第二章 流体输运机械 2.ppt

b、改变曲柄转速（即改变n）和活塞冲程S 由q＝ηvqT＝ηvASn 知，改变n及S可以改变泵的流量q，即改变泵的特性曲线，如图所示。这种调节方法能量损失小，比较经济。 H q 0 n1 n2 q1 q2 因电动机是通过减速装置与往复泵相连接的，所以改变减速装置的传动比可以更方便的改变曲柄转速，达到流量调节的目的。 往复泵压头高，有自吸作用，安装高度（吸上高度）也有一定限制。往复泵适用于输送粘度大，要求压头高的液体，不能用于输送腐蚀性液体和有固体颗粒的悬浮液。 * 2.3 其他类型化工用泵 （2）计量泵（Metering pumps） 计量泵也是一种往复泵，只不过它用电动机带动偏心轮实现柱塞的往复运动，而偏心轮的偏心度可以调整，柱塞的冲程就发生变化，以此来实现准确的流量调节。主要应用在一些要求精确地输送液体的场合；或分别调节多缸计量泵中每个活塞的行程来实现将几种液体按精确的比例输送，如化学反应器中几种物料的投放。 * 2.3 其他类型化工用泵 （3）隔膜泵（Diaphragm pumps） * 2.3 其他类型化工用泵 适用场合？ （4）旋转泵（转子泵，Rotary pumps） * 特点？ 小流量，高压头 齿轮泵：靠齿轮的旋转实现流体输送。 教材p109 2.3 其他类型化工用泵 螺杆泵（Screw pumps）：靠螺杆的旋转实现流体输送 * 特点？ 2.3 其他类型化工用泵 适用于黏性流体的输运 非正位移泵 （1）旋涡泵（Vortex pumps） * 2.3 其他类型化工用泵 优点：抗气蚀性能好；缺点：效率低 O Q N H 旋涡泵的特性曲线 N~ Q H ~ Q * 2.3 其他类型化工用泵 （2）管道泵 管道泵安装在管道中，其吸入口与排出口在同一中心线上，适用于长距离管道输送的中途加压。 * 2.3 其他类型化工用泵 各类泵在化工生产中的应用 （1）离心泵 靠高速回转的叶轮完成输送任务，故易于达到大流量，较难产生高压头。离心泵适用性广，价格低廉，得到广泛应用。 （2）往复泵 靠往复运动的柱塞挤压排送液体，因而易于获得高压头而难以获得大流量。流量较大的往复泵设备庞大，造价昂贵。 （3）旋转泵（齿轮泵、螺杆泵等） 靠挤压作用产生压头，输液腔一般很小，故只适用于流量小而压头较高的场合，对高粘度料液尤其适用。 * 2.3 化工用泵 思考题 当离心泵的入口压强低于输送液体的饱和蒸气压时，将发生 现象。 A、过热 B、气缚 C、气蚀 D、倒流 选择离心泵时，它的流量和压头一般应该 理论所需要的流量和压头。 A、略大于 B、略小于 C、必须等于 D、远大于 反映在离心泵的特性曲线上，离心泵的流量增加，扬程逐渐 ，对功率的要求逐渐 。 * P125 课后思考题 1-3 * 液体将发生部分汽化现象，所生成的大量蒸汽泡在随液体从叶轮进口向叶轮外周流动时，又因压强升高，气泡立即凝聚，气泡的消失产生局部真空，周围的液体以极大的速度冲向气泡原来所在的空间，在冲击点处产生很高的局部压强（高达几百个大气压），冲击频率高达每秒几万次之多。尤其当汽泡的凝结发生在叶轮表面时，众多的液体质点尤如细小的高频水锤撞击着叶片；另外汽泡中还可能带有氧气等对金属材料发生化学腐蚀作用。泵在这种状态下长期运转，将导致叶片过早损坏。这种现象称为泵的汽蚀现象。 zs ps K e 图 离心泵的安装高度 s 离心泵在产生汽蚀条件下运转，会产生什么样的后果呢？ 2.2.6 离心泵的安装高度-气蚀现象 * 汽蚀现象发生时，泵体振动并发生噪音，流量qT、扬程（压头）H和效率η都明显下降，严重时甚至吸不上液体。因此汽蚀现象是有害的，必须加以避免。那么，如何避免汽蚀现象的产生呢？ 从前面的分析可知，泵的安装高度zs受到汽蚀现象的限制，为壁面汽蚀现象的发生: ① 泵的安装位置不能太高，以保证叶轮中各处压强高于被输送液体的饱和蒸汽压pv; ② 可采取ps↑；③ ∑hf(s-k)↓。 我国的离心泵规格中采用下述两种指标——允许汽蚀余量（有的教材给出必需汽蚀余量）和允许吸上高度来表示泵的吸上性能，下面简述这两种指标的意义，并说明如何利用它们来确定泵的安装高度不至于发生汽蚀现象。 2.2.6 离心泵的安装高度-气蚀现象 * 汽蚀余量 zs ps K e 图 离心泵的安装高度 s 或 泵吸入口的全压头 汽蚀余量Δh 最小汽蚀余量Δhmin 在s与e之间列柏