流體輸送機(jī)械

1、2024年4月1日,1/71,第二章 流體輸送機(jī)械,2.1 概述流體輸送是化工生產(chǎn)過程常見的單元操作之一。為了將流體從一處送到另一處，不論是提高其位置高度或增加其壓強(qiáng)，還是克服管路的沿程阻力，都需要向流體施加外部機(jī)械能。流體輸送機(jī)械就是向流體作功以提高其機(jī)械能的裝置。目前流體輸送機(jī)械為通用機(jī)械產(chǎn)品，在生產(chǎn)中如何選用既符合生產(chǎn)需要，又比較經(jīng)濟(jì)合理的輸送機(jī)械，同時(shí)在操作中做到安全可靠、高效率運(yùn)行，除了熟知被輸送流體的性質(zhì)、工作條件外

2、，還必須了解各類輸送機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)和特性，以便進(jìn)行正確地選擇和合理使用。本章內(nèi)容就是介紹常用的流體輸送機(jī)械及其工作原理、選型計(jì)算等。,2024年4月1日,2/71,2.1.1 輸送機(jī)械的用途,補(bǔ)充能量：將流體從一處輸送到另一處提高壓強(qiáng)：給流體加壓造成設(shè)備真空：給流體減壓為液體提供能量的輸送機(jī)械稱為泵，如離心泵、往復(fù)泵、旋渦泵等。為氣體提供能量的輸送機(jī)械稱為風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī)，如離心通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等。,2024年4月1日,3/71

3、,2.1.2 輸送機(jī)械應(yīng)滿足生產(chǎn)要求,對(duì)生產(chǎn)上不同的要求采用不同的輸送機(jī)械。原因：流體是多種多樣的。水、油、腐蝕性流體等操作條件千差萬別：輸送量、效率、軸功率概括來說，輸送機(jī)械應(yīng)滿足如下要求：(1)滿足工藝上對(duì)流率和能量的要求。(2)結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，投資費(fèi)用低。(3)運(yùn)行可靠，操作效率高，日程操作費(fèi)用低。(4)能適應(yīng)被輸送流體的特性，其中包括粘性、腐蝕性、毒性、可燃性、爆炸性、含固體雜質(zhì)等。,2024年4月1日,4/

4、71,2.1.3輸送機(jī)械的分類,流體輸送機(jī)械按照其工作原理分為：(1)動(dòng)力式：利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪使流體的機(jī)械能增加，典型的是離心式、軸流式輸送機(jī)械。(2)容積式：利用活塞或轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)改變工作室容積而對(duì)流體作功。典型的是往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式輸送機(jī)械。(3)其它類型：如利用另外一種流體作用的噴射式等。,2024年4月1日,5/71,2.2 離心泵,液體輸送機(jī)械的種類很多，按照工作原理的不同，分為離心泵、往復(fù)泵、旋轉(zhuǎn)泵、旋渦泵等幾種，其中

5、，離心泵由于其適用范圍廣、操作方便，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制而在化工生產(chǎn)中應(yīng)用最為普遍。2.2.1 離心泵的基本結(jié)構(gòu)和工作原理2.2.1.1 離心泵的基本結(jié)構(gòu)離心泵主要由葉輪、泵殼等組成，由若干彎曲葉片組成的葉輪緊固在泵軸上安裝在蝸殼形的泵殼內(nèi)。泵殼中央的吸入口與吸入管路相連，側(cè)旁的排出口與排出管路連接，如圖。,2024年4月1日,6/71,2.2.1.2 離心泵的工作原理,離心泵啟動(dòng)前應(yīng)在泵殼內(nèi)灌滿所輸送的液體，當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)泵軸旋轉(zhuǎn)

6、時(shí)，葉輪亦隨之高速旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)速一般為1000～3000r/min)。葉輪的旋轉(zhuǎn)一方面迫使葉片間的液體在隨葉輪作等角速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，另一方面，由于受離心力的作用使液體向葉輪外緣作徑向運(yùn)動(dòng)。在液體被甩出的過程中，流體通過葉輪獲得了能量，并以15～25m/s的速度進(jìn)入泵殼。在蝸殼中由于流道的逐漸擴(kuò)大，又將大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓強(qiáng)，使壓強(qiáng)進(jìn)一步提高，最終以較高的壓強(qiáng)沿切向進(jìn)入排出管道，實(shí)現(xiàn)輸送的目的，此即為排液原理。,2024年4月1日,7/71,,

7、當(dāng)液體由葉輪中心流向外緣時(shí)，在葉輪中心處形成了低壓。在液面壓強(qiáng)與泵內(nèi)壓強(qiáng)差的作用下，液體經(jīng)吸入管路進(jìn)入泵的葉輪內(nèi)，以填補(bǔ)被排除液體的位置，此即為吸液原理。只要葉輪旋轉(zhuǎn)不停，液體就被源源不斷地吸入和排出，這就是離心泵的工作原理。,若離心泵在啟動(dòng)前泵殼內(nèi)不是充滿液體而是空氣，由于空氣的密度遠(yuǎn)小于液體的密度，產(chǎn)生的離心力很小，因而葉輪中心區(qū)形成的低壓不足以將貯槽內(nèi)液體壓入泵內(nèi)，此時(shí)雖啟動(dòng)離心泵但不能夠輸送液體，這種現(xiàn)象稱作氣縛。表示離心泵無

8、自吸能力。因此在啟動(dòng)泵前一定要使泵殼內(nèi)充滿液體。通常若吸入口位于貯槽液面上方時(shí)，在吸入管路中安裝一單向底閥和濾網(wǎng)，以防止停泵時(shí)液體從泵內(nèi)流出和吸入雜物。,2024年4月1日,8/71,2.2.1.3 離心泵的主要部件,包括葉輪、泵殼、軸封裝置1.葉輪 它通常由6～12片后彎葉片所組成，本身被固定在泵軸上并隨之旋轉(zhuǎn)。作用是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能直接傳給液體，以提高液體的靜壓能和動(dòng)能。根據(jù)其結(jié)構(gòu)和用途分為開式、半開式和閉式三種。閉式葉輪：

9、葉片兩側(cè)帶有前后兩塊蓋板，液體在兩葉片間通道內(nèi)流動(dòng)時(shí)無倒流現(xiàn)象，適于輸送較清潔的流體，輸送效率高，一般離心泵多采用這種葉輪。半開式葉輪(半閉式葉輪)：吸入口一側(cè)無前蓋板，適于輸送含小顆粒的溶液，輸送效率低。開式葉輪：沒有前后蓋板。適于輸送含大顆粒的溶液，效率低。,2024年4月1日,9/71,,閉式或半閉式葉輪在工作時(shí)，部分高壓液體可由葉輪與泵殼間的縫隙漏入兩側(cè)，除影響效率外也使葉輪受到指向液體吸入口的軸向推力，導(dǎo)致葉輪向吸入口移

10、動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)造成與泵殼的接觸摩擦直至損壞。為平衡軸向推力，可在葉輪后側(cè)板上鉆一些平衡孔，使漏入后側(cè)的部分高壓液體由平衡孔向低壓區(qū)泄漏，減小兩側(cè)的壓強(qiáng)差，但同時(shí)也使泵的效率有所下降。葉輪按其吸液方式的不同分為單吸式和雙吸式兩種，如圖。雙吸式葉輪可從兩側(cè)同時(shí)吸液，吸液能力大，而且可基本上消除軸向推力。,2024年4月1日,10/71,2.泵殼,泵殼亦稱為蝸殼、泵體，構(gòu)造為蝸牛殼形，其作用是將葉輪封閉在一定空間內(nèi)，匯集引導(dǎo)液體的運(yùn)動(dòng)，并將液

11、體的大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能。這是因?yàn)殡S葉輪旋轉(zhuǎn)方向，葉輪與泵殼間的通道截面逐漸擴(kuò)大至出口時(shí)達(dá)到最大，使能量損失減少的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了能量的轉(zhuǎn)化。為了減少由葉輪外緣拋出的液體與泵殼的碰撞而引起能量損失，有時(shí)在葉輪與泵殼間還安裝一固定不動(dòng)而帶有葉片的導(dǎo)輪，以引導(dǎo)液體的流動(dòng)方向(見圖)。,2024年4月1日,11/71,3.軸封裝置,在泵軸伸出泵殼處，轉(zhuǎn)軸和泵殼間存有間隙，在旋轉(zhuǎn)的泵軸與泵殼之間的密封，稱為軸封裝置。其作用是防止高壓液體沿軸泄漏，

12、或者外界空氣以相反方向漏入。常用的有填料密封和機(jī)械密封。填料密封裝置：由填料函殼、軟填料和填料壓蓋構(gòu)成，軟填料為浸油或涂石墨的石棉繩，將其放入填料函與泵軸之間，將壓蓋壓緊迫使它產(chǎn)生變形達(dá)到密封。,2024年4月1日,12/71,3.軸封裝置(續(xù)),機(jī)械密封裝置：由裝在泵軸上隨之轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)環(huán)和固定在泵殼上的靜環(huán)組成，兩環(huán)形端面由彈簧力使之緊貼在一起達(dá)到密封目的。動(dòng)環(huán)用硬質(zhì)金屬材料制成，靜環(huán)一般用浸漬石墨或酚醛塑料等制成。機(jī)械密封的性能

13、優(yōu)良，使用壽命長。當(dāng)部件的加工精度要求高，安裝技術(shù)要求比較嚴(yán)格，價(jià)格較高。用于輸送酸、堿、鹽、油等密封要求高的場合。,2024年4月1日,13/71,2.2.3 離心泵的性能參數(shù)與特性曲線2.2.3.1 離心泵的主要性能參數(shù),為了正確地選擇和使用離心泵，就必須熟悉其工作特性和它們之間的相互關(guān)系。反映離心泵工作特性的參數(shù)稱為性能參數(shù)，主要有轉(zhuǎn)速、流量、壓頭、軸功率和效率、氣蝕余量等。離心泵一般由電機(jī)帶動(dòng)，因而轉(zhuǎn)速是固定的，其性能參數(shù)通

14、常在離心泵的銘牌或樣本說明書中標(biāo)明，以供選用時(shí)參考。1.流量 離心泵在單位時(shí)間內(nèi)排出的液體體積，亦稱為送液能力，用Q表示，單位為m3／h。離心泵的流量與其結(jié)構(gòu)、尺寸(葉輪直徑和寬度)、轉(zhuǎn)速、管路情況有關(guān)。,2024年4月1日,14/71,2.壓頭 指離心泵對(duì)單位重量的液體所提供的有效能量，又稱為揚(yáng)程，用H表示，單位為m。泵的壓頭與泵的結(jié)構(gòu)尺寸、轉(zhuǎn)速、流量等有關(guān)。對(duì)于一定的泵和轉(zhuǎn)速，壓頭與流量間有一定的關(guān)系。壓頭的值由實(shí)驗(yàn)測定：

15、在泵的入口和出口間列柏努利方程，以單位重量流體為基準(zhǔn)：,2024年4月1日,15/71,,3.效率 指泵軸對(duì)液體提供的有效功率與泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需功率之比，稱為泵的總效率，用η表示，無因次，其值恒小于100%。它的大小反映泵在工作時(shí)能量損失的大小，泵的效率與泵的大小、類型、制造精密程度、工作條件等有關(guān)，由實(shí)驗(yàn)測定。離心泵的能量損失主要包括：(1)容積損失：由于泵的泄漏、液體的倒流等所造成，使得部分獲得能量的高壓液體返回去被重新作功

16、而使排出量減少浪費(fèi)的能量。容積損失用容積效率ηV表示。,2024年4月1日,16/71,(2)機(jī)械損失：由于泵軸與軸承間、泵軸與填料間、葉輪蓋板外表面與液體間的摩擦等機(jī)械原因引起的能量損失。機(jī)械損失用機(jī)械效率ηm表示。(3)水力損失：由于液體具有粘性，在泵殼內(nèi)流動(dòng)時(shí)與葉輪、泵殼產(chǎn)生碰撞、導(dǎo)致旋渦等引起的局部能量損失。水力損失用水力效率ηh表示。,總效率： η= ηv×ηm×ηh,一般：小泵：η= 50～70％

17、 大泵：η>90％,2024年4月1日,17/71,,4.軸功率 指泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需要的功率，亦即電機(jī)提供的功率，用N表示，單位kW。由于能量損失，軸功率必大于有效功率，即N=Ne/η 泵的軸功率與泵的結(jié)構(gòu)、尺寸、流量、壓頭、轉(zhuǎn)速等有關(guān)。,2024年4月1日,18/71,例2-1 采用圖示裝置測定離心泵的性能。泵的吸入和排出管內(nèi)徑分別為100mm和80mm，兩測壓口間垂直距離為0.5m，泵

18、的轉(zhuǎn)速為2900rpm,用20℃清水作為介質(zhì)時(shí)測定，數(shù)據(jù)為：流量15l/s，泵出口處表壓2.55×105Pa，進(jìn)口處真空度2.67×104Pa，電機(jī)功率6.2kW(電機(jī)效率93%)。解：在轉(zhuǎn)速為2900rpm下①泵的流量：Q＝15×10-3×3600＝54m3/h②泵的壓頭：在真空表和壓強(qiáng)表所在截面1-1′與2-2′間列柏努利方程，以單位重量流體為基準(zhǔn):其中：(z2-z1)

19、＝0.5m， p2＝2.55×105Pa(表)，p1＝-2.67×104Pa(表)， Hf≈0,2024年4月1日,19/71,,③軸功率：N=6.2×０.93＝5.77 kW④效率：故該泵主要性能為：Q=54m3／h， H=29.5m, N=5.77 kW，η=75.2%, n=2900rpm,2024年4月1日,20/71,2.2.3.2 離心泵的特性曲線,在一定轉(zhuǎn)速下，

20、離心泵的壓頭、功率、效率隨流量的變化關(guān)系稱為特性曲線。它反映泵的基本性能的變化規(guī)律，可做為選泵和用泵的依據(jù)。各種型號(hào)離心泵的特性曲線不同，但都有共同的變化趨勢。 ,(1)壓頭一般隨流量增大而下降(流量極小時(shí)可例外)；,(2)軸功率隨流量增大而增大，流量為零時(shí)軸功率最小。因而啟動(dòng)離心泵時(shí)應(yīng)關(guān)閉出口閥，使啟動(dòng)電流減小，保護(hù)電機(jī)，待運(yùn)轉(zhuǎn)正常后再開啟閥門, 調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)牧髁俊?(3)效率隨流量增大而上升，達(dá)到一最大值后隨流量增加而下降。說

21、明在一定轉(zhuǎn)速下，離心泵存在一最高效率點(diǎn)，稱為設(shè)計(jì)點(diǎn)。離心泵在與最高效率點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的Q和H下工作最為經(jīng)濟(jì)，效率最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的參數(shù)Q、H、N稱為最佳工況參數(shù)(泵銘牌所標(biāo)出即指此)。在選用離心泵時(shí)應(yīng)使其在該點(diǎn)附近工作，一般規(guī)定一個(gè)工作范圍，稱為高效區(qū)，為最高效率的92%左右。,2024年4月1日,21/71,2.2.3.3 離心泵性能的換算,離心泵的特性曲線是在一定轉(zhuǎn)速下，以常溫清水進(jìn)行測定而得到的。使用時(shí)若輸送液體的性質(zhì)或其它條件與測定條件不同

22、時(shí)，可導(dǎo)致泵的性能發(fā)生變化，這時(shí)就需進(jìn)行相應(yīng)的換算。1.液體密度的影響?yīng)ルx心泵的壓頭、流量均與液體的密度無關(guān)，故泵的效率亦不隨ρ而改變，但泵的軸功率隨密度不同而變化，應(yīng)重新進(jìn)行計(jì)算。2液體粘度的影響?yīng)ギ?dāng)被輸送液體的粘度大于常溫下清水的粘度時(shí)，由于葉輪、泵殼內(nèi)流動(dòng)阻力的增大，致使泵的壓頭、流量都要減小，效率下降，而軸功率增大。一般當(dāng)液體的運(yùn)動(dòng)粘度ν＞20×10-6m2/s時(shí)，離心泵的性能按下式進(jìn)行換算：Q′

23、=CQQ，H′＝CHH，η′＝Cη·η，式中CQ，CH，Cη稱為離心泵的流量，壓頭和效率換算系數(shù)，可由圖2-13、2-14查得。上標(biāo)“′”：操作條件,2024年4月1日,22/71,3離心泵轉(zhuǎn)速的影響?yīng)?當(dāng)液體粘度不大且假設(shè)泵的效率不變，泵的轉(zhuǎn)速變化小于20%時(shí)，泵的流量、壓頭、軸功率與轉(zhuǎn)速的近似關(guān)系可按比例定律進(jìn)行計(jì)算：4葉輪直徑的影響?yīng)ギ?dāng)轉(zhuǎn)速不變而減小葉輪直徑時(shí)，泵的流量、壓頭、軸功率與葉輪直徑的關(guān)

24、系可按切割定律進(jìn)行計(jì)算(葉輪直徑變化＜20%)：,2024年4月1日,23/71,2.2.4 離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié),據(jù)離心泵特性曲線知離心泵的工作運(yùn)行范圍很大，但實(shí)際工作時(shí)的運(yùn)行狀況要受到管路的制約，因?yàn)楸檬前仓迷诠苈飞瞎ぷ鞯?。因此要了解其工作狀況，就必須了解管路的工作特性以及和泵特性之間的關(guān)系。2.2.4.1 管路特性曲線,在圖示的系統(tǒng)中，若貯槽與高位槽液面維持恒定，在1-1′截面與2-2′截面間列柏努利方程：,,2024年

25、4月1日,24/71,,He=K+GQe2稱為管路特性方程，它反映在特定的管路中，液體所需壓頭(He)與流量(Qe)的關(guān)系。這種關(guān)系只與管路的布置條件有關(guān)，而與泵的性能無關(guān)。將其關(guān)系標(biāo)繪在H～Q坐標(biāo)圖上，即為管路特性曲線，為一拋物線型。,2024年4月1日,25/71,例題2-2(P156例2-4),用離心泵向密閉容器輸送清水，管路情況如圖。貯槽A和密閉容器B內(nèi)液面恒定，位差20m。管路系統(tǒng)為：管徑φ114×4mm，管長(包

26、括所有局部阻力的當(dāng)量長度)150m，密閉容器內(nèi)表壓9.81×104Pa，流動(dòng)在阻力平方區(qū)，管道摩擦系數(shù)0.016，輸水量45m3/h。求：(1)管路特性方程；(2)泵的升揚(yáng)高度與揚(yáng)程；(3)泵的軸功率(效率為70％，水的密度1000kg/m3)解：(1),2024年4月1日,26/71,,(2)泵的升揚(yáng)高度與揚(yáng)程泵的升揚(yáng)高度即ΔZ，值為20m。泵的揚(yáng)程由管路特性方程計(jì)算：(3)泵的軸功率,2024年4月1日,27/

27、71,2.2.4.2 離心泵的工作點(diǎn),當(dāng)離心泵安裝在一管路中時(shí)，泵所提供的壓頭與流量，必然和管路所要求的壓頭與流量相一致才能工作，因此同時(shí)滿足管路特性和泵特性的點(diǎn)稱為泵的工作點(diǎn)。在H-Q圖中即為管路特性曲線和泵特性曲線的交點(diǎn)M，M點(diǎn)表示了離心泵在特定管路中實(shí)際能輸送的流量和提供的壓頭。 ,,2024年4月1日,28/71,例題2-3（P158例2-5）,用離心泵將水庫內(nèi)的水送至灌溉渠，假設(shè)兩液面恒定且位差12m。已知管路壓頭損失Hf=

28、0.5×106Qe2，特定轉(zhuǎn)速下泵特性方程為H=26-0.4×106Q2（Qe、Q單位均為m3/s），求每天送水量。解：,2024年4月1日,29/71,2.2.4.3離心泵的流量調(diào)節(jié),當(dāng)選好的泵在管路提供的流量符要求或者生產(chǎn)任務(wù)變動(dòng)時(shí)需進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，其實(shí)質(zhì)是改變泵的工作點(diǎn)。由于泵的工作點(diǎn)由兩條特性曲線所決定，因而改變其中之一或者同時(shí)改變即可實(shí)現(xiàn)流量的調(diào)節(jié)。①改變閥門開度通過改變管路特性曲線來改變泵的工作點(diǎn)

29、。方法是在泵出口管路上裝一調(diào)節(jié)閥，改變閥門開度，將改變管路的局部阻力，從而使管路特性曲線發(fā)生變化，導(dǎo)致泵的工作點(diǎn)隨之變化。,如閥門關(guān)小時(shí)，管路的局部阻力加大，管路特性曲線變陡，工作點(diǎn)由M上移至M1點(diǎn)，流量由Q降至Q1。反之，流量增大。,優(yōu)點(diǎn)：調(diào)節(jié)流量，簡便易行，可連續(xù)變化缺點(diǎn)：關(guān)小閥門時(shí)增大了流動(dòng)阻力，額外消耗了部分能量，經(jīng)濟(jì)上不夠合理。,2024年4月1日,30/71,②改變泵的轉(zhuǎn)速,改變泵的轉(zhuǎn)速，實(shí)質(zhì)是改變泵特性曲線。,優(yōu)點(diǎn)：較

30、經(jīng)濟(jì)，無額外能量損失，缺點(diǎn)：因需要變速裝置或價(jià)格昂貴的變速原動(dòng)機(jī)，故改變困難，且難以做到連續(xù)調(diào)節(jié)，一般很少采用。,泵轉(zhuǎn)速增加，泵特性曲線上移，工作點(diǎn)隨之由M上移至M1，流量由Q增大到Q1。,2024年4月1日,31/71,③改變泵的直徑,改變泵的直徑，實(shí)質(zhì)是改變泵特性曲線。,泵直徑增加，泵特性曲線上移，工作點(diǎn)隨之由M上移至M1，流量由Q增大到Q1。,優(yōu)點(diǎn)：較經(jīng)濟(jì)，無額外能量損失缺點(diǎn)：流體調(diào)節(jié)范圍有限、不方便，難以做到連續(xù)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)

31、不當(dāng)會(huì)降低泵的效率。一般很少采用。,2024年4月1日,32/71,2.2.4.4 離心泵的組合操作,在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)單臺(tái)泵不能滿足輸送任務(wù)要求的流量和壓頭時(shí)，可采用數(shù)臺(tái)離心泵組合使用，組合方式為串聯(lián)和并聯(lián)。下面以兩臺(tái)性能完全相同的離心泵討論其組合后的特性及其運(yùn)行狀況。1.離心泵的串聯(lián)組合操作,當(dāng)單臺(tái)泵達(dá)不到壓頭要求時(shí)，采用串聯(lián)組合。兩臺(tái)完全相同的離心泵串聯(lián)，從理論上講，在同樣的流量下，其提供的壓頭應(yīng)為單泵的兩倍。因而依據(jù)單泵特性

32、曲線1上一系列坐標(biāo)點(diǎn)，保持橫標(biāo)(Q)不變，使縱標(biāo)(H)加倍，繪出兩泵串聯(lián)后的特性曲線2。,串聯(lián)泵的操作流量和壓頭由工作點(diǎn)決定，由圖知，串聯(lián)后流量亦有所增加，但壓頭低于單臺(tái)泵壓頭的兩倍。,2024年4月1日,33/71,2.離心泵的并聯(lián)組合操作,當(dāng)單臺(tái)泵達(dá)不到流量要求時(shí)，采用并聯(lián)組合。兩臺(tái)相同的離心泵并聯(lián)，理論上講在同樣的壓頭下，其提供的流量應(yīng)為單泵的兩倍。因而依據(jù)單泵特性曲線1上一系列點(diǎn)，保持縱標(biāo)(H)不變，使橫標(biāo)(Q)加倍，繪出兩泵

33、并聯(lián)后的特性曲線2。,并聯(lián)泵的實(shí)際流量和壓頭由工作點(diǎn)決定，由圖知，并聯(lián)后壓頭有所增加，但流量低于單泵流量的兩倍(實(shí)際上三臺(tái)以上泵的并聯(lián)不多)。,2024年4月1日,34/71,3.離心泵組合方式的選擇,生產(chǎn)中如何選擇組合方式，還與管路特性有關(guān)，一般：1當(dāng)單泵壓頭遠(yuǎn)達(dá)不到要求時(shí)，必須采用串聯(lián)；2在某些情況下，并串聯(lián)都可提高流量和壓頭，這時(shí)與管路特性有關(guān)。,對(duì)低阻型輸送管路1，并聯(lián)組合優(yōu)于串聯(lián)組合，即并聯(lián)可獲得更高的流量和壓頭

34、，選并聯(lián)；,對(duì)高阻型輸送管路2，串聯(lián)組合優(yōu)于并聯(lián)組合，即串聯(lián)可獲得更高的流量和壓頭，選串聯(lián)，如圖所示。,2024年4月1日,35/71,離心泵的組合操作舉例,例2-4 用兩臺(tái)泵向高位槽送水，單泵的特性曲線方程為H=25-1×106Ｑ2，管路特性曲線方程為He＝10＋1×１05Ｑe2(兩式中Q的單位為m3／s，Ｈ的單位為m)。求：兩泵并、串聯(lián)時(shí)的流量及壓頭。解：①單泵時(shí)：H＝25-１×106Q2＝10+1

35、×105Q2故：Q＝3.69×10-3m3/s， H＝11.36m②并聯(lián)時(shí)：H不變， Q′＝2Q，Q＝Q′/2 即每臺(tái)泵流量Q為管中流量Q′的1/2。故：H′＝25-1×106×(Ｑ′/2)2=10+1×105Ｑ′２∴Q′＝6.55×10-3m3／s， H′＝14.29m③串聯(lián)時(shí)，H″＝2H， Q″＝Q， H＝H″/2，即每臺(tái)泵提供的壓頭僅為管路壓頭

36、的1/2，故泵特性曲線方程為：H″/2＝25-1×106Ｑ″2即：H″＝50-2×106Ｑ″2由：H″＝ 50-2×106Ｑ″2 ＝10＋1×105Ｑ″2得：Q″=4.36×10-3m3/s， H″=11.9m,2024年4月1日,36/71,2.2.5 離心泵的氣蝕現(xiàn)象與安裝高度,2.2.5.1 氣蝕現(xiàn)象離心泵通過旋轉(zhuǎn)的葉輪對(duì)液體做功，使液體機(jī)械能增加，在隨葉

37、輪的流動(dòng)過程中，液體的速度和壓強(qiáng)是變化的。通常在葉輪入口處壓強(qiáng)最低，壓強(qiáng)愈低愈容易吸液。但是當(dāng)該處壓強(qiáng)小于或等于輸送溫度下液體的飽和蒸汽壓時(shí)(p≤pv)液體將部分汽化，形成大量的蒸汽泡。這些氣泡隨液體進(jìn)入葉輪后，由于壓強(qiáng)的升高將受壓破裂而急劇凝結(jié)，氣泡消失產(chǎn)生的局部真空，使周圍的液體以極高的速度涌向原氣泡處，產(chǎn)生相當(dāng)大的沖擊力，致使金屬表面腐蝕疲勞而受到破壞。由于氣泡產(chǎn)生、凝結(jié)而使泵體、葉輪腐蝕損壞加快的現(xiàn)象，稱為氣蝕。氣蝕現(xiàn)象發(fā)生

38、時(shí)，將使泵體振動(dòng)發(fā)出噪音；金屬材料損壞加快，壽命縮短；泵的流量、壓頭等下降。嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)斷流，不能正常工作。為避免氣蝕現(xiàn)象發(fā)生，必須在操作中保證泵入口處的壓強(qiáng)大于輸送條件下液體的飽和蒸汽壓，這就要求泵的安裝高度不能太高，應(yīng)有一限制。,2024年4月1日,37/71,2.2.5.2 離心泵的允許吸上真空度HS′,為防止氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生，應(yīng)使葉片入口處最低壓強(qiáng)大于輸送溫度下液體的飽和蒸汽壓。但在實(shí)際操作中，不易測出最低壓強(qiáng)的位置，而往往是測

39、泵入口處的壓強(qiáng)，然后在考慮一安全量，即為泵入口處允許的最低絕對(duì)壓強(qiáng)，以p1表示。習(xí)慣上常把p1表示為真空度，并以被輸送液體的液柱高度為計(jì)量單位，稱為允許吸上真空度，以HS′表示。 HS′是指壓強(qiáng)為p1處可允許達(dá)到的最高真空度，表達(dá)式：式中：p1－泵入口處允許的最低絕對(duì)壓強(qiáng)，Pa； ρ－被輸送流體的密度，kg/m3。,2024年4月1日,38/71,HS′與泵的類型、結(jié)構(gòu)、輸送操作條件有關(guān)，通過實(shí)驗(yàn)測定，由制

40、造廠提供，標(biāo)示在泵樣本或說明書中。實(shí)驗(yàn)條件：大氣壓10mH2O，溫度20℃，清水為介質(zhì)。當(dāng)操作條件和輸送液體與實(shí)驗(yàn)條件不符時(shí)，須換算：,式中：HS－實(shí)驗(yàn)條件下輸送水時(shí)的允許吸上真空度，mH2O；(由泵樣本表或性能圖中查取)HS′－操作條件下輸送液體時(shí)的允許吸上真空度，m液柱；Ha－泵安裝地區(qū)大氣壓，mH2O；Pv－操作溫度下被輸送液體的飽和蒸汽壓，Pa；10－實(shí)驗(yàn)條件下大氣壓強(qiáng)，mH2O；0.24－實(shí)驗(yàn)條件下水的飽和蒸汽壓

41、， mH2O；1000－實(shí)驗(yàn)溫度下水的密度，kg/m3；ρ－操作溫度下液體的密度， kg/m3 。,2024年4月1日,39/71,3.允許氣蝕余量NSPH,由于HS′使用起來不便，有時(shí)引入另一表示氣蝕性能的參數(shù)，稱為氣蝕余量。以NSPH表示，其定義為：為防止氣蝕發(fā)生，要求離心泵入口處靜壓頭與動(dòng)壓頭之和必須大于液體在輸送溫度下的飽和蒸汽壓頭的最小允許值，即：,〖說明〗NSPH通過實(shí)驗(yàn)測定，標(biāo)示在泵樣本、性能圖或氣蝕性能圖中。實(shí)驗(yàn)條件

42、為20℃清水，一般不用校正。,2024年4月1日,40/71,4.離心泵的安裝高度(允許吸上高度),定義：指泵的吸入口與吸入貯槽液面間可達(dá)到的最大垂直距離。,如圖示，以0-0′為基準(zhǔn)面，在0-0′ ，1-1′間列柏努利方程：,2024年4月1日,41/71,(1)用允許吸上真空度HS′表示安裝高度Hg,(2)用允許氣蝕余量NSPH表示安裝高度Hg,聯(lián)立,,,聯(lián)立,〖說明〗①Hg安<Hg算 通常：Hg安＝Hg算－（0.5～1.0

43、）m②離心泵的Hs ′、NSPH與流量有關(guān)，流量大NSPH大而HS′較小，因此計(jì)算時(shí)以最大流量計(jì)算；③離心泵安裝時(shí)，應(yīng)盡量選用大直徑進(jìn)口管路，縮短長度，盡量減少彎頭、閥門等管件，使吸入管短而直，以減少進(jìn)口阻力，提高安裝高度，或在同樣Hg下避免發(fā)生氣蝕。,2024年4月1日,42/71,泵安裝高度計(jì)算舉例,例2-5 用離心泵將敞口水槽中65℃熱水送往某處，槽內(nèi)液面恒定，輸水量為55m3/h，吸入管徑為100mm,進(jìn)口管路能量損失為

44、2m，泵安裝地區(qū)大氣壓為0.1MPa，已知泵的允許吸上真空高度Hs=5m,求泵的安裝高度。解：65℃水，pv=2.554×104Pa,ρ=980.5kg/m3,為安全起見，泵的實(shí)際安裝高度應(yīng)小于0.69 m。,2024年4月1日,43/71,2.2.6 離心泵的類型與選用,2.2.6.1 離心泵的類型 實(shí)際生產(chǎn)過程中，輸送的液體是多種多樣的，工藝流程中所需提供的壓頭和流量也是千差萬別的，為了適應(yīng)實(shí)際需要，離心泵的種類很

45、多。分類方式：,2024年4月1日,44/71,1.水泵,用于輸送工業(yè)用水，鍋爐給水，地下水及物理、化學(xué)性質(zhì)與水相近的清潔液體。壓頭不太高，流量不太大時(shí)，采用單級(jí)單吸懸臂式離心泵，系列代號(hào)IS。泵殼和泵蓋采用鑄鐵制成。揚(yáng)程：8～98m，流量：4.5～360m3/h；壓頭較高，流量不太大時(shí)采用多級(jí)泵，系列代號(hào)D。葉輪一般2～9個(gè)，多達(dá)12個(gè)。揚(yáng)程：14～351m，流量：10.8～850m3/h；壓頭不太高，流量較大時(shí)采用雙吸泵，系

46、列代號(hào)Sh。揚(yáng)程：9～140m，流量：120～12500m3/h。型號(hào)說明：IS100-80-125IS－單級(jí)單吸離心水泵100－泵的吸入管內(nèi)徑，mm80－泵的排出管內(nèi)徑，mm125－泵的葉輪直徑，mm,,6 Sh 96－吸入口直徑，inSh－雙吸式離心水泵9－比轉(zhuǎn)數(shù)ns，轉(zhuǎn)數(shù)被10除 后的整數(shù),2024年4月1日,45/71,2.耐腐蝕泵,用于輸送酸、堿、鹽等腐蝕性液體，系列代號(hào)F。特點(diǎn)：采用不

47、同耐腐蝕材料制造或襯里，密封性能好。揚(yáng)程范圍：15～105m，流量范圍：2～400m3/h。型號(hào)說明：80FS-2480－吸入口直徑，mmF－耐腐蝕泵系列代號(hào)S－材料代號(hào)(聚三氟乙烯)24－揚(yáng)程，m,40FM1-2640－泵吸入口直徑，mmF－耐腐蝕泵系列代號(hào)M－材料代號(hào)(鉻鎳鉬鈦合金鋼)1－軸封形式代號(hào)(單端面密封)26－揚(yáng)程，m,2024年4月1日,46/71,3.油泵,用于輸送具有易燃易爆的石油化工產(chǎn)品

48、，系列代號(hào)：單級(jí)為Y，雙級(jí)為YS。特點(diǎn)：密封完善，軸承、軸封加冷卻水夾套(油溫>200℃)揚(yáng)程范圍：60～603m，流量：6.25～500m3/h型號(hào)說明：250YSIII-150×2250－吸入口直徑，mmYS－雙吸離心式油泵III－材料代號(hào)(合金鋼)150－單級(jí)揚(yáng)程，m2－級(jí)數(shù)，即葉輪個(gè)數(shù),2024年4月1日,47/71,4.雜質(zhì)泵,用于輸送懸浮液及稠厚的漿液等，系列代號(hào)為P，根據(jù)其具體用途又分為污

49、水泵PW、砂泵PS、泥漿泵PN等。對(duì)其基本要求是不易堵塞、耐磨和拆修方便。  特點(diǎn)：葉輪采用開式或半閉式，流道寬，葉片少，用耐磨材料制造等，在某些使用場合采用可移動(dòng)式而不固定。,2024年4月1日,48/71,2.2.6.2 離心泵的選擇,根據(jù)輸送液體性質(zhì)以及操作條件來選定泵類型。液體性質(zhì)：密度、粘度、腐蝕性等操作條件：壓強(qiáng)－影響壓頭 溫度－影響泵的允許吸上高度計(jì)算管路

50、系統(tǒng)所需He、Qe(根據(jù)管路條件，利用柏努利方程求He)根據(jù)He、Qe查泵樣本表或產(chǎn)品目錄中性能曲線或性能表，確定規(guī)格。注意①應(yīng)使流量和壓頭比實(shí)際需要多10～15％余裕量；②考慮到生產(chǎn)的變動(dòng)，按最大量選??；③應(yīng)使泵在高效區(qū)內(nèi)工作，選好后列出該泵的性能參數(shù)H、Q、N、η、n、Hs等。 校核軸功率。當(dāng)輸送液體的密度大于水的密度時(shí)重新計(jì)算軸功率,2024年4月1日,49/71,例題2-6（P172例2-11）,用離心泵從敞口貯槽向密閉高位

51、容器輸送稀酸溶液，兩液面位差為20m，容器液面上壓力表的讀數(shù)為49.1kPa。泵的吸入管和排出管均為內(nèi)徑為50mm的不銹鋼管，管路總長度為86m(包括所有局部阻力當(dāng)量長度)，液體在管內(nèi)的摩擦系數(shù)為0.023。要求酸液的流量12m3/h，其密度為1350kg/m3。試選擇適宜型號(hào)的離心泵。解：稀酸具腐蝕性，故選F型離心泵。選型號(hào)。流量已知，壓頭計(jì)算如下：,2024年4月1日,50/71,在敞口貯槽液面與密閉容器液面之間列柏努利方程：,

52、據(jù)Qe=12m3/h及He=29.52m，查P530附錄二十五(三)選取50F-40A型耐腐蝕離心泵。有關(guān)性能參數(shù)為：Q=13.1m3/h H=32.5m N=2.54kW η=46%n=2960r/min Hs’=6m因酸液密度大于水密度，故需校核泵軸功率：雖然實(shí)際輸送所需軸功率較大，但所配電機(jī)功率為4kW，故尚可維持正常操作。,2024年4月1日,51/71,2.2.6.3

53、離心泵的安裝、使用和維護(hù),泵的實(shí)際安裝高度應(yīng)小于計(jì)算安裝高度，以免出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象和吸不上液體，并按要求固定在基座上；啟動(dòng)前須向泵內(nèi)灌滿被輸送液體，以防止氣縛現(xiàn)象的發(fā)生，并檢查泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活；啟動(dòng)時(shí)應(yīng)關(guān)閉出口閥門，啟動(dòng)后先打開進(jìn)口閥，待運(yùn)行平穩(wěn)后，緩緩開啟出口閥。防止軸功率突然增大，損壞電機(jī)；停泵時(shí)先關(guān)閉出口閥，再關(guān)閉進(jìn)口閥，然后停車；運(yùn)轉(zhuǎn)過程定時(shí)檢查密封泄漏，電機(jī)發(fā)熱，潤滑注油等問題。,2024年4月1日,52/71,2.

54、3 其它類型液體輸送機(jī)械,2.3.1 往復(fù)泵往復(fù)泵是一種典型的容積式輸送機(jī)械。1.主要部件：泵缸、活塞、活塞桿、吸入閥和排出閥(均為單向閥)?；钊麠U與傳動(dòng)機(jī)械相連，帶動(dòng)活塞在泵缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)?；钊c閥門間的空間稱為工作室。2.工作原理單動(dòng)泵：活塞一側(cè)裝有吸入閥和排出閥,活塞自左向右移動(dòng)時(shí)，排出閥關(guān)閉，吸入閥打開，液體進(jìn)入泵缸，直至活塞移至最右端。 活塞由右向左移動(dòng)，吸入閥關(guān)閉而排出閥開啟，將液體以高壓排出?；钊浦磷?/p>

55、端，則排液完畢，完成了一個(gè)工作循環(huán)，周而復(fù)始實(shí)現(xiàn)了送液目的。因此往復(fù)泵是依靠其工作容積改變對(duì)液體進(jìn)行做功。在一次工作循環(huán)中，吸液和排液各交替進(jìn)行一次，其液體的輸送是不連續(xù)的?；钊鶑?fù)非等速，故流量有起伏。 ,2024年4月1日,53/71,雙動(dòng)泵,活塞兩側(cè)的泵缸內(nèi)均裝有吸入閥和排出閥的往復(fù)泵?；钊宰笙蛴乙苿?dòng)時(shí)，工作室左側(cè)吸入液體，右側(cè)排除液體?；钊杂蚁蜃笠苿?dòng)時(shí)，工作室右側(cè)吸入液體，左側(cè)排除液體。即活塞無論向那一方向移動(dòng)，都

56、能同時(shí)進(jìn)行吸液和排液，流量連續(xù)，但仍有起伏。,,為此采用三臺(tái)雙動(dòng)泵并聯(lián)工作，其送液量較均勻。每個(gè)泵連接曲柄角度相差120O。,2024年4月1日,54/71,2.往復(fù)泵特點(diǎn),由于往復(fù)泵的工作原理和操作調(diào)節(jié)等與離心泵不同，它具有如下特點(diǎn)：(1)往復(fù)泵的流量只與泵缸的尺寸和沖程、活塞的往復(fù)次數(shù)有關(guān)，而與泵的壓頭、管路等無關(guān)。理論上單動(dòng)泵的流量：QT＝ASnr雙動(dòng)泵的流量：QT＝(2A-a)S nr式中： QT —— 往復(fù)泵理論

57、流量，m3/s；A —— 活塞截面積，m2；a —— 活塞桿截面積，m2；S —— 活塞的沖程(在泵缸內(nèi)移動(dòng)的距離)，m；nr —— 活塞往復(fù)頻率，1/s。實(shí)際上，由于泄漏，吸入和排出閥啟閉不及時(shí)等原因，實(shí)際流量小于理論流量。 實(shí)際流量：Q=ηVQT ηV－容積效率,2024年4月1日,55/71,(2)往復(fù)泵的壓頭與泵的幾何尺寸、流量無關(guān)，而由泵缸的機(jī)械強(qiáng)度和原動(dòng)機(jī)的功率所決定。只要

58、泵缸強(qiáng)度許可，理論上壓頭可達(dá)無限大，其特性曲線為QT＝常數(shù)。(3)由于往復(fù)泵的低壓是靠工作室容積擴(kuò)張?jiān)斐傻?，因此啟?dòng)時(shí)無需灌液，即往復(fù)泵具有自吸能力。往復(fù)泵的吸上真空度亦隨外界大氣壓、液體輸送條件而異，故其安裝高度有一定限制。(4)流量調(diào)節(jié)不能用排出管路上的閥門，而應(yīng)采用旁路調(diào)節(jié)或改變活塞的沖程和往復(fù)次數(shù)實(shí)現(xiàn)。,(5)因往復(fù)泵的排液能力只與活塞位移有關(guān)，與管路無關(guān)，這種泵稱為正位移泵。因此在啟動(dòng)泵時(shí)必須打開閥門，以防泵或管路損壞

59、。主要用于小流量，高壓強(qiáng)的場合，輸送高粘度液體時(shí)效果比離心泵好。不能用于腐蝕性流體及有固體粒子的懸浮液的輸送。,2024年4月1日,56/71,2.3.1.2 計(jì)量泵,計(jì)量泵是往復(fù)泵的一種形式，它的傳動(dòng)裝置是通過偏心輪把電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。偏心輪的偏心距是可調(diào)的，用來改變柱塞的沖程，這樣就可以達(dá)到嚴(yán)格地控制和調(diào)節(jié)流量的目的。計(jì)量泵通常用于要求精確而且便于調(diào)整的場合，特別適用于幾種液體以一定配比的輸送場合。,20

60、24年4月1日,57/71,2.3.1.3 隔膜泵,實(shí)際上是柱塞泵，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)四借彈性薄膜將被輸送液體與活柱隔開，從而使得活柱和泵缸得以保護(hù)。隔膜左側(cè)與液體接觸的部分均由耐腐蝕材料制造或涂一層耐腐蝕物質(zhì)；隔膜右側(cè)充滿水或油。當(dāng)柱塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，迫使隔膜交替地向兩側(cè)彎曲，將被輸送液體吸入或排出。彈性薄膜采用耐腐蝕橡膠或金屬薄片制成。適于：定量輸送劇毒、易燃、易爆、腐蝕性液體和懸浮液。,2024年4月1日,58/71,2.3.2 回轉(zhuǎn)泵

61、2.3.2.1 齒輪泵,齒輪泵也是正位移泵的一種，如圖。泵殼內(nèi)的兩個(gè)齒相互嚙合，按圖中所示方向轉(zhuǎn)動(dòng)。在泵的吸入口，兩個(gè)齒輪的齒向兩側(cè)撥開，形成低壓將液體吸入。齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，液體封閉于齒穴和泵殼體之間，被強(qiáng)行壓至排出端。在排出端兩齒輪的齒相互合攏，形成高壓將液體排出。齒輪泵產(chǎn)生較高的壓頭但流量小，用于輸送粘稠液體及膏狀物，但不能輸送含固體顆粒的懸浮液。,2024年4月1日,59/71,2.3.2.2 螺桿泵,由泵殼和一根或幾根螺桿構(gòu)成

62、。一根螺桿：螺桿和泵殼形成的空隙排送液體。兩根衣衫螺桿：與齒輪泵類似，利用互相嚙合的螺桿老排送液體。特點(diǎn)是壓頭高，效率效率高，噪音小。適于在高壓下輸送粘稠性液體。流量調(diào)節(jié)時(shí)用旁路(回流裝置)調(diào)節(jié)。,2024年4月1日,60/71,2.3.3 旋渦泵,旋渦泵是一種特殊類型的離心泵。旋渦泵主要由葉輪和泵體組成。葉輪是一個(gè)圓盤，四周由凹槽構(gòu)成的葉片呈輻射狀排列(圖b)。葉輪旋轉(zhuǎn)過程中泵內(nèi)液體隨之旋轉(zhuǎn)，且在徑向環(huán)隙的作用下多次進(jìn)入葉

63、片并獲得能量。因而液體在旋渦泵內(nèi)流動(dòng)與在多級(jí)離心泵中流動(dòng)相類似。泵的吸入口和排出口由與葉輪間隙極小的間壁分開。,2024年4月1日,61/71,2.3.3 旋渦泵(續(xù)),根據(jù)旋渦泵的特性曲線圖，其特點(diǎn)是：1壓頭隨流量增大而大幅度下降，以旁路調(diào)節(jié)流量更為經(jīng)濟(jì)。2軸功率隨流量的增大而減小，啟動(dòng)泵時(shí)應(yīng)全開出口閥門。3由于在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行能量交換，能量損失大，效率低，一般為20%～50％。旋渦泵工作時(shí)液體在葉片間的運(yùn)動(dòng)是由于離心

64、力作用，在啟動(dòng)前泵內(nèi)也要灌滿液體。它適用于高壓頭，小流量且粘度小的液體，不適于輸送含固粒的液體。,2024年4月1日,62/71,2.4 氣體輸送機(jī)械,輸送和壓縮氣體的設(shè)備統(tǒng)稱氣體壓送機(jī)械。用途：氣體輸送產(chǎn)生高壓氣體產(chǎn)生真空氣體輸送機(jī)械與液體輸送機(jī)械的結(jié)構(gòu)和工作原理大致相同，其作用都是向流體做功以提高流體的靜壓強(qiáng)。但是由于氣體具有可壓縮性和密度較小，對(duì)輸送機(jī)械的結(jié)構(gòu)和形狀都有一定影響，其特點(diǎn)是：對(duì)一定質(zhì)量的氣體，由于氣體

65、的密度小，體積流量就大，因而氣體輸送機(jī)械的體積大。氣體在管路中的流速要比液體流速大得多，輸送同樣質(zhì)量流量的氣體時(shí)，其產(chǎn)生的流動(dòng)阻力要多，因而需要提高的壓頭也大。由于氣體具有可壓縮性，壓強(qiáng)變化時(shí)其體積和溫度同時(shí)發(fā)生變化，因而氣體輸送和壓縮設(shè)備的結(jié)構(gòu)、形狀有一定特殊要求。,2024年4月1日,63/71,分類：,按結(jié)構(gòu)與工作原理分：離心式往復(fù)式選擇式流體力學(xué)作用式按終壓(氣體出口表壓p2)和壓縮比(氣體出口與進(jìn)口絕壓之比x

66、)分：通風(fēng)機(jī)：p2≤15kPa，x＝1～1.15，主要結(jié)構(gòu)有離心式、軸流式，用于通風(fēng)換氣和送氣。鼓風(fēng)機(jī)：p2＝15～294kPa,x＜4，主要結(jié)構(gòu)為多級(jí)離心式、旋轉(zhuǎn)式，用于輸送氣體。壓縮機(jī)：p2>294kPa，x>4，主要為往復(fù)式結(jié)構(gòu)，用于產(chǎn)生高壓氣體。真空泵：p2為大氣壓，x由真空度而定，結(jié)構(gòu)為旋轉(zhuǎn)式，用于將設(shè)備中氣體抽出而減壓。,2024年4月1日,64/71,2.4.1 離心通風(fēng)機(jī),因終壓小(≤15kPa

67、)，故常用于通風(fēng)換氣和送氣。工業(yè)上常用的通風(fēng)機(jī)為離心通風(fēng)機(jī)，按其產(chǎn)生風(fēng)壓大小分為：低壓離心通風(fēng)機(jī)：出口風(fēng)壓低于1kPa(表壓)中壓離心通風(fēng)機(jī)：出口風(fēng)壓在1～3kPa(表壓)高壓離心通風(fēng)機(jī)：出口風(fēng)壓在3～15kPa(表壓)2.4.1.1離心通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理 結(jié)構(gòu)：機(jī)殼為蝸牛殼形，斷面有方形和圓形；葉輪直徑大，葉片數(shù)目多而且短。葉片有平直，前彎和后彎等形狀，前彎葉片送風(fēng)量大，但往往效率低，因此高效通風(fēng)機(jī)的葉片通常是后

68、彎的。低壓離心通風(fēng)機(jī)：斷面方形，葉片平直，與中心成輻射狀中壓離心通風(fēng)機(jī)：斷面方形，葉片彎曲高壓離心通風(fēng)機(jī)：斷面圓形，葉片彎曲工作原理：同離心泵,2024年4月1日,65/71,2.4.1.2 離心通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù),1.風(fēng)量 單位時(shí)間內(nèi)從風(fēng)機(jī)出口排出的氣體體積，并以風(fēng)機(jī)進(jìn)口處氣體的狀態(tài)計(jì)，以Q表示，單位m3/h。風(fēng)量大小取決于風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、葉輪尺寸(葉輪直徑與葉片寬度)和轉(zhuǎn)速。2.風(fēng)壓 單位體積的氣體通過風(fēng)機(jī)時(shí)所獲得的有效能量

69、，HT，Pa。風(fēng)壓的大小取決于風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸、轉(zhuǎn)速和氣體密度，其值目前只能通過實(shí)驗(yàn)測定。取1m3氣體為基準(zhǔn)，在風(fēng)機(jī)進(jìn)出口截面1-1′與2-2′間列柏努利方程，得：由于ρ和(Z2－Z1)值較小，ρ(Z2－Z1)g一項(xiàng)可忽略；風(fēng)機(jī)進(jìn)出口管段很短，ρ∑hf ≈0 ；風(fēng)機(jī)進(jìn)口直通大氣u1≈0，因而上式簡化為：HT＝(p2－p1)＋ ρu22/2其中： (p2－p1)稱為靜風(fēng)壓，以Hst表示， ρu22/2稱為動(dòng)風(fēng)壓，二者之和稱為全