流体输送设备离心泵.ppt
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1、化工原理多媒体课件 化学化工学院,第2章 流体输送设备 2.1 离心泵,离心泵 往复泵 输送流体泵 旋转泵 计量泵 流体输送设备 旋涡泵 通风机 输送气体风机 鼓风机 压缩机,升高压力(静压能增加) 向流体作功以提高其机械能的装置 升高位置( 位能增加) 克服沿途阻力,2.1 离心泵,2.1.1 离心泵工作原理和主要部件 2.1.2 离心泵的基本方程式 2.1.3 离心泵的主要性能参数和特性曲线 2.1.4 离心泵的气蚀现象和允许安装高度 2.1.5 离心泵的工作点和流量调节 2.1.6 离心泵的类型、选择和使用,2.1.1 离心泵工作原理和主要部件,1.工作原理,开动前-灌满液体-开动后 叶
2、轮旋转-产生离心力-液体由叶 轮中心抛向外周-压力增加-以 1525m/s高速流入泵壳-壳内减速 -动能转化为压力能-排出-进 入排出管路。 气缚-离心泵启动时,如果泵内存 有空气,由于气体密度很低,因而叶轮中 心区所形成的低压不足以将贮槽内的液 体吸入泵内,虽启动离心泵也不能输送液 体。 灌泵与底阀、滤网、调节阀。,2.主要部件,(1)叶轮,开式 心脏部件叶轮 半开式 闭式 平衡孔叶轮后盖板上钻有小孔,以把后盖板前后的空间连通起来。,(2)泵壳-蜗壳(能量转化装置),离心泵主要由叶轮和泵壳组成。泵壳内必须先充满液体,叶轮高速旋转,把液体甩向叶轮外缘。高速度产生高动能。由于泵壳通道,设计成逐渐
3、扩大的形状,高速流体逐渐减速。由动能转变为压强能,表现为具有高压的液体。,(3)轴封装置,离心泵原理的动画,2.1.2 离心泵的基本方程式,1-1和2-2截面列柏努利方程,1.压头的定义,2.理论压头,理论压头在理想情况下离心泵可能达到的最大压头。 HT=f(Q)f(泵结构、尺寸、转速、Q) 假设 叶轮无厚度,数目无限多(无倒流记录); 理想液体(液体无粘度,无阻力损失)。,C1点1的绝对速度 沿叶片切线方向运动1, 圆周速度u1与旋转圆周相切 C2点2的绝对速度 沿叶片切线方向运动; 圆周速度u与旋转圆周相切 流动角:相对速度与圆周速度反方向延线的夹角 表示绝对速度与圆周速度两矢量之间的夹角
4、 及的大小与叶片的形状有关 速度三角形中各速度间的数量关系满足余弦定理 叶片的形状影响液体在泵内的流动情况以及离心泵的性能.,3.离心泵基本方程式的推导,叶片进口与出口之间应用柏努利方程,离心泵基本方程式的讨论:,(1)流量,(2)HT与2之间的关系,(3)2的选择,(4)理论流量,(5)液体的密度,由离心泵的基本方程式可知,离心泵的理论压头与液体的密度无关。,(6)离心泵的实际压头和实际流量, 叶片间的环流损失 压头损失 阻力损失 冲击损失,2.1.3 离心泵的主要性能系数与特性曲线,这是工厂水泵房。泵的流量多大?能将流体送到多高的位置,即泵 的压头多少?消耗多大功率?机械效率多少? 它们之
5、间的关系如何? 等等。,工厂水泵房,泵性能实验原理图。泵的流量,压头,功率,效率之间的关系,可以用实验方法测得。在这套实验装置中,水是循环的,水泵前后安装了真空表和压力表,还有流量计和电功率表。改变水的流量,读得真空表,压力表,功率表数据,即为一组数据。读1015组数据,就可以得到泵性能曲线。,这是泵性能测定装置,它既可以测定泵性能曲线,还可以测定管道 阻力系数。,泵性能实验装置,1.离心泵的主要性能参数,转速 n 流量 Q 压头(扬程)H n一定,Q可调,H、N、=f(Q) 轴功率 N 铭牌上的数值是最高效率下的性能 效率 气蚀余量,(1)压头(扬程)H 和流量Q,实验测定 1-1、2-2两
6、截面,(2)效率,容积损失 机械损失 水力损失,(3)轴功率N,轴功率N:泵轴所需功率 有效功率Ne:液体从叶轮获得的能量, 效率:NNe 传动效率:传= N/ N电 配套电机功率 N电=N/传,2.离心泵的特性曲线,离心泵的特性曲线一般由H-Q、N-Q及-Q三条曲线组成。,(1) HQ曲线,压头H ,流量Q (2) NQ曲线,N ,当流量Q (3) Q曲线,Q , 极大值 Q , 离心泵工作点在最高效率点附近工作。,3.离心泵性能的改变和换算,(1)密度的影响,Q与无关 HQ不变 H与无关 Q不变 N与成正比 N-Q变化,(2)粘度的影响,粘度 ,hf ,H ,Q , ,N 当运动粘度20
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