流体输送设备-PPT精选
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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。
2022/8/12
9
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。
2022/8/12
24
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
26
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
《化工单元操作》-流体输送课件(中职).
12
离心泵的工作原理
当泵内液体从叶轮中心被抛向叶轮外缘时，在 叶轮中心处形成低压区，这样就造成了吸入管贮槽 液面与叶轮中心处的压强差，液体就在这个静压差 作用下，沿着吸入管连续不断地进入叶轮中心，以 补充被排出的液体，完成离心泵的吸液过程。只要 叶轮不停地运转，液体就会连续不断地被吸入和排 出。
13
表1 液体输送机械（泵）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。
各种形式泵的介绍：
• 油泵
自吸油泵
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
齿轮式输油泵
无水冷却热油泵
要求具有良好的密封性能，热油泵需在轴承和轴 封处设置冷却装置。
职业教育环境监测与治理技术专业教学资源库
化工单元操作（中职） —— 流体输送机械
中职专业建设与中高职衔接分项目
2
主要内容
流体输送机械 离心泵的结构及类型 离心泵的工作原理和特性 离心泵的性能参数
3
问题的提出
在化工生产中，为何要用到流体输送机械？ 常用的流体输送机械有哪些？ 离心泵是如何把水从低处抽到高处的呢？
离心泵的构造 右图离心泵装置示意图
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。
离心泵装置示 意图
1-叶轮；2-泵壳； 3-泵轴；4-吸入 口；5-吸入管； 6-底阀；7-滤网； 8-排出口；9-排 出管；10-调节阀
离心泵的工作原理
当泵内液体从叶轮中心被抛向叶轮外缘时，在 叶轮中心处形成低压区，这样就造成了吸入管贮槽 液面与叶轮中心处的压强差，液体就在这个静压差 作用下，沿着吸入管连续不断地进入叶轮中心，以 补充被排出的液体，完成离心泵的吸液过程。只要 叶轮不停地运转，液体就会连续不断地被吸入和排 出。
13
表1 液体输送机械（泵）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。
各种形式泵的介绍：
• 油泵
自吸油泵
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
齿轮式输油泵
无水冷却热油泵
要求具有良好的密封性能，热油泵需在轴承和轴 封处设置冷却装置。
职业教育环境监测与治理技术专业教学资源库
化工单元操作（中职） —— 流体输送机械
中职专业建设与中高职衔接分项目
2
主要内容
流体输送机械 离心泵的结构及类型 离心泵的工作原理和特性 离心泵的性能参数
3
问题的提出
在化工生产中，为何要用到流体输送机械？ 常用的流体输送机械有哪些？ 离心泵是如何把水从低处抽到高处的呢？
离心泵的构造 右图离心泵装置示意图
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。
离心泵装置示 意图
1-叶轮；2-泵壳； 3-泵轴；4-吸入 口；5-吸入管； 6-底阀；7-滤网； 8-排出口；9-排 出管；10-调节阀
《流体输送设备》课件
控制系统 的组成： 包括传感 器、控制 器、执行 器等
传感器的 作用：检 测流体输 送设备的 运行参数， 如压力、 温度、流 量等
控制器的 作用：根 据传感器 检测到的 参数，控 制执行器 的动作， 实现对流 体输送设 备的控制
执行器的 作用：根 据控制器 的指令， 执行相应 的动作， 如调节阀 门开度、 改变泵转 速等
输送和储存
食用油输送： 使用流体输送 设备进行食用 油的输送和储
存
其他行业的应用案例
食品行业：输送牛奶、果汁、饮料 等 化工行业：输送化学原料、溶剂等
制药行业：输送药物、疫苗等
石油行业：输送原油、成品油等 建筑行业：输送混凝土、砂浆等 农业行业：输送肥料、农药等
01
流体输送设备的常见问题及解决方 案
流体输送设备的应用领域
石油化工行业：输送原油、成品油、天然 气等
食品饮料行业：输送果汁、牛奶等
电力行业：输送冷却水、循环水等
制药行业：输送药物、试剂等
冶金行业：输送铁矿石、钢水等
环保行业：输送污水、污泥等
流体输送设备的发展趋势
智能化：设备将具备自我诊断、自我调整和自我修复功能 节能化：设备将更加注重节能降耗，提高能源利用效率 环保化：设备将更加注重环保，减少对环境的污染 集成化：设备将更加注重集成化，提高设备的集成度和自动化程度
公司
流体输送设备PPT 课件大纲
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01
流体输送设备概述
02
流体输送设备的工作原理
03
流体输送设备的组成结构
04
流体输送设备的安装与调试
05
流体输送设备的应用案例
流体输送机械离心泵PPT课件
基础。
2
流体输送机械的分类
第1节 概 述
流体输送机械是一种向流体作功以提高流体机械能的装置， 分类如下：
动力式（又称叶轮式、非正位移式）：它是利用高速旋转 的叶轮使流体获得能量，主要包括离心式、轴流式和旋涡式输 送机械。
容积式（又称正位移式）：它是利用活塞或转子的挤压作用 使流体升压排出。包括往复式、旋转式输送机械。
其他类型：例如流体作用式等，对气体和液体输送机械，同 一类型的基本结构、工作原理、主要操作性能等大致相似。
3
第1节 概 述
对流体输送机械的基本要求
在化工生产和设计中，对流体输送机械基本要求如下：
➢ 能适应被输送流体的特性，例如它们的粘性、腐蚀
性、毒性、易燃易爆性及是否含有固体杂质等
➢ 能满足生产工艺上对能量（压头）和流量的要求 ➢ 结构简单，操作可靠和高效，投资和操作费用低 ➢ 在化工生产中，选择适宜的流体输送机械类型和型
第2章 流体输送机械
1
第1节 概 述
流体输送在化工生产中的应用
➢ 在化工生产过程中，流体输送是主要的单元操作之一
它遵循流体流动的基本原理。
➢ 流体输送的主要任务是满足对工艺流体的流量和压强的
要求。流体输送系统包括：流体输送管路、流体输送机械、 流动参数测控装置。
➢ 流体输送计算以描述流体流动基本规律的传递理论为
H=f（泵的结构、尺寸、转速、Q）
轴功率 N ：电机输入到泵轴的功率，由于泵提供给流体的 实际扬程小于理论扬程，故泵由电机获得的轴功并不能全部有 效地转换为流体的机械能。
有效功率 Ne：流体从泵获得的实际功率，可直接由泵的
流量和扬程求得
NeHVg
10
离心泵的特性曲线
化工原理——流体输送机械
3）轴封装置：泵轴与泵壳之间的密封称为轴封。 A 轴封的作用
为了防止高压液体从泵壳内沿轴的四周而漏出， 或者外界空气漏入泵壳内。
B 轴封的分类 主要由填料函壳、软填料和填料 填料密封：压盖组成，普通离心泵采用这种
轴封
密封。
装置
机械密封：主要由装在泵轴上随之转动的动环 和固定于泵壳上的静环组成，两个
2）按叶轮上吸入口的数目 单吸泵 叶轮上只有一个吸入口，适用于输送量不 大的情况。
双吸泵 叶轮上有两个吸入口，适用于输送量很大 的情况。
3）按离心泵的不同用途
水泵 输送清水和物性与水相近、无腐蚀性且 杂质很少的液体的泵, （B型）
耐腐蚀泵 接触液体的部件（叶轮、泵体）用耐腐蚀 材料制成。要求：结构简单、零件容易更 换、维修方便、密封可靠、用于耐腐蚀泵 的材料有：铸铁、高硅铁、各种合金钢、 塑料、玻璃等。（F型）
油泵
杂质泵
油泵 输送石油产品的泵 ，要求密封完善。(Y 型）
输送含有固体颗粒的悬浮液、稠厚的浆液等的 杂质泵 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。( P 型 )
叶轮轴向力问题
闭式或半闭式叶轮后盖板 与泵壳之间空腔液体的压 强较吸入口侧高，这使叶 轮遭受指向吸入口方向的 轴向推力，这使叶轮向吸 入口侧位移，引起叶轮与 泵壳接触处的磨损。
往复泵：利用活塞的往复运动，将能量传 给液体，以完成输送任务。
回转泵：靠泵内一个或一个以上的转子旋 转来吸入和排出液体。
旋涡泵：一种特殊类型的离心泵。
掌握要求 基本原理 主要结构 性能参数
本章的目的：
选择泵、计算功率 确定安装位置
结合化工生产的特点，讨论各种流体输送机械的操作
《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。
《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
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
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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）
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
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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
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
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。
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：
大学精品课件：第二章 流体输送设备
制 作
*机械损失
机械摩擦；
制 作
者：
者：
黄 德
*水力损失
液体摩擦及局部阻力；
制作者：黄德春
制 作 者： 黄 德 春
制 作 者： 黄 德 春
制 作 者： 黄 德 春
11
本制作校者：版黄德《春 制药化工原理》课件
制
第一节 液体输送设备
作
《化工原理》课件——第一章 流体流动
者：
——离心泵
黄
德
春
制 作 者： 黄 德 春
制 作 者：
黄 双吸式：a.吸液量大 b.无轴向推力
德 春
制作者：黄德春
制
第一节 液体输送设备
作
《化工原理》课件——第一章 流体流动
者：
——离心泵
黄
德
春
制 作 者： 黄 德 春
制 作 者： 黄 德 春
制作者：黄德春
制 作 者： 黄 德 春
制 作 者： 黄 德 春
制 作 者： 黄 德 春
5
本制作校者：版黄德《春 制药化工原理》课件
制
第一节 液体输送设备
作
《化工原理》课件——第一章 流体流动
作
者： 黄
٭工作原理
德
春 ٭主要部件
٭主要性能参数与特性曲线
制 作
٭性能改变与换算
者：
黄 德
٭气蚀现象与允许安装高度
春
制作者：黄德春
制 作 者： 黄 德 春
制 作 者： 黄 德 春
制 作 者： 黄 德 春
2
本制作校者：版黄德《春 制药化工原理》课件
制 作
内容纲要（二）
者：
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。
流体输送机五ppt
化工原理
离心泵的安装高度
离心泵的工作点及流量调节
主讲教师:沈吉林
1
化工原理
主讲教师:沈吉林
2
化工原理
离心泵的安装高度与汽蚀现象
p1<pa , p1 有一定真空度， 真空度越高，吸力越大, Hg 越大。 因此，要提高泵的安装高 度，可以适当降低吸入口 的压力。
Pa
P1
1
Hg 0 0 1
主讲教师:沈吉林
2m 10m 2 2’
1
1’
主讲教师:沈吉林
24
允许汽蚀余量（Δh ）
主讲教师:沈吉林
8
化工原理
允许吸上真空高度Hs法
允许吸上真空高度是指保证不发生气蚀现象，泵入口 处压力p1为所允许的最大真空度,单位 m。
Hs
式中
pa p1 g
(Pa-P1)—泵入口处的真空度
pa—大气压，N/m2 (Pa)
ρ—被输送液体密度，kg/m3
Hs与泵的结构、液体的物理性质等因素有关。一般， Hs= 5~7 mH2O.
主讲教师:沈吉林
11
化工原理
泵安装地点的海拔越高，大气压力pa就越低，允许 吸上真空高度就越小。 输送液体的温度越高，所对应的饱和蒸汽压pv就越 高，这时，泵的允许吸上真空高度也就越小。
海拔高度↑，液体温度↑→Hg↓
实际安装高度
H H g (0.5～ 1） m
主讲教师:沈吉林
12
化工原理
优点：调节迅速方便，流量可连续 变化。
缺点：流量阻力加大，要多消耗动
力，不经济。
M
主讲教师:沈吉林
0
阀门开大，管路阻 力减小，工作点流 量增大，扬程减小 21 qV 或qV,e
离心泵的安装高度
离心泵的工作点及流量调节
主讲教师:沈吉林
1
化工原理
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2
化工原理
离心泵的安装高度与汽蚀现象
p1<pa , p1 有一定真空度， 真空度越高，吸力越大, Hg 越大。 因此，要提高泵的安装高 度，可以适当降低吸入口 的压力。
Pa
P1
1
Hg 0 0 1
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2m 10m 2 2’
1
1’
主讲教师:沈吉林
24
允许汽蚀余量（Δh ）
主讲教师:沈吉林
8
化工原理
允许吸上真空高度Hs法
允许吸上真空高度是指保证不发生气蚀现象，泵入口 处压力p1为所允许的最大真空度,单位 m。
Hs
式中
pa p1 g
(Pa-P1)—泵入口处的真空度
pa—大气压，N/m2 (Pa)
ρ—被输送液体密度，kg/m3
Hs与泵的结构、液体的物理性质等因素有关。一般， Hs= 5~7 mH2O.
主讲教师:沈吉林
11
化工原理
泵安装地点的海拔越高，大气压力pa就越低，允许 吸上真空高度就越小。 输送液体的温度越高，所对应的饱和蒸汽压pv就越 高，这时，泵的允许吸上真空高度也就越小。
海拔高度↑，液体温度↑→Hg↓
实际安装高度
H H g (0.5～ 1） m
主讲教师:沈吉林
12
化工原理
优点：调节迅速方便，流量可连续 变化。
缺点：流量阻力加大，要多消耗动
力，不经济。
M
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0
阀门开大，管路阻 力减小，工作点流 量增大，扬程减小 21 qV 或qV,e
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离心泵
②密度的影响
a）ρ发生变化，He 不发生变化
Fmr2
H eP gF gsm gr2与密度 无
b）ρ 发生变化，qv不发生变化 c）离心泵的η-qv 曲线也不随液体密度而变化 d）泵的轴功率则随输送液体的密度改变而改变
PPeHevqg
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
离心泵
进入泵壳，流道增大，动
能静压能，高压
③吸液
中心外缘，形成真空，
在液面压力（常为大气压） 与泵内压力（负压）的压差 作用下，液体吸入。
离心泵之所以能够输送液 体，主要是依靠高速旋转的 叶轮所产生的离心力。
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
离心泵
③高阻管路，曲线较陡；低阻管路，曲线较平缓。
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
离心泵
（2）离心泵的工作点 ——泵的He-qv与管路的He-qv曲线的交点
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
离心泵
讨论：
①工作点泵特性曲线 & 管路特性曲线 工作点确定：联解两特性方程 作图，两曲线交点
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
注意： max 铭牌的主要性能参数 max 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 最为经济。
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7%左右。
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
离心泵
（2）影响离心泵特性曲线的主要因素 ①粘度的影响
②根据流体输送机械的工艺原理： a）离心式 ——高速旋转的叶轮向液体输送能量 b）往复式 ——利用活塞的往复运动，将能量传递给液体 c）旋转式 ——利用转子的旋转作用而吸入和排出液体 d）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 送液体或气体
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
μ↑，阻力↑，He↓， qv↓ ，η↓， P↑ a）液体粘度μ↑，叶轮内液体的流速降低↓，使得流量 减小qv↓。 b）液体 粘度μ↑，泵内的流动摩擦损失（水力损 失）↑，使扬程减小He ↓。 c）液体粘度μ↑，叶轮前、后盖板与液体之间的摩擦 而引起的能量损失（机械损失）↑，使轴功率P增加。
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
离心泵
离心泵的主要性能参数
（1）流量 泵的送液能力，是指在铭牌规定的扬程内单位时间泵
所能够输送的液体体积，用qv表示，单位常用m3/s或
m3/h。 qv理f结构，尺 n 寸，
q v实 f结构， n ， h 尺 f， p 2寸，
（2）扬程（压头）
HeABqv2 A z p
描述在特定管路中，Βιβλιοθήκη g 输送一定量的流体
和所要求提供的 扬程之间的对应关系。
B8 2gld5le
Bfl,,d ,
讨论： ①A是He–qv 曲线在He轴上截距；管路所需最小外加压头
②若在阻力平方区，与qv无关,B为管路特性系数
②泵装于管路 工作点（He,qv ) qv= 泵供流量 = 管得流量 He = 泵供压头 = 流体得压头
③工作点（qv ,He ,Pe, ）→泵的实际工作状态 该点对应的效率 是在离心泵的最高效率区，该点
为适宜的工作点。
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
离心泵
（3）离心泵的流量调节 ①是在排出管线上装适当的调节阀，以改变管路特性曲
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 全系数。 当电机和泵连接时，传动效率为1， 电动机效率为0.95，安全系数 β需查表确定。
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
离心泵
讨论： ①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 面间的高度差，即BE中的△z
h
1
g 2g g 2g
0
0
u0 0，u1是由于离心力的大生小产
p0 p1 u12 h
g 2g
u1 ，p0 p1，无法产生吸入液体流动力的。动
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
离心泵
贮槽液面上方与泵吸入口处之压力差不足以将贮 槽内液体压入泵内，即离心泵无自吸能力，使离心泵不 能输送液体，此种现象称为“气缚现象”。
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
离心泵
（3）主要部件 ①叶轮 a）作用：提供液体的动能和静压能 b）结构：叶轮上有4-12片后弯叶片 按叶片两侧有无盖板分为： 开式叶轮，半开式叶轮，闭式叶轮
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
离心泵
按照叶轮数目： 单级离心泵 多级离心泵
按照吸液方式的不同： ——单吸：液体只能从一侧吸入 ——双吸：液体可从两侧同时吸入 可以消除轴向推力
P电P轴Pe
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
离心泵
（4）效率
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。
①容积损失
容
qv实 qv理
容 f结P 构 2 P 1 、 q 、 v
②水力损失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。
第2.8节 流体输送机械
（1）定义 ①能够为流体提供能量的机械就称为流体输送机械。 ② W的e 大小是受工艺条件所限 a）位置的要求（ ）z b）压强的要求（ ）p c）克服流体的流动阻力（ ）Wf
（2）分类 ①根据所输送的流体 a）液体输送机械（泵） b）气体输送机械（风机或压缩机）
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
是指单位重量液体流经泵后所获得的能量，用He 表
示，单位为m。
He理f结构，尺 n 寸，
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
离心泵
在泵的进口、出口处分别安装真空表和压力表，并在 两表之间列BE，即
H eh0p2 gp1u2 22 gu1 2 H f12
2
若压头损失可忽略不计：
线。 关小出口阀 le 管路特性线变陡 工作点左上
移 He ，qv 开大出口阀 le 管路特性线变缓 工作点右下
移 He ，qv
②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
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
离心泵
H eh0p2gp1u222gu12
1
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
由于两截面间的距离很近。以H1和H2分别表示真 空表和压力表上的读数：
He
h0
H2
H1
u22 u12 2g
工程上，u1 u2
He H1 H2
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
扬程是能量的概念，即BE中的He
②离心泵的流量是指用泵的出口管路上的流量。
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
例：用耐腐蚀泵将20oC混合酸从常压贮槽输 送到表压为196.2kPa的设备内，出口管 （Φ57×3.5mm）距贮槽液面的距离为6m, 要求最大输送量为10m3/h.已知： 20 oC混合 酸密度为1600kg/m3，μ= 2.2×10-2Pa.s，输 液管道长10m，管道上有90o标准弯头2个 （le/d=35），单向阀门1个（le/d=80），球 形阀2个（le/d=300）。转子流量计1个 （le/d=400）。如果泵的效率η=0.65，电动 机效率ηm=0.95，求选配的电动机功率？
离心泵
③离心泵转速—— n 20%以内
同一型号泵，同一液体，在η不变的前提下
q v2 n 2 q v 1 n 1
H H 1 2 e e n n 1 2 2
P P 1 2 P P 1 2 e e H H 2 1 q q v v 1 2 e e n n 1 2 3
水
He 实 He 理
水f结构、液体 性
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
③机械损失——轴承与密封圈，叶轮盖板与液体的 摩擦，使功率增大。
机
P理 P实
离心泵的效率（又称总效率）：
总容水机
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
讨论： 选配电机时，根据泵的轴功率，还要考
（4）流量调节方法的比较
操作费用 设备费用 用出口阀来调节流量，是最经济的，也是最常用的
思考题： ①当泵的出口处的调节阀关小后，阀前与阀后压力以及
泵进口处的真空表压力将如何变化？ ②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？
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
离心泵
④叶轮直径—— D -5%以内
同一型号泵，同一液体，同一转速，
在η不变的情况下
2
qv2D 2 qv1 D 1
H H1 2 eeD D 1 2
3
P P 1 2D D 1 2
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
离心泵
离心泵的工作点和流量调节
（1）管路特性曲线（管路布局、操作条件）
与性能及有关计算； 以离心泵为研究中的重中之重。
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
1.8.1 离心泵
第1章 流 体 流 动 与 输 送 机 械
离心泵
离心泵的工作原理和主要部件 （1）工作原理 ①灌泵
在泵启动前，泵壳内灌 满被输送的液体；
②排液
原动机轴叶轮旋转 离心力叶片间液体 中心外围液体被做功 动能高速离开叶轮外缘