流体输送机械 优秀课件
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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
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。
流体输送机械-PowerPoint演示文稿
泵的分类
1 按工作原理分
➢叶片式泵 有高速旋转的叶轮。 如离心泵、轴流泵、涡流泵。
➢往 复 泵 靠往复运动的活塞排挤液体。如活塞泵、柱塞泵等。
➢旋转式泵 靠旋转运动的部件推挤液体。如齿轮泵、螺杆泵等。
2 按用途分
➢清水泵 适用于粘度与水相近的、无腐蚀性、不含杂质的流体，如 离心泵。 ➢油泵
适用于高粘度的流体。如齿轮泵、旋转泵等。 ➢耐腐蚀泵
4B20
26
n=2900r/min
η
80
24
70
22
H
60
20
50
18
8 40
16
N
6 30
14
4 20
12
2 10
10
00
0 4 8 12 16 20 24 28 32 Ｑ,l/s
0 20 40 60 80 100 120 m3/s
离心泵的特性曲线
1 Ｈ－Q曲线
变化趋势：离心泵的压头在较大流量范围内是
➢杂质泵：
第二节 离心泵
离心泵（centrifugal pump）的特点： ❖ 结构简单； ❖ 流量大而且均匀； ❖ 操作方便。
一、 离心泵的工作原理
1 结构
➢叶轮
叶轮
✓轴
✓ 6~12片叶片
➢机壳等。 机壳
蜗牛形通道； 叶轮偏心放； 可减少能耗，有利于动 能转化为静压能。
底阀(防止“气缚”)
滤网(阻拦 固体杂质)
Hs’=Hs＋(Ha－10)－(Hv－0.24) (2-11)
式中 Hs’—操作条件下输送水时允许吸上真空高度，mH2O； Hs — 泵样本中给出的允许吸上真空高度，mH2O； Ha — 泵工作处的大气压，mH2O； Hv — 泵工作温度下水的饱和蒸汽压，mH2O； 0.24 — 实验条件下水的饱和蒸汽压，mH2O。
流体输送机优秀课件
性能参数:
流量: 忽略压力变化 风压: 通常指全风压---单位体积气体流经通风机后所获得的总机械能
Hps2ps1 u22u12
g
2g
gH(ps2
ps1)(u22
u12)
2
pt (ps2 ps1)(pd2 pd1)
全风压
静风压 动风压
全风压与密度成正比 ( 不同气体,不同操作条件)
' pt ' pt
P' P
密度增大，Q不变，H不变 ,η不变
与质量流量成正比 与泵进出口压力差成正比
❖ 5．离心泵的工作点与流量调节 （1）管路特性曲线
n一定，qv 随管路变化而变化
Hz g p 2ug2 Hf
图中，管路 z p 固定 gBiblioteka 令H0zp
g
则：
H
H0
u2 2g
Hf
H 0 H f
H
0
k u2 2g
有效汽蚀余量: (NPS)aHpg1 u21g2 pgv
临界汽蚀余量: (NPS)cH p1,m ginu21g2pgv
允许汽蚀余量（必需汽蚀余量） (NP )r S (N H P )c ( S~ 0 .H 3 m )
列于离心泵规格表中（附表十二）
求最大允许安装高度
pg0 Hgpg1 2u1g2 Hf
η
环境对系统输入的能量增多，但H 降低(?)
H
P－qv曲线
qv升，P升，电机启动时电流大
P
应在qv小的情况下启动（qv＝0）
η－qv曲线
曲线最高效率点——泵的设计工作点——额定点（额定流量）
(2) 影响离心泵的特性曲线的主要因素
转速对特性曲线的影响
流量: 忽略压力变化 风压: 通常指全风压---单位体积气体流经通风机后所获得的总机械能
Hps2ps1 u22u12
g
2g
gH(ps2
ps1)(u22
u12)
2
pt (ps2 ps1)(pd2 pd1)
全风压
静风压 动风压
全风压与密度成正比 ( 不同气体,不同操作条件)
' pt ' pt
P' P
密度增大，Q不变，H不变 ,η不变
与质量流量成正比 与泵进出口压力差成正比
❖ 5．离心泵的工作点与流量调节 （1）管路特性曲线
n一定，qv 随管路变化而变化
Hz g p 2ug2 Hf
图中，管路 z p 固定 gBiblioteka 令H0zp
g
则：
H
H0
u2 2g
Hf
H 0 H f
H
0
k u2 2g
有效汽蚀余量: (NPS)aHpg1 u21g2 pgv
临界汽蚀余量: (NPS)cH p1,m ginu21g2pgv
允许汽蚀余量（必需汽蚀余量） (NP )r S (N H P )c ( S~ 0 .H 3 m )
列于离心泵规格表中（附表十二）
求最大允许安装高度
pg0 Hgpg1 2u1g2 Hf
η
环境对系统输入的能量增多，但H 降低(?)
H
P－qv曲线
qv升，P升，电机启动时电流大
P
应在qv小的情况下启动（qv＝0）
η－qv曲线
曲线最高效率点——泵的设计工作点——额定点（额定流量）
(2) 影响离心泵的特性曲线的主要因素
转速对特性曲线的影响
流体输送机械.ppt
d
le
u2 2g
l
d
le
qVe
d
2
2g
4
对特定的管路，若忽略λ随Re的变化，且式中d、l、le、ξ均为常
数，于是可令：
l k d
le
2
8 d
4
g
H0
z
p
g
: qV
1.H随 qV增加而减少
(除流量极小外)
2. P随 qV 增加而增加
A设计点
０2
高效区
P
qV 设计点
3.η存在最高效率点ηmax ——泵的设计点，为最佳工况参数 高效区：人为规定一个工作范围。通常取η = (0.9 ~ 0.92) ηmax
注意点:
1. 泵铭牌参数：效率最佳点下的性能参数，称为额定值。
阻力损失
流体性质：清液泵、耐腐泵、泥浆泵
操作特点：离心式、正位移式
工作原理：离心式、喷射式、轴流式，往复式、旋转式等
§2-1离心泵 §2-1-1离心泵的结构、工作原理、类型
一、离心泵的结构：
1、叶 轮： 2、泵 壳： 3、泵 轴 及 轴 封 装 置：
思考： 为什么叶片弯曲？ 泵壳呈蜗壳状？
二、工作原理:
（一）叶轮→泵壳段
依靠电机使叶轮高速旋转，产生 离心力，流体受离心力作用被抛 向壳壁，同时流体在泵壳流道中 随着流道的扩大，动能大部分转 化为静压能。
（二）泵吸入端 → 叶轮中心
由于叶轮中心流体被抛出，于中 心处形成真空，故吸入端与中心 处产生静压差（势能）使流体不 断吸入。
《流体输送输送机械》课件
安全操作：操作人员应熟悉通风 机的操作规程，确保安全操作
管道系统的运行与维护
定期检查：检 查管道是否有 泄漏、腐蚀等
现象
定期清洗：清 洗管道，防止
堵塞和污染
定期润滑：润 滑管道，防止
磨损和生锈
定期维护：维 护管道，确保
其正常运行
流体输送输送机械的故障 诊断与处理
章节副标题
泵的故障诊断与处理
故障诊断方法：如观察、听 诊、测量等
THEME TEMPLATE
感谢观看
泵的常见施：如更换零件、 调整参数、维修等
预防措施：如定期检查、维 护、更换易损件等
压缩机的故障诊断与处理
故障类型：机 械故障、电气 故障、液压故
障等
故障原因：磨 损、腐蚀、堵
塞、泄漏等
故障诊断方法： 观察、听声音、 测量、分析等
故障处理措施： 更换零件、调 整参数、清洗、
流体输送输送机械的应用
石油、天然气等能源输送 化工、制药、食品等行业的物料输送 城市供水、排水、污水处理等市政工程 农业灌溉、排涝等农业工程 船舶、飞机等交通工具的燃料输送 热力、电力等能源输送
流体输送输送机械的组成 与结构
章节副标题
泵的组成与结构
泵体：容纳 流体，承受 压力
叶轮：将流 体加速，产 生压力
章节副标题
流体输送输送机械概述
章节副标题
定义与分类
定义：流体输送输送机械是一 种用于输送流体的机械设备， 包括泵、压缩机、风机等。
分类：根据流体输送输送机械 的工作原理和用途，可以分为 泵、压缩机、风机等类型。
泵：用于输送液体，包括离心 泵、轴流泵、混流泵等。
压缩机：用于压缩气体，包括 离心压缩机、轴流压缩机、混 流压缩机等。
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
化工原理流体流动与输送机械精品PPT课件
1.1.1.连续介质的假定
质点指的是一个含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于 设备尺寸、但比分子自由程却大的多。
连续介质假定：假定流体是由无数内部紧密相连、彼此间 没有间隙的流体质点（或微团）所组成的连续介质。
工程意义：利用连续函数的数学工具，从宏观研究流体。
1.1.2.流体的压缩性
不可压缩性流体：流体的体积不随压力变化而变化，如液 体；
（5）流体输送设计型和操作型问题的定量计算。 ∮基本内容：
（1）密度、比容、比重及影响因素；压力、压力的不同表示方法， 流体静止的基本方程；U型管压差计、皮托管、液位计、液封、 流体流动的基本方程、连续性方程、柏努里方程；
（2）粘度、牛顿粘性定律、雷诺数、边界层效应、边界层形成、 边界层分离。
（3）直管阻力、局部阻力、当量长度、当量直径、因次分析法。 （4）简单管路计算，各流量计的结构及测定原理； （5）离心泵基本原理、构造；离心泵基本方程式；离心泵主要特 性参数、特性曲线、安装高度、工作点与流量调节；
17
1 流体流动与输送机械——1.2 流体静力学
（2）双液体U管压差计
适用于压差较小的场合。
密度接近但不互溶的两种指示液A和
C
(A C ) ；
扩大室内径与U管内径之比应大于
10 。
p1 p2 Rg( A C )
18
1 流体流动与输送机械——1.2 流体静力学
（3） 倒U形压差计 指示剂密度小于被测流体密度，
如空气作为指示剂
p1 p2 Rg( 0 ) Rg
（4） 倾斜式压差计 适用于压差较小的情况。
（5） 复式压差计 适用于压差较大的情况。
19
1 流体流动与输送机械——1.2 流体静力学
质点指的是一个含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于 设备尺寸、但比分子自由程却大的多。
连续介质假定：假定流体是由无数内部紧密相连、彼此间 没有间隙的流体质点（或微团）所组成的连续介质。
工程意义：利用连续函数的数学工具，从宏观研究流体。
1.1.2.流体的压缩性
不可压缩性流体：流体的体积不随压力变化而变化，如液 体；
（5）流体输送设计型和操作型问题的定量计算。 ∮基本内容：
（1）密度、比容、比重及影响因素；压力、压力的不同表示方法， 流体静止的基本方程；U型管压差计、皮托管、液位计、液封、 流体流动的基本方程、连续性方程、柏努里方程；
（2）粘度、牛顿粘性定律、雷诺数、边界层效应、边界层形成、 边界层分离。
（3）直管阻力、局部阻力、当量长度、当量直径、因次分析法。 （4）简单管路计算，各流量计的结构及测定原理； （5）离心泵基本原理、构造；离心泵基本方程式；离心泵主要特 性参数、特性曲线、安装高度、工作点与流量调节；
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1 流体流动与输送机械——1.2 流体静力学
（2）双液体U管压差计
适用于压差较小的场合。
密度接近但不互溶的两种指示液A和
C
(A C ) ；
扩大室内径与U管内径之比应大于
10 。
p1 p2 Rg( A C )
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1 流体流动与输送机械——1.2 流体静力学
（3） 倒U形压差计 指示剂密度小于被测流体密度，
如空气作为指示剂
p1 p2 Rg( 0 ) Rg
（4） 倾斜式压差计 适用于压差较小的情况。
（5） 复式压差计 适用于压差较大的情况。
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1 流体流动与输送机械——1.2 流体静力学
化工原理流体流动与输送机械PPT课件
1.1.1.连续介质的假定
质点指的是一个含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于 设备尺寸、但比分子自由程却大的多。
连续介质假定：假定流体是由无数内部紧密相连、彼此间 没有间隙的流体质点（或微团）所组成的连续介质。
工程意义：利用连续函数的数学工具，从宏观研究流体。
1.1.2.流体的压缩性
不可压缩性流体：流体的体积不随压力变化而变化，如液 体；
M m M 1 y 1 M 2 y 2 M n y n
y1, y2yn——气体混合物中各组分的摩尔(体积)分数。
11
1 流体流动与输送机Байду номын сангаас——1.1 流体基本性质
1.1.5.压力
流体的压力（p）是流体垂直作用于单位面积上的力，严格 地说应该称压强。称作用于整个面上的力为总压力。
压力（小写）
p
P
A
力（大写） 面积
N [p] m2 Pa
记：常见的压力单位及它们之间的换算关系
1atm =101300Pa=101.3kPa=0.1013MPa
=10330kgf/m2=1.033kgf/cm2
=10.33mH2O =760mmHg
12
1 流体流动与输送机械——1.1 流体基本性质
压力的大小常以两种不同的基准来表示：一是绝对真空， 所测得的压力称为绝对压力；二是大气压力，所测得的压强称 为表压或真空度。一般的测压表均是以大气压力为测量基准。
第1章 流体流动与输送机械
1.1 流体基本性质 1.2 流体静力学 1.3 流体动力学 1.4 流体流动的内部结构 1.5 流体流动阻力 1.6 1.7 流速与流量的测量 1.8 流体输送机械
1
∮计划学时：12学时
∮基本要求：
质点指的是一个含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于 设备尺寸、但比分子自由程却大的多。
连续介质假定：假定流体是由无数内部紧密相连、彼此间 没有间隙的流体质点（或微团）所组成的连续介质。
工程意义：利用连续函数的数学工具，从宏观研究流体。
1.1.2.流体的压缩性
不可压缩性流体：流体的体积不随压力变化而变化，如液 体；
M m M 1 y 1 M 2 y 2 M n y n
y1, y2yn——气体混合物中各组分的摩尔(体积)分数。
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1 流体流动与输送机Байду номын сангаас——1.1 流体基本性质
1.1.5.压力
流体的压力（p）是流体垂直作用于单位面积上的力，严格 地说应该称压强。称作用于整个面上的力为总压力。
压力（小写）
p
P
A
力（大写） 面积
N [p] m2 Pa
记：常见的压力单位及它们之间的换算关系
1atm =101300Pa=101.3kPa=0.1013MPa
=10330kgf/m2=1.033kgf/cm2
=10.33mH2O =760mmHg
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1 流体流动与输送机械——1.1 流体基本性质
压力的大小常以两种不同的基准来表示：一是绝对真空， 所测得的压力称为绝对压力；二是大气压力，所测得的压强称 为表压或真空度。一般的测压表均是以大气压力为测量基准。
第1章 流体流动与输送机械
1.1 流体基本性质 1.2 流体静力学 1.3 流体动力学 1.4 流体流动的内部结构 1.5 流体流动阻力 1.6 1.7 流速与流量的测量 1.8 流体输送机械
1
∮计划学时：12学时
∮基本要求：
流体输送机械解析PPT精品课件
19
④ 螺杆泵 属容积式转子泵
双螺杆泵
2021/3/1
20
离心泵、往复泵、转子泵比较
指标
离心泵
往复泵
转子泵
流量调节 出口截流、 旁路、转速、 旁路 转速、叶轮 冲程
有无自吸 一般没有 有
有
启动
关闭调节阀 全开
全开
适用范围 粘度较低的 高压力小流 各种介质 量清洁介质
中压力小流 量尤其是高 粘度
2021/3/1
* 按结构分类 离心式、往复式 * 按出口压力分类
通风机：终压不大于 15 kPa (表压)，压缩比< 1.15 鼓风机：终压 15~300 kPa (表压) ，压缩比< 4 压缩机：终压> 300 kPa (表压) ，压缩比> 4 真空泵：终压接近于0，压缩比由真空度决定。从
设备中抽出气体，使设备中产生负压
回流支路调节流量法
16
4、 其它类型的正位移泵
①计量泵 也是往复泵的一种，调节偏心轮的偏心距 可以改变柱塞的冲程，从而控制输液量。可用一台电 机带动几台计量泵，多股进料，按比例输送
2021/3/1
17
②隔膜泵 是一种往复泵
2021/3/1
18
③ 齿轮泵 齿轮泵可用于输送粘稠液体以至膏状物
2021/3/1
复习
1、离心泵流量的调节方法 2、离心泵的汽蚀与允许安装高度
2021/3/1
1
六、离心泵的安装、运转、类型与选用
1、安装与运转
（1）安装高度 （2）灌泵 （3）吸入口管径大于排出口管径 （4）止逆阀 （5）关闭出口阀启动
2021/3/1
2
注意：
1、离心泵的安装高度必须低于允许吸上高度， 以免出现气蚀和吸不上液体的现象。因此在管路 布置时应尽可能减小吸人管路的流动阻力。
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
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
流体输送机械PPT课件
第一节 液体输送机械
3.2黏度的影响：当输送液体的黏度大于常温水的黏度时,泵内液体 的能量损失增大,导致泵的流量、压头减小、效率下降，轴功率增加,
泵的特性曲线均发生变化。理论上应进行校正。但通常由于实际应用 的液体粘度总是小于20×10-6时,如汽油、煤油、轻柴油等，可不必校 正。否则可按下式校正：
对于输送酸、碱以及易燃、易爆、有毒的液体,密封的要求就比 较高,既不允许漏入空气,又力求不让液体渗出。近年来在制药生产中 离心泵的轴封装置广泛采用机械密封。如图2-7所示，它是有一个装 在转轴上的动环和另一个固定在泵壳上的静环所构成，两环的端面借 弹簧力互相贴紧而做相对运动，起到密封作用。
第一节 液体输送机械
第一节 液体输送机械
一、概述 在化工生产过程中，常常需要将流体物料从一个设备 输送至另一个设备；从一个位置输送到另一个位置。当流 体从低能位向高能位输送时必须使用输送机械，用来对物 料加入外功以克服沿程的运动阻力及提供输送过程所需的 能量。为输送流体物料提供能量的机械装置称为输送机械， 分为液体输送机械和气体输送机械。 本节先介绍液体输送机械。 液体输送机械统称为泵。因被输送液体的性质,如黏 性、腐蚀性、混悬液的颗粒等都有较大差别，温度、压力、 流量也有较大的不同，因此，需要用到各种类型的泵。根 据施加给液体机械能的手段和工作原理的不同，大致可分 为四大类，如表2-1所示。
2.3轴封装置：泵轴与泵壳之间的密封成为轴封。其作用是防止 高压液体从泵壳内沿轴的四周漏出,或者外界空气以相反方向漏入泵 壳内的低压区。常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种，如下图 所示。普通离心泵所采用的轴封装置是填料函，即将泵轴穿过泵壳的 环隙作为密封圈，于其中填入软填料（例如浸油或涂石墨的石棉绳）, 以将泵壳内、外隔开，而泵轴仍能自由转动。
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(3) 吸液：泵内液体排出后，叶轮中心处形成真空，将泵外液体不 断吸入叶轮，再排出。
为防止使用完后泵壳中液体外流，在吸入管底部装有带吸滤网 的底阀，底阀为单向阀，防止启动前所灌入的液体从泵内漏失， 滤网可以阻拦液体中的固体物质被听课入而堵塞管道或泵壳。
2.1 离心泵
2.1.1 离心泵的工作原理及构造 2. 离心泵的主要部件 (1) 叶轮 叶轮的作用是将电动机的机械能传给液体，使液 体的静压能和动能均有所提高----给能。 ① 按其结构分三种：开式、半开式、闭式(如图) 开式 两侧均无盖板，采用筋板连接， 优点是结构简单，清洗方便；缺点是效 率低，适用于输送含杂质的悬浮液。
半开式 吸入侧无盖板，另一侧有后盖 板，适于输送悬浮液。
闭式 叶片两侧均有盖板 ，优点是效率 高，应用广；缺点是结构复杂不宜清洗， 故适用于输送清洁液体。
2.1 离心泵
2.1.1 离心泵的工作原理及构造 2. 离心泵的主要部件 (1) 叶轮 叶轮的作用是将电动机的机械能传给液体，使液 体的静压能和动能均有所提高----给能。 ② 按吸液方式可分为两种：单吸和双吸 单吸 流体从叶轮一侧吸入。 双吸 液体从两侧吸入，吸液能力大，可以消除轴向推动力。
H Z2Z 1P 2 gP 12 1 gu22u 12
2.1 离心泵
2.1.4 离心泵的特性曲线
泵的效率等于有效功率与轴功率之比。
Ne N
η值反映出泵工作时机械能损失的相对大小，一般约为0.5～07, 大型泵可达0.9。
2.1 离心泵
2.1.3 离心泵的主要性能参数 3. 功率与效率 泵内引起功率损失的原因有： • 水力损失 由于在泵壳中流体流速大小、方向发生变化带来
的能量损失；另外，输送流量与设计流量不一致时，液体在 泵体内产生冲击而损失能量。 • 容积损失 泵内有部分高压液体泄漏到低压区，使泵排出的 实际流量小于流经叶轮的流量，即理论流量； • 机械损失 泵轴和轴承之间以及轴封处的摩擦等机械部件接 触处，由于机械摩擦而造成的能量损失。 通常离心泵启动或运转时可能超过正常负荷，所配电机的功 率应大于轴功率，电动机的功率在泵的样本有说明。另外，这 也是为什么启动离心泵时要关闭泵的出口阀的原因。
2 h
即：H
h0
PM PV
g
... 离心泵
2.1.3 离心泵的主要性能参数 3. 功率与效率 (1) 轴功率N与有效功率Ne
功率是指单位时间内所做的功。 轴功率N是指泵轴所需的功率。 有效功率是指单位时间内流体从泵中叶轮获得的有效能量。
(2) 效率η
Ne gHQ
2.1 离心泵
2.1.4 离心泵的特性曲线
1. 特性曲线 离心泵的压头H、功率N、效率η与流量Q之间的关
系曲线称为离心泵特性曲线(Characteristic cures)，由H-Q，N-Q η—Q三条曲线组成，由于特性曲线随转速变化，故在特性曲线 图一定要标出转速。
2. 特性曲线的测定 实验装置如图
② 减少能量损失。 (3) 轴封装置 泵轴与泵壳之间的密封称为轴封。 作用：① 防止高压液体从泵壳内沿轴的四周而流出；
② 防止外界空气漏入示壳内。 常用的密封有填料密封和机械密封两种。
2.1 离心泵
2.1.3 离心泵的主要性能参数 1. 流量Q 离心泵的流量(又 称输送能力)是指单位时间内泵
所输送的液体体积。单位有：m3/s、m3/min、m3/h。
2.1 离心泵
2.1.1 离心泵的工作原理及构造 1. 离心泵的工作原理
2.1 离心泵
2.1.1 离心泵的工作原理及构造 1. 离心泵的工作原理 其实其原理概括为6个字，即三个步骤： (1) 充液 离心泵使用前先将流体灌满泵壳和吸入管路。
若泵壳与吸入管路内没有充满液体，则泵壳内存有空气， 由于空气的密度远小于液体的密度，产生的离心力小，因而叶 轮中心处所产生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， 表示离心泵无自吸能力。
另外，当需要压头很高时，(即需输送高压流体时)可采 用多级。
2.1 离心泵
2.1.1 离心泵的工作原理及构造 2. 离心泵的主要部件 (2) 泵壳 呈蜗壳形，通道逐渐扩大，当流体从叶轮外缘以高 速被抛出后，沿泵壳的蜗牛形通道向排出口流动，流速逐渐降 低，减少了能量损失，且一部分动能有效地转变为静压能。 其作用：① 增大流道面积，降低动能，增加静压能，实现能量 转换----转能；
• 2.2 往复泵
• 2.2.1 往复泵的构造及操作原理 • 2.2.2 往复泵的流量调节 • 2.3 其它类型化工用泵 • 2.3.1 正位移泵 • 2.3.2 非正位移泵
• 2.4 气体输送机械
• 2.4.1 离心式通风机、鼓风机和压 缩机
• 2.4.2 旋转鼓风、压缩机与真空泵 • 2.4.3 往复压缩机 • 复习
2.1 离心泵
2.1.1 离心泵的工作原理及构造
1. 离心泵的工作原理 其实其原理概括为6个字，即三个步骤：
(2)排液：泵轴带动叶轮旋转，在离心力作用下，液体从时轮中心 被抛向外缘，在此过程中获得能量，使轮外缘液体静压头提高， 同时也增大了流速，液体离开叶轮进入泵壳后，由于泵壳中流 道逐渐加宽，液体的流速逐渐降低，又将一部分动压头转变为 静压头，使泵出口处静压头提高，以高压排出。
2. 扬程H(压头) 是指单位重量(1N)液体流经泵所获得的能 量，单位为J/N=m。对一定的泵和一定液体，在一定转速 下，泵的扬程H与Q有关。其关系可用实验方法测定，装
置如图所示。
Z1
PV
g
u12 2g
H
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u22 2g
Hf
或H h0
PM PV
g
u22 u12 2g
Hf
.......(.2..1)
流体输送机械
第二章 目 录
• 2.1 离心泵
• 2.1.1 离心泵的工作原理 • 2.1.2 离心泵的性能参数 • 2.1.3 离心泵的功率与效率 • 2.1.4 离心泵的特性曲线 • 2.1.5 离心泵的工作点与流量调节 • 2.1.6 并联与串联操作 • 2.1.7 离心泵的安装高度 • 2.1.8 离心泵的类型与选用
为防止使用完后泵壳中液体外流，在吸入管底部装有带吸滤网 的底阀，底阀为单向阀，防止启动前所灌入的液体从泵内漏失， 滤网可以阻拦液体中的固体物质被听课入而堵塞管道或泵壳。
2.1 离心泵
2.1.1 离心泵的工作原理及构造 2. 离心泵的主要部件 (1) 叶轮 叶轮的作用是将电动机的机械能传给液体，使液 体的静压能和动能均有所提高----给能。 ① 按其结构分三种：开式、半开式、闭式(如图) 开式 两侧均无盖板，采用筋板连接， 优点是结构简单，清洗方便；缺点是效 率低，适用于输送含杂质的悬浮液。
半开式 吸入侧无盖板，另一侧有后盖 板，适于输送悬浮液。
闭式 叶片两侧均有盖板 ，优点是效率 高，应用广；缺点是结构复杂不宜清洗， 故适用于输送清洁液体。
2.1 离心泵
2.1.1 离心泵的工作原理及构造 2. 离心泵的主要部件 (1) 叶轮 叶轮的作用是将电动机的机械能传给液体，使液 体的静压能和动能均有所提高----给能。 ② 按吸液方式可分为两种：单吸和双吸 单吸 流体从叶轮一侧吸入。 双吸 液体从两侧吸入，吸液能力大，可以消除轴向推动力。
H Z2Z 1P 2 gP 12 1 gu22u 12
2.1 离心泵
2.1.4 离心泵的特性曲线
泵的效率等于有效功率与轴功率之比。
Ne N
η值反映出泵工作时机械能损失的相对大小，一般约为0.5～07, 大型泵可达0.9。
2.1 离心泵
2.1.3 离心泵的主要性能参数 3. 功率与效率 泵内引起功率损失的原因有： • 水力损失 由于在泵壳中流体流速大小、方向发生变化带来
的能量损失；另外，输送流量与设计流量不一致时，液体在 泵体内产生冲击而损失能量。 • 容积损失 泵内有部分高压液体泄漏到低压区，使泵排出的 实际流量小于流经叶轮的流量，即理论流量； • 机械损失 泵轴和轴承之间以及轴封处的摩擦等机械部件接 触处，由于机械摩擦而造成的能量损失。 通常离心泵启动或运转时可能超过正常负荷，所配电机的功 率应大于轴功率，电动机的功率在泵的样本有说明。另外，这 也是为什么启动离心泵时要关闭泵的出口阀的原因。
2 h
即：H
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... 离心泵
2.1.3 离心泵的主要性能参数 3. 功率与效率 (1) 轴功率N与有效功率Ne
功率是指单位时间内所做的功。 轴功率N是指泵轴所需的功率。 有效功率是指单位时间内流体从泵中叶轮获得的有效能量。
(2) 效率η
Ne gHQ
2.1 离心泵
2.1.4 离心泵的特性曲线
1. 特性曲线 离心泵的压头H、功率N、效率η与流量Q之间的关
系曲线称为离心泵特性曲线(Characteristic cures)，由H-Q，N-Q η—Q三条曲线组成，由于特性曲线随转速变化，故在特性曲线 图一定要标出转速。
2. 特性曲线的测定 实验装置如图
② 减少能量损失。 (3) 轴封装置 泵轴与泵壳之间的密封称为轴封。 作用：① 防止高压液体从泵壳内沿轴的四周而流出；
② 防止外界空气漏入示壳内。 常用的密封有填料密封和机械密封两种。
2.1 离心泵
2.1.3 离心泵的主要性能参数 1. 流量Q 离心泵的流量(又 称输送能力)是指单位时间内泵
所输送的液体体积。单位有：m3/s、m3/min、m3/h。
2.1 离心泵
2.1.1 离心泵的工作原理及构造 1. 离心泵的工作原理
2.1 离心泵
2.1.1 离心泵的工作原理及构造 1. 离心泵的工作原理 其实其原理概括为6个字，即三个步骤： (1) 充液 离心泵使用前先将流体灌满泵壳和吸入管路。
若泵壳与吸入管路内没有充满液体，则泵壳内存有空气， 由于空气的密度远小于液体的密度，产生的离心力小，因而叶 轮中心处所产生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， 表示离心泵无自吸能力。
另外，当需要压头很高时，(即需输送高压流体时)可采 用多级。
2.1 离心泵
2.1.1 离心泵的工作原理及构造 2. 离心泵的主要部件 (2) 泵壳 呈蜗壳形，通道逐渐扩大，当流体从叶轮外缘以高 速被抛出后，沿泵壳的蜗牛形通道向排出口流动，流速逐渐降 低，减少了能量损失，且一部分动能有效地转变为静压能。 其作用：① 增大流道面积，降低动能，增加静压能，实现能量 转换----转能；
• 2.2 往复泵
• 2.2.1 往复泵的构造及操作原理 • 2.2.2 往复泵的流量调节 • 2.3 其它类型化工用泵 • 2.3.1 正位移泵 • 2.3.2 非正位移泵
• 2.4 气体输送机械
• 2.4.1 离心式通风机、鼓风机和压 缩机
• 2.4.2 旋转鼓风、压缩机与真空泵 • 2.4.3 往复压缩机 • 复习
2.1 离心泵
2.1.1 离心泵的工作原理及构造
1. 离心泵的工作原理 其实其原理概括为6个字，即三个步骤：
(2)排液：泵轴带动叶轮旋转，在离心力作用下，液体从时轮中心 被抛向外缘，在此过程中获得能量，使轮外缘液体静压头提高， 同时也增大了流速，液体离开叶轮进入泵壳后，由于泵壳中流 道逐渐加宽，液体的流速逐渐降低，又将一部分动压头转变为 静压头，使泵出口处静压头提高，以高压排出。
2. 扬程H(压头) 是指单位重量(1N)液体流经泵所获得的能 量，单位为J/N=m。对一定的泵和一定液体，在一定转速 下，泵的扬程H与Q有关。其关系可用实验方法测定，装
置如图所示。
Z1
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或H h0
PM PV
g
u22 u12 2g
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.......(.2..1)
流体输送机械
第二章 目 录
• 2.1 离心泵
• 2.1.1 离心泵的工作原理 • 2.1.2 离心泵的性能参数 • 2.1.3 离心泵的功率与效率 • 2.1.4 离心泵的特性曲线 • 2.1.5 离心泵的工作点与流量调节 • 2.1.6 并联与串联操作 • 2.1.7 离心泵的安装高度 • 2.1.8 离心泵的类型与选用