流体输送设备.ppt

第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械第第2.82.8节节 流体输送机械流体输送机械（（1））定义定义 ①①能够为流体提供能量的机械就称为流体输送机械能够为流体提供能量的机械就称为流体输送机械 ② ② 的大小是受工艺条件所限的大小是受工艺条件所限 a a）位置的要求（）位置的要求（ ）） b b）压强的要求（）压强的要求（ ）） c c）克服流体的流动阻力（）克服流体的流动阻力（ ））（（2 2）分类）分类 ①①根据所输送的流体根据所输送的流体 a a））液体输送机械（泵）液体输送机械（泵） b b）气体输送机械（风机或压缩机））气体输送机械（风机或压缩机）第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械 ② ②根据流体输送机械的工艺原理：根据流体输送机械的工艺原理： a a）离心式）离心式 ——高速旋转的叶轮向液体输送能量高速旋转的叶轮向液体输送能量 b b）往复式）往复式 ——利用活塞的往复运动，将能量传递给液体利用活塞的往复运动，将能量传递给液体 c c）旋转式）旋转式 ——利用转子的旋转作用而吸入和排出液体利用转子的旋转作用而吸入和排出液体 d d））流体作用式流体作用式 ——利用流体流动时动能和静压能的相互转换来吸利用流体流动时动能和静压能的相互转换来吸 送液体或气体送液体或气体第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械 离心式离心式旋转式旋转式往复式往复式流体流体作用式作用式液体液体输送输送机械机械离心泵离心泵旋涡泵旋涡泵轴流泵轴流泵齿轮泵齿轮泵螺杆泵螺杆泵往复泵往复泵柱塞泵柱塞泵隔膜泵隔膜泵喷射泵喷射泵气体气体输送输送机械机械离心式通风机离心式通风机鼓风机鼓风机压缩机压缩机罗茨鼓风机罗茨鼓风机液环压缩机液环压缩机水环压缩机水环压缩机往复压缩机往复压缩机隔膜压缩机隔膜压缩机喷射真空泵喷射真空泵第第2.82.8节节 流体输送机械流体输送机械第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械研究重点：研究重点： 讨论液体输送机械的作用原理、基本构讨论液体输送机械的作用原理、基本构造与性能及有关计算；造与性能及有关计算； 以以离心泵离心泵为研究中的重中之重。

为研究中的重中之重第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械1.8.1 1.8.1 离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械离心泵的工作原理和主要部件离心泵的工作原理和主要部件（（1 1）工作原理）工作原理 ① ①灌泵灌泵 在泵启动前，泵壳内灌在泵启动前，泵壳内灌满被输送的液体；满被输送的液体； ② ②排液排液 原动机原动机轴轴叶轮叶轮旋转旋转 离心力离心力叶片间液体叶片间液体 中心中心外围外围液体被做功液体被做功 动能动能 高速离开叶轮外缘高速离开叶轮外缘离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械 进入泵壳，流道增大，动进入泵壳，流道增大，动能能静压能，高压静压能，高压 ③ ③吸液吸液 中心中心外缘，形成真空，外缘，形成真空，在液面压力（常为大气压）在液面压力（常为大气压）与泵内压力（负压）的压差与泵内压力（负压）的压差作用下，液体吸入。

作用下，液体吸入 离心泵之所以能够输送液离心泵之所以能够输送液体，主要是依靠高速旋转的体，主要是依靠高速旋转的叶轮所产生的离心力叶轮所产生的离心力 离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械（（2 2）气缚现象）气缚现象 如果在离心泵启动前，不灌满液体，会发生什么现象？如果在离心泵启动前，不灌满液体，会发生什么现象？离心泵离心泵1100h第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械 贮贮槽槽液液面面上上方方与与泵泵吸吸入入口口处处之之压压力力差差不不足足以以将将贮贮槽槽内内液液体体压压入入泵泵内内，，即即离离心心泵泵无无自自吸吸能能力力，，使使离离心心泵泵不不能输送液体，此种现象称为能输送液体，此种现象称为“气缚现象气缚现象”。

离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械（（3 3）主要部件）主要部件 ① ①叶轮叶轮 a a）作用：提供液体的动能和静压能）作用：提供液体的动能和静压能 b b）结构：叶轮上有）结构：叶轮上有4-124-12片后弯叶片片后弯叶片 按叶片两侧有无盖板分为：按叶片两侧有无盖板分为： 开式叶轮，半开式叶轮，闭式叶轮开式叶轮，半开式叶轮，闭式叶轮 离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械 按照叶轮数目：按照叶轮数目： 单级离心泵单级离心泵 多级离心泵多级离心泵 按照吸液方式的不同：按照吸液方式的不同： ——单吸：液体只能从一侧吸入单吸：液体只能从一侧吸入 ——双吸：液体可从两侧同时吸入双吸：液体可从两侧同时吸入 可以消除轴向推力可以消除轴向推力离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械 ② ②泵壳泵壳 a)a)结构结构 壳内通道截面逐渐扩大，壳内通道截面逐渐扩大， 又称蜗壳。

又称蜗壳 b)b)作用作用 汇集由叶轮甩出的液体汇集由叶轮甩出的液体 能量转换装置（部分动能量转换装置（部分动 能转变为静压能）能转变为静压能）离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械 ③ ③轴封装置轴封装置：： a a）作用：泵轴与泵壳之间的密封，防止高压液体漏出）作用：泵轴与泵壳之间的密封，防止高压液体漏出或外界气体进入或外界气体进入 b b）结构：）结构：填料密封填料密封（填料函、软填料、填料压盖构成）（填料函、软填料、填料压盖构成）机械密封机械密封（轴上的动环和壳上的静环）（轴上的动环和壳上的静环） 离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械离心泵的主要性能参数离心泵的主要性能参数（（1 1）流量）流量 泵泵的的送送液液能能力力，，是是指指在在铭铭牌牌规规定定的的扬扬程程内内单单位位时时间间泵泵所所能能够够输输送送的的液液体体体体积积，，用用q qv v表表示示，，单单位位常常用用m m3 3/s/s或或m m3 3/h/h。

（（2 2）扬程（压头））扬程（压头） 是是指指单单位位重重量量液液体体流流经经泵泵后后所所获获得得的的能能量量，，用用He He 表表示，单位为示，单位为m m离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械 在在泵泵的的进进口口、、出出口口处处分分别别安安装装真真空空表表和和压压力力表表，，并并在两表之间列在两表之间列BEBE，即，即若压头损失可忽略不计：若压头损失可忽略不计：1 12 2离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械 由于两截面间的距离很近。

以由于两截面间的距离很近以H1和和H2分别表分别表示真空表和压力表上的读数：示真空表和压力表上的读数：第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械（（3 3）功率）功率 离心泵轴功率是指泵轴所需的功率，也就是直接传动离心泵轴功率是指泵轴所需的功率，也就是直接传动时电机传给泵轴的功率，以时电机传给泵轴的功率，以P表示，单位为表示，单位为W或或kW 离心泵的有效功率是排送到管道的液体从叶轮获得离心泵的有效功率是排送到管道的液体从叶轮获得的功率，单位时间内，流体流经泵后实际得到的功以的功率，单位时间内，流体流经泵后实际得到的功以Pe表示，单位为表示，单位为W或或kW泵的有效功率可以根据泵的泵的有效功率可以根据泵的压头压头He和流量和流量qv 计算，即计算，即 离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械（（4 4）效率）效率 由于泵内部的能量损失，泵轴从电机获得的功率并由于泵内部的能量损失，泵轴从电机获得的功率并没有全部传给液体。

没有全部传给液体①①容积损失容积损失②②水力损失水力损失泵内的损失由液体在泵内流动时的摩擦、涡流以泵内的损失由液体在泵内流动时的摩擦、涡流以及流动状态的变化而产生及流动状态的变化而产生 离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械③③机械损失机械损失——轴承与密封圈，叶轮盖板与液体的轴承与密封圈，叶轮盖板与液体的摩擦，使功率增大摩擦，使功率增大离心泵的效率（又称总效率）：离心泵的效率（又称总效率）：第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械讨论：讨论： 选配电机时，根据泵的轴功率，还要考选配电机时，根据泵的轴功率，还要考虑机械的联接方式和泵可能发生超负荷运虑机械的联接方式和泵可能发生超负荷运转，即要考虑传动效率、电动机效率和安转，即要考虑传动效率、电动机效率和安全系数。

全系数 当电机和泵连接时，传动效率为当电机和泵连接时，传动效率为1，电动机效率为，电动机效率为0.95，安全系数，安全系数 β需查表需查表确定第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械讨论：讨论：①①离心泵的扬程与升扬高度的关系：离心泵的扬程与升扬高度的关系： 升扬高度是指离心泵将流体从低位送到高位时两液升扬高度是指离心泵将流体从低位送到高位时两液面间的高度差，即面间的高度差，即BE中的中的△△z 扬程是能量的概念，即扬程是能量的概念，即BEBE中的中的He②②离心泵的流量是指用泵的出口管路上的流量离心泵的流量是指用泵的出口管路上的流量离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械例：用耐腐蚀泵将例：用耐腐蚀泵将20oC混合酸从常压贮槽输混合酸从常压贮槽输送到表压为送到表压为196.2kPa的设备内，出口管的设备内，出口管（（ΦΦ57×3.5mm）距贮槽液面的距离为）距贮槽液面的距离为6m, ,要要求最大输送量为求最大输送量为10m3/h. .已知：已知： 20 oC混合混合酸密度为酸密度为1600kg/m3，，μ= 2.2×10-2Pa.s，输液，输液管道长管道长10m，管道上有，管道上有90o标准弯头标准弯头2个个（（le/d=35），单向阀门），单向阀门1个（个（le/d=80=80），），球形阀球形阀2 2个（个（le/d=300=300）。

转子流量计）转子流量计1 1个个（（le/d=400=400）如果泵的效率）如果泵的效率η=0.65，电动，电动机效率机效率ηm=0.95，求选配的电动机功率？，求选配的电动机功率？ 第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械离心泵的特性曲线及其应用离心泵的特性曲线及其应用（（1 1））特性曲线特性曲线 反应泵的性能，是分析和选用泵的重要依据反应泵的性能，是分析和选用泵的重要依据定型号定型号 IS100-80-125额定转数额定转数 标准状态标准状态离心泵离心泵qv/m3·h-1ηHe/mη/%P/kWPHe第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械讨论：讨论：①①He –qv曲线曲线：：反应扬程和流量间的关系反应扬程和流量间的关系。

qv ，，He  ②②P–qv 曲线曲线：：功率曲线，反映流量和功率间关系功率曲线，反映流量和功率间关系qv  ，，P  大流量大流量大电机大电机注意注意：关闭出口阀启动泵，启动电流最小，使泵在最低：关闭出口阀启动泵，启动电流最小，使泵在最低功率下启动，避免电机超载功率下启动，避免电机超载 ③③  - - qv 曲线曲线：：效率曲线，反映流量和效率间关系效率曲线，反映流量和效率间关系小qv  ，，  ；；大大qv  ，，   maxmax离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械注意：注意：  max 铭牌的主要性能参数铭牌的主要性能参数  max 在一定转速下的最高效率点，称为在一定转速下的最高效率点，称为离心泵的设计点离心泵在该点附近工作离心泵的设计点。

离心泵在该点附近工作最为经济最为经济 高效率区的效率不低于最高效率的高效率区的效率不低于最高效率的92%左右，位于最高效率的左右，位于最高效率的7%左右第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械（（2 2）影响离心泵特性曲线的主要因素）影响离心泵特性曲线的主要因素①①粘度的影响粘度的影响 μ↑↑，阻力，阻力↑↑，，He↓↓，， qv↓↓ ，，ηη↓↓，， P↑↑ a））液液体体粘粘度度μμ↑↑，，叶叶轮轮内内液液体体的的流流速速降降低低↓↓，，使使得得流量减小流量减小qv↓↓ b））液体粘度液体粘度μμ↑↑，泵内的流动摩擦损失（水力损，泵内的流动摩擦损失（水力损失）失）↑↑，使扬程减小，使扬程减小He ↓↓ c））液液体体粘粘度度μμ↑↑，，叶叶轮轮前前、、后后盖盖板板与与液液体体之之间间的的摩摩擦而引起的能量损失（机械损失）擦而引起的能量损失（机械损失）↑↑，使轴功率，使轴功率P增加。

增加离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械②②密度的影响密度的影响 a a））ρ发生变化，发生变化，He 不发生变化不发生变化 b b））ρρ发生变化，发生变化，qv不发生变化不发生变化 c c））离心泵的离心泵的ηη- -qv 曲线也不随液体密度而变化曲线也不随液体密度而变化 d d）泵的轴功率则随输送液体的密度改变而改变）泵的轴功率则随输送液体的密度改变而改变离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械③③离心泵转速离心泵转速—— n  20%以内以内 同一型号泵，同一液体，在同一型号泵，同一液体，在ηη不变的前提下不变的前提下 ④④叶轮直径叶轮直径—— D -5%以内以内 同一型号泵，同一液体，同一转速，同一型号泵，同一液体，同一转速， 在在ηη不变的情况下不变的情况下离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械离心泵的工作点和流量调节离心泵的工作点和流量调节（（1 1）管路特性曲线）管路特性曲线（管路布局、操作条件）（管路布局、操作条件）描述在特定管路中，描述在特定管路中，输送一定量的流体输送一定量的流体和所要求提供的和所要求提供的扬程之间的对应关系。

扬程之间的对应关系讨论：讨论：①①A是是He–qv 曲线在曲线在He轴上截距；管路所需最小外加压头轴上截距；管路所需最小外加压头②②若在阻力平方区，若在阻力平方区， 与与qv无关无关, ,B为管路特性系数为管路特性系数③③高阻管路，曲线较陡；低阻管路，曲线较平缓高阻管路，曲线较陡；低阻管路，曲线较平缓离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械 （（2）离心泵的工作点）离心泵的工作点 ————泵的泵的He-qv与管路的与管路的He-qv曲线的交点曲线的交点离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械讨论：讨论： ①①工作点工作点泵特性曲线泵特性曲线 & & 管路特性曲线管路特性曲线 工作点确定：联解两特性方程工作点确定：联解两特性方程 作图，两曲线交点作图，两曲线交点 ② ②泵装于管路泵装于管路 工作点（工作点（He, ,qv ) ) qv= = 泵供流量泵供流量 = = 管得流量管得流量 He = = 泵供压头泵供压头 = = 流体得压头流体得压头 ③ ③工作点（工作点（qv , ,He , ,Pe, ,   ））→→泵的实际工作状态泵的实际工作状态 该点对应的效率该点对应的效率  是在离心泵的最高效率区，该是在离心泵的最高效率区，该点为适宜的工作点。

点为适宜的工作点离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械（（3 3）离心泵的流量调节）离心泵的流量调节 ①①是是在在排排出出管管线线上上装装适适当当的的调调节节阀阀，，以以改改变变管管路路特特性性曲线 关小出口阀关小出口阀   le   管路特性线变陡管路特性线变陡  工作点工作点左上移左上移  He  ，，qv   开大出口阀开大出口阀   le   管路特性线变缓管路特性线变缓  工作点右工作点右下移下移  He  ，，qv   ② ②改变离心泵的转数或改变叶轮外径，以改变泵的特改变离心泵的转数或改变叶轮外径，以改变泵的特性曲线 注意：等效率方程注意：等效率方程离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械（（4 4）流量调节方法的比较）流量调节方法的比较 操作费用操作费用 设备费用设备费用 用出口阀来调节流量，是最经济的，也是最常用的用出口阀来调节流量，是最经济的，也是最常用的思考题：思考题： ①①当当泵泵的的出出口口处处的的调调节节阀阀关关小小后后，，阀阀前前与与阀阀后后压压力力以以及及泵进口处的真空表压力将如何变化？泵进口处的真空表压力将如何变化？ ② ②当泵的转速减小，出口阀前、出口阀后压力以及泵进当泵的转速减小，出口阀前、出口阀后压力以及泵进口处的真空表将如何变化？口处的真空表将如何变化？ 离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械例：用离心泵将例：用离心泵将20℃20℃的水从水池送入高压高位槽的水从水池送入高压高位槽( (如图如图所示所示) )。

泵的进、出口处分别装有真空表及压力表泵的进、出口处分别装有真空表及压力表在一定转速下测得离心泵的流量一定转速下测得离心泵的流量Q Q、、扬程扬程H H、泵出口压力、泵出口压力p p表表、泵入口真空度、泵入口真空度p p真真以及泵的轴功率以及泵的轴功率N N现改变以下现改变以下各条件之一而其它条件不变，问上述离心泵各参数将各条件之一而其它条件不变，问上述离心泵各参数将如何变化？如何变化？ （（1 1）出口阀门开度增大；）出口阀门开度增大； （（2 2）液体密度改为）液体密度改为1500kg/cm1500kg/cm3 3；； （（3 3））泵叶轮直径减小泵叶轮直径减小5%5%；； （（4 4）转速提高）转速提高5%5%离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械离心泵的组合操作离心泵的组合操作（（1 1）离心泵的并联操作）离心泵的并联操作——低阻管路低阻管路 特点：特点： ① ①两台泵的扬程相同两台泵的扬程相同 ②②总流量为每台泵的总流量为每台泵的 流量之和流量之和Q QHeHe并并= =HeHe' '单单qvqv并并=2qv'=2qv'单单q qv v单单q qv v' '单单C CH HⅡⅡⅠⅠA AB BH H单单离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械（（2 2）离心泵的串联操作）离心泵的串联操作————高阻管路高阻管路 特点：特点： ① ①两台泵的流量相同两台泵的流量相同 ② ②总扬程等于每台总扬程等于每台 泵的扬程之和泵的扬程之和H HQ QⅡⅡⅠⅠA AB BQ Q串串=Q'=Q'单单Q Q单单H H串串=2H'=2H'单单H'H'单单H H单单C C离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械离心泵的汽蚀现象和安装高度离心泵的汽蚀现象和安装高度离心泵的汽蚀现象离心泵的汽蚀现象 如图，若如图，若p pa a一定时，一定时，H Hg g↑↑，，就会导致就会导致p p1 1↓↓，当吸入口处的，当吸入口处的最低压力点最低压力点p pk k小到输送温度下小到输送温度下液体的饱和蒸汽压液体的饱和蒸汽压p pv v时，液体时，液体在该处汽化，形成气泡，含气在该处汽化，形成气泡，含气泡的液体进入叶轮的高压区后泡的液体进入叶轮的高压区后，气泡会破裂，周围液体以高，气泡会破裂，周围液体以高速冲向刚消失的气泡中心，造速冲向刚消失的气泡中心，造成很高的局部冲击力。

成很高的局部冲击力 离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械离心泵离心泵当当气气泡泡的的凝凝聚聚发发生生在在叶叶片片表表面面附附近近时时，，液液体体质质点点犹犹如如许许多多细细小小的的高高频频水水锤锤撞撞击击着着叶叶片片，，致致使使叶叶轮轮表表面面损损伤伤，，出出现现剥剥蚀蚀现现象象，，甚甚至至呈呈海海绵绵状状脱脱落落，，这这种种现现象象称称为为离离心心泵泵的的汽汽蚀蚀现现象象发发生生后后，，会会使使液液体体流流量量、、压压头头及及效效率明显下降，严重时甚至吸不上液体率明显下降，严重时甚至吸不上液体①①若若p p0 0一定时，一定时，H Hg g↑,↑,u u1 1↑,∑↑,∑h hf f↑↑，就会导致，就会导致p p1 1↓↓；；②②若贮液槽为密闭的，其压力下降，就会导致若贮液槽为密闭的，其压力下降，就会导致p p1 1↓↓；；③③所输送液体的温度过高，就会导致所输送液体的温度过高，就会导致p pv v↑↑。

那么：那么： p pk k<

>p pv v，不发生汽蚀现象，不发生汽蚀现象第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械（（1））允许吸上真空高度允许吸上真空高度 泵入口处压力泵入口处压力p1可允许达到的最高真空可允许达到的最高真空度，用度，用Hs表示表示泵的泵的H Hs s是指大气压力为是指大气压力为10 mH2O，，水温为水温为200C下下的数值，如的数值，如泵的使用条件与该状态不同时，则应将说明书给出的泵的使用条件与该状态不同时，则应将说明书给出的Hs换算换算成操作条件下的成操作条件下的Hs’第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械（（2 2）汽蚀余量（）汽蚀余量（ NPSHNPSH ）） ①①有效汽蚀余量有效汽蚀余量( (△△ha ) )——装置汽蚀余量装置汽蚀余量 是指离心泵入口处液体的静压头与动压头之和超出蒸是指离心泵入口处液体的静压头与动压头之和超出蒸汽压头的部分。

汽压头的部分仅与管路条件有关，与泵结构无关仅与管路条件有关，与泵结构无关 ② ②临界汽蚀余量（临界汽蚀余量（△△hc ）） 当当叶叶轮轮入入口口处处的的最最低低压压力力等等于于输输送送温温度度下下液液体体的的饱饱和和蒸蒸汽汽压压p pv v时时，，相相应应泵泵入入口口处处压压力力p1存存在在一一个个最最小小值值p1min，，实实际际上上反反映映了了液液体体从从泵泵入入口口处处流流到到叶叶轮轮内内最最低低压压力力点点处处的的全部压头损失与泵的结构尺寸及流量有关全部压头损失与泵的结构尺寸及流量有关 离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械 如何测定？如何测定？ 在泵流量不变的情况下，逐渐降低在泵流量不变的情况下，逐渐降低p1，使泵刚好发，使泵刚好发生汽蚀，测生汽蚀，测p1min；再利用公式计算；再利用公式计算（（△△h c ））。

③③必需汽蚀余量（必需汽蚀余量（△△h r r）） 是指泵在给定的转速和流量下所必需的汽蚀余量，是指泵在给定的转速和流量下所必需的汽蚀余量，一般在临界汽蚀余量一般在临界汽蚀余量△△hc加上一个安全裕量，并作为离加上一个安全裕量，并作为离心泵的性能参数记在泵的样本中心泵的性能参数记在泵的样本中离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械离心泵离心泵为安全起见，不发生汽蚀现象，一般要求：为安全起见，不发生汽蚀现象，一般要求：发生严重汽蚀现象发生严重汽蚀现象刚好发生汽蚀现象刚好发生汽蚀现象不发生汽蚀现象不发生汽蚀现象如何利用汽蚀余量来判定泵是否发生汽蚀现象？如何利用汽蚀余量来判定泵是否发生汽蚀现象？第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械泵入口处压头泵入口处压头饱和蒸汽压头饱和蒸汽压头叶轮内最低压力叶轮内最低压力压头安全裕量压头安全裕量0.50.5m临临界界汽汽蚀蚀余余量量必必需需汽汽蚀蚀余余量量有有效效汽汽蚀蚀余余量量离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械（（3 3）离心泵的允许安装高度）离心泵的允许安装高度为保证泵安全操作，不发生汽蚀现象，必须保证：为保证泵安全操作，不发生汽蚀现象，必须保证：离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械离心泵离心泵 提高离心泵的允许安装高度的途径：提高离心泵的允许安装高度的途径： ① ①减小吸入管路的阻力减小吸入管路的阻力 ② ②较大的吸入管径较大的吸入管径 ③ ③管路尽可能地短管路尽可能地短 ④④减减小小吸吸入入管管路路的的弯弯头头、、阀阀门门等等管管件件，，并并将将调调节节阀阀安安装在排出管线上。

装在排出管线上第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械离心泵的类型与选用离心泵的类型与选用（（1）离心泵的类型（按输送液体性质的标准系列））离心泵的类型（按输送液体性质的标准系列） ①①清清水水泵泵：：输输送送清清水水或或相相近近、、无无腐腐蚀蚀性性、、杂杂质质较较少少的的液体结构简单，造价低结构简单，造价低 ——IS ②②耐腐蚀泵：输送腐蚀性的液体，用耐腐蚀材料制成，耐腐蚀泵：输送腐蚀性的液体，用耐腐蚀材料制成，要求密封可靠要求密封可靠—— F ③③油泵：输送石油产品的泵，要求有良好的密封性油泵：输送石油产品的泵，要求有良好的密封性 ——Y ④④杂质泵：输送含固体颗粒的液体、稠厚的浆液，叶杂质泵：输送含固体颗粒的液体、稠厚的浆液，叶轮流道宽，叶片数少轮流道宽，叶片数少 ——P离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械（（2 2））离心泵的选用离心泵的选用 ①①确定输送系统的流量与压头确定输送系统的流量与压头 ②②选择泵的类型与型号选择泵的类型与型号 定类型定类型——由液体性质及输送条件定由液体性质及输送条件定 定泵的型号定泵的型号——由由He、、qv定定 He>He理理 qv>qv理理且且效率高效率高 ③③核算泵的特性参数核算泵的特性参数 离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械（（3 3））离心泵的安装与运转离心泵的安装与运转 ① ①安装安装：实际安装高度低于允许安装高度之下：实际安装高度低于允许安装高度之下0.5 m，以防，以防“汽蚀汽蚀”。

② ②启动启动：： 灌泵，防灌泵，防“气缚气缚” 关闭出口阀，减少启动电流关闭出口阀，减少启动电流③③停泵停泵：先关出口阀，再停电，防液体倒流入离心泵：先关出口阀，再停电，防液体倒流入离心泵使叶轮受冲击损坏使叶轮受冲击损坏离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械常见故障：常见故障： 1 1）启动时吸不上液体：灌液不足或底阀漏液、吸）启动时吸不上液体：灌液不足或底阀漏液、吸入管路堵塞；入管路堵塞； 2 2）运转时吸不上液体：吸入管路连接处或密封填）运转时吸不上液体：吸入管路连接处或密封填料处漏气料处漏气 离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械离心泵离心泵工作原理工作原理结结 构构主要性能参数主要性能参数特性曲线特性曲线扬程扬程流量流量轴功率轴功率效率效率离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械泵的流量调节（调工作点）泵的流量调节（调工作点）调出口阀调出口阀调转速调转速切割叶轮直径切割叶轮直径管路特性曲线管路特性曲线泵的特性曲线泵的特性曲线工工 作作 点点 (qv、、He)离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械安装高度安装高度泵装在管路中，确定安装高度泵装在管路中，确定安装高度——汽蚀现象汽蚀现象泵的开车步骤泵的开车步骤——灌泵，关出口阀，开电机，运转灌泵，关出口阀，开电机，运转泵的工作点泵的工作点——管路特性曲线和泵的特性曲线管路特性曲线和泵的特性曲线泵的关闭步骤泵的关闭步骤——关出口阀，关电机关出口阀，关电机离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械其他类型的化工用泵其他类型的化工用泵1、往复泵往复泵 利用活塞的往复运动将能量传递给液体，利用活塞的往复运动将能量传递给液体，完成对液体的输送。

完成对液体的输送特点特点（（1））流量与活塞的位移有关，流量与活塞的位移有关， 与管路无关；与管路无关； （（2）压头只与管路有关；）压头只与管路有关； （（3）活塞直接对液体做功，能量直接以静压的）活塞直接对液体做功，能量直接以静压的方式传递给液体液体可获得较高的压强方式传递给液体液体可获得较高的压强正位移特性正位移特性第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械 第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械往复泵流量调节往复泵流量调节 往复泵的流量不能用排出往复泵的流量不能用排出管路上的管路上的阀门阀门来调节，而应采来调节，而应采用旁路管或改变活塞的往复次用旁路管或改变活塞的往复次数、改变活塞的冲程来实现。

数、改变活塞的冲程来实现 往复泵适用于高压头、小往复泵适用于高压头、小流量、高粘度液体的输送，但流量、高粘度液体的输送，但不宜于输送腐蚀性液体有时不宜于输送腐蚀性液体有时由蒸汽机直接带动，输送易燃、由蒸汽机直接带动，输送易燃、易爆的液体易爆的液体安安全全阀阀旁旁路路第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械计量泵计量泵 用于精确和定用于精确和定量的输送液体量的输送液体第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械隔膜泵隔膜泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械齿轮泵齿轮泵 排排出出液液体体流流量量小小，，但但出出口口压压力力高高，，在在几几个个到到十十几几个个大大气气压压，，适适于于输输送送黏黏度度大大的液体。

的液体第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械漩涡泵漩涡泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械气体输送设备气体输送设备按照出口压力和压缩比大小：按照出口压力和压缩比大小：（（1 1））通风机通风机 终压终压≤15kPa，压缩比，压缩比1-1.15（（2 2））鼓风机鼓风机 终压终压14.7-294kPa，压缩比小于，压缩比小于4；；（（3 3））压缩机压缩机 终压大于终压大于294 kPa，压缩比大于，压缩比大于4 ；；（（4 4））真空泵真空泵 负压负压第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械离心式通风机的构造如图所示离心式通风机的构造如图所示。

离心式通风机离心式通风机第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械罗茨鼓风机罗茨鼓风机第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械 离心式鼓风机（透平鼓风机）离心式鼓风机（透平鼓风机）第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械往复式压缩机往复式压缩机第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械喷射真空泵喷射真空泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械水环真空泵水环真空泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械 例例1 1：：在在图图示示管管路路中中装装有有离离心心泵泵，，吸吸入入管管直直径径 ，，长长 ，，阻阻力力系系数数 ，，压压出出管管直直径径 ，，长长 ，，阻阻力力系系数数 ，，在在压压出出管管E E处处装装有有阀阀门门，，其其局局部部阻阻力力系系数数 ，，管管路路两两端端水水面面高高度度差差 ，，泵泵进进口口高高于水面于水面2m2m，，管内流量为管内流量为1212××1010-3-3m m3 3/s/s。

试求：试求： （（1 1）每千克流体需从离心泵获得多少机械能？）每千克流体需从离心泵获得多少机械能？ （（2 2）泵进、出口断面的压强）泵进、出口断面的压强p pc c和和p pD D各为多少？各为多少？ （（3 3））如如果果是是高高位位槽槽中中的的水水沿沿同同样样管管路路向向下下流流出出，，管管内流量不变，问是否需要安装离心泵？内流量不变，问是否需要安装离心泵？ 离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械 例例2 2：： 1 1））某某管管路路安安装装一一台台IS80-50-200IS80-50-200型型水水泵泵（（其其特特性性曲曲线线如如附附图图所所示示）），，将将水水池池中中的的水水送送至至高高度度为为10m10m、、表表压压为为9.819.81××10104 4PaPa的的密密闭闭容容器器内内，，管管内内流流量量为为16.716.7××1010-3-3m m3 3/s/s。

试试求求管管路路特特性性曲曲线线（（假假定定管管内内流流动动已已进进入入阻阻力力平平方方区区））及及输输送送每每千千克克水水所所消耗的能量消耗的能量 2 2））若若将将阀阀门门关关小小，，使使管管内内流流量量减减小小25%25%，，管管路路特特性性曲曲线线（（假假定定管管内内流流动动位位于于阻阻力力平平方方区区））有有何何变变化化？？此此时时输输送送每每千千克克水水需需消消耗耗多多少少能能量量？？与与原原管管路路相相比比，，在在此此流流量量下下输输送送每每千千克克水水额额外外消消耗耗的的理理论功为多少？论功为多少？离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械 例例3 3：：在在图图示示管管路路中中装装有有一一台台离离心心泵泵，，离离心心泵泵的的特特性性曲曲线线方方程程 ，，管管路路两两端端的的位位差差 ，，压压差差 。

用用此此管管路路输输送送清清水水时时，，供供水水量量为为 ，，且且管管内内流流动动已已进进入入阻阻力力平平方方区区若若用用此此管管路路输输送送密密度度为为1200kg/m1200kg/m3 3的的碱碱液液，，阀阀门门开开度度及及管管路路两两端端条条件件皆皆维维持持不不变变，，试试求求碱碱液液的的流流量量和和离心泵的有效功率为多少？离心泵的有效功率为多少？ 离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械 例例4 4：：用用IS65-50-160IS65-50-160型离心泵从敞口容器输送型离心泵从敞口容器输送液体，流量为液体，流量为25m25m3 3/h/h，，离心泵的吸入管长度为离心泵的吸入管长度为10m10m，，直径为直径为68mm68mm。

假设吸入管内流动已进入假设吸入管内流动已进入阻力平方区，直管阻力系数为阻力平方区，直管阻力系数为0.030.03，总局部阻，总局部阻力系数力系数 ，当地的大气压为，当地的大气压为 ，，试求此泵在输送以下各种流体时，允许安装高试求此泵在输送以下各种流体时，允许安装高度为多少？度为多少？ （（1 1）输送）输送20℃20℃的水；的水； （（2 2）输送的油品；）输送的油品； （（3 3）输送沸腾的水输送沸腾的水离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械离心泵离心泵例例5 5：：用用图图示示管管路路系系统统测测定定离离心心泵泵汽汽蚀蚀性性能能参参数数离离心心泵泵的的吸吸入入管管直直径径d d1 1=80mm=80mm，，在在泵泵吸吸入入口口接接一一真真空空表表，，压压出出管管直直径径d d2 2=50mm=50mm，，装装有有m=0.6m=0.6的的孔孔板板流流量量计计，，适适当当调调节节阀阀门门A A和和B B的的开开度度，，可可使使吸吸入入管管阻阻力力增增大大而而管管内内流流量量不不变变。

实实验验结结果果表表明明，，当当接接在在孔孔板板两两侧侧的的水水银银压压差差计计读读数数R=0.734mR=0.734m、、吸吸入入口口真真空空度度为为72.0Kpa72.0Kpa时时，，离离心心泵泵刚刚好好发发生生汽汽蚀蚀现现象象已已知知水水温温为为20℃20℃，，当当地地大大气气压压为为100Kpa100Kpa，，试试求求在在该该流流量量下下离离心心泵泵的的临临界界汽汽蚀余量为多少？蚀余量为多少？第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械离心泵离心泵第第第第1 1 1 1章章章章 流流流流 体体体体 流流流流 动动动动 与与与与 输输输输 送送送送 机机机机 械械械械思考题：思考题：1 1、区分离心泵的气缚与汽蚀现象，扬程与升杨高度，、区分离心泵的气缚与汽蚀现象，扬程与升杨高度，工作点与设计点？工作点与设计点？2 2、离心泵调节流量有哪些方法？、离心泵调节流量有哪些方法？离心泵离心泵。