《化工原理》第二章 流体输送机械3讲

浙江大学本科生课程 化工原理
第二章 流体输送机械
叶片背面 压力最低点
3/28
七、离心泵的安装高度zs
2、最大安装高度ZS,max
刚好发生汽蚀时，在 s-s 面、e-e 面间列机械能衡算：
当发生汽蚀时， pK p ， pe 达到最小 pe,min
ps
g
z s ,max
pe,min
g
ue2 2g
hfse
幻灯片3目录
2.1.1 离心泵 七、离心泵的安装高度 习题课 八、离心泵的类型和选用
2.1.2 其他类型泵
2.2 气体压送机械 一、离心通风机 二、往复式压缩机
浙江大学本科生课程 化工原理
第二章 流体输送机械
1/28
七、离心泵的安装高度zs
1． 什么是安装高度？
泵轴与吸液方液面间的垂直 高度，称为安装高度，用ZS 表示。可正可负。
为 H 30 0.01V 2 。当泵的出口阀全开时，管路特性曲线方 程为he 10 0.04V 2 ，式中 V 的单位为 m3/h，H 及 he 的单
位均为 m。求： （1）阀全开时，泵的输水量为多少？ （2）要求所需供水量为上述供水量的 75%时： a．若采用出口阀调节，则节流损失的压头为多少 m 水柱？ b．若采用变速调节，则泵的转速应为多少 r.p.m.？
V V
14/28
泵特性曲线方程 H 30 0.01V 2 管路特性曲线方程 he 10 0.04V 2
b. 采用调节转速的方法
V 20 75% 15m 3 h
he 10 0.04 152 19m
新转速下泵的特性曲线方程为：
n n
2
H
30
0.01
n n
2
V
2
19 30 n 2 0.01 152 2900
zs,max
ps
g
pe,min
g
ue2 2g
hfse
ps p
g
pe,min
g
ue2 2g
pg hfse
浙江大学本科生课程 化工原理
第二章 流体输送机械
4/28
七、离心泵的安装高度zs
3、允许汽蚀余量 h，m
令
hmin
p e , min
g
ue2 2g
p
g
-------最小汽蚀余量
于是
zs,max
浙江大学本科生课程 化工原理
第二章 流体输送机械
2/28
七、离心泵的安装高度zs
为什么会有安装高度问题？ 汽蚀现象：
当pK p时 K 处发生部分汽化现象
叶片表面产生蜂窝状腐蚀。 发生汽蚀时，泵体震动，并发出 噪音，流量、压头、效率都明显 下降，严重时甚至吸不上液体。
为避免汽蚀现象，安装高度必须加以 限制，即存在最大安装高度ZS,max。
可见，影响允许汽蚀余量的因素有： 流量、泵的结构、流体粘度
浙江大学本科生课程 化工原理
第二章 流体输送机械
7/28
七、离心泵的安装高度zs
hmin 的校正：只要粘度变化不 大， hmin 无需校正。
hmin 的实验测定：用 20℃清水测
定。以泵的扬程较正常值下降 3% 作为发生汽蚀的标志，测定泵刚好 发生汽蚀时的 pe 即可。
习题课
练习 图示为离心泵性能测定装置。若水槽液面上升，则 Q、H、N、 hf 、p1 和 p2（均为读数）如何变化？
答：Q 不变，H 不变，N 不变，hf 不变
p（1 真） p2
0
P2 P1
0
Hale Waihona Puke Baidu
浙江大学本科生课程 化工原理
第二章 流体输送机械
12/28
例 2（操作型计算） 某离心泵工作转速为 n=2900r.p.m.（转/min），其特性曲线方程
V 20 75% 15m 3 h
H 30 0.01V 2 30 0.01 152 27.75m
节流损失
he 10 0.04 152 19m
节流损失 27.75 19 8.75m
（15，27.75）
H
（20，26）
he
（15，19）
浙江大学本科生课程 化工原理
第二章 流体输送机械
g
u 2 2g
hf
A BQ 2
浙江大学本科生课程
不变
化工原理
第二章 流体输送机械
0
10/28 Q
习题课
3
3
Q，H，N， h f BQ 2 pa
0
12 2
1
0
Et 2 Et 3 w f23
H
p2
p1 (真)
g
浙江大学本科生课程 化工原理
H
p2
p（1 真）
第二章 流体输送机械
0
11/28 Q
定性分析、定量计算
例1 用离心泵将江水送至高位槽。若管 路条件不变，则下列参数随着江面的下
降有何变化？（设泵仍能正常工作）
• 泵的压头H， • 管路总阻力损失hf， • 泵出口处压力表读数， • 泵入口处真空表读数。
解：
江面下降，泵特性曲线不变
管路特性曲线 平行上移
pa H
工作点左移
he z
p
浙江大学本科生课程 化工原理
第二章 流体输送机械
6/28
七、离心泵的安装高度zshmin
pe ,min
g
ue2 p
2g g
影响允许汽蚀余量的因素：
h hmin 0.3
e-e 面、k-k 面间：
pe ,min
g
ue2 2g
p
g
uk2 2g
hfek
故hmin
uk2 2g
hfek
BQ 2 (阻力平方区)
n 2441r. p.m.
注意：以下解法错误!!!，因为新旧工作点
（20，26） （15，19）
为非等效率点。 n V n 0.75 2900 2175r. p.m
浙江大学本科生课程 化工原理
第二章 流体输送机械
8/28
设计型
习题课
操作型
定性分析、定量计算
设计型： 选泵时，将流量、压头裕量控制在10%左右。
Q (1.05 ~ 1.1)Qmax H (1.1 ~ 1.15)H max
浙江大学本科生课程 化工原理
第二章 流体输送机械
9/28
设计型
习题课
操作型
ps p
g
hmin hfse
一般规定，允许汽蚀余量
h hmin 0.3
-----是泵的特性参数之一，
由厂家测定。
浙江大学本科生课程 化工原理
第二章 流体输送机械
5/28
七、离心泵的安装高度zs
相应地，允许安装高度
zs
ps p
g
h hfse
实际安装高度比 z s 还要低 0.51m
解： （1）hHe
10 0.04V
30 0.01V 2
2
浙江大学本科生课程 化工原理
H he V 20 m 3 h he 26m
第二章 流体输送机械
（20，26）
13/28
泵特性曲线方程 H 30 0.01V 2 管路特性曲线方程 he 10 0.04V 2
(2)
a. 采用调节出口阀门的方法