d-离心泵工作原理[1].ppt
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1、离心泵,第一节 离心泵的工作原理和性能特点,3-1-1 离心泵的工作原理,主要工作部件是叶轮和泵壳。叶轮通常是由57个弧形叶片和前、后圆形盖板所构成。 叶轮用键和螺母固定在泵轴的一端。固定叶轮用的螺母通常采用左旋螺纹,以防反复起动因惯性而松动。 轴的另一端穿过填料箱伸出泵壳,由原动机带动。泵壳呈螺线形,亦称螺壳或蜗壳。,图3-1 悬臂式单级离心泵,3-1-1 离心泵的工作原理,充满在泵中的液体随叶轮回转,产生离心力,向四周甩出 在叶轮中心形成低压,液体便在液面压力作用下被吸进叶轮。 从叶轮流出的液体,压力和速度增大。 蜗壳-汇聚并导流。扩压管A增大,流速降低,大部分动能变为压力能,然后排出。
2、叶轮不停回转,吸排就连续地进行 液体通过泵时所增加的能量,是原动机通过叶轮对液体作功的结果。,思考题,31. 为什么双作用叶片泵一般比齿轮泵容积效率高? P43 32为什么叶片泵所输送的油液粘度不宜太高或太低?P44 33叶片泵配油盘上的三角槽有何功用?P41 34,叶片泵叶片端部与定子内壁的可靠密封,常采用哪些办法?P43,P40,P38 35在管理维修叶片泵时主要应注意些什么? P44,选择题,在船上水环泵主要用来 。 A 压送气体 B 抽真空 C 排送液体 D A+B+C 水环泵关闭排出阀运转会使 。 A 电机过载 B 安全阀开启 C泵体发热 D B+C 属于回转式容积泵的是 。 A 离
3、心泵 B 水环泵 C 旋涡泵 D 轴流泵 下列泵中效率最低的一般是 。? A 闭式旋涡泵 B 水环泵(排气) C 喷射泵 D 离心泵,3-1-2 液体在叶轮中的流动情况,为研究简化,我们假定: (1)液体由无限多个完全相同的单元流束所组成 所有液体质点流动轨迹都相同,都与叶片断面相符合,在相同半径上各液体质点的流动状态亦均相同。 这只有在叶片无限多、厚度无限薄且断面形状完全相同的理想叶轮中才可能实现。 (2)液体在流动时没有摩擦、撞击和涡流损失 设液体为无粘性的理想液体,液流处于无撞击、旋涡的理想工况,3-1-2 离心泵的扬程方程式,叶轮带动液体高速旋转而将机械能传给液体 (delivery
4、lift or delivery head) 所产生的扬程与叶轮尺寸和转速密切相关,而流量又明显地会随工作扬程而改变。 需要研究决定离心泵扬程的各种因素以及扬程与流量的关系 即研究离心泵的扬程方程式,3-1-2 液体在叶轮中的流动情况,叶轮以回转时,液体质点有两种运动: 圆周速度 - 随叶轮运动的速度,用u表示; 相对速度 - 相对于叶轮的运动速度,用w表示, 它与叶片型线相切。 绝对速度 - 相对于泵壳的运动速度;是u和w的向量和。 液体质点进出叶轮时的绝对运动路径即可由图中的A。C。表示。,3-1-2 液体在叶轮中的流动情况,叶轮中任一质点的三个速度向量u、w、c都构成为一个速度三角形,如
5、图 C和u间的夹角用表示 w和u反方向的夹角用表示; C的周向分速度用Cu表示 C的径向分速度用Cr表示,3-1-2 液体在叶轮中的流动情况,各符号下角标1者,指叶轮进口的参数 加下角标2者,指在叶轮出口的参数。 在叶轮中各处,速度三角形中u、w的方向都已确定,而 U=nD/60,3-1-2 液体在叶轮中的流动情况,D质点所处位置的叶轮直径,mm; B质点所处位置的叶轮宽度,m; 排挤系数(一般为0.750.95),用以考虑叶片厚度使流道截面积减小的影响; v泵的容积效率。 可见,当叶轮的流量、转速和尺寸既定后,叶轮内各处的速度三角形也就确定。,3-1-2 扬程方程式,根据液体力学知识,我们能
6、推出扬程方程式:,由上图(叶片出口角对理论扬程的影响),和扬程方程式,我们可以得出以下结论,扬程主要取决于叶轮的直径和转速,泵的封闭扬程 (Q=0) 的理论值为: Ht=u2g, 要提高H,必须增大D2或提高n D2关系到泵的外廓和重量 n受限于泵的汽蚀性能 离心泵n一般不超过800010000rmin 单级泵的H通常不超过150m,离心泵的扬程随流量而变,当用径向叶片,即2=90时, 即H与Q无关 当用后弯叶片,即2 0,Q增大则Ht减小 当用前弯叶片,即2 90时,Q增大则Ht增加,3-1-2 扬程方程式,比较以上三种情况 尺寸和n相同的离心泵,在Q相同时,2(前弯)越大,H越高 表面上,
7、以用前弯叶片为宜 实际中,考虑到各种损失,多用后弯叶片 Ht与所运送流体的性质无关 (character) 如果泵内是空气,空气密度仅为水的1800左右,泵能在吸排口间造成的压差就很小。 例如H为100m的水泵,其排送空气时达到同样的H气,它只能在吸排口间产生1.268kPa的压差,在大气压下这只能将水吸上约12.9cm高。 离心泵没有自吸能力,图3-5 离心泵定速特性曲线理论分析,3-1-3 流量-扬程曲线,Ht和Qt是下倾直线 Ht和Qt也是下倾直线(斜率小些) 存在摩擦、旋涡、撞击等水力损失 沿程摩擦损失与流速(流量)的平方成正比 非设计工况进、出叶轮的撞击损失,(设计工况 = 零) Q
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- 离心泵 工作 原理
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