文档介绍：第二章离心泵讲义
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本章的学****要点:熟悉各种流体输送机械,掌握离心泵的结构、原理、性能、安装及调节。
§1流体输送机械的分类
一、液体输送
泵:齿轮泵;往复泵;螺杆泵;离心泵等
二、气体输送
鼓风机;压缩机
§2离心泵的原理及构造
一、离心泵的特点
结构简单;流量均匀;调节控制方便,并可用耐腐蚀材料制造。
二、离心泵的原理
1、离心泵的排液原理
动能静压能
2、离心泵的吸液原理
静压能位能
3、离心泵的气缚现象
离心泵内存在气体,致使离心力下降,离心泵不能将液体吸入泵内,叶轮只是在泵壳内空转而无液体排出,这种现象称为“气缚现象”。
§3离心泵的构造
1、叶轮
叶轮是泵直接对流体作功的部件。
叶轮的作用是将电机的机械能转化为液体的动能和静压能。
一般常用离心泵叶轮上有6~12片后弯叶片。
敞开式叶轮、半开式叶轮和封闭式叶轮
平衡孔的作用
2、减漏环
3、泵壳
离心泵泵壳是使液体汇集及能量转化的部件。
离心泵泵壳是蜗壳形,其目的是使流体从泵吸入口到排出口流道面积逐渐扩大,流体流速逐渐降低,(从15~25m/s降到1~3m/s),使流体动能大部分转化为静压能。
4、导轮
导轮的作用:1)减小叶轮抛出的高能流体对泵壳的撞击。
2)均匀而缓慢地将动能转化为静压能。
5、轴封装置
泵壳与泵轴之间的密封称为轴封。
1) 填料密封
主要由填料套、填料环、填料、压盖组成。
优点:结构简单;造价低。
缺点:使用寿命短;能量损失大;有泄露。
2)机械密封
主要由传动螺钉、传动座、弹簧、推环、动环密封圈、动环、静环、静环密封圈、防转销等部件组成。
优点:液体泄露量小;使用寿命长;能耗低;结构紧凑。
缺点:零件加工要求高;成本高;装卸及更换零件不便。
§4离心泵的主要性能参数
一、流量Q
单位时间内泵能够排出液体的量。反映离心泵的输液能力。
常用体积流量表示,单位:m3/s
离心泵的流量主要与泵的结构、叶片尺寸和轴转速有关。
二、扬程H
输液过程中泵给予单位重量流体的能量。单位:m液柱
如图
扬程包括以下各项:
1)将单位重量液体的位压能提高Z焦耳,包括吸液位压头ZS和排液位压头Zb。
2)将单位重量液体的静压能提高焦耳。
3)提供了输送管路总阻力损失。
4)将单位重量流体的动能提高焦耳。
概念:离心泵的扬程不是液体的升扬高度。
离心泵的扬程与叶轮的尺寸、轴转速、叶片的数目及流量有关。
三、功率N
1、有效功率:泵在单位时间内对流经该泵的流体所作的功。
2、轴功率:电机传给离心泵的功率。
3、配带功率:离心泵本身所配带电机的功率。
四、效率
有效功率与轴功率之比。
效率的影响因素:
1、容积损失
2、水力损失
3、机械损失
离心泵的效率
§5离心泵的特性曲线
一、离心泵特性曲线的测量
离心泵的铭牌:
离心式清水泵
型号 2B31A 转速 2900 r/s
扬程 m 效率 %
流量 20 m3/h 功率 kw
允许吸上真空高度 m 重量 363 N
出厂编号 791210
出厂日期年月日
×××水泵厂
实验装置:
实验原理:
近似为:
实验方法:同一种泵,叶轮转速恒定下,分别测取不同流量下的H、N、,由实验数据绘制特性曲线。
二、离心泵的特性曲线
1、H—Q曲线, 离心泵的扬程曲线
流量Q增加;扬程H下降。
2、N—Q曲线, 离心泵的功率曲线
流量Q增加;功率增加。
流量为零;功率最小。
3、—Q曲线, 离心泵的效率曲线
曲线有最高效率点,此点为设计点。
一般,离心泵的使用效率不能低于最高效率点的92%.
三、离心泵特性曲线的影响因素
1、输送液体密度的影响
离心泵的扬程和效率与密度无关;有效功率与密度成正比。
2、输送液体粘度的影响
常温下,输送液体的粘度增加,最高效率点下的流量、扬程和效率均下降,轴功率增加。
输送液体粘度不大时,液体粘度对特性曲线的影响可以不计。
3、叶轮转速的影响
输送粘度与水相近的流体,转速变化不大于20%时,可认为其效率不变,则:
比例定律一
四、叶轮转速的影响
比例定律二(切割定律)
§6离心泵的工作点及流量调节
一、管路特性曲线
设
则
管路特性方程
管路特性方程反映管路所需外加功的大小与流量的关系。
二、离心泵工作点的确