【正文】 時成海綿狀而迅速破壞 。 瞬間壓力可高達數(shù)十個 MPa， 眾多的水擊點上水擊頻率可高達數(shù)十 kHz， 且水擊能量瞬時轉化為熱量 ， 水擊點局部瞬時溫度可達 230℃ 以上 。 H g11KK0 0p 031 （ 1）汽蝕現(xiàn)象 當泵內(nèi)某點的壓強低至液體飽和蒸汽壓時部分液體將汽化 ，產(chǎn)生的汽泡被液流帶入葉輪內(nèi)壓力較高處再凝聚 。 30 離心泵的氣蝕現(xiàn)象與安裝高度 由離心泵的工作原理可知 ， 當葉片間的液體從高速旋轉的葉輪中甩出后 ， 在葉輪入口附近形成低壓區(qū) 。 1z2z真空表壓力表? ? 22212121 122 fpp uuH Hzz gg? ???? ? ? ? ? ?流量和軸功率已由實驗直接測出 ， 需計算壓頭和效率 。管路流量為 25m3/h時 ， 泵出口處壓力表讀數(shù)為 (表壓 )， 泵入口處真空表讀數(shù)為 ， 測得泵的軸功率為 ，電機轉速為 2900轉 /分 ， 真空表與壓力表測壓截面的垂直距離為 。DDNN ?在葉輪直徑變化不超過 20%時適用 改變?nèi)~輪幾何參數(shù)，例如對葉輪圓周進行少量車削、對葉片出口角進行銼削、封閉對稱葉片間的流道等，這些措施都會使泵的特性曲線發(fā)生改變。DDHH ? 3)39。 ? 2)39。 與轉速的影響類似，有離心泵切割定律 DD 39。nnNN ?27 用于換算轉速變化在 〒 20% 范圍內(nèi)離心泵的特性曲線 ， 其準確程度是工程上可接受的 。nnHH ? 3)39。離心泵的比例定律 2)39。葉輪轉速的改變將使泵內(nèi)流體流動狀態(tài)發(fā)生改變 ， 其特性曲線隨之而變 。 有關手冊上給出了不同條件下通過實驗得到的換算系數(shù) 。 液體黏度的影響 液體黏度的改變將直接改變其在離心泵內(nèi)的能量損失 ， 因此 ，H— Q、 N— Q、 ?— Q 曲線都將隨之而變 。 解決方法 ： 離心泵工作時 、 尤其是啟動時一定要保證液體連續(xù)的條件 。嚴重時泵將無法吸上液體。 液體密度的影響 25 泵啟動前空氣未排盡或運轉中有空氣漏入，使泵內(nèi)流體平均密度下降，導致葉輪進、出口壓差減小。 離心泵所需的軸功率則隨液體密度的增加而增加 ， 即 N— Q 曲線要變 。 若輸送的液體性質與此相差較大時 ，泵的特性曲線將發(fā)生變化 ， 應加以修正 。 一般將最高效率值的 92% 的范圍稱為泵的高效區(qū) ，泵應盡量在該范圍內(nèi)操作 。 有效功率 Ne：流體從泵獲得的實際功率 ， 可直接由泵的流量和揚程求得 隨流量增大 ， 泵的效率曲線出現(xiàn)一極大值即最高效率點 ， 在與之對應的流量下工作 ， 泵的能量損失最小 。 N— Q 曲線 gHQN e ??NgHQNN e ?? ??0 20 40 60 80 100 120 14004812162024283236010203040506070809004812n =2900r/minIS0080160B 離心泵 H [m]Q / m3/h? [%] N [kW]? H N 23 軸功率 N： 隨流量增加而增大 ， 流量為 0時軸功率最小 ， 但不為 0（ 泵啟動時要關出口閥 ， 使起動電流減小以保護電機 。 曲線特點： 揚程 H 隨流量 Q 的增加而 下降 。 0 20 40 60 80 100 120 14004812162024283236010203040506070809004812n =2900r/m inIS0080 160B 離心泵 H [m]Q / m3/h? [%] N [kW]? H N 離心泵的特性曲線反映了泵的基本性能 ，由制造廠附于產(chǎn)品樣本中 ， 是指導正確選擇和操作離心泵的主要依據(jù) 。ηM 小泵 η： ~， 大泵 η：可達 效率與流量有關 ， 額定流量：泵在最高效率時的流量 離心泵的特性曲線及其影響因素 （ 1） 特性曲線： 描述壓頭 、 軸功率 、 效率與流量關系 （ H— Q、 N— Q、?— Q） 的曲線 。 泵的總效率： η=ηQ 機械損失 ：泵軸與軸承之間 、 泵軸與密封填料之間等產(chǎn)生的機械摩擦造成的能量損失 。 水力 損失 ： 進入離心泵的黏性液體在流動過程中由于葉片間的環(huán)流和摩擦阻力以及液體在泵殼中由沖擊而造成的能量損失 。 半蔽式介于二者之間 。 蔽式葉輪容積損失量小 ，但葉輪內(nèi)流道易堵塞 ， 只適宜輸送清潔液體 。W 軸功率： N=Ne/η 電動機功率：軸功率除以傳動效率 ， 傳動效率 96% （ 4） 效率 η 反映離心泵運轉過程的能量損失 容積損失 ： 一部份已獲得能量的高壓液體由葉輪出口處通過葉輪與泵殼間的縫隙或從平衡孔泄漏返回到葉輪入口處的低壓區(qū)造成能量損失 。 （ 2） 壓頭 H：又叫揚程 ， 指離心泵對單位重量的液體所提供的能量 ， 單位為 J/N或 m液柱 。 離心泵的工作原理 液體由葉輪中心處進入離心泵 ，隨著葉輪高速旋轉 ， 并在離心力作用下沿著葉片之間的通道向外緣運動 ， 速度不斷增加 ，機械能不斷提高直至到達外緣 。 13 解決方法： 14 液體離開葉輪進入蝸殼后在蝸殼的約束下繼續(xù)沿切向流動 ， 由于蝸殼流道逐漸擴大 ， 流體速度不斷下降 ， 因而其動能減小 ，靜壓能增加 ， 使液體壓力上升 ， 最后沿切向流出蝸殼進入排出管路 。 12 （ 6）軸向推力平衡裝臵 產(chǎn)生原因： 單吸式離心泵 ， 葉輪前后輪蓋面積不等 ，受力不同 ， 將葉輪推向吸入口一側 。 填料套 填料環(huán) 填料 填料壓蓋 雙頭螺栓 螺母 11 機械密封 ：又稱端面密封， 結構復雜，精度要求高，價格貴，裝卸和更換零件不便；但密封性能好，壽命長，功率消耗小，安全性好。 填料密封 ：又稱填料函 ， 或者盤根箱 ， 一般采用浸油或涂石墨的石棉繩等作為填料 。 作用： 使高速液體流過時，能均勻而平緩地降低流速，調(diào)整流向，減少機械能損失。 吸入口：位于泵殼中央，與吸入管相接，裝有 底閥 防止液體倒流； 排出口：位于泵殼外緣，切線方向。 ⑵ 單梁式：用于大型離心泵或多級離心泵；將葉輪固定在泵軸的中間，主要用平鍵來傳遞扭矩 （ 2）泵軸 8 （ 3）泵殼 沿葉輪旋轉方向，泵殼與葉輪之間形成一個截面逐漸擴大的通道，出口截面最大。 7 葉輪按其吸液方式不同可分為單吸式和雙吸式兩種： 傳遞機械能的主要部件，轉動時承受很大的扭矩。結構簡單，但效率也較低；適用于輸送懸浮液。 分類 ： A：敞式葉輪 沒有前、后蓋板；結構簡單，清洗方便；但是液體易發(fā)生倒流，效率較低；適合于輸送漿液和含有固體懸浮物的液體，不易堵塞。 二、離心泵 結構和主要部件 4 離心泵的主要結構 （ 1）葉輪 通常由 6~8片（最多 12片）后彎的葉片組成，葉輪安裝在泵軸上，并放在泵殼內(nèi)；是離心泵的關鍵部件。 泵體的主要部件為葉輪和泵殼 ， 葉輪主要起做功的作用 ，而泵殼為蝸殼形 ， 截面逐漸擴大 ， 導致流速減小從而使液體的壓力上升 。 如往復泵 ， 齒輪泵 ， 螺桿泵等 。 其流量平均 ， 也可達到較高的壓力 。 如噴射泵 、 虹吸泵等 。流體輸送系統(tǒng)包括：流體輸送管路、流體輸送機械、流動參數(shù)測控裝臵。 按輸送流體性質不同分類： 泵 ：輸送液體的機械，如正位移泵、離心泵等； 壓縮機或風機 ：輸送氣體的機械。第二章 流體輸送機械 1 流體輸送機械 ：為流體提供機械能的機械設備 。 作用 ：將流體由 總比能低處 送到 總比能高處 ， 或克服流體流動阻力 。 化工生產(chǎn)系統(tǒng)中流體輸送的主要任務是滿足對工藝流體的流量和壓強的要求。 2 流體動力式泵：利用流體高速噴射時動能或靜壓能相互轉換的原理吸引輸送另一種流體 。 一、分類 流體輸送機械按其工作原理分： 葉片式泵：利用高速旋轉的葉輪使流體獲得動能并轉變?yōu)殪o壓能 。 如離心泵（ 化工中用泵 90%以上為離心泵 ） 、 旋渦泵 、 軸流泵等 容積式 （ 或叫正位移 ） 泵：利用活塞或轉子的運動改變工作室容積 、 周期性地擠壓流體使之獲得動能或靜壓能 ，優(yōu)點：容易獲得高壓 。 第一節(jié) 液體輸送機械 3 主要由吸入管 、 排出管和泵體組成 。 此外還有泵軸 、 導輪 、 密封和平衡裝臵 。 作用 ：將原動機的機械能傳給液體，使通過離心泵的液體靜壓能和動能均有所提高。 5 B：半蔽式葉輪 吸液口一側無蓋板，而在另一側有后輪蓋。 6 C：蔽式葉輪 有前后輪蓋；結構較復雜，造價較高；效率較高，適于輸送清潔流體；應用廣泛。 ⑴ 懸臂式：用于小型離心泵；將葉輪固定在泵軸的一端，并通過鍵或者葉輪與泵軸的螺栓連接來傳遞扭矩。從葉輪四周甩出的高速液體在通道內(nèi)逐漸降低速度，既可將液體的大部分動能轉換為靜壓能，從而提高液體的壓力，又可減少液體因流速過大而引起泵體內(nèi)部的能量消耗 作用 ：封閉葉輪 ， 以便使葉輪吸入和排出液體；匯集液體 ，轉換能量 。 9 (4)導輪 導輪上葉片彎曲方向與葉輪上葉片的旋轉方向相反，其彎曲角度恰好與液體從葉輪流出的方向相適應。 10 （ 5）軸封裝臵 泵軸與泵殼間的密封，分為填料密封和機械密封 作用： 防止泵內(nèi)高壓液體沿間隙漏出，或外界空氣以相反方向漏入泵內(nèi)。 簡單易行 ， 但維修工作量大 ， 容易泄漏；不適用于易燃 ， 易爆 ， 有毒或者貴重液體的輸送 。 動環(huán) 靜環(huán) 彈簧 由裝在軸上的動環(huán) 6和固定在泵殼上的靜環(huán) 7所組成 ， 兩環(huán)的接觸端面隨泵的運轉做相對運動時 ，借助彈簧力的作用相互緊貼而起密封作用 。 平衡孔：葉輪后輪蓋上開孔； 平衡管：泵殼上的接管通到泵的吸入口； 平衡盤：用于多級離心泵，設在最后一級葉輪的后面。 而泵內(nèi)流體在葉輪中心入口處由于加速而減壓 ， 葉輪中心處形成真空 ， 使外面液體在大氣壓下進入泵 。 15 離心泵的主要性能參數(shù) （ 1） 流量 Q：泵的送液能力 ， 指泵單位時間實際輸出的液體量 ，單位 m3/s, m3/h， 取決于泵的結構 、 尺寸和轉速 。 取決于泵的結構 、 轉速和流量 ? ??????? 21,1221220 2 fHg ppg uuhH ?∑Hf,12≈0 guugpphH??2122120?????? 流量計 真空表 c 壓力表 h 0 b 16 （ 3） 功率 有效功率： Ne=QH