四离心泵与轴流泵.ppt

;第四章叶片式流体机械;4.1 概述;4.1.1离心泵的工作原理; 离心泵开始工作后，充满叶轮的液体由许多弯曲的叶片带动旋转。在离心力的作用下，液体沿叶片间流道，由叶轮中心甩向边缘，再通过螺形泵壳(简称螺壳)流向排出管。随着液体的不断排出，在泵的叶轮中心形成真空，吸入池中液体在大气压力作用下，通过吸入管源源不断地流入叶轮中心，再由叶轮甩出。叶轮的作用是把泵轴的机械能传给液体，变成液体的压能和动能；螺壳的作用则是收集从叶轮甩出的液体，并导向排出口的扩散管。由于扩散管的断面是逐渐增大的，使得液体的流速平缓下降，把部分动能转化为压能。在有些泵上，叶轮外缘装有导叶，其作用也是导流及转换能量。在吸入管上及排出口的扩散管后分别装有真空表和压力表，用以测量泵进口处的真空度及出口压力，从而了解泵的工作状况。 ;4.1.2 离心泵的工作特点;4.1.3 离心泵的特性参数;4.2 离心泵的典型结构及主要零部件 ; 图4-3 分段式多级高压注水泵 1-吸入端盖；2-第一级叶轮；3-第一级导叶；4-中间级叶轮；5-中间级导叶； 6-段；7-最末级的导叶；8-排出端盖；9-轴封装置；l0-滑动轴承； 11-压紧装置；12-底座;4.2.2 离心泵的主要零部件;2.泵壳 是一个液体能的转能装置，分为有导叶的透平泵泵壳和螺旋形的泵壳两种。螺壳泵的泵壳结构很简单，如图4-6和图4-7所示。;3.导叶 导叶的作用与螺壳相同，它用于分段式多级泵中，具有结构紧凑和在各种工况下平衡径向力的优点。导叶按其结构型式可分为径向式导叶和流道式导叶。图4-8和图4-9中给出径向式导叶和流到式导叶的结构。 ;4.密封装置 为了保证泵的正常工作，应当防止液体外漏、内漏或外界空气吸入泵内，因此必须在轮与泵壳间、轴与壳体间都装有密封装置。; 5.轴向力平衡装置 ;4.3 离心泵的基本工作理论;4.3.2 叶轮内液体的运动 ;液体进入叶片流道的相对速度;2.叶轮出口速度三角形;4.3.3 离心泵的基本能量方程式 ;以 表示每秒内流过叶轮的液体质量，那么在半径 的叶轮进口处，液体相对于叶轮轴线的动量矩为 在半径为 的叶轮出口处，液体相对于叶轮轴线的动量矩为 液体动量矩的增加应等于作用在液体上的外力矩 ，即 ;将上述有关式子代入式(4-3)，可得 ;4-8;离心泵的基本能量方程式的另一种表达式可得： ; 在离心泵叶轮的设计中，一般尽量使压能增量大些，动能增量小些，因为动能的增加引起流速变大，使叶轮流道内或进压出室后液流的水力损失都相应地增加，从而使泵的效率下降。 ;因此，泵的理论压头可用下式求得 ;图4-19 离心泵叶轮的三种结构;4.3.5 叶轮片数对离心泵理论压头的影响 ;4.3.6 离心泵内的损失及泵的功率和效率 ;泵的有效压头;2.容积损失 主要是由于高压液体在泵内窜流和向泵外漏失引起的。 ;3.机械损失; 液体通过离心泵得到的有效功率为; 离心泵的总效率最高可达0.85～0.9。离心泵的轴功率和总效率都是由实验测定的，并标注在产品样本上。;4.4 离心泵的特性曲线;4.4.1 离心泵内的特性曲线及其用途 ;1.H-Q曲线—是离心泵选择和使用的主要依据 。;2. 曲线—是合理选择离心泵的动力机功率和操作启动泵依据。 ;4.4.2 离心泵内的特性曲线的理论分析 ;2. 特性曲线的分析;3. 特性曲线的分析;4.4.3 液体粘度对离心泵特性曲线的影响 ; 图4-29 离心泵输送不同粘度液体时特性曲线的变化;4.4.3 输送粘性液体时对离心泵特性曲线的换算 ; 当已知某台离心泵输送常温清水的特性曲线时，利用下列关系式换算成输送粘性液体的特性曲线：;4.5 离心泵的相似理论及其应用;3.动力相似;4.5.2 离心泵在改变转速时的特性曲线与通用特性 曲线;4.5.3 比转速——离心泵的相似准数; 比转数值与泵的压头及流量有关。泵的压头越大，流量越小，其比转数越小；而泵的压头越小，流量越大，则其比转数就越大。从离心泵的特性曲线可知，同一台泵，其压头及流量是改变的。当压头及流量改变后，比转数当然也要改变，即离心泵的每一工况都有自己的比转数。但是，应该注意，实际上对每台泵通常只给出一个比转数。这指的是其最优工况时的比转数。;4.6 离心泵的的气蚀与最大允许安装高度; 汽蚀主要是由于叶轮进口处的压力低于液体的汽化压力引起的。造成叶轮进口处压力过分降低的原因可能：吸入高度过高；所输送的液体温度较高；气压太低(如泵在海拔较高的地方使用