第二章 流体输送机械PPT课件
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化工原理ppt-第二章流体输送机械
H
' S
p a p1
g
2022/8/12
22
二、离心泵安装高度
3.允许气蚀余量
H
' S
p a p1
g
由于HS′使用起来不便，有时引入另一表示气蚀性 能的参数，称为气蚀余量。 以NSPH表示，定义为防止气蚀发生，要求离心泵 入口处静压头与动压头之和必须大于液体在输送温 度下的饱和蒸汽压头的最小允许值。
性能曲线包括H～Q曲线、
N～Q曲线和 ～Q曲线。
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二、离心泵的性能参数与特性曲线
2．性能曲线
① H～Q特性曲线 随着流量增加，泵的压头下降，
即流量越大，泵向单位重量流体提 供的机械能越小。
② N～Q特性曲线 轴功率随着流量的增加而上升，
所以大流量输送一定对应着大的配 套电机。离心泵应在关闭出口阀的 情况下启动，这样可以使电机的启 动电流最小。
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三、离心泵的选用、安装与操作
1.离心泵类型
（1）清水泵：适用于输送清水或物 性与水相近、无腐蚀性且杂质较少的 液体。结构简单，操作容易。 （2）耐腐蚀泵：用于输送具有腐蚀 性的液体，接触液体的部件用耐腐蚀 的材料制成，要求密封可靠。 （3）油泵：输送石油产品的泵，要 求有良好的密封性。 （4）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。
2022/8/12
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三、离心泵的选用、安装与操作
3.安装与操作离心泵
（1）安装 ①安装高度不能太高，应小于允许安装高度。 ②尽量减少吸入管路阻力，以减少发生汽蚀可能性。 主要考虑：吸入管路应短而直；吸入管路直径可稍大； 吸入管路减少不必要管件；调节阀装于出口管路。 （2）操作 ①启动前应灌泵，并排气。②应在出口阀关闭情况下 启动泵。③停泵前先关闭出口阀，以免损坏叶轮。④ 经常检查轴封情况
第二章流体输送机械精品PPT课件
2020/10/6
在高速旋转的叶轮当中，液 体质点的运动包括： • 液体随叶轮旋转 ； • 经叶轮流道向外流动。
液体与叶轮一起旋转的速度u1或u2方向与所处圆周的切线方
向一致，大小为：
u1
2r1n
60
u2
2r2n
60
2020/10/6
液体沿叶片表面运动的速度ω1、ω2，方向为液体质点所
处叶片的切线方向，大小与液体的流量、流道的形状等有关
由弹簧的弹力互相贴紧而作相对运动，
2020/10/6
起到密封作用。
2020/10/6
2020/10/6
2020/10/6
2020/10/6
3、离心泵的分类 1）按照轴上叶轮数目的多少
单级泵 轴上只有一个叶轮的离心泵，适用于出口压力 不太大的情况；
多级泵 轴上不止一个叶轮的离心泵 ，可以达到较高的 压头。离心泵的级数就是指轴上的叶轮数，我国 生产的多级离心泵一般为2~9级。
2020/10/6
• 在蜗形泵壳中由于流道的不断扩大，液体的流速减慢，使 大部分动能转化为压力能。最后液体以较高的静压强从排 出口流入排出管道。 • 泵内的液体被抛出后，叶轮的中心形成了真空，在液面压 强（大气压）与泵内压力（负压）的压差作用下，液体便 经吸入管路进入泵内，填补了被排除液体的位置。
油泵 输送石油产品的泵 ，要求密封完善。（Y 型）
杂质泵
2020/10/6
输送含有固体颗粒的悬浮液、稠厚的浆液等的泵 ，又细分为污水泵、砂泵、泥浆泵等 。要求不易 堵塞、易拆卸、耐磨、在构造上是叶轮流道宽、 叶片数目少。
2020/10/6
二、离心泵的基本方程式
1、离心泵基本方程式的导出
假设如下理想情况： 1）泵叶轮的叶片数目为无限多个，也就是说叶片的厚度 为无限薄，液体质点沿叶片弯曲表面流动，不发生任 何环流现象。 2）输送的是理想液体，流动中无流动阻力。
在高速旋转的叶轮当中，液 体质点的运动包括： • 液体随叶轮旋转 ； • 经叶轮流道向外流动。
液体与叶轮一起旋转的速度u1或u2方向与所处圆周的切线方
向一致，大小为：
u1
2r1n
60
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2r2n
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液体沿叶片表面运动的速度ω1、ω2，方向为液体质点所
处叶片的切线方向，大小与液体的流量、流道的形状等有关
由弹簧的弹力互相贴紧而作相对运动，
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起到密封作用。
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3、离心泵的分类 1）按照轴上叶轮数目的多少
单级泵 轴上只有一个叶轮的离心泵，适用于出口压力 不太大的情况；
多级泵 轴上不止一个叶轮的离心泵 ，可以达到较高的 压头。离心泵的级数就是指轴上的叶轮数，我国 生产的多级离心泵一般为2~9级。
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• 在蜗形泵壳中由于流道的不断扩大，液体的流速减慢，使 大部分动能转化为压力能。最后液体以较高的静压强从排 出口流入排出管道。 • 泵内的液体被抛出后，叶轮的中心形成了真空，在液面压 强（大气压）与泵内压力（负压）的压差作用下，液体便 经吸入管路进入泵内，填补了被排除液体的位置。
油泵 输送石油产品的泵 ，要求密封完善。（Y 型）
杂质泵
2020/10/6
输送含有固体颗粒的悬浮液、稠厚的浆液等的泵 ，又细分为污水泵、砂泵、泥浆泵等 。要求不易 堵塞、易拆卸、耐磨、在构造上是叶轮流道宽、 叶片数目少。
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二、离心泵的基本方程式
1、离心泵基本方程式的导出
假设如下理想情况： 1）泵叶轮的叶片数目为无限多个，也就是说叶片的厚度 为无限薄，液体质点沿叶片弯曲表面流动，不发生任 何环流现象。 2）输送的是理想液体，流动中无流动阻力。
第2章 流体输送机械
30
② 压头（ 扬程） 在电机功率范围内，由管路特性决定。
H
管路特性曲线2
H2
管路特性曲线1
H1 泵特性曲线
qV qV理
qV
流量只与泵特性有关，
而压头只与管路特性有关 ——正位移特性
2021/1/19
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③ 功率与效率 P qV H r g
——往复泵的总效率，一般为0.65~0.85。
往复泵适用于压头高、流量小的液体，但不能 输送腐蚀性大及有固体的悬浮液。
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二、 齿轮泵
具有正位移特性。
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三、旋涡泵
（一）结构
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（二）特点
1. 启动泵时，要打开出口阀门，改变流量时，旁 路调节比安装调节阀更经济； 2. 能量损失大，效率低（30%~40%），不适合输 送高粘度液体； 3. 压头比离心泵高2~4倍，适用于高压头、小流量、 低粘度清洁液体。
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第三节 气体输送机械
分类：
按出口压力或压缩比分为：
通风机 p出(表) < 15kPa
γ=1～1.15
鼓风机 p出(表)=15~300kPa γ< 4
压缩机 p出(表）> 300kPa
γ>4
真空泵 p出(表）=0
压缩比由真空度决定
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一、离心式通风机
（一）结构
——表明离心泵无自吸能力
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2
二、离心泵的主要部件
（1） 叶轮 作用 ：将电机的能量传给液体，使液体静压能 及动能都有所提高——给能装置 叶轮按结构分为：
化工原理课件第2章：流体输送
3. 离心泵安装时，应注意选用较大的吸入管路，减少吸入管路的弯头、 阀门等管件，以减少吸入管路的阻力损失。
4. 当液体输送温度较高或液体沸点较低时，可能出现[Hg]为负的情况， 此时应将离心泵安装于贮槽液面以下。
化工原理——流体输送机械
2.2.6 离心泵的类型与选用 1. 类型 ① 清水泵——单级、多级、双吸 ②耐腐蚀泵——用耐腐蚀材料 ③油泵——密封良好 ④液下泵——轴封要求不高 ⑤屏蔽泵——无密封、无泄漏
qV' D' qV D
H
' e
He
D' D
2
Pa' Pa
D' D
3
——切割定律
化工原理——流体输送机械
2.2.4 离心泵的工作点与流量调节 1. 管路特性曲线
K：由管路特性决定， 一般为高度湍流，与流 量无关
化工原理——流体输送机械
管路特性的影响因素 化工原理——流体输送机械
7. 效率：有效功率与轴功率之比，即
Pe
Pa
化工原理——流体输送机械
8. 泵内的能量损失 a. 容积损失
高压液体泄漏到低压处，qV
b. 水力损失 液体内摩擦及液体与泵壳的碰撞，He c. 机械损失 轴与轴承，轴封的摩擦
化工原理——流体输送机械
轴功率：电机提供给泵轴的功率，W
Pa
Pe
H串 2 A 2BoqV2串
并联时的特性曲线为：
H并
A
Bo
qV并 2
2
H串＜2H单 qV串＞qV单
qV 并＜2qV 单 H并＞H单
化工原理——流体输送机械
4. 当液体输送温度较高或液体沸点较低时，可能出现[Hg]为负的情况， 此时应将离心泵安装于贮槽液面以下。
化工原理——流体输送机械
2.2.6 离心泵的类型与选用 1. 类型 ① 清水泵——单级、多级、双吸 ②耐腐蚀泵——用耐腐蚀材料 ③油泵——密封良好 ④液下泵——轴封要求不高 ⑤屏蔽泵——无密封、无泄漏
qV' D' qV D
H
' e
He
D' D
2
Pa' Pa
D' D
3
——切割定律
化工原理——流体输送机械
2.2.4 离心泵的工作点与流量调节 1. 管路特性曲线
K：由管路特性决定， 一般为高度湍流，与流 量无关
化工原理——流体输送机械
管路特性的影响因素 化工原理——流体输送机械
7. 效率：有效功率与轴功率之比，即
Pe
Pa
化工原理——流体输送机械
8. 泵内的能量损失 a. 容积损失
高压液体泄漏到低压处，qV
b. 水力损失 液体内摩擦及液体与泵壳的碰撞，He c. 机械损失 轴与轴承，轴封的摩擦
化工原理——流体输送机械
轴功率：电机提供给泵轴的功率，W
Pa
Pe
H串 2 A 2BoqV2串
并联时的特性曲线为：
H并
A
Bo
qV并 2
2
H串＜2H单 qV串＞qV单
qV 并＜2qV 单 H并＞H单
化工原理——流体输送机械
《流体输送》PPT课件
③液体具有粘性 ④泵内有各种泄漏现象，实际的V小
于T
精选PPT
25
2.3、离心泵的性能曲线
2．离心泵的特性曲线p67
转速n一定时，由实验测得H～V， Na～V，η～V，这三条曲线称为特 性曲线，由泵制造厂提供。供泵用 户使用。泵厂以20℃清水作为工质 做实验测定性能曲线。
精选PPT
26
H,m
N ~V
停泵：关闭出口阀→停机（避免排出 管内的水柱倒冲泵壳内叶轮，叶片，
以延长泵的使用精寿选PPT命）
11
2.2 离心泵操作性能基本
方程式
2.2.1离心泵的主要性能参数
1．流量V：单位时间内泵输送的液 体体积,m3/s（或m3/h，l/s等）。
2．扬程H（压头）：泵对单位重量 的液体所提供的有效能量，m液柱。
❖泵的铭牌~与max对应的性能参数 选型时 max η=92%ηmax
精选PPT
29
3．离心泵性能改变及换算
（1）流体的性质：
密度： （H，V，）与无关； , (N、Ne) Ne=ρgVH
粘度： ，（H，V，）; N 工作流体~20℃水差精选别PPT大参数和曲线 30 变化
第二章 流体输送机械
精选PPT
1
流体输送机械分类
介质： 液体——泵 气体——风机、压缩机
工作原理：离心式 往复式 旋转式 流体作精选P用PT 式（如喷射式）2
一．离心泵的工作原理及 主要部件
1．结构
1）叶轮：叶轮内6～12片弯曲的叶 片
作用：原动机的机械能→液体→静压 能↑和动能↑
精选PPT
3
一．离心泵的工作原理及 主要部件
H~V
线离
心
泵
特
于T
精选PPT
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2.3、离心泵的性能曲线
2．离心泵的特性曲线p67
转速n一定时，由实验测得H～V， Na～V，η～V，这三条曲线称为特 性曲线，由泵制造厂提供。供泵用 户使用。泵厂以20℃清水作为工质 做实验测定性能曲线。
精选PPT
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H,m
N ~V
停泵：关闭出口阀→停机（避免排出 管内的水柱倒冲泵壳内叶轮，叶片，
以延长泵的使用精寿选PPT命）
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2.2 离心泵操作性能基本
方程式
2.2.1离心泵的主要性能参数
1．流量V：单位时间内泵输送的液 体体积,m3/s（或m3/h，l/s等）。
2．扬程H（压头）：泵对单位重量 的液体所提供的有效能量，m液柱。
❖泵的铭牌~与max对应的性能参数 选型时 max η=92%ηmax
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3．离心泵性能改变及换算
（1）流体的性质：
密度： （H，V，）与无关； , (N、Ne) Ne=ρgVH
粘度： ，（H，V，）; N 工作流体~20℃水差精选别PPT大参数和曲线 30 变化
第二章 流体输送机械
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1
流体输送机械分类
介质： 液体——泵 气体——风机、压缩机
工作原理：离心式 往复式 旋转式 流体作精选P用PT 式（如喷射式）2
一．离心泵的工作原理及 主要部件
1．结构
1）叶轮：叶轮内6～12片弯曲的叶 片
作用：原动机的机械能→液体→静压 能↑和动能↑
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一．离心泵的工作原理及 主要部件
H~V
线离
心
泵
特
流体输送输送机械-资料.ppt
在叶轮与泵壳间安装一固定不动 的带有叶片的导轮（diffuser）， 也可减少此项能量损失。
c
cr
u
R
机械损失：泵轴与轴承之间、泵轴与密封填料之间等产生的 机械摩擦造成的能量损失。
离心泵的特性曲线（Characteristic curves）
H [m] N [kW]
[%]
在一定转速下，泵的轴功 率随输送流量的增加而增 大，流量为零时，轴功率 最小。关闭出口阀启动离 心泵，启动电流最小。
12 30
8
N
8 20
4
4 10
0 0
20 40 60 80 100 120 1400
0
Q/ m3/h
离心泵的特性曲线反映了泵的基本性能，由制造厂附于产品 样本中，是指导正确选择和操作离心泵的主要依据。以下逐 一对其进行讨论。
离心泵的特性曲线（Characteristic curves）
H—V 曲线
液体密度的影响
离心泵的理论流量和理论压头与液体密度无关，说明 H—V
曲线不随液体密度而变，由此 —V 曲线也不随液体密度而
变。离心泵所需的轴功率则随液体密度的增加而增加，即 N—V 曲线要变。 注意：叶轮进、出口的压差 p 正比于液体密度。
气缚现象（airbound）
泵启动前空气未排尽或运转中有空气漏入，使泵内流体平均 密度下降，导致叶轮进、出口压差减小。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。
容积损失：一部份已获得能量的高压液体由叶轮出口处通过 叶轮与泵壳间的缝隙或从平衡孔泄漏（Leakage）返回到叶 轮入口处的低压区造成的能量损失。 解决方法：使用半开式和蔽式叶轮。蔽式叶轮容积损失量小， 但叶轮内流道易堵塞，只适宜输送清洁液体。开式叶轮不易 堵塞，但容积损失大故效率低。半开式介于二者之间。
c
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机械损失：泵轴与轴承之间、泵轴与密封填料之间等产生的 机械摩擦造成的能量损失。
离心泵的特性曲线（Characteristic curves）
H [m] N [kW]
[%]
在一定转速下，泵的轴功 率随输送流量的增加而增 大，流量为零时，轴功率 最小。关闭出口阀启动离 心泵，启动电流最小。
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Q/ m3/h
离心泵的特性曲线反映了泵的基本性能，由制造厂附于产品 样本中，是指导正确选择和操作离心泵的主要依据。以下逐 一对其进行讨论。
离心泵的特性曲线（Characteristic curves）
H—V 曲线
液体密度的影响
离心泵的理论流量和理论压头与液体密度无关，说明 H—V
曲线不随液体密度而变，由此 —V 曲线也不随液体密度而
变。离心泵所需的轴功率则随液体密度的增加而增加，即 N—V 曲线要变。 注意：叶轮进、出口的压差 p 正比于液体密度。
气缚现象（airbound）
泵启动前空气未排尽或运转中有空气漏入，使泵内流体平均 密度下降，导致叶轮进、出口压差减小。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。
容积损失：一部份已获得能量的高压液体由叶轮出口处通过 叶轮与泵壳间的缝隙或从平衡孔泄漏（Leakage）返回到叶 轮入口处的低压区造成的能量损失。 解决方法：使用半开式和蔽式叶轮。蔽式叶轮容积损失量小， 但叶轮内流道易堵塞，只适宜输送清洁液体。开式叶轮不易 堵塞，但容积损失大故效率低。半开式介于二者之间。
《流体输送机械》PPT课件
第一节 液体输送机械
表2-1液体输送机械的分类
泵是一种通用的机械，广泛使用在国民经济各部门中。 其中离心泵具有结构简单、流量大而且均匀、操作方便等 优点，在化工生产中的使用最为广泛。本章重点讲述离心 泵，对其它类型的泵作一般介绍。
第一节 液体输送机械
二、离心泵构造和原理
1.离心泵的工作原理 图2-1是一台安装在管路中 的离心泵装置示意图，主要部件 为叶轮1，叶轮上有6-8片向后弯 曲的叶片，叶轮紧固于泵壳2内 泵轴3上，泵的吸入口4与吸入管 5相连。液体经底阀6和吸入管5 进入泵内。泵壳上的液体从排出 口8与排出管9连接,泵轴3用电机 或其它动力装置带动。
泵
2.特性曲线
离心泵的有效压头、轴功率、效率与流量之间的关系曲线称为离心泵的特 性曲线 , 常 由 实 验 测 定 ， 如 图 2- 8 所 示 为 国 产 IS100-80-125型离心水泵在 n=2900rm-1时测得的特性曲线。其中以扬程和流量的关系最为重要。由于泵的 特性曲线随泵转速而改变，故其数值通常是在额定转速和标准试验条件(大气 压101.325kPa,20℃清水)下测得。通常在泵的产品样本中附有泵的主要性能 参数和特性曲线,供选泵和操作时参考。
图2-4 泵壳与导轮 1-叶轮；2-导轮；3-泵壳
第一节 液体输送机械
2.2泵壳：是一个截面逐渐扩 大的状似蜗牛壳形的通道，常称蜗 壳，如图2-5所示。叶轮在壳内顺 着蜗形通道逐渐扩大的方向旋转, 愈接近液体出口,通道截面积愈大。 因此,液体从叶轮外缘以高速被抛 出后,沿泵壳的蜗牛形通道而向排 出口流动,流速便逐渐降低,减少了 能量损失,且使大部分动能有效地 转变为静压能。
另外：叶轮按其吸液方式的不同可分为单吸式和双吸 式两种，如图2-3所示。单吸式叶轮构造简单，液体从叶 轮一侧被吸入；双吸式叶轮可同时从叶轮两侧对称地吸入 液体。显然，双吸式叶轮具有较大的吸液能力，并较好地 消除轴向推力。故常用于大流量的场合。
化工原理-第二章-流体输送机械PPT课件
总效率：
Vmh
(4)轴功率N
离心泵的轴功率N可直接用效率来计算：
流体密度，kg/ m3
泵的效率
N HQg /
泵的轴功率，W 泵的压头，m
泵的流量，m3/s
一般小型离心泵的效率50~70%，大型离心泵效率可达90% 。
2、离心泵特性曲线（Characteristic curves）
由于离心泵的各种损失难 以定量计算，使得离心泵的特
性曲线H～Q、N～Q、η～Q
的关系只能靠实验测定，在泵 出厂时列于产品样本中以供参 考。右图所示为4B20型离心泵
在 转 速n＝ 2900r/min 时 的特
性曲线。若泵的型号或转速不 同，则特性曲线将不同。借助 离心泵的特性曲线可以较完整 地了解一台离心泵的性能，供 合理选用和指导操作。
H/m NkW
u2
D2n
60
根据装置角β2的大小，叶片形状可分为三种：
w2
c2
2
2
u2
w2
c2
2
2
u2
w2 2
c2 2 u2
(a)
(a)β2< 90o为后弯 叶片，cotβ2 >0， HT∞ <u22 /g
(b) (b)β2= 90o为径向 叶片，cotβ2 =0 ， HT∞ =u22 /g
(c) (c) β2 > 90o为前 弯叶片，cotβ2 <0，HT∞ > u22 /g
c2r
c2' r
u2
u2'
Q n Qn
H ( n)2 Hn
N H Qg ( n )3 N HQg n
不同转速下的速度三角形
比例定律
（4）叶轮直径D2对特性曲线的影响
Vmh
(4)轴功率N
离心泵的轴功率N可直接用效率来计算：
流体密度，kg/ m3
泵的效率
N HQg /
泵的轴功率，W 泵的压头，m
泵的流量，m3/s
一般小型离心泵的效率50~70%，大型离心泵效率可达90% 。
2、离心泵特性曲线（Characteristic curves）
由于离心泵的各种损失难 以定量计算，使得离心泵的特
性曲线H～Q、N～Q、η～Q
的关系只能靠实验测定，在泵 出厂时列于产品样本中以供参 考。右图所示为4B20型离心泵
在 转 速n＝ 2900r/min 时 的特
性曲线。若泵的型号或转速不 同，则特性曲线将不同。借助 离心泵的特性曲线可以较完整 地了解一台离心泵的性能，供 合理选用和指导操作。
H/m NkW
u2
D2n
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根据装置角β2的大小，叶片形状可分为三种：
w2
c2
2
2
u2
w2
c2
2
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u2
w2 2
c2 2 u2
(a)
(a)β2< 90o为后弯 叶片，cotβ2 >0， HT∞ <u22 /g
(b) (b)β2= 90o为径向 叶片，cotβ2 =0 ， HT∞ =u22 /g
(c) (c) β2 > 90o为前 弯叶片，cotβ2 <0，HT∞ > u22 /g
c2r
c2' r
u2
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Q n Qn
H ( n)2 Hn
N H Qg ( n )3 N HQg n
不同转速下的速度三角形
比例定律
（4）叶轮直径D2对特性曲线的影响
流体输送机械学习教材PPT课件
2.2.1 离心泵的主要部件和工作原理
（1）离心泵的外观与内部结构 （2）离心泵的主要部件
1）叶轮 2）泵壳 3）泵轴
（3）离心泵的工作原理
（1）离心泵的外观与内部结构 离心泵的外观
离心泵的内部结构
1）叶轮
叶轮是离心泵的核心部件，由4-8片的叶片 组成，构成了数目相同的液体通道。按有 无盖板分为开式、闭式和半开式（其作用 见教材）。
后盖板上的平衡孔消除轴向推力。 离开叶轮周边的液体压力已经较高，有一部分会 渗到叶轮后盖板后侧，而叶轮前侧液体入口处为 低压，因而产生了将叶轮推向泵入口一侧的轴向 推力。 这容易引起叶轮与泵壳接触处的磨损，严重时还 会产生振动。 平衡孔使一部分高压液体泄露到低压区，减轻叶 轮前后的压力差。但由此也会此起泵效率的降低。
流体输送机械分类
按工作介质不同： 液体——泵 气体——风机、压缩机 按工作原理不同： 离心式 正位移式（容积式）：往复式、旋转式 其它（如喷射式）
2.2 离心泵
离心泵结构简单，操作容易，流量易于调 节，且能适用于多种特殊性质物料，因此 在工业生产中普遍被采用。 2.2.1 离心泵的主要部件和工作原理 2.2.2 离心泵的性能参数与特性曲线 2.2.3 离心泵的工作点和流量调节 2.2.4 离心泵的组合操作 2.2.5 离心泵的安装高度 2.2.6 离心泵的选用、安装与操作
环境工程原理 第二章 流体输送机械
西北民族大学 化工学院
2 流体输送机械
2.1 概 述 2.2 离心泵 2.3 其它类型泵 2.4 气体输送机械 2.5 真空泵
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一定转速、常压、20℃清水
2020/8/16
9
n一定 H
~ qV
H ~ qV P ~ qV
P
qV
离心泵特性曲线
2020/8/16
10
①H~qV曲线：较大范围内，qV H
② P~qV曲线：qV
P
qV=0时，P Pmin
• 离心泵启动时，应关闭出口阀门
2020/8/16
11
③ ~qV曲线：
离心泵在一定转速下有一最高效率点 ——离心泵的设计点
2020/8/16
7
④ 轴功率P
轴功率P，有效功率Pe
Pe 100%
P
而P eqVH g W
或P eq VH 1 00 0 9.81q V 1H 02 k W
P qV H kW 102
2020/8/16
8
四、离心泵的特性曲线 （一）离心泵的特性曲线
H~qV 、P~qV 、~qV：厂家实验测定
工作点
z p g
泵特性曲线
qV
管路特性曲线反映了被输送液体对输送机械的
能量要求
2020/8/16
17
（二）工作点
工作点：管路特性曲线与泵特性曲线交点。
解析法： 管路特性方程 泵特性方程
（三） 流量调节
H f (qV )
H (qV )
改变管路特性：调出口阀门； 改变泵特性： 调转速。
2020/8/16
第二章 流体输送机械
分类：
工作介质：液体——泵 气体——风机或压缩机
工作原理：
动力式(叶轮式)：离心式、轴流式等；
容积式（正位移式）：往复式、旋转式等；
流体作用式：喷射式。
2020/8/16
1
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
18
(1) 改变出口阀门开度
关小出口阀 le 管特线变陡 工作点左上移
H
M
1
M
M 2
qV ,H
q VM1
q VM
q VM2
q V
特点：方便、快捷，流量连续变化；
阀门消耗阻力，不经济。
适用：调节幅度不大，而经常需要改变的场合。
2020/8/16
19
(2) 改变泵的转速 n泵H～qV曲线上移 工作点右上移，
操作条件一定： p一 定
2020/8/16
15
令
p
H0
z
g
为一常数
而
Hf
l le
d
u2 l le
2g
d
1
qV
2
2g
4d2
8
2g
l
le d5
qV2
认为流体流动进入阻力平方区，变化较小 。
令 k82gld 5le 亦为一常数
2020/8/16
16
则
HH0kqV2 ——管路特性方程
H
管路特性曲线
1 1’
0’
2020/8/16
离心泵的安装高度 24
（二） 有效汽蚀余量与必需汽蚀余量
有效汽蚀余量
ha
p1
g
u12 2g
pV
g
必需汽蚀余量 h r
允许汽蚀余量
hhr 0.3
有效汽蚀余量ha 必需汽蚀余量hr
泵入口处压头 p 1 g
u
2 1
2g
叶轮压力最低处压头 p k g
饱和蒸汽压头
p
V
g
2020/8/16
为效率不变，有：
qV 2n 2 qV 1 n 1
H 2(n 2)2 H 1 n 1
P 2(n 2)3 P 1 n 1
——比例定律
2020/8/16
14
五、离心泵的工作点与流量调节
（一）管路特性曲线
在截面1-1´与2-2 ´间列柏 努利方程，有：
Hzpu2
g 2g
Hf
其中： u 2 0
2g
特定的管路系统： z、 lle、 d、 一定
（3） 轴封装置 作用：防止高压液体沿轴漏出；
防止外界气体进入泵壳内。
2020/8/16
6
三、离心泵的主要性能参数
① 流量 qV 单位时间内泵所输送液体的体积，m3/s或 m3/h。 ② 压头或扬程 H 单位重量的液体经泵后所获得的能量，J/N或m液柱。
③ 效率 容积损失；水力损失；机械损失
一般，小型泵，效率为60~85%，大型泵效率可 达90%。
——表明离心泵无自吸能力
2020/8/16
4
二、离心泵的主要部件
（1） 叶轮 作用 ：将原动机的能量传给液体，使液体静压能
及动能都有所提高——给能装置 按结构分为：
开式
2020/8/16
半开（闭）式
闭式
5
（2） 泵壳 作用：汇集叶轮甩出的液体；
实现动能到静压能的转换——转能装置； 减少能量损失。
H
2020/8/16
H
B
并
A
H 单
ห้องสมุดไป่ตู้q V单
q V并
qV
qV并 < 2qV单
H并 > H单
21
② 串联操作
H
2020/8/16
B
H
串
A
H 单
q V单
q V串
q V
H串 < 2H单
qV串 > qV单
22
③ 组合方式的选择
如果单台泵所提供的最
H
大压头小于管路两端的
(z p ) ，则只能
g
采用串联操作；
H ， qV
H n >n>n
1
2
(D >D>D )
1
2
M 1
M
M 2
特点：泵在高效率下工作， 能量利用经济; 需变速装置或切削叶轮。
q VM2
qVMqVM1
n (D ) 11
n(D) n (D )
22
q V
适用：调节幅度大，时间又长的季节性调节。
2020/8/16
20
（3）离心泵的组合操作
① 并联操作
第一节 离心泵
一、 离心泵的工作原理
叶轮 泵壳 泵轴 底阀 吸入管路 排出管路
2020/8/16
1-叶轮；2-泵壳，3-泵轴； 4-吸入管；5-底阀；6-压出管
离心泵装置简图
3
充液（灌泵） 排液: 出口切线方向 吸液：叶轮中心
由于泵内存有空气，空气的密度远小于液体的 密度，叶轮旋转产生的离心力小，因而叶轮中心处 所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内，此 时虽启动离心泵，也不能输送液体，这种现象称为 气缚现象。
低阻时，并联优于串联； 高阻时，串联优于并联。
2020/8/16
高阻
2’
2
1
1’
串联
低阻
并联
q V
23
六、离心泵的汽蚀现象与安装高度
（一） 汽蚀现象
叶轮入口处最低压力 pK pV ， 液体汽化，产生汽泡，受压缩后 Hg 破灭，周围液体以高速涌向汽泡 中心。叶轮受冲击而出现剥落，
0
泵体振动并发出噪音。
离心泵铭牌上标注的性能参数均为最高效率点下之值。
离心泵的高效工作区： 92%max
2020/8/16
12
（二）离心泵性能的改变与换算
（1） 密度的影响
qV不变，H不变， 基本不变， P随 变化。
（2） 粘度的影响
H ，qV , ，而 P
2020/8/16
13
（3） 离心泵转速的影响 当液体的粘度不大，转速变化小于20%时，认
25
判别汽蚀条件：
ha > hr , pk > pv时， 不汽蚀 ha ＝ hr , pk ＝ pv时，开始发生汽蚀 ha < hr , pk < pv时， 严重汽蚀
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9
n一定 H
~ qV
H ~ qV P ~ qV
P
qV
离心泵特性曲线
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10
①H~qV曲线：较大范围内，qV H
② P~qV曲线：qV
P
qV=0时，P Pmin
• 离心泵启动时，应关闭出口阀门
2020/8/16
11
③ ~qV曲线：
离心泵在一定转速下有一最高效率点 ——离心泵的设计点
2020/8/16
7
④ 轴功率P
轴功率P，有效功率Pe
Pe 100%
P
而P eqVH g W
或P eq VH 1 00 0 9.81q V 1H 02 k W
P qV H kW 102
2020/8/16
8
四、离心泵的特性曲线 （一）离心泵的特性曲线
H~qV 、P~qV 、~qV：厂家实验测定
工作点
z p g
泵特性曲线
qV
管路特性曲线反映了被输送液体对输送机械的
能量要求
2020/8/16
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（二）工作点
工作点：管路特性曲线与泵特性曲线交点。
解析法： 管路特性方程 泵特性方程
（三） 流量调节
H f (qV )
H (qV )
改变管路特性：调出口阀门； 改变泵特性： 调转速。
2020/8/16
第二章 流体输送机械
分类：
工作介质：液体——泵 气体——风机或压缩机
工作原理：
动力式(叶轮式)：离心式、轴流式等；
容积式（正位移式）：往复式、旋转式等；
流体作用式：喷射式。
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1
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
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(1) 改变出口阀门开度
关小出口阀 le 管特线变陡 工作点左上移
H
M
1
M
M 2
qV ,H
q VM1
q VM
q VM2
q V
特点：方便、快捷，流量连续变化；
阀门消耗阻力，不经济。
适用：调节幅度不大，而经常需要改变的场合。
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19
(2) 改变泵的转速 n泵H～qV曲线上移 工作点右上移，
操作条件一定： p一 定
2020/8/16
15
令
p
H0
z
g
为一常数
而
Hf
l le
d
u2 l le
2g
d
1
qV
2
2g
4d2
8
2g
l
le d5
qV2
认为流体流动进入阻力平方区，变化较小 。
令 k82gld 5le 亦为一常数
2020/8/16
16
则
HH0kqV2 ——管路特性方程
H
管路特性曲线
1 1’
0’
2020/8/16
离心泵的安装高度 24
（二） 有效汽蚀余量与必需汽蚀余量
有效汽蚀余量
ha
p1
g
u12 2g
pV
g
必需汽蚀余量 h r
允许汽蚀余量
hhr 0.3
有效汽蚀余量ha 必需汽蚀余量hr
泵入口处压头 p 1 g
u
2 1
2g
叶轮压力最低处压头 p k g
饱和蒸汽压头
p
V
g
2020/8/16
为效率不变，有：
qV 2n 2 qV 1 n 1
H 2(n 2)2 H 1 n 1
P 2(n 2)3 P 1 n 1
——比例定律
2020/8/16
14
五、离心泵的工作点与流量调节
（一）管路特性曲线
在截面1-1´与2-2 ´间列柏 努利方程，有：
Hzpu2
g 2g
Hf
其中： u 2 0
2g
特定的管路系统： z、 lle、 d、 一定
（3） 轴封装置 作用：防止高压液体沿轴漏出；
防止外界气体进入泵壳内。
2020/8/16
6
三、离心泵的主要性能参数
① 流量 qV 单位时间内泵所输送液体的体积，m3/s或 m3/h。 ② 压头或扬程 H 单位重量的液体经泵后所获得的能量，J/N或m液柱。
③ 效率 容积损失；水力损失；机械损失
一般，小型泵，效率为60~85%，大型泵效率可 达90%。
——表明离心泵无自吸能力
2020/8/16
4
二、离心泵的主要部件
（1） 叶轮 作用 ：将原动机的能量传给液体，使液体静压能
及动能都有所提高——给能装置 按结构分为：
开式
2020/8/16
半开（闭）式
闭式
5
（2） 泵壳 作用：汇集叶轮甩出的液体；
实现动能到静压能的转换——转能装置； 减少能量损失。
H
2020/8/16
H
B
并
A
H 单
ห้องสมุดไป่ตู้q V单
q V并
qV
qV并 < 2qV单
H并 > H单
21
② 串联操作
H
2020/8/16
B
H
串
A
H 单
q V单
q V串
q V
H串 < 2H单
qV串 > qV单
22
③ 组合方式的选择
如果单台泵所提供的最
H
大压头小于管路两端的
(z p ) ，则只能
g
采用串联操作；
H ， qV
H n >n>n
1
2
(D >D>D )
1
2
M 1
M
M 2
特点：泵在高效率下工作， 能量利用经济; 需变速装置或切削叶轮。
q VM2
qVMqVM1
n (D ) 11
n(D) n (D )
22
q V
适用：调节幅度大，时间又长的季节性调节。
2020/8/16
20
（3）离心泵的组合操作
① 并联操作
第一节 离心泵
一、 离心泵的工作原理
叶轮 泵壳 泵轴 底阀 吸入管路 排出管路
2020/8/16
1-叶轮；2-泵壳，3-泵轴； 4-吸入管；5-底阀；6-压出管
离心泵装置简图
3
充液（灌泵） 排液: 出口切线方向 吸液：叶轮中心
由于泵内存有空气，空气的密度远小于液体的 密度，叶轮旋转产生的离心力小，因而叶轮中心处 所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内，此 时虽启动离心泵，也不能输送液体，这种现象称为 气缚现象。
低阻时，并联优于串联； 高阻时，串联优于并联。
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高阻
2’
2
1
1’
串联
低阻
并联
q V
23
六、离心泵的汽蚀现象与安装高度
（一） 汽蚀现象
叶轮入口处最低压力 pK pV ， 液体汽化，产生汽泡，受压缩后 Hg 破灭，周围液体以高速涌向汽泡 中心。叶轮受冲击而出现剥落，
0
泵体振动并发出噪音。
离心泵铭牌上标注的性能参数均为最高效率点下之值。
离心泵的高效工作区： 92%max
2020/8/16
12
（二）离心泵性能的改变与换算
（1） 密度的影响
qV不变，H不变， 基本不变， P随 变化。
（2） 粘度的影响
H ，qV , ，而 P
2020/8/16
13
（3） 离心泵转速的影响 当液体的粘度不大，转速变化小于20%时，认
25
判别汽蚀条件：
ha > hr , pk > pv时， 不汽蚀 ha ＝ hr , pk ＝ pv时，开始发生汽蚀 ha < hr , pk < pv时， 严重汽蚀