买球的app买球的app四、往复泵 图2-18 双动往复泵示意图 2.1.6 常用流体输送设备 五、齿轮泵 图2-19 齿轮泵实物图 2.1.6 常用流体输送设备 五、齿轮泵 图2-20 齿轮泵示意图 其两齿轮的齿互相分开，形成低压，液体吸入，并有壳壁推送到另一侧。另一侧两齿轮互相合拢，形成高压，将液体排出。 2.1.6 常用流体输送设备 六、双螺杆泵 双螺杆泵与齿轮泵十分相似。 一个螺杆转动，带动另一个螺杆，液体被拦截在齿合室内，沿杆轴方向推进，然后被挤入中央排出。 图2-21 双螺杆泵示意图 2.1.6 常用流体输送设备 七、罗茨鼓风机 图2-22 罗茨鼓风机实物图 2.1.6 常用流体输送设备 七、罗茨鼓风机 下侧两“鞋底尖”分开时，形成低压，将气体吸入； 上侧两“鞋底尖”合拢时，形成高压，将气体排出。 图2-23 罗茨鼓风机示意图 2.1.6 常用流体输送设备 八、水环式线 水环式真空泵示意图 叶轮与泵壳成偏心，泵壳内充一定量的水，叶轮旋转使水形成水环。相邻叶片（图中红色叶片）旋转时，与水形成的空间变大即进气，空间逐渐变小，即空气被压缩。多组相邻叶片即多组往复压缩。 2.1.6 常用流体输送设备 九、轴流管路泵 图2-25 轴流管路泵示意图 叶轮设计成轴流式，与轴流通风机原理相同。如果电机功率、叶轮直径、管路直径足够大，流量可以每秒达几十立方米，就是每秒可以输送几十吨水。 一般排洪泄涝的水库、大坝船闸都采用这种泵。 2.1.6 常用流体输送设备 流体流动复习 一、流体流动知识点线索图 二、流体流动主要公式 1、流体质量衡算——连续性方程 2、流体能量衡算——伯努利方程 (1) 理想流体，无外功 (2) 静止理想流体——流体静力学方程 即： 流体流动复习 二、流体流动主要公式 流体流动复习 3、流体流动阻力计算公式 二、流体流动主要公式 流体流动复习 4、管路计算 (1) 串联管路 (2) 并联管路 二、流体流动主要公式 流体流动复习 4、管路计算 (3) 分支管路 二、流体流动主要公式 流体流动复习 5、离心泵 扬程： 有效功率： 效率： 轴功率： 安装高度： 2.1 离心泵及其计算 2.1.1 离心泵的构造及原理 一、 离心泵的构造 3. 轴封装置 为保证安装在泵轴上的叶轮能够高速旋转，叶轮轴与泵体间必定要有间隙，因此，叶轮四周的高压流体会向外漏液。为了防止漏液，需要有密封装置，这种泵轴与泵壳之间的密封称为轴封。 密封方式 填料密封——适用于一般液体 机械密封——适用于有腐蚀性易燃、易爆液体 2.1 离心泵及其计算 2.1.1 离心泵的构造及原理 二、 离心泵的工作原理 思考：1.哪种叶轮效率最高？ 2.为何要把高速流体转化为高压流体呢？ 3.为何开泵前要先将液体充满泵壳？ 2.1 离心泵及其计算 2.1.1 离心泵的构造及原理 二、 离心泵的工作原理 如果泵壳和管道内存有气体，由于空气密度远小于液体，叶轮旋转带动空气产生的离心力就小，泵壳内真空度小，泵入口处静压差小导致无法吸入液体流入泵内。这种泵内存气导致离心泵不能输送液体的现象称为“气缚现象”。 2.1 离心泵及其计算 2.1.2 离心泵参数与特性曲线 如何选用一台合适的离心泵？ 为了正确的选择和使用离心泵，需要了解离心泵的性能。离心泵的性能参数及相互之间的关系是选泵和使用的依据。 离心泵的主要性能参数有流量、压头、效率、轴功率等。它们之间的关系常用特性曲线来表示。 特性曲线℃清水在常压下实验测得的。 2.1 离心泵及其计算 2.1.2 离心泵参数与特性曲线. 扬程H： 一、 离心泵的性能参数 离心泵的流量指单位时间泵所输送的流体体积，一般用qv表示，单位m3 · s-1或m3 · h-1。 离心泵的流量与泵的尺寸、结构和转速有关。 扬程也称泵压头，指单位重量(1N)流体流经泵获得的能量，一般用H表示，单位J/N或者m(液柱)。 离心泵的扬程与叶轮的几何尺寸、转速有关，即加大叶轮直径和提高转速均可提高泵的压头。 2.1 离心泵及其计算 2.1.2 离心泵参数与特性曲线. 效率 一、 离心泵的性能参数 指泵轴所需的功率，即电动机提供个泵轴的机械功率，常用P表示，单位W。 轴功率与电动机的功率有关，可以有电流表和电压表读书计算。P=IU。 由于离心泵在实际运转中存在各种能量损失，泵的实际功率小于理论值，因此把流体从泵获得的有效能量成为有效功率，常用Pe表示，单位W。 反映泵中能量损失大小的参数称为效率。即泵的有效功率与轴功率之比，常用 η 表示。 2.1 离心泵及其计算 2.1.2 离心泵参数与特性曲线 二、 离心泵的特性曲线 每台泵的性能参数都不同，为了使用方便，一般通过实验将这些参数绘成H-qv、P-qv、 η-qv 曲线，统称为离心泵的特性曲线 离心泵参数与特性曲线 二、 离心泵的特性曲线 离心泵参数与特性曲线 二、 离心泵的特性曲线 上图中，对真空泵和压力表之间的液体列伯努利方程得： 则： 泵的扬程计算公式 (2-1) 2.1 离心泵及其计算 2.1.2 离心泵参数与特性曲线 二、 离心泵的特性曲线 对于泵的有效功率Pe，假设泵对流体实际提供的能量为We，即每千克流体泵提供We焦耳的能量。 单位时间t里，泵输送的流体质量为： 则在单位时间t里，泵需要提供的能量为： 而功率是单位时间提供的能量，所以： 因为： 所以： 泵的有效功率计算公式 (2-2) 2.1 离心泵及其计算 2.1.2 离心泵参数与特性曲线 二、 离心泵的特性曲线 电动机提供给泵轴的机械功率P可以有电流表和电压表读数计算，即： 则泵效率： (2-3) (2-4) 2.1 离心泵及其计算 2.1.2 离心泵参数与特性曲线 二、 离心泵的特性曲线 在图示装置中，调节阀门改变管路流量qv，计算不同流量下的H、Pe和η值，可以得到三条H-qv、P-qv、 η-qv的曲线，即泵的性能曲线 离心泵参数与特性曲线 二、 离心泵的特性曲线. 每种型号的泵在固定转速下有独特的曲线. 固定转速下， qv、P、 η不随液体密度ρ改变，但泵功率Pe与ρ成正比。 3. 轴功率P在qv=0时最小，所以启动泵时应关闭出口阀，减小启动电流，保护电机。停泵时也相同，同时防止液体倒流，保护叶轮。 4. 压头H与流量qv成反比。 5. 额定qv下，泵效率最高，称为设计点，铭牌上的性能参数为最佳工况参数。 6. 特性曲线与转速有关，需注意说明书额定转速。 特性曲线 离心泵参数与特性曲线 二、 离心泵的特性曲线 离心泵参数与特性曲线 三、常见离心泵编号及意义 例如上题中IS100-80-125型离心泵：IS指国标单级单吸清水离心泵；100指泵入口直径；80指泵出口直径；125指叶轮外径。单位都为mm。 水泵： 油泵(Y型)：输送石油产品，有良好的密封性。 耐腐蚀泵(F型)：输送酸、碱等腐蚀性液体。 离心泵 杂质泵(P型)：输送悬浮液及浆液，如水泥浆。 单级单吸(IS型) 多级泵(D型) 双吸泵(Sh型) 磁力泵(C型)：高效节能，输送易燃易爆液体。 2.1 离心泵及其计算 2.1.3 离心泵选择示例 【例2-2】如图所示，某化工厂需将60℃热水用泵送至高10m的凉水塔冷却，输水量80~85m3?h-1，输水管内径106mm，管路总长(包括当量长度)为100m，管路摩擦系数λ为0.025，试选一台合适的离心泵。 解：在水池液面和喷水口之间列伯努利方程 查附录5，可以选IS100-80-125型离心泵。 2.1 离心泵及其计算 2.1.4 离心泵的安装高度 一、汽蚀现象 思考：由离心泵工作原理可知：液体从吸入口至叶轮处，压力降低，叶轮处压力最低，低至一定程度会出现什么现象呢？ 如果叶轮处压力小于液体饱和蒸气压，液体会汽化。汽化液体进入叶轮外沿高压区，气泡急剧液化，液化后留下大量真空区域，周围液体高速冲向叶轮表面，造成巨大冲击与振动，逐渐使叶轮损坏。 此现象称为汽蚀现象。 所以安装高度不是任意的! 2.1 离心泵及其计算 2.1.4 离心泵的安装高度 二、安装高度 实际安装高度该如何确定呢？ 在0-0’和1-1’间列伯努利方程 为避免“汽蚀”现象，必须满足泵壳内绝压被输送液体的饱和蒸汽压，即p1pv。 2.1 离心泵及其计算 2.1.4 离心泵的安装高度 二、安装高度 1. 汽蚀余量法(△h) 汽蚀余量——指泵入口处动压头和静压头之和与液体在操作温度下水的饱和蒸气压具有的静压头的差。 改写式(2-5)，并将上式带入得 其中，△h可以由泵样本查得，pv为操作温度下被输送液体的饱和蒸汽压。 2.1 离心泵及其计算 2.1.4 离心泵的安装高度 二、安装高度 2. 允许吸上真空高度法(Hs)(了解) 允许吸上真空高度Hs的定义： 实际安装高度Hg： Hs主要针对水泵计算，对于其它液体，如石油，在温度较高时，饱和蒸气压远大于大气压，计算不方便，一般采用汽蚀余量法△h 。 2.1.5 离心泵的工作点及调节 一、管路曲线 离心泵在工作时，不仅取决于泵的特性曲线，还取决于管路的特性。由伯努利方程得： 位压头和静压头与流量无关，令其为常数A u2=u1 管路曲线 离心泵的工作点及调节 二、离心泵的工作点 离心泵的特性曲线(H-qv)与管路曲线联立，它们的交点便是泵的稳定工作点。 工作点 图2-8 离心泵工作点示意图 三、离心泵的工作点的调节 由于离心泵的特性曲线(H-qv)在出厂时已经固定，要调节泵的工作点，通常采用调节管路特性曲线的方法。管路调节主要通过调节阀门开度，改变流量qv。 图2-9 流量调节示意图 2.1.5 离心泵的工作点及调节 四、离心泵的并联与串联 1. 离心泵的并联 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。 图2-10 离心泵并联操作示意图 2.1.5 离心泵的工作点及调节 四、离心泵的并联与串联 2. 离心泵的串联 串联后的总压头必低于单台泵压头的两倍，流量大于单台泵的流量。串联泵的效率与单台泵的效率相同。 图2-10 离心泵串联操作示意图 2.1.5 离心泵的工作点及调节 2.1.6 常用流体输送设备 一、离心通风机 图2-11 离心通风机实物图 一、离心通风机 图2-12 离心通风机示意图 其原理与离心泵相同。叶轮上叶片数目比离心泵多，叶片较短。中低压风机的叶片常向前弯，高压风机叶片为后弯叶片。可以使气体产生一定压强。 2.1.6 常用流体输送设备 二、轴流通风机 图2-13 轴流通风机实物图 2.1.6 常用流体输送设备 二、轴流通风机 图2-14 轴流通风机示意图 其送风方向与轴向相同。原理和家用电风扇相同。空气压强不大，但流量远大于离心通风机，适合厂房通风用。 2.1.6 常用流体输送设备 三、旋涡泵 图2-15 旋涡泵实物图 2.1.6 常用流体输送设备 三、旋涡泵 图2-16 旋涡泵叶轮示意图 其叶片凹槽中的液体，被离心力甩向流道，一次增压；流道中液体又因槽中液体被甩出形成低压，再次进入凹槽，再次增压。多次重复，从而获得较高的压头。 2.1.6 常用流体输送设备 四、往复泵 图2-17 单级往复泵示意图 2.1.6 常用流体输送设备 西安工业大学北方信息工程学院—机电信息系 任文轩 第2章 流体输送 概 述 一、流体输送的作用 化工生产过程中，从原料的输入到成品的输出，每一道工序都在一定的流动状态下进行，流体输送机械为流体的流动提供能量。 连续流动的各种物料或产品 由低处送至高处 由低压送至高压设备 克服管道阻力 …… 二、流体输送机械分类 1. 按输送流体分类 通风机 鼓风机 压缩机 真空泵 输送液体—— 离心泵 输送气体 输送固体—— 气力输送 泵的分类 概 述 二、流体输送机械分类 2. 按工作原理分类 概 述 离心式——离心力作用于流体（离心泵） 正位移式——机械力推动流体（往复泵） 离心-位移式——离心力和机械力同时作用（旋涡泵） 泵的分类 2.1 离心泵及其计算 2.1.1 离心泵的构造及原理 一、 离心泵的构造 离心泵是工业生产中应用最为广泛的液体输送机械。其突出特点是结构简单、体积小、流量均匀、调节控制方便、故障少、寿命长、适用范围广，且购置费用和操作费均较低。因其具有典型性而重点加以介绍。 2.1 离心泵及其计算 2.1.1 离心泵的构造及原理 一、 离心泵的构造 吸入口 排出管 泵轴 轴封 泵壳 叶轮 2.1 离心泵及其计算 2.1.1 离心泵的构造及原理 一、 离心泵的构造 (a) 闭式 (b) 半闭式 (c) 开式 叶轮是离心泵的关键部件，是流体获得机械能的主要部件，作用是将电动机的机械能传给液体，使液体的能量有所提高。 叶轮转速一般可达1200～3600转/min。 离心泵的叶片一般为后弯型（甩水型），叶片数目较少，通常4-6片。 1. 叶轮 2.1 离心泵及其计算 2.1.1 离心泵的构造及原理 一、 离心泵的构造 2. 泵壳 从叶轮中抛出的流体汇集到泵壳中，泵壳是蜗壳形的,故其流道不断地扩大，高速的液体在泵壳中将大部份的动能转化为静压能，从而避免高速流体在泵体及管路内巨大的流动阻力损失。因此泵壳不仅是液体的汇集器，而且还是一个能量转换装置。

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