离心泵的结构和工作原理.doc

第二章流体输送机械
流体输送机械——指向流体供给机械能的设备。
泵——输送液体的设备
压缩机——输送气体的设备
流体输送机械分类:
(动力式)—依靠高速旋转的叶轮给液体动能,后再转变为静压能;
离心泵﹑轴流泵
(正位移式)—依靠机械密封的工作空间作周期性的变化,挤压流体,以增加流体的静压能;
往复泵﹑旋转泵
—利用流体流动时,动能与静压能相互转换来吸送流体;
喷射泵
气体输送机械:通风机,鼓风机,压缩机,真空泵
第一节离心泵
一、离心泵的结构和工作原理
离心泵具有结构简单、流量大且均匀,操作方便的优点。
——由一高速旋转的叶轮和蜗状泵壳所组成。

(1) 离心泵的操作
灌液——克服气缚现象
启动——先关闭出口阀门,再合闸
运转——逐步开启出口阀门,调节流量
停车——先关闭出口阀门,再拉闸
(2)工作原理:
1)液体的排出
2)液体的吸入
离心泵能不断地输送液体,主要是依靠泵内叶轮的高速旋转和逐渐扩大的通道,液体在泵壳内因离心力作用而获得了能量(动能)以提高压强。
(3)气缚现象——若离心泵在启动前,未灌满液体,壳内存在空气,使密度减小,产生的离心力就小,此时在吸入口所形成的真空度不足以将液体吸入泵内。所以尽管启动了离心泵,但不能输送液体。
二、离心泵的主要性能参数
离心泵铭牌上标注的参数——
(送液能力):指单位时间内泵能输送的液体量[L/s,m3/h]
(泵的压头):指单位重量液体流径泵后所获得的流量。[m液柱]
测定压头的实验:
压力计
真空表
Z1
Z2
ho
流量计
1
2
在1-1与2-2截面间列伯努利方程
注意:泵的扬程不能仅仅理解为升举高度。

(1)有效功率:单位时间内液体由泵实际得到的功。
Pe=HeqVrg [w]
(2)轴功率:泵轴从电动机得到的实际功率Pa
(3)效率h
1)容积损失——由泵的泄漏所造成的。
a. 离开叶轮的高压液体,在吸入口与泵壳间的间隙回流到吸入口;
b. 液体由轴套处,流出外界。
因此泵所排出的液体量小于泵的吸入量。
2)水力损失——液体在泵内摩擦阻力和局部阻力所引起的。
3)机械损失——泵运转时,与轴承、轴封等机械部件的机械摩擦。
泵的总效率反映了上述三种损失之总和
三、离心泵的特性曲线

(1)He-qV曲线
(2)Pa-qV曲线
(3)h- qV曲线
讨论:
1)为什么在启动离心泵时,要关闭出口阀门?
2)泵的铭牌上所标明的,是在最高效率下的流量,扬程和功率。
3)高效率区——在最高效率的93%内。

比例定律:,
切割定律:

1)m:m↑,hf ↑,He↑,qV↑,Pa↑,h↓
2)r:He、qV无影响,Pa↑
0
0
1
Hg
P0
四、离心泵的安装位置和汽蚀现象
离心泵的安装位置可高于液面,也可低于液面。离心泵吸入液体是依靠叶轮的高速旋转,在吸入口(叶轮中心处)形成负压。
假设吸入口(叶轮中心处)形成的负压为绝对真空,则压差为1atm,