2.2离心泵的工作原理和性能特点.ppt

设备管理部 第一节 离心泵的工作原理和性能特点 3-1-1 离心泵的工作原理 主要工作部件是叶轮和泵壳。叶轮通常是由5～7个弧形叶片和前、后圆形盖板所构成。 叶轮用键和螺母固定在泵轴的一端。固定叶轮用的螺母通常采用左旋螺纹，以防反复起动因惯性而松动。 轴的另一端穿过填料箱伸出泵壳，由原动机带动。泵壳呈螺线形，亦称螺壳或蜗壳。 图3-1 悬臂式单级离心泵 3-1-1 离心泵的工作原理 充满在泵中的液体随叶轮回转，产生离心力，向四周甩出 在叶轮中心形成低压，液体便在液面压力作用下被吸进叶轮。 从叶轮流出的液体，压力和速度增大。 蜗壳-汇聚并导流。扩压管A增大，流速降低，大部分动能变为压力能，然后排出。 叶轮不停回转，吸排就连续地进行 液体通过泵时所增加的能量，是原动机通过叶轮对液体作功的结果。 思考题 31. 为什么双作用叶片泵一般比齿轮泵容积效率高? P43 32．为什么叶片泵所输送的油液粘度不宜太高或太低?P44 33．叶片泵配油盘上的三角槽有何功用?P41 34，叶片泵叶片端部与定子内壁的可靠密封，常采用哪些办法?P43，P40，P38 35．在管理维修叶片泵时主要应注意些什么? P44 选择题 在船上水环泵主要用来 。 A 压送气体 B 抽真空 C 排送液体 D A+B+C 水环泵关闭排出阀运转会使 。 A 电机过载 B 安全阀开启 C．泵体发热 D B+C 属于回转式容积泵的是 。 A 离心泵 B 水环泵 C 旋涡泵 D 轴流泵 下列泵中效率最低的一般是 。？？？ A 闭式旋涡泵 B 水环泵(排气) C 喷射泵 D 离心泵 3-1-2 液体在叶轮中的流动情况 为研究简化，我们假定： (1)液体由无限多个完全相同的单元流束所组成 所有液体质点流动轨迹都相同，都与叶片断面相符合，在相同半径上各液体质点的流动状态亦均相同。 这只有在叶片无限多、厚度无限薄且断面形状完全相同的理想叶轮中才可能实现。 (2)液体在流动时没有摩擦、撞击和涡流损失 设液体为无粘性的理想液体，液流处于无撞击、旋涡的理想工况 3-1-2 离心泵的扬程方程式 叶轮带动液体高速旋转而将机械能传给液体 （delivery lift or delivery head） 所产生的扬程与叶轮尺寸和转速密切相关，而流量又明显地会随工作扬程而改变。 需要研究决定离心泵扬程的各种因素以及扬程与流量的关系 即研究离心泵的扬程方程式 3-1-2 液体在叶轮中的流动情况 叶轮以?回转时，液体质点有两种运动： 圆周速度 - 随叶轮运动的速度，用u表示； 相对速度 - 相对于叶轮的运动速度，用w表示, 它与叶片型线相切。 绝对速度 - 相对于泵壳的运动速度；是u和w的向量和。 液体质点进出叶轮时的绝对运动路径即可由图中的A。C。表示。 3-1-2 液体在叶轮中的流动情况 叶轮中任一质点的三个速度向量u、w、c都构成为一个速度三角形，如图 C和u间的夹角用?表示 w和u反方向的夹角用?表示； C的周向分速度用Cu表示 C的径向分速度用Cr表示 3-1-2 液体在叶轮中的流动情况 各符号下角标1者，指叶轮进口的参数 加下角标2者，指在叶轮出口的参数。 在叶轮中各处，速度三角形中u、w的方向都已确定，而 U=?nD/60 3-1-2 液体在叶轮中的流动情况 D——质点所处位置的叶轮直径，mm； B——质点所处位置的叶轮宽度，m； ?——排挤系数(一般为0.75～0.95)，用以考虑叶片厚度使流道截面积减小的影响； ?v——泵的容积效率。 可见，当叶轮的流量、转速和尺寸既定后，叶轮内各处的速度三角形也就确定。 3-1-2 扬程方程式 根据液体力学知识，我们能推出扬程方程式： 扬程主要取决于叶轮的直径和转速 泵的封闭扬程 (Q=0) 的理论值为: Ht=u2／g， 要提高H，必须增大D2或提高n D2关系到泵的外廓和重量 n受限于泵的汽蚀性能 离心泵n一般不超过8000～10000r／min 单级泵的H通常不超过150m 离心泵的扬程随流量而变 当用径向叶片，即?2=90时, 即H与Q无关 当用后弯叶片，即?2 90’时，ctg ?2 0，Q增大则Ht减小 当用前弯叶片，即?2 90‘时，Q增大则Ht增加 3-1-2 扬程方程式 比较以上三种情况 尺寸和n相同的离心泵，在Q相同时，?2（前弯）越大，H越高 表面上，以用前弯叶片为宜 实际中，考虑到各种损失，多用后弯叶片 Ht与所运送流体的性质无关 （character） 如果泵内是空气，空气密度仅为水的1／800左右，泵能在吸排口间造成的压差就很小。 例如H为100m的水泵，其排送空气时达到同样的H气，它只能在吸排口间产