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1、第二章流體輸送機(jī)械第一節(jié) 液體輸送機(jī)械一、離心泵離心泵的操作原理、構(gòu)造與類型離心泵的主要性能參數(shù)與特性曲線離心泵的氣蝕現(xiàn)象與允許吸上高度離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)二、其他類型的泵1流體輸送機(jī)械：向流體作功以提高流體機(jī)械能的裝置。流體輸送機(jī)械的分類：（一）按輸送流體的類型分：（1）輸送液體的機(jī)械通稱為泵；例如：離心泵、往復(fù)泵、旋轉(zhuǎn)泵和漩渦泵。（2）輸送氣體的機(jī)械按不同的工況分別稱為:通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和真空泵。（二）按工作原理可分為：離心式正位移式(容積式)：往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式其它（如噴射式）2一、離心泵3離心泵外形：4（一）．離心泵的操作原理、構(gòu)造與類型離心泵的結(jié)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)：蝸殼（
2、外殼）；葉輪：敞式,半蔽式,蔽式單吸式、雙吸式。附屬裝置：底閥、濾網(wǎng)、調(diào)節(jié)閥、平衡孔(平衡管)、排氣孔、軸封。5開式半開式閉式圖2-2離心泵葉輪67由若干個(gè)彎曲的葉片組成的葉輪置于具有蝸殼通道的泵殼之內(nèi)。葉輪緊固于泵軸上，泵軸與電機(jī)相連，可由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。(2)、操作原理8吸入口位于泵殼中央與吸入管路相連，并在吸入管底部裝一止逆閥。泵殼的側(cè)邊為排出口，與排出管路相連，裝有調(diào)節(jié)閥。離心泵的工作過程：開泵前，先在泵內(nèi)灌滿要輸送的液體。開泵后，泵軸帶動(dòng)葉輪一起高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力。液體在此作用下，從葉輪中心被拋向葉輪外周，壓力增高，并以很高的速度（15-25m/s）流入泵殼。9在蝸形泵殼
3、中由于流道的不斷擴(kuò)大，液體的流速減慢，使大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能。最后液體以較高的靜壓強(qiáng)從排出口流入排出管道。泵內(nèi)的液體被拋出后，葉輪的中心形成了真空，在液面壓強(qiáng)（大氣壓）與泵內(nèi)壓力（負(fù)壓）的壓差作用下，液體便經(jīng)吸入管路進(jìn)入泵內(nèi)，填補(bǔ)了被排除液體的位置。離心泵之所以能輸送液體，主要是依靠高速旋轉(zhuǎn)葉輪所產(chǎn)生的離心力，因此稱為離心泵。10離心泵原理的動(dòng)畫11氣縛離心泵啟動(dòng)時(shí)，如果泵殼內(nèi)存在空氣，由于空氣的密度遠(yuǎn)小于液體的密度，葉輪旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力很小，葉輪中心處產(chǎn)生的低壓不足以造成吸上液體所需要的真空度，這樣，離心泵就無法工作，這種現(xiàn)象稱作“氣縛”。為了使啟動(dòng)前泵內(nèi)充滿液體，在吸入管
4、道底部裝一止逆閥。此外，在離心泵的出口管路上也裝一調(diào)節(jié)閥，用于開停車和調(diào)節(jié)流量。12按離心泵的不同用途可分為水泵輸送清水和物性與水相近、無腐蝕性且雜質(zhì)很少的液體的泵,（IS）耐腐蝕泵接觸液體的部件（葉輪、泵體）用耐腐蝕材料制成。要求：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件容易更換、維修方便、密封可靠、用于耐腐蝕泵的材料有：鑄鐵、高硅鐵、各種合金鋼、塑料、玻璃等。（F型）油泵輸送石油產(chǎn)品的泵，要求密封完善。（Y型）雜質(zhì)泵輸送含有固體顆粒的懸浮液、稠厚的漿液等的泵，又細(xì)分為污水泵、砂泵、泥漿泵等。要求不易堵塞、易拆卸、耐磨、在構(gòu)造上是葉輪流道寬、葉片數(shù)目少。13離心泵的主要性能參數(shù)銘牌二．離心泵的主要性能參
5、數(shù)與特性曲線141、離心泵的性能參數(shù)1）離心泵的流量指離心泵在單位時(shí)間里排到管路系統(tǒng)的液體體積，一般用Q表示，單位為m3/s。又稱為泵的送液能力。2）離心泵的壓頭泵對(duì)單位重量的液體所提供的有效能量，以H表示，單位為m。又稱為泵的揚(yáng)程。離心泵的壓頭取決于：①泵的結(jié)構(gòu)（葉輪的直徑、葉片的彎曲情況等）②轉(zhuǎn)速n③流量Q15如何確定轉(zhuǎn)速一定時(shí)，泵的壓頭與流量之間的關(guān)系呢？實(shí)驗(yàn)測(cè)定H的計(jì)算可根據(jù)b(進(jìn))、c(出)兩截面間的柏努利方程：16離心泵的壓頭又稱揚(yáng)程。必須注意，揚(yáng)程并不等于升舉高度△Z，升舉高度只是揚(yáng)程的一部分。3）離心泵的效率離心泵輸送液體時(shí)，電動(dòng)機(jī)對(duì)泵軸提供的功率，由于存在多方面
6、的損失不可能全部轉(zhuǎn)化為有效功率。致使泵的有效壓頭和流量都較理論值低，通常用效率來反映能量損失。效率是指有效功率Ne與泵軸功率N之比，常用η來表示。17η的大小主要與以下三方面的損失有關(guān)：容積損失:泵的液體泄漏（內(nèi)漏）所造成的水力損失:液體的摩擦阻力和局部阻力損失機(jī)械損失:泵軸與軸承,泵軸與填料物之間的摩擦小型水泵：?一般為50?70%大型泵：?可達(dá)90%以上泵的效率反應(yīng)了這三項(xiàng)能量損失的總和，又稱為總效率。與泵的大小、類型、制造精密程度和所輸送液體的性質(zhì)有關(guān)184）軸功率及有效功率軸功率：電機(jī)輸入離心泵的功率,用N表示，N=IU單位為J/S,或W、KW。有效功率：排送到管道的液體
7、從葉輪獲得的功率，用Ne表示軸功率和有效功率之間的關(guān)系為：有效功率可表達(dá)為軸功率可直接利用效率計(jì)算192、離心泵的特性曲線離心泵的H、η、N都與離心泵的Q有關(guān)，它們之間的關(guān)系由確定離心泵壓頭的實(shí)驗(yàn)來測(cè)定，實(shí)驗(yàn)測(cè)出的一組關(guān)系曲線：——離心泵的特性曲線注意：特性曲線隨轉(zhuǎn)速而變。各種型號(hào)的離心泵都有本身獨(dú)自的特性曲線，但形狀基本相似，具有共同的特點(diǎn)。20211）H～Q曲線：表示泵的壓頭與流量的關(guān)系，離心泵的壓頭普遍是隨流量的增大而下降（流量很小時(shí)可能有例外）2）N～Q曲線：表示泵的軸功
