1、2022-8-1012022-8-102本章学习指导本章学习指导 1 1 本章学习的目的本章学习的目的 本章是流体力学原理的具体应用。通过学习掌握工业上最常用的流体输送机械的基本结构、工作原理及操作特性，以便根据生产工艺的要求，合理地选择和正确地使用输送机械，以实现高效、可靠、安全的运行。2 2 本章应掌握的内容本章应掌握的内容 本章应重点掌握离心泵的工作原理、操作特性及其选型。3 3 本章学习中应注意的问题本章学习中应注意的问题 在学习过程中，加深对流体力学原理的理解，并从工程应用的角度出发，达到经济、高效、安全地实现流体输送。2022-8-103 3-1 概述概述一、流体输送机械在化工生产
2、中的应用一、流体输送机械在化工生产中的应用 根据生产任务的需要将流体由一处输送到另根据生产任务的需要将流体由一处输送到另一处。一处。1 1、提高流体的位能；、提高流体的位能；2 2、提高流体的压强（静压能）、提高流体的压强（静压能）3 3、克服管路上的机械能损失（阻力损失）。、克服管路上的机械能损失（阻力损失）。流体输送机械是向流体作功以提高流体机械能流体输送机械是向流体作功以提高流体机械能的装置。的装置。一般情况下，流体输送机械提供的机械能是一般情况下，流体输送机械提供的机械能是以以单位重量流体单位重量流体或或单位体积流体单位体积流体为衡量基准为衡量基准。2022-8-104二、流体输送机械
3、分类二、流体输送机械分类 1、按输送流体的类型分、按输送流体的类型分 （1 1）用于输送液体的机械称为泵）用于输送液体的机械称为泵;（2 2）用于输送气体的机械则按其所产生压强的）用于输送气体的机械则按其所产生压强的大小称为通风机、鼓风机或压缩机。大小称为通风机、鼓风机或压缩机。2022-8-105 2、按照操作原理分、按照操作原理分 （1）离心式离心式：由高速旋转的叶轮对流体作功，由高速旋转的叶轮对流体作功，将机械能传给流体将机械能传给流体，流体在离心力作用下，获得动，流体在离心力作用下，获得动能，经转换后提高了静压能，被输送到指定地点。能，经转换后提高了静压能，被输送到指定地点。常见的有：
4、离心泵、离心通风机、常见的有：离心泵、离心通风机、离心压缩机离心压缩机等；等；（2）往复式往复式：又称容积式或正位移式。又称容积式或正位移式。靠往复运靠往复运动的活塞（柱塞）使流体吸入和排出动的活塞（柱塞）使流体吸入和排出，并将机械能并将机械能以静压能的形式直接传给流体。属于这一类的设备以静压能的形式直接传给流体。属于这一类的设备有：往复泵、计量泵、往复式压缩机等；有：往复泵、计量泵、往复式压缩机等；2022-8-106 （3）旋转式旋转式：此类设备是靠机壳内一个或多个此类设备是靠机壳内一个或多个转子的旋转来实现吸入和排出流体转子的旋转来实现吸入和排出流体。旋转泵又称转。旋转泵又称转子泵。旋转
5、式输送设备的形式很多，工作原理都想子泵。旋转式输送设备的形式很多，工作原理都想同，常用的有：齿轮泵、螺杆泵同，常用的有：齿轮泵、螺杆泵,罗茨（罗茨（RootesRootes）鼓风机及水环真空泵等；鼓风机及水环真空泵等；（4）流体作用式流体作用式：流体流动时会产生机械能的流体流动时会产生机械能的相互转换，这样就可以利用一种流体的作用相互转换，这样就可以利用一种流体的作用产生产生压强或造成真空，而达到输送另一种流体的目的，压强或造成真空，而达到输送另一种流体的目的，如：喷射泵。如：喷射泵。2022-8-1073-2 3-2 离心泵离心泵 离心泵离心泵是化学工业与石油工业中最为常用是化学工业与石油工
6、业中最为常用的一种的一种液体输送机械液体输送机械。这种泵结构简单，操作。这种泵结构简单，操作容易，效率高，流量均匀，适用于输送有腐蚀容易，效率高，流量均匀，适用于输送有腐蚀性、含悬浮物等性质特殊的液体，又适用于水性、含悬浮物等性质特殊的液体，又适用于水等一般性液体。所以离心泵的应用范围非常广。等一般性液体。所以离心泵的应用范围非常广。swf0011-01.swfswf0011-01.swfswf0011-32.sw2022-8-108 一、离心泵的构造与工作原理一、离心泵的构造与工作原理 1、离心泵的构造、离心泵的构造 离心泵的构造如下图所示，离心泵的构造如下图所示，主要由两个主要部分主要由两
7、个主要部分构成：一是包括叶轮和泵轴的旋转部分；二是由泵构成：一是包括叶轮和泵轴的旋转部分；二是由泵壳、填料函和轴承组成的静止部分。壳、填料函和轴承组成的静止部分。（1 1）叶轮：）叶轮：叶轮是对流体做功的部件。叶轮是对流体做功的部件。作用：是将原动机如电动机的机械能直接传作用：是将原动机如电动机的机械能直接传给液体，以增加液体的静压能和动能（静压能为给液体，以增加液体的静压能和动能（静压能为主）主）。叶轮上有叶轮上有4 41212片片后弯后弯的叶片，叶轮安装在泵的叶片，叶轮安装在泵壳内，并紧固在泵轴上，由电动机带动而快速旋转壳内，并紧固在泵轴上，由电动机带动而快速旋转 swf0011-33.s
8、wf2022-8-109 类型类型A.叶轮叶轮按其机械结构可分为闭式、半闭式和开式三种按其机械结构可分为闭式、半闭式和开式三种（开式、半开式、闭式）（开式、半开式、闭式）2022-8-10102022-8-1011B.按吸液方式不同可将叶轮分为单吸式与双吸式两种按吸液方式不同可将叶轮分为单吸式与双吸式两种 （单吸、双吸）（单吸、双吸）2022-8-1012to2022-8-10132022-8-10142022-8-1015 （2 2）泵壳和导轮：）泵壳和导轮：泵壳：泵壳：是离心泵的外壳。是离心泵的外壳。在泵壳内有一个截面积在泵壳内有一个截面积逐渐扩大的蜗牛形通道逐渐扩大的蜗牛形通道，故又称蜗
9、壳。故又称蜗壳。叶轮在泵壳内沿叶轮在泵壳内沿着蜗形通道逐渐扩大的方向旋转，越接近液体出口，流着蜗形通道逐渐扩大的方向旋转，越接近液体出口，流道截面积越大。道截面积越大。液体从叶轮外周高速流出后，流过泵壳液体从叶轮外周高速流出后，流过泵壳蜗形通道时，流速将逐渐降低，因此减少了流动的能量蜗形通道时，流速将逐渐降低，因此减少了流动的能量损失，而且使部分动能转换为静压能。损失，而且使部分动能转换为静压能。作用：作用：泵壳泵壳不仅是汇集由叶轮流出的液体的部件，而且不仅是汇集由叶轮流出的液体的部件，而且又是一个能量转换装置，即又是一个能量转换装置，即汇集液体，转换能量。汇集液体，转换能量。泵壳有两个接口泵
10、壳有两个接口。一个在泵壳的中央，口径较大，。一个在泵壳的中央，口径较大，并正对叶轮中心并正对叶轮中心 ，此为，此为吸入口吸入口，与吸入导管相连；另与吸入导管相连；另一个在泵壳的旁侧，口径较小，此为一个在泵壳的旁侧，口径较小，此为压出口压出口，与压出导与压出导管相连。管相连。2022-8-1016 导轮：在叶轮和泵壳之间有时还装有一个固定导轮：在叶轮和泵壳之间有时还装有一个固定不动且也带有叶片的不动且也带有叶片的导轮，导轮，因为导轮具有若干逐渐转因为导轮具有若干逐渐转向和扩大的流道，使部分动能可转化为静压能，可减向和扩大的流道，使部分动能可转化为静压能，可减少能量损失。少能量损失。其作用其作用引
11、导流体逐渐改变流向，引导流体逐渐改变流向，减减少离开叶轮的液体直接进入泵壳时因冲击而引起的能少离开叶轮的液体直接进入泵壳时因冲击而引起的能量损失。量损失。2022-8-1017（3 3）轴封装置）轴封装置 由于泵轴转动而泵壳固定不动，泵轴穿过泵壳处由于泵轴转动而泵壳固定不动，泵轴穿过泵壳处肯定会有间隙。所以为了防止泵内高压液体沿间隙漏肯定会有间隙。所以为了防止泵内高压液体沿间隙漏出或外界空气漏入泵内，必须设置轴封装置。出或外界空气漏入泵内，必须设置轴封装置。轴封轴封作用作用 为避免泵内高压液体沿间隙漏出，或为避免泵内高压液体沿间隙漏出，或防止外界空气从相反方向进入泵内。防止外界空气从相反方向进
12、入泵内。类型类型 （1 1）填料密封装置）填料密封装置 （2 2）机械密封装置）机械密封装置 P86-87P86-872022-8-10182022-8-1019结构结构作用作用泵壳泵壳转能装置，汇集叶轮抛出液体的部件转能装置，汇集叶轮抛出液体的部件叶轮叶轮关键部件，电动机的能量通过叶轮传递给关键部件，电动机的能量通过叶轮传递给液体；电能液体；电能-动能动能-静压能，产生离心力静压能，产生离心力密封环密封环减少液体从叶轮出口漏入的液量减少液体从叶轮出口漏入的液量轴封装置轴封装置防止高压液体沿轴向四周漏出防止高压液体沿轴向四周漏出轴向力的平衡装置轴向力的平衡装置 平衡孔和采用双吸式叶轮来消除轴向
13、力平衡孔和采用双吸式叶轮来消除轴向力导轮导轮引导流体逐渐改变流向，引导流体逐渐改变流向，减少能量损失减少能量损失吸入管路单向阀吸入管路单向阀防停车时泵内液体倒流回贮槽防停车时泵内液体倒流回贮槽滤网滤网防杂物进入管道和泵壳防杂物进入管道和泵壳离心泵的主要部件离心泵的主要部件=保证过程如何实现保证过程如何实现2022-8-10202、离心泵的工作原理、离心泵的工作原理 1)离心泵启动前要做两项准备工作离心泵启动前要做两项准备工作：（1）要要“灌泵灌泵”，即先要向泵壳及吸入管内灌满即先要向泵壳及吸入管内灌满被输送的液体，俗称被输送的液体，俗称“灌泵灌泵”。以防止。以防止“气缚现气缚现象象”的发生；的
14、发生；（2）要先将出口阀门关上要先将出口阀门关上，启动电机后再将出启动电机后再将出口阀门打开。这样是为了使泵在最小功率下启动，口阀门打开。这样是为了使泵在最小功率下启动，以确保电机安全。以确保电机安全。2022-8-1021 2）离心泵的工作原理）离心泵的工作原理to 离心泵启动后，叶轮由电动机带动高速旋转，离心泵启动后，叶轮由电动机带动高速旋转，充满在叶片间的液体，在叶片的推动下也跟着旋转，充满在叶片间的液体，在叶片的推动下也跟着旋转，并产生离心力。在离心力的作用下，液体从叶轮中心并产生离心力。在离心力的作用下，液体从叶轮中心被抛向外缘的过程中，获得能量，并以高速离开叶轮被抛向外缘的过程中，
15、获得能量，并以高速离开叶轮外缘，进入蜗形泵壳。外缘，进入蜗形泵壳。由于由于两叶片间的流道截面积和泵壳内的蜗形流道两叶片间的流道截面积和泵壳内的蜗形流道截面积都是逐渐扩大的截面积都是逐渐扩大的，因而流速逐渐降低，从而将，因而流速逐渐降低，从而将部分动能转变为静压能，使泵出口处液体的压强大大部分动能转变为静压能，使泵出口处液体的压强大大提高，由泵的压出口压入排出管道，送至需要的场所。提高，由泵的压出口压入排出管道，送至需要的场所。2022-8-1022 液体在从叶轮被甩向外缘时，使叶轮中心形成液体在从叶轮被甩向外缘时，使叶轮中心形成低压或负压，其值低于被吸入的液体液面的压强低压或负压，其值低于被吸
16、入的液体液面的压强（即当时当地的外压），亦即达到一定的真空度。（即当时当地的外压），亦即达到一定的真空度。在这个压强差的作用下，液体便被连续不断地吸入在这个压强差的作用下，液体便被连续不断地吸入叶轮中叶轮中，而且只要叶轮不断地转动，液体便会不断，而且只要叶轮不断地转动，液体便会不断的吸入和排出。这样泵就会连续不断的输送液体。的吸入和排出。这样泵就会连续不断的输送液体。2022-8-1023 3、离心泵的气缚现象、离心泵的气缚现象 离心泵输送液体，是依靠离心力的作用，而离心离心泵输送液体，是依靠离心力的作用，而离心力的大小除了与叶轮的转速，叶轮的直径有关外，还力的大小除了与叶轮的转速，叶轮的直径
17、有关外，还与流体的密度有关，因此，流体的密度越大，产生的与流体的密度有关，因此，流体的密度越大，产生的离心力就越大。离心力就越大。RmuFT2离心力：离心力：2022-8-1024 如果在启动前离心泵泵壳内和吸入管内没有灌如果在启动前离心泵泵壳内和吸入管内没有灌满被输送的液体，则其中充满了空气，由于满被输送的液体，则其中充满了空气，由于空气的空气的密度远比液体的密度小，产生的离心力就小的多，密度远比液体的密度小，产生的离心力就小的多，那么贮槽液面上方与泵吸入口处的压差不够大，不那么贮槽液面上方与泵吸入口处的压差不够大，不足以将槽液内的液体吸入泵内，（这说明泵吸入口足以将槽液内的液体吸入泵内，（
18、这说明泵吸入口处的压强不够低，或其真空度不够高）这样离心泵处的压强不够低，或其真空度不够高）这样离心泵虽在转动，却不能输送液体，即空转，这种现象称虽在转动，却不能输送液体，即空转，这种现象称为离心泵的为离心泵的“气缚现象气缚现象”。这说明：这说明：离心泵没有自吸能力离心泵没有自吸能力。为了防止气缚现象的发生，启动前必须先灌泵，为了防止气缚现象的发生，启动前必须先灌泵，运转中也要防止气体漏入。运转中也要防止气体漏入。2022-8-1025二、二、离心泵的主要性能参数离心泵的主要性能参数 离心泵的主要性能参数是指离心泵的主要性能参数是指扬程、流量、轴扬程、流量、轴功率及效率功率及效率。1、扬程扬程
19、：又称泵的压头，：又称泵的压头，是指单位重量流体经是指单位重量流体经泵后所获得的能量（或泵对单位重量流体所提供泵后所获得的能量（或泵对单位重量流体所提供的有效功），用的有效功），用H H表示（相当于柏氏方程中的表示（相当于柏氏方程中的H He e），），单位为单位为m m。离心泵的扬程取决于泵的结构（如叶轮的直离心泵的扬程取决于泵的结构（如叶轮的直径、叶片的弯曲情况等）转速和流量。一般由实径、叶片的弯曲情况等）转速和流量。一般由实验测定。验测定。2022-8-10262、流量流量：泵的流量又称泵的送液能力，是指泵在单泵的流量又称泵的送液能力，是指泵在单位时间内排出的液体体积，用位时间内排出的液
20、体体积，用Q Q表示，表示，单位为：单位为：m3/s，或或m3/h。泵的流量也是通过实验测定。泵的流量也是通过实验测定。3、功率与效率：功率与效率：泵的功率有轴功率和有效功率。泵的功率有轴功率和有效功率。（1）轴功率：轴功率：是指电动机或其他原动机直接传给是指电动机或其他原动机直接传给泵轴的功率，以泵轴的功率，以N N表示。表示。单位为：单位为：J/s，或者，或者w，kw。（2）有效功率：有效功率：是指液体实际得到的功率是指液体实际得到的功率。用。用Ne表示。单位同轴功率。表示。单位同轴功率。2022-8-1027 液体实际得到的功率小于轴功率，这是因为泵液体实际得到的功率小于轴功率，这是因为
21、泵在输送液体的过程中，不可避免地会有能量损失，在输送液体的过程中，不可避免地会有能量损失，故泵轴转动所做的功不能全部都为液体所获得，这故泵轴转动所做的功不能全部都为液体所获得，这就存在一个泵的效率问题，就存在一个泵的效率问题，泵的效率是反应总能量泵的效率是反应总能量损失的一个参数，所以又称泵的总效率，用损失的一个参数，所以又称泵的总效率，用 表示。表示。2022-8-1028 =Ne/N 或或 N=Ne/Ne=ws.we ,ws=Q,we=Hg,Ne=Q.Hg 用该公式时要注意单位一致，各量统一用用该公式时要注意单位一致，各量统一用SI单单位位，最后得到的轴功率的单位就是，最后得到的轴功率的单
22、位就是kw。kwHQkwHQQHgN102100081.9kwHQN1022022-8-1029 三、离心泵的特性曲线三、离心泵的特性曲线 离心泵的主要性能参数离心泵的主要性能参数H H、N N及及 对对Q Q的一系列的一系列数据在直角坐标上标绘成一组曲线，称为离心泵数据在直角坐标上标绘成一组曲线，称为离心泵的特性曲线，又称工作性能曲线的特性曲线，又称工作性能曲线。此曲线由泵的生产厂家提供，此曲线由泵的生产厂家提供，它反映了泵的它反映了泵的各性能参数之间的相互关系，是分析和选用泵的各性能参数之间的相互关系，是分析和选用泵的重要数据。重要数据。各种离心泵的特性曲线不同，但具有各种离心泵的特性曲线
23、不同，但具有如下共同点。如下共同点。2022-8-10302022-8-10314B20型清水泵：型清水泵：4 泵吸入口的内径为泵吸入口的内径为4英寸；（英寸；（425=100mm）B 单级单吸悬臂式离心式水泵；单级单吸悬臂式离心式水泵；20 泵的扬程为泵的扬程为20m。2022-8-1032 1、扬程曲线（、扬程曲线（H-Q线）线）离心泵的扬程曲线，反映泵的扬程与流量之间的离心泵的扬程曲线，反映泵的扬程与流量之间的关系关系。从上图可以看出从上图可以看出，离心泵的扬程离心泵的扬程H H随流量随流量Q Q的增的增加而逐渐减小加而逐渐减小。当当Q=0Q=0时，扬程时，扬程H H达到最大，即达到最大
24、，即H=HH=Hmaxmax,亦即泵空转时扬程最大。亦即泵空转时扬程最大。2、功率曲线（、功率曲线（N-Q线）线）离心泵的功率曲线，表示泵的轴功率离心泵的功率曲线，表示泵的轴功率N N与流量与流量Q Q之之间的关系间的关系。泵的轴功率泵的轴功率N N随流量随流量Q Q的增加而增加的增加而增加。当当Q=0Q=0时，轴功率最小，即时，轴功率最小，即N NN Nminmin。所以在泵启动以前所以在泵启动以前要关闭出口阀门，使泵在最小功率下启动，以确保电要关闭出口阀门，使泵在最小功率下启动，以确保电机启动电流最小，使电机不超载而保证安全。机启动电流最小，使电机不超载而保证安全。2022-8-10333
25、、效率曲线（、效率曲线（-Q线）线）离心泵的效率曲线，表示泵的效率与流量之间的离心泵的效率曲线，表示泵的效率与流量之间的关系关系。当当Q=0Q=0时，时，0 0，而后随着流量的增加，效率也，而后随着流量的增加，效率也增加，达到最大值后又减小增加，达到最大值后又减小。此峰值即为泵在一定转此峰值即为泵在一定转速下的最高效率点。速下的最高效率点。泵的最高效率点就是泵的设计点。泵的最高效率点就是泵的设计点。标注在泵的铭标注在泵的铭牌上的数值就是该点所对应的各性能参数。牌上的数值就是该点所对应的各性能参数。通常通常将最高效率的将最高效率的9292以上这段范围称为泵的高以上这段范围称为泵的高效区，效区，选
26、用离心泵时，应尽可能使泵在此区内工作，选用离心泵时，应尽可能使泵在此区内工作，以期达到比较高的效率。以期达到比较高的效率。2022-8-1034 例例 3 31 1 采用本题附图所示采用本题附图所示 的实验装置来测定离的实验装置来测定离心泵的性能，泵的吸入管内径为心泵的性能，泵的吸入管内径为100mm100mm，排出管内径，排出管内径为为80mm80mm，两测压口间的垂直距离为，两测压口间的垂直距离为0.5m0.5m。泵的转速。泵的转速为为2900r/min2900r/min，以，以2020的清水为介质，测得以下数据：的清水为介质，测得以下数据：流量：流量：15 L/s15 L/s；泵出口处的
27、表压：泵出口处的表压：2.552.5510105 5 Pa Pa；泵入口处的真空度：泵入口处的真空度：2.67 2.67 10104 4 Pa Pa；功率表测得电动机消耗的功率：功率表测得电动机消耗的功率：6.2 kw6.2 kw 。泵由电动机直接带动，电动机的效率为泵由电动机直接带动，电动机的效率为9393。试求该泵在输送条件下的压头、轴功率及效率。并试求该泵在输送条件下的压头、轴功率及效率。并列出该效率下泵的性能。列出该效率下泵的性能。2022-8-1035h01122swf0011-34.swfgppguuhH表真221220P93 例例2-22022-8-1036 解：解：（1）泵的扬
28、程）泵的扬程 如图，取真空表与压强表所在的截面分别为如图，取真空表与压强表所在的截面分别为1 11 1截面与截面与2 22 2截面，并以截面，并以1 11 1截面所在的水平面为截面所在的水平面为基准面。在两截面之间列柏氏方程：基准面。在两截面之间列柏氏方程：fHgugpzHgugpz2222222111据题意，式中：据题意，式中：z1=0;z2=0.5;p1=-2.67104 Pa（表）（表）;p2=2.55 105 Pa（表）（表）2022-8-1037 两测压口间的距离很短，其间流动阻力可忽略不两测压口间的距离很短，其间流动阻力可忽略不计，即计，即H Hf f00 smdQu/91.11.
29、041015423211smdQu/98.208.041015423222mH5.2981.9291.198.281.910001067.21055.25.02245设两测压口间的距离为设两测压口间的距离为h0h0，即，即h h0 0=z=z1 1-z-z2 2，则，则泵的泵的扬程计算的通式为：扬程计算的通式为：gppguuhH表真2212202022-8-1038 （2）泵的轴功率泵的轴功率 功率表测得的功率为电动机的输入功率。由于功率表测得的功率为电动机的输入功率。由于泵由电动机直接带动，传动效率可视为泵由电动机直接带动，传动效率可视为100%,100%,所以所以电动机的输出功率等于泵的轴
30、功率电动机的输出功率等于泵的轴功率。因电动机本身。因电动机本身要消耗一部分功率，其效率为要消耗一部分功率，其效率为9393 ，那么电动机，那么电动机的输出功率即为：的输出功率即为：电动机的输入功率电动机的输入功率其效率其效率6.2 93%=5.77 kw 则泵的轴功率为则泵的轴功率为：N=5.77 kw 2022-8-1039 泵的性能参数：泵的性能参数：n=2900 r/min；Q=15 l/s=54 m3/h；H=29.5 m；N=5.77 kw；75.2%2.7577.510210005.2910151023NQH(3)泵的效率泵的效率2022-8-1040 四、离心泵的安装高度四、离心
31、泵的安装高度 离心泵的安装高度又称允许吸上高度，是指泵的离心泵的安装高度又称允许吸上高度，是指泵的吸入口与吸入贮槽液面间可允许达到的最大垂直距离，吸入口与吸入贮槽液面间可允许达到的最大垂直距离，用用H Hg g表示。表示。fHgpguzgpguz12110200202 如图所示，假设离心泵在可允许的安装高度下操如图所示，假设离心泵在可允许的安装高度下操作，于贮槽液面作，于贮槽液面0 00 0与泵入口处截面与泵入口处截面1 11 1间列柏氏间列柏氏方程：方程：2022-8-10412022-8-1042 式中：式中：z0=0，u0=0，z1=Hg 则则 整理一下，得整理一下，得 fgHgpguH
32、gp1210200fgHgugppH22110 离心泵的安装高度计算式离心泵的安装高度计算式p1泵入口处可允许的最低绝对压强，泵入口处可允许的最低绝对压强，Pa；p0贮槽液面处的压强，即外界大气压，贮槽液面处的压强，即外界大气压，Pa；Hf液体流经吸入管路的压头损失，液体流经吸入管路的压头损失，m 2022-8-1043 2、离心泵的气蚀现象、离心泵的气蚀现象 由离心泵的安装高度计算式可以看出，当贮槽液由离心泵的安装高度计算式可以看出，当贮槽液面上方的压强（一般通大气）一定时，若泵吸入口附面上方的压强（一般通大气）一定时，若泵吸入口附近的压强近的压强p p1 1越低，则允许吸上高度越高。但是越
33、低，则允许吸上高度越高。但是吸入口吸入口处的低压是有限制的处的低压是有限制的。因为因为当叶片入口附近的最低压强等于或低于输送当叶片入口附近的最低压强等于或低于输送温度下液体的饱和蒸汽压时，液体将在该处气化并产温度下液体的饱和蒸汽压时，液体将在该处气化并产生气泡生气泡，体积迅速膨胀，当含大量气泡的液体由泵中，体积迅速膨胀，当含大量气泡的液体由泵中心的低压区进入高压区时，气泡因受高压作用又迅速心的低压区进入高压区时，气泡因受高压作用又迅速的凝结或破裂，形成局部真空，的凝结或破裂，形成局部真空，周围的液体以极高的周围的液体以极高的速度冲向原气泡所占据的空间，造成极大的冲击和振速度冲向原气泡所占据的空
34、间，造成极大的冲击和振动。动。在冲击点处产生几百大气压的局部压强，冲击频在冲击点处产生几百大气压的局部压强，冲击频率可高达几百万次之多。率可高达几百万次之多。2022-8-1044 由于冲击作用使泵体震动并产生噪音，且由于冲击作用使泵体震动并产生噪音，且叶轮局叶轮局部处在巨大冲击力的反复作用下，使材料表面疲劳，部处在巨大冲击力的反复作用下，使材料表面疲劳，从开始点蚀到形成裂缝，使叶轮或泵体受到破坏，这从开始点蚀到形成裂缝，使叶轮或泵体受到破坏，这种现象叫做泵的种现象叫做泵的气蚀现象气蚀现象。气蚀现象发生时，由于产生大量气泡，占据了液气蚀现象发生时，由于产生大量气泡，占据了液体流道的部分空间，导
35、致泵的流量，压头及效率下降，体流道的部分空间，导致泵的流量，压头及效率下降，气蚀严重时，泵体震动明显，产生明显噪音，无法正气蚀严重时，泵体震动明显，产生明显噪音，无法正常操作。常操作。因此为了使泵能正常运转，应避免产生气蚀现象。因此为了使泵能正常运转，应避免产生气蚀现象。这就要求叶轮入口处的最低压强必须维持在某一值以这就要求叶轮入口处的最低压强必须维持在某一值以上，通常取输送温度下液体的饱和蒸汽压作为最低压上，通常取输送温度下液体的饱和蒸汽压作为最低压强。强。2022-8-1045 3、离心泵的允许吸上真空高度、离心泵的允许吸上真空高度 在实际操作中，由于在实际操作中，由于不易确定最低压强的位
36、置不易确定最低压强的位置，所以往往所以往往以实际泵入口处的压强，考虑一定的安全量以实际泵入口处的压强，考虑一定的安全量后作为泵入口处允许的最低压强。后作为泵入口处允许的最低压强。所以所以为了避免气蚀现象的发生，为了避免气蚀现象的发生，泵入口处的压强泵入口处的压强p p1 1应为允许的应为允许的最低绝对压强最低绝对压强。而由于该处的压强都低于外压，所以习惯上把而由于该处的压强都低于外压，所以习惯上把p p1 1表示成真空度，若外压为表示成真空度，若外压为p p0 0，则泵入口处的最高真空，则泵入口处的最高真空度为（度为（p p0 0-p-p1 1)，单位为，单位为PaPa。若。若该真空度以输送液
37、体的该真空度以输送液体的液柱高度来计量，那么此真空度称为离心泵的允许吸液柱高度来计量，那么此真空度称为离心泵的允许吸上真空高度，用上真空高度，用H Hs s表示，即表示，即 gppHs102022-8-1046 因此，因此，为了避免气蚀现象的发生，离心泵的安装为了避免气蚀现象的发生，离心泵的安装高度必须低于允许吸上真空高度高度必须低于允许吸上真空高度。在化工生产中，为了安全起见，离心泵的实际安在化工生产中，为了安全起见，离心泵的实际安装高度，通常比计算的安装高度即允许安装高度还要装高度，通常比计算的安装高度即允许安装高度还要低低0.50.51.01.0米。米。fsgHguHH221 H Hs
38、s也为泵的性能参数之一也为泵的性能参数之一，也标注在泵的铭牌上，也标注在泵的铭牌上，其值是按外界大气压为其值是按外界大气压为1atm1atm、输送、输送20C20C的清水、在指的清水、在指定流量下通过实验测定的，它与泵的结构等因素有关。定流量下通过实验测定的，它与泵的结构等因素有关。则泵的安装高度为：则泵的安装高度为：2022-8-1047五、离心泵的类型与选用五、离心泵的类型与选用(一一)离心泵的类型离心泵的类型 实际生产过程中，输送的液体是多种多样的，工艺流程实际生产过程中，输送的液体是多种多样的，工艺流程中所需提供的压头和流量也是千差万别的，为了适应实中所需提供的压头和流量也是千差万别的
39、，为了适应实际需要，离心泵的种类很多。际需要，离心泵的种类很多。分类方式：分类方式：按被输送液体性质分按被输送液体性质分水泵水泵耐腐蚀泵耐腐蚀泵油泵油泵杂质泵杂质泵单吸泵单吸泵双吸泵双吸泵按吸入方式分按吸入方式分单级泵单级泵多级泵多级泵按叶轮数目分分按叶轮数目分分2022-8-1048本章小结本章小结 1、掌握离心泵的结构及工作原理。、掌握离心泵的结构及工作原理。2、掌握离心泵的主要性能参数及特性曲线。、掌握离心泵的主要性能参数及特性曲线。3、什么是离心泵的气蚀现象与气缚现象？如何避免？、什么是离心泵的气蚀现象与气缚现象？如何避免？4、离心泵启动前要做哪些准备工作？其目的分别是、离心泵启动前要做哪些准备工作？其目的分别是什么？什么？5、按被输送液体性质分类，离心泵主要分为几类？、按被输送液体性质分类，离心泵主要分为几类？6、怎样选择合适的离心泵？、怎样选择合适的离心泵？
