2-2-离心泵.ppt

【例2-2】 如例题附图所示，某供液系统的输水量为40m3/h，输水管均为Ф89×4.5mm的钢管，已知水泵吸入管路的阻力损失为0.47m水柱，压出管路的阻力损失为0.8m水柱，压力表的读数为0.245MPa，两表间高度差为0.3m且阻力损失可忽略，泵距输水液面的垂直距离为5m。若当地大气压为750mmHg，试求： （1）该泵吸入管路上真空表的读数； （2）该泵的扬程； （3）若该泵的效率η＝65％，求其轴功率。 问题： 工作时，qv, He, Pa, η=? 1.离心泵的工作点 五、离心泵的工作点和调节 例题2-1 某输水泵在n=1480rpm下的特性方程为：H=38? 40Q2，管路特性方程为：H=18+460Q2，Q----m3/min。试求： (1) 该泵的工作流量Q与扬程H (2) n’=1700rpm时的流量Q’与扬程H’ (3) n’时若轴功率为3.2kW，则该泵的效率?=？ 解：(1) 联立泵与管路特性方程，可得： H=38? 40Q2 H=18+460Q2 与管路特性方程联立，可得：Q’= 0.253m3/min；H’= 47.4m (2) 根据泵流量调节比例定律，有： 则该泵在n’转速下的特性方程为： 化简，得： 故该泵的工作流量Q与扬程H为： Q= 0.2m3/min；H= 36.4m (3) ∴?=Pe/Pa=1.96/3.2=61.3% ②泵装于管路 工作点~（He ,qv) qv =泵供流量=管路流量 He=泵供压头=流体的压头 说明： ①工作点←泵的特性管路的特性 工作点确定：联解两特性方程作图，两曲线交点 ③工作点——（qv,He,Pa,η）~ 泵的实际工作状态 例2-2附图 解：（1）由题意，知管内流速为： 对1-1’截面至2-2’截面之间列机械能衡算式，可得： 以1-1’截面为基准面，则：z1=0，z2=5m，p1= 0（表）， u1≈0，u2=2.21m/s，ΣHf(1-2)=0.47m。则有： 因此，吸入管路上真空表读数为：p2= 56.0kPa=?420mmHg （2）在压力表2－2’截面与真空表3－3’截面列Bernoulli方程， 若以1-1’截面为基准面，则：z2=5m，z3=5.3m，p2= ?56.0kPa， p3=245kPa（表），u2=u3=u， 故泵的扬程为： （3）根据泵轴功率的定义，当泵效率为η＝65％时，则所求 泵的轴功率为： 关小出口阀→ ∑le↑ → 管特线变陡→ 工作点左上移 → He↑，qv↓ 开大出口阀→ ∑le↓ → 管特线变缓→ 工作点右下移 → He↓，qv↑ 2. 流量调节 改变流量 改变泵的特性 改变工作点 改变管路特性 （3）车削叶轮直径 （2）改变叶轮转速——改变泵的特性 n↑→泵He~qv曲线上移→工作点右上移，He↑，qv↑ ——泵的流量Q额时，为节能采用 （1）改变出口阀开度——管路特性 * 西北大学化工原理课件 第二节 离心泵 离心泵的外观 动画演示 一、离心泵的结构和工作原理 (1) 叶轮 叶片(+盖板) 1. 主要部件 动画演示 动画演示 4-8个叶片（前弯、后弯，径向） ?液体通道 前盖板、后盖板，无盖板 闭式叶轮 半开式 开式 液体入口——中心(轴向) (2) 泵壳： 泵体的外壳，包围叶轮 截面积逐渐扩大的蜗牛壳形通道 液体出口——切线(径向) (3) 泵轴：垂直叶轮面，?叶轮中心。 按吸液方式不同，叶轮可以分为 单吸式和双吸式叶轮两种。 动画演示 动画演示 动画演示 动画演示 2. 离心泵的工作原理 （1）原动机——轴——叶轮，旋转 离心力? 叶片间液体 由中心?外围 ——液体被做功 →动能? →高速离开叶轮 动画演示 （2）泵壳： 液体的汇集与能量的转换装置 （动?静） （3）吸上原理与气缚现象 叶轮中心低压的形成 →?p?? 若泵内有气，则?? →泵入口压力? ∴液体不能吸上 ——气缚现象 故离心泵在启动前必须灌泵 →液体高速离开 （4）轴封的作用 （5）平衡孔的作用 ——消除轴向推力 （6）导轮的作用 ——减少能量损失 动画 工作视频 （1）流量qv、qm： 单位时间泵输送的液体体积或质量 （2）压头(扬程)H： 物理意义:1N流体通过泵获得的机械能。 J/N, m Q、叶轮结构、尺寸和n有关 （3）轴功率P： 单位时间原动机输入泵轴的能量 有效功率Pe： 单位时间液体获得的能量 二、离心泵的基本参数及方程 1. 基本参数 ——汽蚀