泵的性能介绍分析
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
说明以外，均系指输送清水时的数值。
四、 离心泵的特性曲线
特性曲线 （characteristic
曲线。 强调：特性曲线是在固定转速下测出的，只适用于该转速， 故特性曲线图上都注明转速n的数值。 Ｈ－Q曲线 图上绘有三种曲线 Ｎ－Q曲线
输送液体
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
水力损失
原因：水力损失是由于流体流过叶轮、泵
壳时，由于流速大小和方向要改变，且发生
冲击，而产生的能量损失。 泵的实际压头要比泵理论上所能提供的压 头为低，其比值称为水力效率η 2。
机械损失
原因：机械损失是泵在运转时，在轴承、 轴封装置等机械部件接触处由于机械磨擦而消 耗部分能量。 泵的轴功率大于泵的理论功率（即理论压头 与理论流量所对应的功率）。理论功率与轴功 率之比称为机械效率η 3。
4 功率
泵的有效功率Ne ：流体所获得的功率。
Ne＝QHg
式中 Ne— 泵的有效功率，W；
(2-4)
Q — 泵的流量，m3/s；
H — 泵的压头，m ；
— 液体的密度，kg/m3；
g — 重力加速度，m/s2。
已知g=9.81m/s2；1kW=1000W，则式（2-4）可用kW单位 表示，即
Ne QHg
QHg 1000
QH 102
(kW )
(2-4a)
5 轴功率N
轴功率指泵轴所获得的功率。 由于有容积损失、 水力损失与机械损失，故泵的轴功率要大于液体实际 得到的有效功率，即
N
注意：
Ne
(2-5)
泵在运转时可能发生超负荷，所配电动机的功率应
比泵的轴功率大。
在机电产品样本中所列出的泵的轴功率，除非特殊
泵体，流到所需的场地。
由于液体被抛出，在泵的吸扣处形成一定的真空度，泵外流体的
压力较高，在压力差的作用下被吸入泵口，填补抛出液体的空间。
叶片不断转动，液体不断被吸入、排出，形成连续流动。
离心泵实际安装示意图
二、 离心泵的主要工作部件
叶轮：
敞开式
半开式
封闭式
泵壳：蜗牛壳形通道。
有利于将叶轮抛出液体的动能转变成静压能； 有利于减少能耗。
H h0 H M H v
2 2 u2 u1 2g
计算进出口的平均流速
720 / 3600 u1 0.785 m / s 2 0.28 0.352
/ 3600 u2 0.720 m / s 2 2.83 7850.30
查得水在20℃时密度为ρ＝998 kg/m3，则 HM=3.82×10.0=38.2 mH2O HV=0.210×13.6=2.86 ｍH2O 将已知数据代入，则
u1、u2—吸入管、压出管中液体的流速，m/s； ΣHf—两截面间的压头损失，m。
简化式（2-1）
H h0
p m pv g
2 2 u2 u1 2g
Hf
（2-1）
两截面之间管路很短，其压头损失∑Hf可忽略不计 若以HM及HV分别表示压力表真空表上的读数，以米
液柱（表压）计。
2 工作原理
由于离心力的作用，泵的进出口出产生压力差， 从而使流体流动。
3 工作过程
启动前，前段机壳须灌满被输送的液体，以防止气缚。
启动后，叶轮旋转，并带动液体旋转。 液体在离心力的作用下，沿叶片向边缘抛出，获得能量，液体 以较高的静压能及流速流入机壳( 沿叶片方向，u, P静 )。由于 涡流通道的截面逐渐增大， P动 P静 。液体以较高的压力排出
实验：泵压头的测定
真空计
压强表
如右图所示，在泵的进出口处 分别安装真空表和压力表，在真 空表与压力表之间列柏努得方程 式，即
离心泵 储槽
H h0
p m pv g
2 2 u2 u1 2g
Hf
（2-1）
式中：pM —压力表读出压力（表压），N/m2；
pV—真空表读出的真空度，N/m2；
H h0 H M H v
2 2 u2 u1 2g
(2-2)
例２ - １ 某离心泵以 20℃水进行性能实验，测得体
积流量为 720m3/h ，泵出口压力表读数为 3.82kgf/cm2 ，
吸入口真空表读数为210mmHg，压力表和真空表间垂直
距离为 410mm ，吸入管和压出管内径分别为 350mm 及 300mm。试求泵的压头。 解：根据泵压头的计算公式，则有
H 0.41 38.2 2.86
2.832 Leabharlann Baidu2.082 29.81
41.7mH2O
3 效率
泵内部损失主要有三种： 容积损失 水力损失 机械损失
容积损失
容积损失是由于泵的泄漏造成的。离心泵在
运转过程中，有一部分获得能量的高压液体，通
过叶轮与泵壳之间的间隙流回吸入口。 从泵排出的实际流量要比理论排出流量为 低，其比值称为容积效率η 1。
三、 离心泵的主要性能参数
离心泵的主要性能参数有流量、扬程、功率和效率。 １ 流量 Q ，Ｌ/ｓ或m3/ｈ 泵的流量（又称送液能力）是指单位时间内泵所输送 的液体体积。 ２ 扬程Ｈ，米液柱 泵的扬程（又称泵的压头）是指单位重量液体流经泵 后所获得的能量。 离心泵压头的大小取决于泵的结构（如叶轮直径 的大小，叶片的弯曲情况等）、转速及流量。
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
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。
轴
6~12片叶片
底阀(防止“气缚”)
机壳等。
机壳
滤网(阻拦 固体杂质)
第一节 概 述
在食品的生产加工中，常常需要将流体
从低处输送到高处；
从低压送至高压； 沿管道送至较远的地方。
为达到此目的，必须对流体加入外功，以克服流体阻力 及补充输送流体时所不足的能量。
为流体提供能量的机械称为流体输送机械。
常用的流体输送机械
泵；
风机; 压缩机； 输送气体 真空泵。
四、 离心泵的特性曲线
特性曲线 （characteristic
曲线。 强调：特性曲线是在固定转速下测出的，只适用于该转速， 故特性曲线图上都注明转速n的数值。 Ｈ－Q曲线 图上绘有三种曲线 Ｎ－Q曲线
输送液体
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
水力损失
原因：水力损失是由于流体流过叶轮、泵
壳时，由于流速大小和方向要改变，且发生
冲击，而产生的能量损失。 泵的实际压头要比泵理论上所能提供的压 头为低，其比值称为水力效率η 2。
机械损失
原因：机械损失是泵在运转时，在轴承、 轴封装置等机械部件接触处由于机械磨擦而消 耗部分能量。 泵的轴功率大于泵的理论功率（即理论压头 与理论流量所对应的功率）。理论功率与轴功 率之比称为机械效率η 3。
4 功率
泵的有效功率Ne ：流体所获得的功率。
Ne＝QHg
式中 Ne— 泵的有效功率，W；
(2-4)
Q — 泵的流量，m3/s；
H — 泵的压头，m ；
— 液体的密度，kg/m3；
g — 重力加速度，m/s2。
已知g=9.81m/s2；1kW=1000W，则式（2-4）可用kW单位 表示，即
Ne QHg
QHg 1000
QH 102
(kW )
(2-4a)
5 轴功率N
轴功率指泵轴所获得的功率。 由于有容积损失、 水力损失与机械损失，故泵的轴功率要大于液体实际 得到的有效功率，即
N
注意：
Ne
(2-5)
泵在运转时可能发生超负荷，所配电动机的功率应
比泵的轴功率大。
在机电产品样本中所列出的泵的轴功率，除非特殊
泵体，流到所需的场地。
由于液体被抛出，在泵的吸扣处形成一定的真空度，泵外流体的
压力较高，在压力差的作用下被吸入泵口，填补抛出液体的空间。
叶片不断转动，液体不断被吸入、排出，形成连续流动。
离心泵实际安装示意图
二、 离心泵的主要工作部件
叶轮：
敞开式
半开式
封闭式
泵壳：蜗牛壳形通道。
有利于将叶轮抛出液体的动能转变成静压能； 有利于减少能耗。
H h0 H M H v
2 2 u2 u1 2g
计算进出口的平均流速
720 / 3600 u1 0.785 m / s 2 0.28 0.352
/ 3600 u2 0.720 m / s 2 2.83 7850.30
查得水在20℃时密度为ρ＝998 kg/m3，则 HM=3.82×10.0=38.2 mH2O HV=0.210×13.6=2.86 ｍH2O 将已知数据代入，则
u1、u2—吸入管、压出管中液体的流速，m/s； ΣHf—两截面间的压头损失，m。
简化式（2-1）
H h0
p m pv g
2 2 u2 u1 2g
Hf
（2-1）
两截面之间管路很短，其压头损失∑Hf可忽略不计 若以HM及HV分别表示压力表真空表上的读数，以米
液柱（表压）计。
2 工作原理
由于离心力的作用，泵的进出口出产生压力差， 从而使流体流动。
3 工作过程
启动前，前段机壳须灌满被输送的液体，以防止气缚。
启动后，叶轮旋转，并带动液体旋转。 液体在离心力的作用下，沿叶片向边缘抛出，获得能量，液体 以较高的静压能及流速流入机壳( 沿叶片方向，u, P静 )。由于 涡流通道的截面逐渐增大， P动 P静 。液体以较高的压力排出
实验：泵压头的测定
真空计
压强表
如右图所示，在泵的进出口处 分别安装真空表和压力表，在真 空表与压力表之间列柏努得方程 式，即
离心泵 储槽
H h0
p m pv g
2 2 u2 u1 2g
Hf
（2-1）
式中：pM —压力表读出压力（表压），N/m2；
pV—真空表读出的真空度，N/m2；
H h0 H M H v
2 2 u2 u1 2g
(2-2)
例２ - １ 某离心泵以 20℃水进行性能实验，测得体
积流量为 720m3/h ，泵出口压力表读数为 3.82kgf/cm2 ，
吸入口真空表读数为210mmHg，压力表和真空表间垂直
距离为 410mm ，吸入管和压出管内径分别为 350mm 及 300mm。试求泵的压头。 解：根据泵压头的计算公式，则有
H 0.41 38.2 2.86
2.832 Leabharlann Baidu2.082 29.81
41.7mH2O
3 效率
泵内部损失主要有三种： 容积损失 水力损失 机械损失
容积损失
容积损失是由于泵的泄漏造成的。离心泵在
运转过程中，有一部分获得能量的高压液体，通
过叶轮与泵壳之间的间隙流回吸入口。 从泵排出的实际流量要比理论排出流量为 低，其比值称为容积效率η 1。
三、 离心泵的主要性能参数
离心泵的主要性能参数有流量、扬程、功率和效率。 １ 流量 Q ，Ｌ/ｓ或m3/ｈ 泵的流量（又称送液能力）是指单位时间内泵所输送 的液体体积。 ２ 扬程Ｈ，米液柱 泵的扬程（又称泵的压头）是指单位重量液体流经泵 后所获得的能量。 离心泵压头的大小取决于泵的结构（如叶轮直径 的大小，叶片的弯曲情况等）、转速及流量。
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
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。
轴
6~12片叶片
底阀(防止“气缚”)
机壳等。
机壳
滤网(阻拦 固体杂质)
第一节 概 述
在食品的生产加工中，常常需要将流体
从低处输送到高处；
从低压送至高压； 沿管道送至较远的地方。
为达到此目的，必须对流体加入外功，以克服流体阻力 及补充输送流体时所不足的能量。
为流体提供能量的机械称为流体输送机械。
常用的流体输送机械
泵；
风机; 压缩机； 输送气体 真空泵。