1、.離心泵的工作點(diǎn)和流量調(diào)節(jié) （一）管路特性曲線和離心泵的工作點(diǎn) 當(dāng)離心泵安裝在特定管路系統(tǒng)操作時(shí)，實(shí)際的工作壓頭和流量，不僅遵循特性曲線上二者的對應(yīng)關(guān)系，而且還受管路特性所制約。1管路特性方程式和特性曲線 當(dāng)離心泵安裝到特定的管路系統(tǒng)中操作時(shí)，若貯槽與受液槽兩液面保持恒定，則泵對單位重量(1N)流體所做的凈功為1He輸送機(jī)械對1N流體做的靜功，J/N或m；z下游與上游截面間的位壓頭差，m；p/g下游與上游截面間的靜壓頭差，m；u2/2g下游與上游截面間的動(dòng)壓頭差，m；Hf兩截面之間壓頭損失，m。 2在特定的管路系統(tǒng)中，于一定條件下操作，上式中一項(xiàng)u2/2g?？珊雎?，z與p/g均為定值，令對于直

2、徑均一的管路系統(tǒng)，壓頭損失可表達(dá)為：3摩擦系數(shù)，無因次；l管路長度，m；le局部阻力的當(dāng)量長度，m；d管路直徑，m；局部阻力系數(shù)，無因次；Qe流體流量，m3/s；g重力加速度，m/s2。 對特定的管路，若忽略隨Re的變化，且式上中d、l、le、均為常數(shù)，于是可令4表明管路流體的壓頭與流量之間的關(guān)系，稱為管路特性方程式。H與qv的關(guān)系曲線，稱為管路特性曲線。此曲線的形狀由管路布局和流量等條件來確定，與泵的性能無關(guān)。562離心泵的工作點(diǎn) 離心泵在管路中正常運(yùn)行時(shí)，泵所提供的流量和壓頭應(yīng)與管路系統(tǒng)所要求的數(shù)值一致。此時(shí)，安裝于管路中的離心泵必須同時(shí)滿足管路特性方程與泵的特性方程，即管路特性方程 H

3、= H0 + kqV2泵的特性方程 H =f(Q)聯(lián)解上述兩方程所得到兩特性曲線的交點(diǎn)，即離心泵的工作點(diǎn)M。對所選定的泵以一定轉(zhuǎn)速在此管路系統(tǒng)操作時(shí)，只能在此點(diǎn)工作。在此點(diǎn)，HH，qqv。7離心泵的工作點(diǎn) 即管路、泵特性曲線交點(diǎn)。2）作圖法分別在圖上作出泵的特性曲線和管路特性曲線，讀出交點(diǎn)坐標(biāo)。 離心泵工作點(diǎn)H- 曲線e- Qe 曲線HHMMdcPqV,MqV 1）公式計(jì)算 8例 用某離心泵將地面敞口水池的水輸進(jìn)塔內(nèi)。水的升揚(yáng)高度(指水池水面至塔內(nèi)進(jìn)水管口間的垂向高度差)為8.0m，塔內(nèi)壓強(qiáng)為023at(表)，已知閥全開時(shí)管路總阻力可以0.042qV2表示。該泵的特性曲線方程為He13.7-0

4、.0083qV2 (以上兩處的q的單位皆為m3h)。試問：閥全開時(shí)，最大流量是多少?9解得 :qVmax=8.22m3/h解 閥全開時(shí)，依管路特性曲線：H8.0+(0.23x10)+0.042qV2=103+0.042qV2 泵的特性曲線：He=13.7-0.0083qV2 工作點(diǎn)：H=He10ab 管路特性曲線qVH影響管路特性曲線的因素 影響K：影響 H0：11（二）離心泵的流量調(diào)節(jié) 通常，所選擇離心泵的流量和壓頭可能會(huì)和管路中要求的不完全一致，或生產(chǎn)任務(wù)發(fā)生變化，此時(shí)都需要對泵進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，實(shí)質(zhì)上是改變泵的工作點(diǎn)。由于工作點(diǎn)是由泵及管路特性共同決定的，因此，改變?nèi)我粭l特性曲線均可達(dá)到流量

5、調(diào)節(jié)的目的。1改變管路特性曲線-改變泵出口閥開度 改變離心泵出口管路上閥門開度，便可改變管路特性方程式中的值。從而使管路特性曲線發(fā)生變化。例如關(guān)小閥門，使值變大，流量變小，曲線變陡,圖中，。閥門調(diào)節(jié)快捷方便，流量可連續(xù)變化，但能耗加大，泵的效率下降，不夠經(jīng)濟(jì)。12132改變泵的特性曲線 （1）改變泵的轉(zhuǎn)速比例定律，n的變化小于20。（能量消耗比較合理，但需要變速裝置或昂貴的變速原動(dòng)機(jī)，故生產(chǎn)很少使用。）（2）改變?nèi)~輪直徑切割定律，切割比例不大于5（直徑減小不當(dāng)會(huì)使泵的效率降低，故生產(chǎn)很少使用。） 143離心泵的并聯(lián)和串聯(lián)操作 當(dāng)單臺泵不能滿足生產(chǎn)任務(wù)要求時(shí)，可采用泵的并聯(lián)或串聯(lián)。下面以兩臺性能

6、相同的泵為例，討論離心泵的組合操作的特性。（1）離心泵的并聯(lián) 設(shè)將兩臺型號相同的泵并聯(lián)于管路系統(tǒng)，且各自的吸入管路相同，則兩臺泵的各自流量和壓頭必定相同。顯然，在同一壓頭下，并聯(lián)泵的流量為單臺泵的兩倍。并聯(lián)泵的工作點(diǎn)由并聯(lián)特性曲線與管路特性曲線的交點(diǎn)決定。由于流量加大使管路流動(dòng)阻力加大，因此，并聯(lián)后的總流量必低于單臺泵流量的兩倍，而并聯(lián)壓頭略高于單臺泵的壓頭。1516（2）離心泵的串聯(lián) 兩臺型號相同的泵串聯(lián)操作時(shí)，每臺泵的流量和壓頭也各自相同。因此，在同一流量下，串聯(lián)泵的壓頭為單臺泵壓頭的兩倍。同樣，串聯(lián)泵的工作點(diǎn)由合成特性曲線與管路特性曲線的交點(diǎn)決定。兩臺泵串聯(lián)操作的總壓頭必低于單臺泵壓頭的

7、兩倍，流量大于單臺泵的。17（3）離心泵組合方式的選擇如果單臺泵所能提供的最大壓頭小于管路兩端的（ ）值，則只能采用泵的串聯(lián)操作。對于管路特性曲線較平坦的低阻型管路，采用并聯(lián)組合方式可獲得較串聯(lián)組合為高的流量和壓頭；反之，對于管路特性曲線較陡的高阻型管路，則宜采用串聯(lián)組合方式。 182.1.離心泵的選用、安裝與操作 1 離心泵的類型：（1）清水泵(IS型、D型、Sh型）：適用于輸送清水或物性與水相近、無腐蝕性且雜質(zhì)較少的液體。結(jié)構(gòu)簡單，操作容易。（2）耐腐蝕泵（型）：用于輸送具有腐蝕性的液體，接觸液體的部件用耐腐蝕的材料制成，要求密封可靠。（3）油泵（型）：輸送石油產(chǎn)品的泵，要求有良好的密封性

8、。（4）雜質(zhì)泵：輸送含固體顆粒的液體、稠厚的漿液，葉輪流道寬，葉片數(shù)少。19泵的型號是由字母和數(shù)字組合而成，以代表泵的類型，規(guī)格等IS100-80-160IS單級單吸離心水泵泵的吸人口內(nèi)徑泵的排出口內(nèi)徑泵的葉輪直徑2 離心泵的選用（1）根據(jù)被輸送液體的性質(zhì)確定泵的類型（2）確定輸送系統(tǒng)的流量和所需壓頭。流量由生產(chǎn)任務(wù)來定，所需壓頭由管路的特性方程來定。20（3）根據(jù)所需流量和壓頭確定泵的型號查性能表或特性曲線，要求流量和壓頭與管路所需相適應(yīng)。若生產(chǎn)中流量有變動(dòng)，以最大流量為準(zhǔn)來查找，H也應(yīng)以最大流量對應(yīng)值查找。若H和Q與所需要不符，則應(yīng)在鄰近型號中找H和Q都稍大一點(diǎn)的。若幾個(gè)型號都滿足，應(yīng)選一

9、個(gè)在操作條件下效率最好的為保險(xiǎn)，所選泵可以稍大；但若太大，工作點(diǎn)離最高效率點(diǎn)太遠(yuǎn)，則能量利用程度低。若被輸送液體的性質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)流體相差較大，則應(yīng)對所選泵的特性曲線和參數(shù)進(jìn)行校正，看是否能滿足要求。213 離心泵的安裝與操作（1）安裝：安裝高度不能太高，應(yīng)小于允許安裝高度。設(shè)法盡量減少吸入管路的阻力，以減少發(fā)生汽蝕的可能性。主要考慮：吸入管路應(yīng)短而直；吸入管路的直徑可以稍大；吸入管路減少不必要的管件；調(diào)節(jié)閥應(yīng)裝于出口管路。（2）操作：啟動(dòng)前應(yīng)灌泵，并排氣。應(yīng)在出口閥關(guān)閉的情況下啟動(dòng)泵停泵前先關(guān)閉出口閥，以免損壞葉輪經(jīng)常檢查軸封情況22.其它類型泵 一 往復(fù)泵1往復(fù)泵的結(jié)構(gòu)和工作原理 往復(fù)泵裝置簡圖

10、泵缸; 2活塞; 3活塞桿;4吸入閥; 5排出閥往復(fù)泵的結(jié)構(gòu)如圖所示，主要部件包括：泵缸；活塞；活塞桿；吸入閥、排出閥。其中吸入閥和排出閥均為單向閥 工作原理：活塞由電動(dòng)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，把曲柄的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榛钊耐鶑?fù)運(yùn)動(dòng)；或直接由蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)，使活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。232.2.1 往復(fù)泵 (1) 結(jié)構(gòu)和工作原理 結(jié)構(gòu): 泵缸、活塞、閥門。沖程：活塞在兩端點(diǎn)間移動(dòng)的距離。沖程容積：活塞往復(fù)一次的容積排量。12345往復(fù)泵裝置簡圖1泵缸2活塞3活塞桿4吸入閥5排出閥.其它類型泵 24 工作原理 活塞右移時(shí)，排出閥關(guān)閉， 吸液閥開啟，開始吸液， 當(dāng)活塞移至右端點(diǎn)時(shí)，吸液 行程結(jié)束； 活塞由右端點(diǎn)向左移

11、時(shí)， 吸液閥關(guān)閉，排出閥開啟， 開始排液，當(dāng)活塞移至左 端點(diǎn)時(shí)，排液行程結(jié)束。12345往復(fù)泵裝置簡圖1泵缸2活塞3活塞桿4吸入閥5排出閥25(2) 往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié) 改變活塞沖程； 改變活塞往復(fù)次數(shù)； 旁(支)路調(diào)節(jié)，不能封閉啟動(dòng)。 (3) 往復(fù)泵的安裝 有自吸能力，不需灌泵。 有允許安裝高度限制。 影響安裝高度的因素: 液面上方壓力、流體飽和蒸汽壓、吸入管路情況。(4) 適用場合 適用于：流量小，揚(yáng)程高，粘度大的流體。 不適用：腐蝕性介質(zhì)或含有固體顆粒的流體?；亓髦氛{(diào)節(jié)流量法V1V226(5) 其它類型的正位移泵 隔膜泵 實(shí)際上是一種往復(fù)泵 隔 膜 泵1- 吸入活門；2- 壓出活門；3-

12、 活柱4- 水（或油）缸；5- 隔膜27 計(jì)量泵 也是往復(fù)泵的一種 多股進(jìn)料，按比例輸送28 齒輪泵 齒輪泵可用于輸送粘稠液體以至膏狀物 齒 輪 泵29 螺桿泵 屬容積式轉(zhuǎn)子泵 雙 螺 桿 泵30指標(biāo)離心泵往復(fù)泵轉(zhuǎn)子泵流量，m3/h均勻、不穩(wěn)定、1.630000不均勻、恒定0600比較均勻、恒定、1600揚(yáng)程 ，m定流量揚(yáng)程102600揚(yáng)程與流量無關(guān)0.2100MP揚(yáng)程與流量無關(guān)0.260MP效率設(shè)計(jì)點(diǎn)最高，偏離越遠(yuǎn)效率越低0.50.8揚(yáng)程高效率降低很少0.70.85揚(yáng)程高效率降低較大0.60.8結(jié)構(gòu)特點(diǎn)簡單、造價(jià)低、體積小、安裝方便復(fù)雜、振動(dòng)大、體積大、造價(jià)高簡單、造價(jià)低、體積小、安裝方便離

13、心泵、往復(fù)泵、轉(zhuǎn)子泵比較31離心泵、往復(fù)泵、轉(zhuǎn)子泵比較指標(biāo)離心泵往復(fù)泵轉(zhuǎn)子泵流量調(diào)節(jié)出口截流、轉(zhuǎn)速、葉輪旁路、轉(zhuǎn)速、沖程旁路自吸一般沒有有有啟動(dòng)關(guān)閉調(diào)節(jié)閥全開全開適用范圍粘度較低的各種介質(zhì)高壓力小流量清潔介質(zhì)中壓力小流量尤其是高粘度322.3 通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和真空泵 屬于氣體輸送設(shè)備。 (1) 分類：* 按出口壓力分類往復(fù)式 通風(fēng)機(jī)：終壓不大于1.471103Pa (表壓)，壓縮比 1.15； 鼓風(fēng)機(jī)：終壓不大于1.47129.2103Pa (表壓) ，壓縮比 29.2103Pa (表壓) ，壓縮比 4； 真空泵：終壓接近于0，壓縮比由真空度決定； 從設(shè)備中抽出氣體，使設(shè)備中產(chǎn)生負(fù)壓。

14、* 按結(jié)構(gòu)分類 離心式33 能量衡算基準(zhǔn)不同， 液體 1kg 揚(yáng)程，m 氣體 1m3 風(fēng)壓，N/m2 氣體壓縮時(shí)，產(chǎn)生熱效應(yīng)，需設(shè)冷卻裝置。(3) 氣、液體輸送設(shè)備區(qū)別風(fēng)機(jī)主要用于：氣體輸送；壓縮機(jī)主要用于：壓縮氣體。說明：342.3.1 離心式通風(fēng)機(jī) 型式： 離心式多用于氣體輸送； 軸流式一般用于通風(fēng)換氣。離心式和軸流式通風(fēng)機(jī)示意圖(a)離心式(b)軸流式35 (1) 離心式通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理 結(jié)構(gòu)： 主要部件：葉輪、蝸殼； 葉片形式： 低壓風(fēng)機(jī) 葉片平直； 中、高壓風(fēng)機(jī) 葉片彎曲。 工作原理 ：同離心泵1機(jī)殼2葉輪3吸入口4排除口36(3) 離心通風(fēng)機(jī)的選用 由流體性質(zhì)，選擇風(fēng)機(jī)類型；

15、由管路所需風(fēng)壓、流量，確定具體型號； 例：輸送400C空氣，管路需要HT qV 選型 風(fēng)機(jī)特性曲線由廠家提供，列于風(fēng)機(jī)樣本中。 標(biāo)定條件： 注意：按 HT 和 qV ，從樣本中選擇風(fēng)機(jī) 計(jì)算風(fēng)機(jī)效率，使其在高效區(qū)工作。37 2.3.2 鼓風(fēng)機(jī)類型：離心式、羅茨式（1）離心式鼓風(fēng)機(jī)（透平鼓風(fēng)機(jī)） 主要結(jié)構(gòu)和工作原理與離心通風(fēng)機(jī)類似，為產(chǎn)生較高的風(fēng)壓，采用多級。出口表壓力一般不超過294103Pa。（2）羅茨鼓風(fēng)機(jī) 結(jié)構(gòu)38 工作原理 同齒輪泵說明：為正位移型，風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比，而與出口壓力無關(guān) ； 流量采用旁路調(diào)節(jié)； 出口閥不能完全關(guān)閉； 操作溫度不超過85C。 2.3.3 壓縮機(jī) 類型：離心式

16、、往復(fù)式 (1) 離心式壓縮機(jī)（透平壓縮機(jī)）作用原理與離心鼓風(fēng)機(jī)相同，為達(dá)到較高的出口壓力，采用多級數(shù)，大葉輪直徑，高轉(zhuǎn)數(shù) (一般在5000rpm以上)。39壓縮比高，溫升過高，故壓縮機(jī)分為幾段。 段間設(shè)冷卻器，各段溫度大致相等 葉輪直徑逐段減小，葉輪寬度逐級略有減小說明：優(yōu)點(diǎn)：與往復(fù)壓縮機(jī)相比，離心壓縮機(jī)具有機(jī)體體積較小，流量大，供氣均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，易損部件少和維修較方便等。缺點(diǎn)：離心式壓縮機(jī)的制造精度要求極高，否則，在高轉(zhuǎn)速情況下將會(huì)產(chǎn)生很大的噪音和振動(dòng)。注意：當(dāng)離心式壓縮機(jī)進(jìn)氣量減小到允許的最小值， 壓縮機(jī)會(huì)發(fā)生喘振。因此，壓縮機(jī)必須在比喘 振流量大5%10%的范圍內(nèi)操作。40 壓縮機(jī)的

17、分類和構(gòu)造分類方法:（a） 吸、排氣體方式：單動(dòng)、復(fù)動(dòng)（b） 壓縮級數(shù)： 單級（壓縮比28）； 兩級（壓縮比850）； 多級（壓縮比1001000）。（c） 終壓 ： 低壓（10.133105Pa）； 中壓（10.133101.33105Pa）； 高壓（101.331013.3105Pa）。（d） 生產(chǎn)能力：小型（10m3min以下）； 中型（1030m3min）； 大型（30m3min以上）。41（e）壓縮氣體的種類：空氣壓縮機(jī)、氨氣壓縮機(jī)、石油氣壓縮機(jī)等；（f）氣缸在空間的位置:立式（氣缸垂直放置）； 臥式（氣缸水平放置）； 角式（氣缸互相配置成V型、W型、L型）。 選用與操作a）選定壓縮機(jī)的種類 。 依據(jù)：所處理的氣體b）選定結(jié)構(gòu)形式。 依據(jù)：操作環(huán)境c） 定出壓縮機(jī)的規(guī)格。 依據(jù)