.离心泵的性能参数
  • 之间。一.离心泵的性能参数
  • 之间。一.离心泵的性能参数

第15页:之间。一.离心泵的性能参数

本页为「之间。一.离心泵的性能参数」小节导览页,后续依次讲解下列内容。

  • 之间。一.离心泵的性能参数
  • 之间。一.离心泵的性能参数
  • 离心泵在管路中的运行

第16页:之间。一.离心泵的性能参数

2.离心泵转速的影响其适用条件是离心泵的转速变化不大于±20%。三.影响离心泵性能的因素及性能换算离心泵的比例定律

第17页:之间。一.离心泵的性能参数

3.离心泵叶轮外径的影响其适用条件是固定转速下,叶轮直径的车销不大于5%D2。三.影响离心泵性能的因素及性能换算离心泵的切割定律

第18页:离心泵在管路中的运行

本页为「离心泵在管路中的运行」小节导览页,列出本节包含的内容要点。

  • 第二章流体输送机械
  • 2.2离心泵
  • 2.2.1离心泵的工作原理和基本结构
  • 2.2.2离心泵的基本方程式2 .
  • 2.3离心泵的性能参数与特性曲线
  • 2.2.4离心泵在管路中的运行

第19页:离心泵吸液示意图

一.离心泵的安装高度离心泵的安装高度
一.离心泵的安装高度离心泵的安装高度是指泵的入口距贮槽液面的垂直距离图2-12 离心泵吸液示意图安装高度

第20页:贮槽液面上方与大气相通

若贮槽液面上方与大气相通,则p0即为大气压pa泵的允许安装高度(2-24)泵入口处可允许的最低压力(2-24a)一.离心泵的安装高度

第21页:离心泵在管路中的运行

1.离心泵的安装高度的限制——汽蚀现象泵吸入口附近压力等于或低于pv。泵扬程较正常值下降3%为标志。一.离心泵的安装高度出现汽蚀的标志产生原因

第22页:泵体产生震动与噪音;

  • (1)泵体产生震动与噪音;
  • (2)泵性能(q、H、η)下降;
  • (3)泵壳及叶轮冲蚀(点蚀到裂缝)。应注意区别气缚现象与汽蚀现象。汽蚀的危害一.离心泵的安装高度

第23页:离心泵在管路中的运行

2.离心泵的抗汽蚀性能用NPSH表示,单位为m,其定义式(2-25)泵入口液体静压头泵入口液体动压头操作温度下液体的饱和蒸汽压头一.离心泵的安装高度汽蚀余量

第24页:离心泵在管路中的运行

(1)临界汽蚀余量(NPSH)c(2-26)当流体流量一定而且进入阻力平方区时,(NPSH)c值仅与泵的结构和尺寸有关,由泵的制造厂实验测定。一.离心泵的安装高度

第25页:离心泵在管路中的运行

(2)必需汽蚀余量(NPSH)r为了确保离心泵的正常操作,将所测得的(NPSH)c值加上一定的安全量作为必需汽蚀余量(NPSH)r,列于泵产品样本或绘于泵的特性曲线上。其值随流量增加而加大。(NPSH)r越小,泵的抗气蚀性能越好。一.离心泵的安装高度

第26页:离心泵在管路中的运行

图2-13 (NPSH)r~q关系曲线一.离心泵的安装高度必需汽蚀余量

第27页:离心泵在管路中的运行

(3)允许汽蚀余量NPSH(2-27)一.离心泵的安装高度

第28页:离心泵在管路中的运行

(2-28)离心泵的允许吸上真空度值愈大,表示该泵在一定条件下操作时其抗汽蚀性能愈好。允许吸上真空度与泵的结构、被输送液体的性质及液面上方压力有关,其值随q增加而降低。一.离心泵的安装高度允许吸上真空度

第29页:kPa)用

Hs′值由泵生产厂家于常压下(98.1kPa)用20℃清水实验测得。当操作条件与该条件不一致或输送其它液体时,对Hs′要进行校正。一.离心泵的安装高度

第30页:离心泵的允许安装高度

  • 3.离心泵的允许安装高度(2-29)(2-30)离心泵的实际安装高度应比允许安装高度减小
  • 0.5~1m。离心泵的实际安装高度应以夏天当地最高温度和所需要最大用水量为设计依据。一.离心泵的安装高度

第31页:离心泵的工作点

二.离心泵的工作点(管路特性方程)(2-5)(泵的特性方程)(2-17)联立泵的特性方程式和管路特性方程式所解得的流量和压头即为泵的工作点。在特定曲线图上,泵的工作点对应泵的特性曲线和管路特性曲线的交点

第32页:管路特性曲线与泵的工作点工作

图2-14 管路特性曲线与泵的工作点工作点二.离心泵的工作点

第33页:练习题目与思考题

练习题目

思考题

  • 描述离心泵性能的参数有哪些?特性曲线中每条线是如何变化的?
  • 2.汽蚀现象是什么,与气缚有什么差别?如何防止?
  • 3.描述离心泵抗汽蚀性能的参数有哪些?它们的定义以及与安装高度的关系。

作业题:3、4、51.

第34页:离心泵在管路中的运行

本页为「离心泵在管路中的运行」小节导览页,列出本节包含的内容要点。

  • 第二章流体输送机械
  • 2.2离心泵
  • 2.2.1离心泵的工作原理和基本结构
  • 2.2.2离心泵的基本方程式2 .
  • 2.3离心泵的性能参数与特性曲线
  • 2.2.4离心泵在管路中的运行

第35页:离心泵的流量

三.离心泵的流量调节1.改变管路特性曲线——改变泵出口阀开度

第36页:离心泵在管路中的运行

2.改变泵的特性改变泵的转速n(比例定律)或叶轮外缘尺寸D2(切割定律)均可改变泵的特性,如例2-4 所示。三.离心泵的流量调节

第37页:离心泵的并联和串联操作

  • 3.离心泵的并联和串联操作
  • (1)离心泵的并联三.离心泵的流量调节在同一压头下,并联泵的流量为单台泵的两倍。并联泵的工作点

第38页:并联后的总流量

并联后的总流量必低于单台泵流量的两倍,而并联压头略高于单台泵的压头。并联泵的总效率与单台的效率相同。三.离心泵的流量调节

第39页:离心泵在管路中的运行

(2)离心泵的串联三.离心泵的流量调节在同一流量下,串联泵的压头为单台泵压头的两倍串联泵的工作点

第40页:两台泵串联操作

两台泵串联操作的总压头必低于单台泵压头的两倍,流量大于单台泵的。串联泵的效率为q串下单台泵的效率。三.离心泵的流量调节

第41页:离心泵在管路中的运行

(3)离心泵组合方式的选择三.离心泵的流量调节单台泵工作点2台泵串联工作点2台泵并联工作点

第42页:离心泵在管路中的运行

(3)离心泵组合方式的选择三.离心泵的流量调节单台泵工作点2台泵并联工作点2台泵串联工作点

第43页:离心泵在管路中的运行

  • ①如果单台泵所能提供的最大压头小于管路两端的值,则只能采用泵的串联操作。
  • ②对于管路特性曲线较平坦的低阻型管路,采用并联组合方式可获得较串联组合为高的流量和压头;反之,对于管路特性曲线较陡的高阻型管路,则宜采用串联组合方式。三.离心泵的流量调节

第44页:离心泵的类型与选择

本页为「离心泵的类型与选择」小节导览页,列出本节包含的内容要点。

  • 第二章流体输送机械
  • 2.2离心泵
  • 2.2.1离心泵的工作原理和基本结构
  • 2.2.2离心泵的基本方程式2 .
  • 2.3离心泵的性能参数与特性曲线
  • 2.2.4离心泵在管路中的运行
  • 2.2.5离心泵的类型与选择

第45页:离心泵的类型

一.离心泵的类型清水泵、油泵、耐腐蚀泵、杂质泵高温泵、高温高压泵、低温泵、液下泵、磁力泵叶轮数目单级泵多级泵吸液方式单吸泵双吸泵泵送液体性质和使用条件

第46页:离心泵的类型

一.离心泵的类型

第47页:离心泵的类型与选择

1.清水泵(IS型、D型、Sh型)IS型清水泵——单级单吸悬臂式离心水泵D型清水泵——多级离心泵。用于要求的压头较高而流量不太大时。Sh型离心泵——双吸离心泵。用于泵送液体的流量较大而所需扬程并不高时。一.离心泵的类型

第48页:~500m3/h。一.离心泵的类

2.油泵(Y型)输送石油产品的泵称为油泵。因为油品易燃易爆,因而要求油泵有良好的密封性能。当输送高温油品(200℃以上)时,需采用具有冷却措施的高温泵。油泵有单吸与双吸、单级与多级之分。国产油泵系列代号为Y、双吸式为YS。全系列扬程范围为60~603m,流量范围为

第49页:防腐蚀泵

  • 3.防腐蚀泵(F型)
  • 4.杂质泵(P型)
  • 5.屏蔽泵
  • 6.磁力泵(C型)C型磁力泵全系列扬程范围为
  • 1.2~100m,流量范围为
  • 0.1~100m3/h。F泵全系列扬程范围为15~105m,流量范围为2~400m3/h。一.离心泵的类型

第50页:离心泵的选择

二.离心泵的选择选泵时应注意以下几点:

  • (1)根据被输送液体的性质和操作条件,确定适宜的类型。
  • (2)根据管路系统在最大流量下的流量qe和压头He确定泵的型号。
  • (3)当单台泵不能满足管路要求时,要考虑泵的串联和并联。
  • (4)若输送液体的密度大于水的密度,则要核算泵的轴功率。

第51页:定期检查和维修

三.离心泵的安装与操作

  • (1)实际安装高度要小于允许安装高度,并尽量减小吸入管路的流动阻力。
  • (2)启动泵前要灌泵;并关闭出口阀,使启动功率最小;停泵前也应先关闭出口阀,以保护叶轮。
  • (3)定期检查和维修。

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