化工单元操作 离心泵 离心泵.ppt

4）轴功率及有效功率 轴功率： 电机输入离心泵的功率,用N表示，单位为J/S,W或kW 有效功率： 排送到管道的液体从叶轮获得的功率，用Ne表示 轴功率和有效功率之间的关系为 ： 有效功率可表达为 轴功率可直接利用效率计算 三、离心泵的特性曲线及其影响因素分析 1、性能曲线 离心泵的H、η 、N都与离心泵的Q有关，它们之间的关系由确定离心泵压头的实验来测定，实验测出的一组关系曲线： H～Q 、η～Q 、 N～Q ——离心泵的特性曲线 注意：特性曲线随转速而变。 各种型号的离心泵都有本身独自的特性曲线，但形状基本相似，具有共同的特点。 1）H～Q曲线：表示泵的压头与流量的关系，离心泵的压头普遍是随流量的增大而下降（流量很小时可能有例外） 2）N～Q曲线：表示泵的轴功率与流量的关系，离心泵的轴功率随流量的增加而上升，流量为零时轴功率最小。 离心泵启动时，应关闭出口阀，使启动电流最小，以保护电机。 3）η～Q曲线：表示泵的效率与流量的关系，随着流量的增大，泵的效率将上升并达到一个最大值，以后流量再增大，效率便下降。 离心泵在一定转速下有一最高效率点。离心泵在与最高效率点相对应的流量及压头下工作最为经济。 与最高效率点所对应的Q、H、N值称为最佳工况参数。离心泵的铭牌上标明的就是指该泵在运行时最高效率点的状态参数。 注意：在选用离心泵时，应使离心泵在该点附近工作。一般要求操作时的效率应不低于最高效率的92%。 2.影响离心泵性能的主要因素 1）液体密度的影响 离心泵的流量 与液体密度无关。 离心泵的压头 与液体的密度无关 H～Q曲线不因输送的液体的密度不同而变 。 泵的效率η不随输送液体的密度而变。 离心泵的轴功率与输送液体密度有关 。 2）粘度的影响 当输送的液体粘度大于常温清水的粘度时， 泵的压头减小 泵的流量减小 泵的效率下降 泵的轴功率增大 泵的特性曲线发生改变，选泵时应根据原特性曲线进行修正 当液体的运动粘度小于20cst（厘池）时，如汽油、柴油、煤油等粘度的影响可不进行修正。 3）转速对离心泵特性的影响 当液体的粘度不大且泵的效率不变时，泵的流量、压头、轴功率与转速的近似关系可表示为： ——比例定律 4）叶轮直径的影响 若切削使直径D2减小的幅度在20%以内，效率可视为不变，此时有： ---------切割定律 四、离心泵的工作点与流量调节 1、管路特性曲线与泵的工作点 1）管路特性曲线 * 管路特性曲线 :流体通过某特定管路时所需的压头与液体流量的关系曲线。 在截面1-1′与 2-2′ 间列柏努利方程式，并以1-1′截面为基准水平面，则液体流过管路所需的压头为： * 式中： 上式简化为 而 令 * ——管路的特性 方程 2）离心泵的工作点 离心泵的特性曲线与管路的特性曲线的交点M，就是离心泵在管路中的工作点。 在特定管路中输送液体时，管路所需的压头随所输送液体流量Q的平方而变 。 * M点所对应的流量Qe和压头He表示离心泵在该特定管路中实际输送的流量和提供的压头。 2、离心泵的流量调节 1）改变出口阀开度 ——改变管路特性曲线 阀门关小时： 管路局部阻力加大，管路特性曲线变陡，工作点由原来的M点移到M1点，流量由QM降到QM1； * 当阀门开大时： 管路局部阻力减小，管路特性曲线变得平坦一些，工作点由M移到M2流量加大到QM2。 优点：调节迅速方便，流量可连续变化； 缺点：流量阻力加大，要多消耗动力，不经济。 2）改变泵的转速——改变泵的特性曲线 若把泵的转速提高到n1：则H~Q线上移，工作点由M移至M1 ，流量由QM 加大到QM1； * 若把泵的转速降至n2：则H~Q线下移，工作点移至M2,流量减小到QM2 优点：流量随转速下降而减小，动力消耗也相应降低； 缺点：需要变速装置或价格昂贵的变速电动机，难以做到流量连续调节，化工生产中很少采用。 改变泵的特性，我们还可以改变叶轮直径，更不方便，较少用。 五、离心泵的汽蚀现象与安装高度 1、汽蚀现象 * 当贮槽液面上的压强一定时，吸上高度越高，则泵入口压强越小，当叶轮入口压强降至输送温度下液体的饱和蒸汽压时，液体就会部分汽化，产生的大量汽泡随液体进入高压区时，又被周围的液体压粹，而重新凝结为液体。在汽泡凝结时，气泡处形成真空，周围的液体以极大的速度冲向汽泡中心。这种极大的冲击力可使叶轮和泵壳表面的金属脱落，形成斑点、小裂缝，称为汽蚀。汽蚀发生时，泵体因受冲击而发生振动，并发出噪音；因产生大量汽泡，使流量、扬程下