化工原理第二章离心泵课件
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化工原理(第二版)第二章ppt
r22
r12
u22 u12 2
w2
c2
2
2
2
u2
w1 c1
1 1 u1
三．离心泵的理论压头和实际压头
原因二：液体由 1 流到 2 时，由于流动通道逐渐扩大，故 w 逐渐 变小，这部分能量将转化为静压能
p2 p1
g
2
w12
w
2 2
2g
w2
2
2
c2 2
u2
w1 c1
1 1 u1
于是：
三．离心泵的理论压头和实际压头
w2
c2
2
u2
2
u2
后弯叶片
径向叶片 叶轮出口速度三角形
前弯叶片
三．离心泵的理论压头和实际压头
H
u22
Qu2
2r2b2
g
ctg 2
r2 2
Q 2b2
g
ctg 2
（4）理论压头与液体密度无关。 这就是说，同一台泵无论输送何种液体，所
能提供的理论压头是相同的。
注意：泵对单位体积流体所加的能量=gH 与密度呈正比。
问 1： 流体在泵内都获得了什么能量？ 其中那种能量占主导地位？
问 2： 泵启动前为什么要灌满液体？
泵轴
气缚现象
压出导管
泵壳
叶轮
吸入导管 底阀
二．离心泵主要构件的结构及功能
1．叶轮
闭式叶轮 敞式叶轮 半闭式叶轮
二．离心泵主要构件的结构及功能
2．泵壳
思考3：泵壳的主要作用是什么？
①汇集液体，并导出液体； ②能量转换装置
H
q-H
q
设计 流量
四．离心泵的主要性能参数和特性曲线
化工原理第二章_2
节流损失 35.08 26.41 8.67m
V
V
1管路特性曲线工作点五离心泵的工作点与流量调节1管路特性曲线改变泵的特性曲线改变管路特性曲线he五离心泵的工作点与流量调节2流量调节调节阀门改变n切割叶轮阀门开大阀门关小节流损失工作点定量计算操作型设计型选泵时将流量压头裕量控制在10左右
幻灯片2目录
2.1.1 离心泵 四、离心泵的主要性能参数和特性曲线 五、离心泵的工作点与流量调节 习题课
解（1） 管路特性曲线方程：
p u 2 he z hf g 2 g
p l u he z g d 2g 2 p l 8V z 2 4 g d d g
操作性问题计算举例 2
QgH 故，N~Q 曲线上移。 但N ，
黏度: 当比20℃清水的大时，H，N， 实验表明，当<20厘斯时，对特性曲线的影 响很小，可忽略不计。 1厘斯=10-6m2/s 20℃清水的粘度=1厘斯
四．离心泵的主要性能参数和特性曲线
叶轮转速 当转速变化不大时（小于20%），利用出口速度三角形 相似的近似假定，可推知：
n Q Q n n H H n
n H A BQ 2 n
2
2
n n H A B Q 2 n n H
2
2
n
n
0
Q
四．离心泵的主要性能参数和特性曲线
叶轮直径 当叶轮直径因切割而变小时，若变化程度小于20%，则
2、流量调节 ——调节阀门 改变管路特性曲线 两种方法 ——改变n、切割叶轮 改变泵的特性曲线
阀门关小
H
节流损失
化工原理(离心泵)讲稿.ppt
油泵 输送石油产品的泵 ，要求密封完善。（Y 型）
杂质泵
2019/11/26
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。
二．离心泵的主要性能参数与特性曲线
1、离心泵的性能参数
1）离心泵的流量 指离心泵在单位时间里排到管路系统的液体体积，一
2019/11/26
例2.如图所示,需安装一台泵, 将流量45m3/h、温度20℃的河 水输送到高位槽，高位槽高出 河面10m，管路总长为15m。试 选一台离心泵，并确定安装高 度。
解：流量 qV 45m3 / h ，20 ℃水
998 .2kg / m3 1.005 103 Pa s
2019/11/26
2019/11/26
1）H～Q曲线：表示泵的压头与流量的关系，离心泵的压 头普遍是随流量的增大而下降（流量很小时可能有例外） 2）N～ Q曲线：表示泵的轴功率与流量的关系，离心泵的 轴功率随流量的增加而上升，流量为零时轴功率最小。
离心泵启动时，应关闭出口阀，使启动电流最小，以保 护电机。 3）η～Q曲线：表示泵的效率与流量的关系，随着流量的 增大，泵的效率将上升并达到一个最大值，以后流量再增 大，效率便下降。
Pv 9.81103
0.24
1000
为防止气蚀现象发生，在离心泵入口处液柱的静压头 p1
g
与动压头 u12 之和必需大于液体在操作温度下的饱和蒸汽压头
pv
2g 的一个最小值。
g
2019/11/26
h p1 u12 pv
g 2g g
——气蚀余量定义式
化工原理第二章第一节讲稿gaofenziPPT课件
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 输送石油产品的泵 ，要求密封完善。（Y 型）
杂质泵
2020/10/30
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。
起到密封作用。
2020/10/30
13
2020/10/30
14
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。
如何确定转速一定时， 泵的压头与流量之间 的关系呢？
实验测定
2020/10/30
20
H的计算可根据b、c两截面间的柏努利方程：
P b gu 2b g 2HZP g c u 2cg 2(hf)bc
HZP c gP buc22 gub2(hf)bc
H Z(P cP b)/g
离心泵的压头又称扬程。必须注意，扬程并不等于升举高 度△Z，升举高度只是扬程的一部分。
2020/10/30
4
2020/10/30
5
气缚
离心泵启动时，如果泵壳内存在空气，由于空气的密度远 小于液体的密度，叶轮旋转所产生的离心力很小，叶轮中心 处产生的低压不足以造成吸上液体所需要的真空度，这样， 离心泵就无法工作，这种现象称作“气缚”。
为了使启动前泵内充满液体，在吸入管道底部装一止逆 阀。此外，在离心泵的出口管路上也装一调节阀，用于开 停车和调节流量。
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
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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
化工原理课程(离心泵)
第二节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。
一离心泵的主要部件和工作原理1．离心泵的主要部件（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）。
（2）泵壳：泵体的外壳，它包围叶轮，在叶轮四周开成一个截面积逐渐扩大的蜗牛壳形通道。
此外，泵壳还设有与叶轮所在平面垂直的入口和切线出口。
（3）泵轴：位于叶轮中心且与叶轮所在平面垂直的一根轴。
它由电机带动旋转，以带动叶轮旋转。
2．离心泵的工作原理（1）叶轮被泵轴带动旋转，对位于叶片间的流体做功，流体受离心力的作用，由叶轮中心被抛向外围。
当流体到达叶轮外周时，流速非常高。
（2）泵壳汇集从各叶片间被抛出的液体，这些液体在壳内顺着蜗壳形通道逐渐扩大的方向流动，使流体的动能转化为静压能，减小能量损失。
所以泵壳的作用不仅在于汇集液体，它更是一个能量转换装置。
（3）液体吸上原理：依靠叶轮高速旋转，迫使叶轮中心的液体以很高的速度被抛开，从而在叶轮中心形成低压，低位槽中的液体因此被源源不断地吸上。
气缚现象：如果离心泵在启动前壳内充满的是气体，则启动后叶轮中心气体被抛时不能在该处形成足够大的真空度，这样槽内液体便不能被吸上。
这一现象称为气缚。
（通过第一章的一个例题加以类比说明）。
为防止气缚现象的发生，离心泵启动前要用外来的液体将泵壳内空间灌满。
这一步操作称为灌泵。
为防止灌入泵壳内的液体因重力流入低位槽内，在泵吸入管路的入口处装有止逆阀（底阀）；如果泵的位置低于槽内液面，则启动时无需灌泵。
（4）叶轮外周安装导轮，使泵内液体能量转换效率高。
导轮是位于叶轮外周的固定的带叶片的环。
这此叶片的弯曲方向与叶轮叶片的弯曲方向相反，其弯曲角度正好与液体从叶轮流出的方向相适应，引导液体在泵壳通道内平稳地改变方向，使能量损耗最小，动压能转换为静压能的效率高。
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
离心泵PPT课件
8 40
16
N
6 30
14
4 20
12
2 10
10
00
0 4 8 12 16 20 24 28 32 qv,l/s
0 20 40 60 80 100 120 m3/s
离心泵的特性曲线
19
泵在最高效率点条件下操作最为经济合理， 但实际上泵往往不可能正好在该条件下运转，一 般只能规定一个工作范围，称为泵的高效率区。 高效率区的效率应不低于最高效率的92%左右。
12
1.排液过程：在离心力的作用下， 高速流体在涡形通道截面逐渐 增大，动能转变为静压能，液 体获得较高的压力，进入压出 管。
2、吸液过程：吸液过程的推动 力是液面压力（常为大气压） 与泵内压力（负压）之差，而 泵内的负压是由于电机带动泵 轴、泵轴带动关键部件叶轮旋 转，产生离心力，叶片之间的 液体从叶轮中心处被甩向叶轮 外围，叶轮中心处就形成真空。
第二章 流体输送机械
1
若将某池子热水送至高的凉水塔，倘若外界不提供 机械能，水能自动由低处向高处流吗？
2
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Байду номын сангаас、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。
强调：泵在铭牌上所标明的都是最高效率点下的流
量，压头和功率。离心泵产品目录和说明书上还常常 注明最高效率区的流量、压头和功率的范围等。
20
❖ (二)离心泵的流量调节
❖ 离心泵在指定的管路上工作时，由于生产任务发生变化，出 现泵的工作流量与生产要求不相适应；或己选好的离心泵在 特定的管路中运转时，所提供的流量不一定符合输送任务的 要求。对于这两种情况，都需要对泵进行流量调节，实质上 是改变泵的工作点。
化工原理10离心泵的基本方程式课件
PPT学习交流
25
• 我就是这个专业的毕业生 女生 现在在一家国企 实验室工作 环境很好 但是待遇不是很好 要是 不搞研究什么的 现在感觉ห้องสมุดไป่ตู้挺颓废的 最近极 力想充实自己 也希望大家能给点好的意见
PPT学习交流
26
• 工作单位（只写大概吧）： 中石化改制企业 工作内容 ：生产 工作性质（比如说是设计类、销售类、科研类等等吧）： 一线操作 学历： 本科 参加工作时间： 2009年7月 年收入： 大约5W 觉得本科最有用的课程： 化工原理、化工机械 觉得最需要培养的技能： 解决突发事故的能力 补充内容 ：工作好找，待遇好的不好找。大多有毒有 害，对身体不好
PPT学习交流
13
一．离心泵的类型
1．清水泵（IS型、D型、Sh型） IS型清水泵——单级单吸悬臂式离心水泵 D型清水泵——多级离心泵。用于要求的压头较
高而流量不太大时。 Sh型离心泵——双吸离心泵。用于泵送液体的流
量较大而所需扬程并不高时。
PPT学习交流
14
一．离心泵的类型
2．油泵（Y型）
输送石油产品的泵称为油泵。因为油品易 燃易爆，因而要求油泵有良好的密封性能。当 输送高温油品（200℃以上）时，需采用具有冷 却措施的高温泵。
PPT学习交流
32
图2-26往复泵PPT的学习交流流 量曲线
33
一．往复泵
2.往复泵的性能参数与特性曲线 流量(排液能力)
单动泵理论流量 qT ASnr
双动泵理论流量 qT(2Aa)Snr
（2-31） （2-32）
活塞 的截 面积
活塞杆的 截面积
活塞 冲程
活塞每分钟 往复次数
PPT学习交流
34
化工原理第二章总结 PPT
0 4.8 p2 2.22 0.2 1000 9.81 2 9.81
p2 51470Pa 386mmHg
水泵吸入管路上真空表得读数为386mmHg
(2)在2-2与3-3间列柏努利方程
Z2
p2
g
u22 2g
He
Z3
p3
g
u32 2g
H
f ,23
u2 u3
不计 H f ,23
He
0.2
H
u22 gu2ctg2 gD2b2A BQTHe(z
p )
g
8 2g
l
le d5
Q2
H0
kQ2
大家应该也有点累了,稍作休息
大家有疑问得,可以询问与交流
10
离心泵得流量调节
1、 改变出口阀开度 2、 改变叶轮转速
3、 改变叶轮直径
离心泵得选用
(1)根据液体得性质确定类型 (2)确定管路流量与所需外加压头 (3)根据所需Q与H确定泵得型号 (4)校核轴功率
H h pa 0 pa u22
g
g 2g
u2 2g(H h)
pB
(gh
pa )
(1
B)
u B 2
2
pB
离心式通风机得工作原理
与离心泵相似,依靠叶轮得旋转运动,使气体获 得能量,从而提高了气体得压强与速度。
离心式通风机得性能参数
风量:按入口状态计得单位时间内得排气体积。
全风压:单位体积气体通过风机时获得得能量。
HT
( p2
p1)
u22
2
H st
Hk
轴功率与效率:
N QHt QHt
1000
H泵 H需
泵可用
p2 51470Pa 386mmHg
水泵吸入管路上真空表得读数为386mmHg
(2)在2-2与3-3间列柏努利方程
Z2
p2
g
u22 2g
He
Z3
p3
g
u32 2g
H
f ,23
u2 u3
不计 H f ,23
He
0.2
H
u22 gu2ctg2 gD2b2A BQTHe(z
p )
g
8 2g
l
le d5
Q2
H0
kQ2
大家应该也有点累了,稍作休息
大家有疑问得,可以询问与交流
10
离心泵得流量调节
1、 改变出口阀开度 2、 改变叶轮转速
3、 改变叶轮直径
离心泵得选用
(1)根据液体得性质确定类型 (2)确定管路流量与所需外加压头 (3)根据所需Q与H确定泵得型号 (4)校核轴功率
H h pa 0 pa u22
g
g 2g
u2 2g(H h)
pB
(gh
pa )
(1
B)
u B 2
2
pB
离心式通风机得工作原理
与离心泵相似,依靠叶轮得旋转运动,使气体获 得能量,从而提高了气体得压强与速度。
离心式通风机得性能参数
风量:按入口状态计得单位时间内得排气体积。
全风压:单位体积气体通过风机时获得得能量。
HT
( p2
p1)
u22
2
H st
Hk
轴功率与效率:
N QHt QHt
1000
H泵 H需
泵可用
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
化工原理_09离心泵
u12 H g H s H f ,01 2g
离心泵的实际安装高度应比允许安装高度减小 0.5～1m。 离心泵的实际安装高度应以夏天当地最高温度和 所需要最大用水量为设计依据。
31
二．离心泵的工作点
He K Bq
2 e
2
（管路特性方程） （2-5） （泵的特性方程） （2-17）
12
三．影响离心泵性能的因素及性能换算
1．液体物性的影响
（1）液体的密度
流量、压头、泵的效率不随密度而改变 泵的功率与液体密度ρ成正比
13
三．影响离心泵性能的因素及性能换算
（2）液体的黏度 当被输送液体的黏度大于常温水的黏度时，泵 的流量、压头、效率随黏度增加而下降，但轴 功率增加。 当液体运动黏度ν大于20cSt时
H Aa Gq
联立泵的特性方程式和管路特性方程式所解 得的流量和压头即为泵的工作点。在特定曲线图 上，泵的工作点对应泵的特性曲线和管路特性曲 线的交点
32
二．离心泵的工作点
工作 点
图2-14 管路特性曲线与泵的工作点
33
练 习 题 目
思考题 1． 描述离心泵性能的参数有哪些？特性曲线中 每条线是如何变化的？ 2. 汽蚀现象是什么，与气缚有什么差别？如何 防止? 3. 描述离心泵抗汽蚀性能的参数有哪些？它们 的定义以及与安装高度的关系。 作业题: 3、4、5
必需 汽蚀 余量
图2-13（NPSH）r～q关系曲线
27
一．离心泵的安装高度
（3）允许汽蚀余量NPSH
NPSH (NPSH)cr 0.5
(2-27)
28
一．离心泵的安装高度
允许吸上真空度
H s pa p1 g
化工原理第二章课件PPT
q'V2
(等效率点)
9
变频变频器,通过对供电频率的转换来实现电动机运转速度的自 动调节，把50Hz的固定电网频改为30—130 Hz的变化频率。电源电 压适应范围到达142—270V变频技术。
0
10% 格力电器公司年业绩快报显示销售收入
亿元,净利润亿元
创新
到年，格力用于空调相关技术研发的费用投入均超过30亿 元。格力电器拥有技术研发人员5000多人，400多个国际一流实 验室，在国内外拥有技术专利超过8000项。
He n
P'a n'3 Pa n
7
2.3 离心泵的流量调节和组合操作 1.工作点 工程处理方法：过程分解法
8
①出口阀开度 优点:调节简便、灵敏 缺点:能耗 ②改变转速n 节能，但不方便
新老泵特性曲线关系
q'V qV
n' n
时，H '
H
n' n
2
q'V qV
2
∴
H'
H qV2
H qV曲线 P qV曲线
qV曲线
说明：
〔a〕由厂家提供
标准测定条件： 常压、20℃清水为工质；
离心泵典型的特性曲线
〔b〕曲线与叶轮转数有关，故图中应标明转数。
4
例题1：d吸=38mm, d出=25mm,
测得水流量： qV=5×10-4m3/s, p压=0.2MPa, p真=27kPa。
求：He=?
②管路特性曲线下移，
p
因 g ↓，图解思维
qV↑，H↓，η不定
4
例2:某离心泵特性曲线为:
V2(He—m,qV—m3/h)
两敞口容器液面高差10m, 原管径d1=25mm，流量 qV1=2m3/h，现要使流量增 加50%, 将原管路换粗成d2。 求:d2
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为了使启动前泵内充满液体，在吸入管道底部装一止逆阀。此外，在离心泵的出 口管路上也装一调解阀，用于开停车和调节流量。
2020/11/28
化工原理第二章离心泵
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气缚现象.avi
化工原理第二章离心泵
离心泵气缚现象.swf
二、离心泵的主要部件和构造
1、叶轮 （1）叶轮的作用
将电动机的机械能传给液体,使液体的静压能和动能 都有所提高。
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化工原理第二章离心泵
一．离心泵的工作原理
1、主要结构
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化工原理第二章离心泵
由若干个弯曲的叶片组成的叶轮置于具有蜗壳通 道的泵壳之内。叶轮紧固于泵轴上泵轴与电机相连， 可由电机带动旋转。吸入口位于泵壳中央与吸入管 路相连，并在吸入管底部装一止逆阀（单向阀门）。
单级双吸离心泵.avi
化工原理第二章离心泵
2、泵壳 （1）泵壳的作用 ①汇集液体，作导出液体的通道；
②使液体的能量发生转换，一部分动能转变为静压 能。
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化工原理第二章离心泵
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化工原理第二章离心泵
（2）导（叶）轮
为了减少液体直接进入蜗壳时的碰撞，在叶轮与泵壳之间有时还装有一个固定 不动的带有叶片的圆盘，称为导（叶）轮。
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化工原理第二章离心泵
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化工原理第二章离心泵
3、气缚现象
离心泵启动时，如果泵壳内存在空气，由于空气的密度远小于液体的密度，叶 轮旋转所产生的离心力很小，叶轮中心处产生的低压不足以造成吸上液体所需要 的真空度，这样，离心泵就无法工作，这种现象称作“气傅”。
轴封装置
填料密封： 主要由填料函壳、软填料和填料压盖组成。普通离心 泵采用这种密封
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，两个环形端面由弹簧的弹力互相贴紧而作 相对运动，起到密封作用。
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液体吸上原理
依靠叶轮高速旋转，迫使叶轮中心的液体以很高 的速度被抛开，从源不断地吸上。
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化工原理第二章离心泵
2020/11/28
叶轮旋转，质点离心； 切线甩出，获得动能； 进入蜗壳，转成压能； 叶轮中心，形成真空； 外压作用，液体进入。
忽略高度差，即 Z1=Z2 已知 H=0 ΣHf=0 u1=30m/s u2=3.6m/s 则有：
P 2 gP 1u2 22 gu1 2322 0 93 .8 .621 ＝ 4（ 5 m2O H ）
故 P2－P1＝1000×9.81×45＝4.41×105 Pa 由此可见，流体流经泵后，净压力增加了，静压能增大了。
导叶轮上的叶片的弯曲方向与叶轮上叶片的弯曲方向相反，其弯曲角度正好与 液体从叶轮流出的方向相适应，引导液体在泵壳的通道内平缓的改变方向，使能 量损失减小，使动能向静压能的转换更为有效。
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（3）轴封装置 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
化工原理第二章离心泵
例：有一离心泵用来输送水，出口管速 度为3.6m/s，流体离开叶轮的线速度是 30m/s，试确定流体流经泵前后的压力差。 忽略阻力损失。
2020/11/28
化工原理第二章离心泵
解：从叶轮边沿处到泵的出口处列伯努利方程为：
Z12 u1 g 2P g 1HZ22 ug 2 2P g 2 H f
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半敞式叶轮.avi
化工原理第二章离心泵
按吸液方式
单吸式叶轮
液体只能从叶轮一侧被吸入，结构简单。
双吸式叶轮
相当于两个没有盖板的单吸式叶轮背靠背并 在了一起，可以从两侧吸入液体，具有较大 的吸液能力，而且可以较好的消除轴向推力。
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化工原理第二章离心泵
2020/11/28
泵壳的侧边为排出口，与排出管路相连，其上 装有调节阀。
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化工原理第二章离心泵
2、离心泵的工作原理
（1）叶轮被泵轴带动旋转，对位于叶片间的流体做 功，流体受离心力的作用，由叶轮中心被抛向外围。 当流体到达叶轮外周时，流速非常高（15～25 m/s)， 使流体获得动能。
（2）泵壳汇集从各叶片间被抛出的液体，这些液体 在壳内顺着蜗壳形通道逐渐扩大的方向流动，使流 体的动能转化为静压能。
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化工原理第二章离心泵
（2）叶轮的分类
闭式叶轮
叶片的内侧带有前后盖板，适于输送干净流体， 效率较高；
根据结构
开式叶轮
没有前后盖板，适合输送含有固体颗粒的液体 悬浮物。
半闭式叶轮
只有后盖板，可用于输送浆料或含固体悬浮 物的液体，效率较低。
2020/11/28
化工原理第二章离心泵
2020/11/28
（2）根据工作原理 离心式（非容积式）； 正位移式（容积式）：往复式、旋转式； 其它（如喷射式）
2020/11/28
化工原理第二章离心泵
3、本章学习的目的
（1）结合化工生产的特点，讨论各种流体输送机械 的操作原理、基本构造与性能；
（2）合理地选择其类型，决定规格，计算功率消 耗； （3）正确安装在管路系统中的位置等。
第二章 流体输送机械
•第一节 离心泵
•离心泵工作原理 •离心泵的主要部件和构造 •离心泵的分类 •离心泵的主要性能参数 •离心泵的特性曲线 •离心泵的工作点与流量调节 •离心泵的汽蚀现象与安装高度 •离心泵的选用、安装与操作
2020/11/28
化工原理第二章离心泵
概述
1、流体输送机械的作用
如果说管路是设备与设备之间、车间与车间之间、工厂与工厂之间联系的通道 的话，则流体输送机械是这种联系的动力所在。以供料点和需料点为截面列柏努 利方程：
Hzpu2
g 2g
Hf
其中H是流体输送机械对单位重量流体所做的功。从上式可以看出，采用流体输
送机械操作的目的可能是为了提高流体的动能、位能或静压能，或用于克服沿程
的阻力，也可能几种目的兼而有之 。
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化工原理第二章离心泵
2、流体输送机械的分类 （1）根据输送对象（介质）
液体——泵； 气体——风机、压缩机。