化工机械及设备课件讲解
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为W或kW。 离心泵的有效功率Pe：是指单位时间内通过泵的流
体所获得的功率，即泵的输出功率，单位为W或 kW 。 泵的效率为有效功率与轴功率之比 。
= Pe / P×100% 4、转速n 是指泵轴每分钟的转数，单位为r/min。
四、性能曲线
离心泵的特性曲线 特性曲线指H～Q、N～Q及η～Q等的关系曲线。
两个过程：吸入过程和排出过程
➢ 需要强调指出的是，若在离心泵启动前没向泵壳 内灌满被输送的液体，由于空气密度低，叶轮旋 转后产生的离心力小，叶轮中心区不足以形成吸 入贮槽内液体的低压，因而虽启动离心泵也不能 输送液体。这表明离心泵无自吸能力，此现象称 为气缚。吸入管路安装单向底阀是为了防止启动 前灌入泵壳内的液体从壳内流出。空气从吸入管 道进到泵壳中也会造成气缚。
三、主要性能参数
1、流量：单位时间内输送的液体数量。 体积流量qv单位为m3/h，质量流量qm单位为kg/s
qm = qv 2、扬程：离心泵的压头H，又称扬程，指单位重
量（1N）的液体通过离心泵后所获得的能量， 其单位为m
3、功率和效率 泵的功率分为轴功率P、有效功率Pe和原动机功率。 离心泵的轴功率P：即是电机传给泵轴的功率，单位
选择泵时至少应使其在≥92%ηmax下工作
五、离心泵的汽蚀现象与允许吸上高度
1、离心泵的汽蚀现象
问题：叶轮入口形成的低压越低，液体被吸入泵的可靠性越大？
当入口压强p1〈 输送液体温度下的饱和蒸汽压ps 时，液体会汽 化。汽化量与△p=p1-ps 成正比。气泡与叶片间的液体一同抛向 叶轮外缘，过程中气泡受到压力的作用迅速地凝结或破裂，气泡 的消失产生局部的真空，其周围的液体以极其高速涌向该空间造 成达几百甚至上千MPa的极大冲击压力，冲击频率高达每秒几万 次，冲击使泵体产生震动并发出噪音。
叶轮是直接对泵内液体做功的部件，为 离心泵的供能装置。泵壳中央的吸入口与吸 入管路相连接，吸入管路的底部装有单向底 阀。泵壳侧旁的排出口与装有调节阀门的排 出管路相连接。
二、离心泵的工作原理
当离心泵启动后，泵轴带动叶轮一起作高速旋转运 动，使预先充灌在叶片间的液体旋转，在离心力的作用 下，液体自叶轮中心向外周作径向运动。当液体自叶轮 中心甩向外周的同时，叶轮中心形成低压区（真空）， 在贮槽液面与叶轮中心总势能差的作用下，致使液体被 吸进叶轮中心。液体在流经叶轮的运动过程获得了能量， 静压能增高，流速增大。当液体离开叶轮进入泵壳后， 由于壳内流道逐渐扩大而减速，部分动能转化为静压能， 最后沿切向流入排出管路。所以蜗形泵壳不仅是汇集由 叶轮流出液体的部件，而且又是一个转能装置。依靠叶 轮的不断运转，液体便连续地被吸入和排出。液体在离 心泵中获得的机械能量最终表现为静压能的提高。
流体输wenku.baidu.com机械
常用泵——离心泵
泵是一种通用机械，凡是有流体人为流动 的地方,就有泵在工作，应用极为广泛，种类 很多，以叶片式离心泵应用最为普遍。
一、离心泵的构造
离心泵的基本部件是高速旋转的叶轮和 固定的蜗牛形泵壳。具有若干个（通常为6～ 12个）后弯叶片的叶轮紧固于泵轴上，并随 泵轴由电机驱动作高速旋转。
由泵的制造厂家提供，附于样本或说明书中。上图 即为某一转速下，典型的B型（单级单吸悬臂式）泵 的特性曲线。
特性曲线的共同特点： （1）H～Q：Q↑→H↓
（2）N～Q：Q↑→N↑，Q=0，Nmin（最小）；
（3）η～Q：先Q↑→η↑，达ηmax（最大）后 Q↑→η↓，ηmax点——设计点。
其下的H、Q、N是最佳工况参数——标于铭牌上。
轮的使用寿命。材料强度和韧性越高，硬度和化学稳 定性越高，叶轮流道表面越光，则抗汽蚀性能越好
➢ 2、提高吸入系统装置的有效汽蚀余量 （1）减小吸入管路的流动损失 （2）合理确定两个高度 （3）设置前置泵
2、允许吸上真空高度
允许吸上真空高度：
[HS]=HSMAX—（0.3~0.5）
允许几何安装高度： [Hg]=[Hs]—vs2/2g—hw
使用条件下允许吸上真空高度：
[HS]‘= [HS]—10.33+Hamb+0.24—HV
（一） 离心泵的主要部件
离心泵的种类和型式很多，主要构造仍然基本相同。主 要元件有转子、泵壳，轴向力平衡装置，密封装置，冷 却装置，以及轴承与机架等组成。 1、叶轮 叶轮是将原动机输入的机械能传递给液体，提高液体能
量的核心部件。由叶片、盖板和轮毂组成。
封闭式
半封闭式
开式
2、轴和轴承
➢ 轴是传递扭矩的主要部件。
➢ 轴承一般包括两种形式:滑动轴承和滚动轴承，轴承 组合体是转子的支承部分，通常是采用带油环的滑动 轴承与滚动轴承来承受径向负荷，而采用径向止推轴 承来承受轴向负荷。
3、吸入室
➢ 离心泵吸入管法兰至叶轮进口前的空间过 流部分称为吸入室。其作用为在最小水力 损失下，引导液体平稳的进入叶轮，并使 叶轮进口处的流速尽可能均匀的分布。
直锥形吸入室
弯管形吸入室
环形吸入室
半螺旋形吸入室
4、机壳 机壳收集来自叶轮的液体，并使部分流体 的动能转换为压力能，最后将流体均匀地
引向次级叶轮或导向排出口。
螺旋形
环形
5、密封装置 密封装置主要用来防止压力增加时流体的泄漏.
填料式密封
机械式密封
七、离心泵的运行及维护
气泡多发生在叶轮入口附近，气泡凝结破裂时，液体象许多细 小的高频冲击“水锤”（600～25000Hz）那样击打着叶轮和壳 体的表面，使材料表面出现麻点以致穿孔，严重时金属晶粒松动 并剥落冲蚀成蜂窝状，甚至断裂，以至叶轮或泵壳不能使用。这 种现象——汽蚀。
汽蚀对泵工作的影响： 除机械破坏外，气蚀还伴有电解、化学腐蚀等多种复杂的作用。
泵在气蚀条件下运行，泵体震动发出噪音、流量明显下降，压头、 效率大幅度降低。严重时不能吸上液体。为避免气蚀现象，必须保 证P1min>Ps。
有效方法：按泵的“允许吸上高度”（或“汽蚀余量”）结合输 送液体的性质确定泵的“安装高度”。
➢ 1、提高泵本身的抗汽蚀性能 （1） 降低叶轮入口部分流速 （2）采用双吸式叶轮 （3）采用诱导轮 （4）采用双重翼叶轮 （5）采用超汽蚀泵：采用抗汽蚀材料制造叶轮，延长叶
体所获得的功率，即泵的输出功率，单位为W或 kW 。 泵的效率为有效功率与轴功率之比 。
= Pe / P×100% 4、转速n 是指泵轴每分钟的转数，单位为r/min。
四、性能曲线
离心泵的特性曲线 特性曲线指H～Q、N～Q及η～Q等的关系曲线。
两个过程：吸入过程和排出过程
➢ 需要强调指出的是，若在离心泵启动前没向泵壳 内灌满被输送的液体，由于空气密度低，叶轮旋 转后产生的离心力小，叶轮中心区不足以形成吸 入贮槽内液体的低压，因而虽启动离心泵也不能 输送液体。这表明离心泵无自吸能力，此现象称 为气缚。吸入管路安装单向底阀是为了防止启动 前灌入泵壳内的液体从壳内流出。空气从吸入管 道进到泵壳中也会造成气缚。
三、主要性能参数
1、流量：单位时间内输送的液体数量。 体积流量qv单位为m3/h，质量流量qm单位为kg/s
qm = qv 2、扬程：离心泵的压头H，又称扬程，指单位重
量（1N）的液体通过离心泵后所获得的能量， 其单位为m
3、功率和效率 泵的功率分为轴功率P、有效功率Pe和原动机功率。 离心泵的轴功率P：即是电机传给泵轴的功率，单位
选择泵时至少应使其在≥92%ηmax下工作
五、离心泵的汽蚀现象与允许吸上高度
1、离心泵的汽蚀现象
问题：叶轮入口形成的低压越低，液体被吸入泵的可靠性越大？
当入口压强p1〈 输送液体温度下的饱和蒸汽压ps 时，液体会汽 化。汽化量与△p=p1-ps 成正比。气泡与叶片间的液体一同抛向 叶轮外缘，过程中气泡受到压力的作用迅速地凝结或破裂，气泡 的消失产生局部的真空，其周围的液体以极其高速涌向该空间造 成达几百甚至上千MPa的极大冲击压力，冲击频率高达每秒几万 次，冲击使泵体产生震动并发出噪音。
叶轮是直接对泵内液体做功的部件，为 离心泵的供能装置。泵壳中央的吸入口与吸 入管路相连接，吸入管路的底部装有单向底 阀。泵壳侧旁的排出口与装有调节阀门的排 出管路相连接。
二、离心泵的工作原理
当离心泵启动后，泵轴带动叶轮一起作高速旋转运 动，使预先充灌在叶片间的液体旋转，在离心力的作用 下，液体自叶轮中心向外周作径向运动。当液体自叶轮 中心甩向外周的同时，叶轮中心形成低压区（真空）， 在贮槽液面与叶轮中心总势能差的作用下，致使液体被 吸进叶轮中心。液体在流经叶轮的运动过程获得了能量， 静压能增高，流速增大。当液体离开叶轮进入泵壳后， 由于壳内流道逐渐扩大而减速，部分动能转化为静压能， 最后沿切向流入排出管路。所以蜗形泵壳不仅是汇集由 叶轮流出液体的部件，而且又是一个转能装置。依靠叶 轮的不断运转，液体便连续地被吸入和排出。液体在离 心泵中获得的机械能量最终表现为静压能的提高。
流体输wenku.baidu.com机械
常用泵——离心泵
泵是一种通用机械，凡是有流体人为流动 的地方,就有泵在工作，应用极为广泛，种类 很多，以叶片式离心泵应用最为普遍。
一、离心泵的构造
离心泵的基本部件是高速旋转的叶轮和 固定的蜗牛形泵壳。具有若干个（通常为6～ 12个）后弯叶片的叶轮紧固于泵轴上，并随 泵轴由电机驱动作高速旋转。
由泵的制造厂家提供，附于样本或说明书中。上图 即为某一转速下，典型的B型（单级单吸悬臂式）泵 的特性曲线。
特性曲线的共同特点： （1）H～Q：Q↑→H↓
（2）N～Q：Q↑→N↑，Q=0，Nmin（最小）；
（3）η～Q：先Q↑→η↑，达ηmax（最大）后 Q↑→η↓，ηmax点——设计点。
其下的H、Q、N是最佳工况参数——标于铭牌上。
轮的使用寿命。材料强度和韧性越高，硬度和化学稳 定性越高，叶轮流道表面越光，则抗汽蚀性能越好
➢ 2、提高吸入系统装置的有效汽蚀余量 （1）减小吸入管路的流动损失 （2）合理确定两个高度 （3）设置前置泵
2、允许吸上真空高度
允许吸上真空高度：
[HS]=HSMAX—（0.3~0.5）
允许几何安装高度： [Hg]=[Hs]—vs2/2g—hw
使用条件下允许吸上真空高度：
[HS]‘= [HS]—10.33+Hamb+0.24—HV
（一） 离心泵的主要部件
离心泵的种类和型式很多，主要构造仍然基本相同。主 要元件有转子、泵壳，轴向力平衡装置，密封装置，冷 却装置，以及轴承与机架等组成。 1、叶轮 叶轮是将原动机输入的机械能传递给液体，提高液体能
量的核心部件。由叶片、盖板和轮毂组成。
封闭式
半封闭式
开式
2、轴和轴承
➢ 轴是传递扭矩的主要部件。
➢ 轴承一般包括两种形式:滑动轴承和滚动轴承，轴承 组合体是转子的支承部分，通常是采用带油环的滑动 轴承与滚动轴承来承受径向负荷，而采用径向止推轴 承来承受轴向负荷。
3、吸入室
➢ 离心泵吸入管法兰至叶轮进口前的空间过 流部分称为吸入室。其作用为在最小水力 损失下，引导液体平稳的进入叶轮，并使 叶轮进口处的流速尽可能均匀的分布。
直锥形吸入室
弯管形吸入室
环形吸入室
半螺旋形吸入室
4、机壳 机壳收集来自叶轮的液体，并使部分流体 的动能转换为压力能，最后将流体均匀地
引向次级叶轮或导向排出口。
螺旋形
环形
5、密封装置 密封装置主要用来防止压力增加时流体的泄漏.
填料式密封
机械式密封
七、离心泵的运行及维护
气泡多发生在叶轮入口附近，气泡凝结破裂时，液体象许多细 小的高频冲击“水锤”（600～25000Hz）那样击打着叶轮和壳 体的表面，使材料表面出现麻点以致穿孔，严重时金属晶粒松动 并剥落冲蚀成蜂窝状，甚至断裂，以至叶轮或泵壳不能使用。这 种现象——汽蚀。
汽蚀对泵工作的影响： 除机械破坏外，气蚀还伴有电解、化学腐蚀等多种复杂的作用。
泵在气蚀条件下运行，泵体震动发出噪音、流量明显下降，压头、 效率大幅度降低。严重时不能吸上液体。为避免气蚀现象，必须保 证P1min>Ps。
有效方法：按泵的“允许吸上高度”（或“汽蚀余量”）结合输 送液体的性质确定泵的“安装高度”。
➢ 1、提高泵本身的抗汽蚀性能 （1） 降低叶轮入口部分流速 （2）采用双吸式叶轮 （3）采用诱导轮 （4）采用双重翼叶轮 （5）采用超汽蚀泵：采用抗汽蚀材料制造叶轮，延长叶