1第一章下 流体输送机械
化工原理第一章 流体流动
例1-10 20℃的水在内径为 50mm的管内流动,流速为 2m/s，是判断管内流体流动的 型态。
三.流体在圆管内的速度分布
(a)层流
(b)湍流
u umax / 2 u 0.82umax
hf
le
d
u2 2
三.管内流体流动的总摩擦阻力损失计算 总摩擦阻力损失 =直管摩擦阻力损失+局部摩擦阻力损失
hf hf 直 hf局
l u2 ( le u2 z u2 )
d2 d 2
2
[
(
l
d
l
e
)
z
]
u2 2
管内流体流动的总摩擦阻力损失计算 直管管长 管件阀件当量长度法
hf
l
制氮气的流量使观察瓶内产生少许气泡。 已知油品的密度为850 kg／m3。并铡得水 银压强计的读数R为150mm，同贮槽内的 液位 h等于多少?
（三）确定液封高度 h p ρg
H 2O
气体 压力 p(表压)
为了安全， 实际安装
水 的管子插入 液面的深度
h 比上式略低
第二节 流体流动中的基本方程式
截面突然变化的局部摩擦损失
突然扩大
突然缩小
A1 / A2 0
z (1 A1 )2
A2
z 0.5(1 A2 )2
A1
当流体从管路流入截面较 大的容器或气体从管路排 到大气中时z1.0
当流体从容器进入管的入 口，是自很大截面突然缩 小到很小的截面z=0.5
局部阻力系数法
hf
z
u2 2
流体输送设备
流体输送设备第2章流体输送设备2.1 概述流体输送机械：为流体提供能量的机械或装置流体输送机械在化⼯⽣产的作⽤：从低位输送到⾼位，从低压送⾄⾼压，从⼀处送⾄另⼀处。
2.1.1 对流体输送机械的基本要求（1）满⾜⼯艺上对流量和能量的要求(最为重要）；（2）结构简单，投资费⽤低；（3）运⾏可靠，效率⾼，⽇常维护费⽤低；（4）能适应被输送流体的特性，如腐蚀性、粘性、可燃性等。
2.1.2 流体输送机械的分类按输送流体的种类不同泵（液体）：离⼼泵、往复泵、旋转泵风机（⽓体）：通风机、⿎风机、压缩机，真空泵按作⽤原理不同：离⼼式、往复式、旋转式等本章主要讲解：流体输送机械的基本构造、作⽤原理、性能及根据⼯艺要求选择合适的输送设备。
2.2 离⼼泵离⼼泵是化⼯⽣产中最常⽤的⼀种液体输送机械，它的使⽤约占化⼯⽤泵的80～90％。
2.2.1 离⼼泵的⼯作原理和主要部件基本结构：蜗形泵壳，泵轴（轴封装置），叶轮启动前：将泵壳内灌满被输送的液体（灌泵）。
输送原理：泵轴带动叶轮旋转→液体旋转→离⼼⼒（p,u）→泵壳，A↑u↓p↑→液体以较⾼的压⼒，从压出⼝进⼊压出管，输送到所需的场所。
→中⼼真空→吸液⽓缚现象：启动前未灌泵，空⽓密度很⼩，离⼼⼒也很⼩。
吸⼊⼝处真空不⾜以将液体吸⼊泵内。
虽启动离⼼泵，但不能输送体。
此现象称为“⽓缚”。
说明离⼼泵⽆⾃吸能⼒。
防⽌：灌泵。
⽣产中⼀般把泵放在液⾯以下。
底阀（⽌逆阀），滤⽹是为了防⽌固体物质进⼊泵内。
2.2.2 离⼼泵的主要部件1. 叶轮叶轮是离⼼泵的最重要部件。
其作⽤是将原动机的机械能传给液体，使液体的静压能和动能都有所提⾼。
按结构可分为以下三种：开式叶轮：叶轮两侧都没有盖板，制造简单，效率较低。
它适⽤于输送含杂质较多的液体。
半闭式叶轮：叶轮吸⼊⼝⼀侧没有前盖板，⽽另⼀侧有后盖板，它适⽤于输送含固体颗粒和杂质的液体。
闭式叶轮：闭式叶轮叶⽚两侧都有盖板，这种叶轮效率较⾼，应⽤最⼴。
流体力学(共64张PPT)
1) 柏努利方程式说明理想流体在管内做稳定流动，没有
外功参加时，任意截面上单位质量流体的总机械能即动能、
位能、静压能之和为一常数，用E表示。
即：1kg理想流体在各截面上的总机械能相等，但各种形式的机
械能却不一定相等，可以相互转换。
2) 对于实际流体，在管路内流动时，应满足：上游截面处的总机械能大于下游截面
p g 1z12 u 1 g 2W g ep g 2z22 u g 2 2g hf
JJ
kgm/s2
m N
流体输送机械对每牛顿流体所做的功
令
HeW ge,
Hf ghf
p g 1z12 u 1 g 2H ep g 2z22 ug 2 2 H f
静压头
位压头
动压头 泵的扬程（ 有效压头） 总压头
处的总机械能。
22
3)g式中z各、项 的2u 2物、理 意p 义处于g 某Z 个1 截u 2 1 面2上的p 1流 W 体e本 身g Z 所2具u 有2 22 的 能p 量2 ; hf
We和Σhf： 流体流动过程中所获得或消耗的能量〔能量损失〕;
We：输送设备对单位质量流体所做的有效功;
Ne：单位时间输送设备对流体所做的有效功，即有效功率;
u2 2
u22 2
u12 2
p v p 2 v 2 p 1 v 1
Ug Z 2 u2 pQ eW e
——稳定流动过程的总能量衡算式 18
UgZ 2 u2pQ eW e
2、流动系统的机械能衡算式——柏努利方程
1) 流动系统的机械能衡算式〔消去△U和Qe 〕
UQ'e vv12pdv热力学第一定律
26
五、柏努利方程应用
三种衡算基准
化工原理
百科名片化工原理化学工程学及其进展化学工程学，以化学、物理和数学原理为基础，研究物料在工业规模条件下，它所发生物理或化学点击此处添加图片说明状态变化的工业过程及这类工业过程所用装置的设计和操作的一门技术学科。
化学工程学的进展：三阶段：单元操作：20世纪初期。
单元操作的物理化学原理及定量计算方法，奠定了化学工程做为一门独立工程学科的基础。
“三传一反”概念：20世纪60年代多分支：20世纪60年代末。
形成了单元操作、传递过程、反应工程、化工热力学、化工系统工程、过程动态学及控制等完整体系。
目录英文名称0.1 化学工程学科的进展单元操作图书信息内容简介图书目录绪论第1章流体流动原理及应用第2章传热及传热设备第3章传质原理及应用第4章固体颗粒流体力学基础与机械分离第5章固体干燥第6章其他单元附录化工原理（第三版上册）化工原理（第三版）（下册）内容简介目录一、上册二、下册英文名称0.1 化学工程学科的进展单元操作图书信息图书目录绪论第1章流体流动原理及应用第2章传热及传热设备第3章传质原理及应用第4章固体颗粒流体力学基础与机械分离第5章固体干燥第6章其他单元附录化工原理（第三版上册）化工原理（第三版）（下册）内容简介目录一、上册二、下册展开编辑本段英文名称Chemical Engineering Principles编辑本段0.1 化学工程学科的进展单元操作化工生产是以化学变化或化学处理为主要特征的工业生产过程。
在化学工业中，对原料进行大规模的加工处理，使其不仅在状态与物理性质上发生变化，而且在化学性质生也发生变化，成为合乎要求的产品，这个过程即叫化工生产过程。
以氯碱生产为例说明化工生产过程的基本步骤。
可见，虽然电解反应为核心过程，但大量的物理操作占有很大比重。
另外象传热过程，不仅在制碱中，在制糖、制药、化肥中都需要，在传热过程物料的化学性质不变，遵循热量传递规律，通过热量交换的方式实现，所用设备均为换热器，作用都是提高或降低物料温度，为一普遍采用的操作方式。
化工原理第三版(陈敏恒)上下册课后思考题答案(精心整理版)
化工原理第三版(陈敏恒)上下册课后思考题答案(精心整理版)第一章流体流动1、什么是连续性假定质点的含义是什么有什么条件连续性假设：假定流体是由大量质点组成的，彼此间没有间隙，完全充满所占空间的连续介质。
质点指的是一个含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比分子自由程却要大得多。
2、描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点拉格朗日法描述的是同一质点在不同时刻的状态；欧拉法描述的是空间各点的状态及其与时间的关系。
3、粘性的物理本质是什么为什么温度上升,气体粘度上升,而液体粘度下降粘性的物理本质是分子间的引力和分子的运动与碰撞。
通常气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主，温度上升，热运动加剧，粘度上升。
液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主，温度上升，分子间的引力下降，粘度下降。
4、静压强有什么特性①静止流体中，任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力；②作用于某一点不同方向上的静压强在数值上是相等的；③压强各向传递。
7、为什么高烟囱比低烟囱拔烟效果好由静力学方程可以导出pH(冷-热)g，所以H增加，压差增加，拔风量大。
8、什么叫均匀分布什么叫均匀流段均匀分布指速度分布大小均匀；均匀流段指速度方向平行、无迁移加速度。
9、伯努利方程的应用条件有哪些重力场下、不可压缩、理想流体作定态流动，流体微元与其它微元或环境没有能量交换时，同一流线上的流体间能量的关系。
12、层流与湍流的本质区别是什么区别是否存在流体速度u、压强p的脉动性，即是否存在流体质点的脉动性。
13、雷诺数的物理意义是什么物理意义是它表征了流动流体惯性力与粘性力之比。
14、何谓泊谡叶方程其应用条件有哪些32lu应用条件：不可压缩流体在直圆管中作定态层流流动时的阻力损失计算。
d215、何谓水力光滑管何谓完全湍流粗糙管当壁面凸出物低于层流内层厚度，体现不出粗糙度过对阻力损失的影响时，称为水力光滑管。
答案化工原理(1-5)章复习题
化工原理（1~5章）复习题绪论1、单元操作的定义？答：艺过程中遵循相同的基本原理，只改变物料状态或物理性质，不改变物料化学性质的过程。
2、列举化工生产中常见的单元操作（至少3个），并说明各自的过程原理与目的？答：流体输送：输入机械能将一定量流体由一处送到另一处。
沉降：利用密度差，从气体或液体中分离悬浮的固体颗粒、液滴或气泡。
过滤：根据尺寸不同的截留，从气体或液体中分离悬浮的固体颗粒。
换热：利用温度差输入或移出热量，使物料升温、降温或改变相态。
蒸馏：利用各组分间挥发度不同，使液体或汽液混合物分离。
吸收：利用各组分在溶剂中的溶解度不同，分离气体混合物。
萃取：利用各组分在萃取剂中的溶解度不同，分离液体混合物。
干燥：加热湿固体物料，使之干燥。
3、研究单元操作的基本工具？（不考）答：①物料衡算：质量守恒定律—在一个单元过程中，进入的物料量等于排出的物料量与积累的物料量之和。
②能量衡算：能量守恒定律。
③物系的平衡关系—指物系的传热或传质过程进行的方向和达到的极限。
④过程速率—过程由不平衡状态向平衡状态进行的快慢。
⑤经济核算：化工过程进行的根本依据。
第一章流体流动一、填空及选择题1、某设备的真空表读数为200mmHg，则它的绝对压强为（560 ）mmHg。
当地大气压为101.3×103Pa。
2、孔板流量计均属于（节流）式流量计，是用（压差）来反映流量的。
转子流量计属于（定压）式流量计，是通过（环隙面积的变化）来反映流量的。
3、根据流体力学原理设计的流量（流速）计中，用于测量大直径气体管路上速度分布的是（ C ）；能量损失最大的是（ A ）；对流量变化反映最灵敏的是（ A ）。
A、孔板流量计；B、文丘里流量计；C、测速管；D、转子流量计4、测量管内流体流动参数（如流速、流量、压力等）时，测量点一般应选在管路的（ A ）。
A、稳定段长度之后；B、稳定段长度之前；C、流量调节阀之后；D、流量调节阀之前5、测流体流量时，随着流体流量的增大，转子流量计两端压差值（不变）；孔板流量计两端压差值（增大）。
流体输送机械解析PPT精品课件
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④ 螺杆泵 属容积式转子泵
双螺杆泵
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离心泵、往复泵、转子泵比较
指标
离心泵
往复泵
转子泵
流量调节 出口截流、 旁路、转速、 旁路 转速、叶轮 冲程
有无自吸 一般没有 有
有
启动
关闭调节阀 全开
全开
适用范围 粘度较低的 高压力小流 各种介质 量清洁介质
中压力小流 量尤其是高 粘度
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* 按结构分类 离心式、往复式 * 按出口压力分类
通风机：终压不大于 15 kPa (表压)，压缩比< 1.15 鼓风机：终压 15~300 kPa (表压) ，压缩比< 4 压缩机：终压> 300 kPa (表压) ，压缩比> 4 真空泵：终压接近于0，压缩比由真空度决定。从
设备中抽出气体，使设备中产生负压
回流支路调节流量法
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4、 其它类型的正位移泵
①计量泵 也是往复泵的一种，调节偏心轮的偏心距 可以改变柱塞的冲程，从而控制输液量。可用一台电 机带动几台计量泵，多股进料，按比例输送
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②隔膜泵 是一种往复泵
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③ 齿轮泵 齿轮泵可用于输送粘稠液体以至膏状物
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复习
1、离心泵流量的调节方法 2、离心泵的汽蚀与允许安装高度
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1
六、离心泵的安装、运转、类型与选用
1、安装与运转
（1）安装高度 （2）灌泵 （3）吸入口管径大于排出口管径 （4）止逆阀 （5）关闭出口阀启动
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2
注意：
1、离心泵的安装高度必须低于允许吸上高度， 以免出现气蚀和吸不上液体的现象。因此在管路 布置时应尽可能减小吸人管路的流动阻力。
化工原理公式及各个章节总结汇总
化⼯原理公式及各个章节总结汇总第⼀章流体流动与输送机械1. 流体静⼒学基本⽅程：gh p p ρ+=022. 双液位U 型压差计的指⽰: )21(21ρρ-=-Rg p p )3. 伯努⼒⽅程：ρρ222212112121p u g z p u g z ++=++4. 实际流体机械能衡算⽅程：f W p u g z p u g z ∑+++=++ρρ222212112121+ 5. 雷诺数：µρdu =Re6. 范宁公式：ρρµλfp dlu u d l Wf ?==??=22322 7. 哈根-泊谡叶⽅程：232d lup f µ=8. 局部阻⼒计算：流道突然扩⼤：2211??-=A A ξ流产突然缩⼩：??? ??-=2115.0A A ξ第⼆章⾮均相物系分离1. 恒压过滤⽅程：t KA V V V e 222=+令A V q /=，A Ve q e /=则此⽅程为：kt q q q e =+22第三章传热1. 傅⽴叶定律：n t dAdQ ??λ-=，dxdtQ 21-=λ，或mA b tQ λ?=4. 单层圆筒壁的定态热传导⽅程： )ln1(21221r r t t l Q λπ-=或m A b t t Q λ21-=5. 单层圆筒壁内的温度分布⽅程：C r l Qt +-=ln 2λπ（由公式4推导） 6. 三层圆筒壁定态热传导⽅程：34123212141ln 1ln 1ln 1(2r r r r r r t t l Q λλλπ++-=7. ⽜顿冷却定律：)(t t A Q w -=α，)(T T A Q w -=α8. 努塞尔数λαl Nu =普朗克数λµCp =Pr 格拉晓夫数223µρβtl g Gr ?= 9. 流体在圆形管内做强制对流：10000Re >，1600Pr 6.0<<，50/>d lk Nu Pr Re 023.08.0=，或kCp du d??=λµµρλα8.0023.0，其中当加热时，k=0.4，冷却时k=0.3 10. 热平衡⽅程：)()]([1222211t t c q T T c r q Q p m s p m -=-+=⽆相变时：)()(12222111t t c q T T c q Q p m p m -=-=，若为饱和蒸⽓冷凝：)(12221t t c q r q Q p m m -== 11. 总传热系数：21211111d d d d b K m ?+?+=αλα 12. 考虑热阻的总传热系数⽅程：212121211111d d R R d d d d b K s s m ?++?+?+=αλα 13. 总传热速率⽅程：t KA Q ?=14. 两流体在换热器中逆流不发⽣相变的计算⽅程：p m p m p m c q c q c q KA t T t T 15. 两流体在换热器中并流不发⽣相变的计算⽅程：+=--22111122111ln p m p m p m c q c q c q KA t T t T 16. 两流体在换热器中以饱和蒸⽓加热冷流体的计算⽅程：2221ln p m c q KAt T t T =--第四章蒸发1.蒸发⽔量的计算：110)(Lx x W F Fx =-= 2.⽔的蒸发量：)1(1x x F W -=3. 完成时的溶液浓度：WF F x -=04.单位蒸⽓消耗量：rr D W '=，此时原料液由预热器加热⾄沸点后进料，且不计热损失，r 为加热时的蒸⽓汽化潜热r ’为⼆次蒸⽓的汽化潜热 5.传热⾯积：mt K QA ?=，对加热室作热量衡算，求得Dr h H D Q c =-=)(，1t T t -=?，T 为加热蒸⽓的温度，t 1为操作条件下的溶液沸点。
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汽蚀现象
避免措施：用汽蚀余量对泵的安装高度Hg进行限制。
有效汽蚀余量 指液体经吸入管到达泵吸入口所具有的压头与液体在工作 2
对同一型号泵、同一种液体、同一转速，有
Q1 D1 Q2 D2
D H1 1 H2 D2
2
D N1 1 N2 D2
3
——切割定律表达式
当叶轮直径D 的切割量小于5%时，泵的效率不变
流体输送机械
离心泵的特性曲线
▲液体粘度对特性曲线的影响
离心泵离厂时的特性曲线是用20℃清水测得的。当被输送液体的粘 度及密度与水的相差较大时，必须对特性曲线进行校正。 被输送液体的粘度大于水时，Q↓，H ↓，N ↑，η↓。产生变化的原因为： ●μ↑ ，叶轮内液体流速降低，使Q↓ ●μ↑ ，液体流经泵内时的流动摩擦损失增大，使 H ↓ ●μ↑ ，叶轮前、后盖板与液体之间的摩擦而引起能量损失增大， 使所需要的N ↑，而 Ne Q gH ↓
流体输送机械
其他类型化工用泵
往复泵
往复泵是利用活 塞的往复运动， 将能量传递给液 体，以完成液体 输送任务。适用 于压力高、流量 小、粘度大的液 体输送以及要求 精确计量和流量 随压力变化不大 的情况。
流体输送机械
其他类型化工用泵
往复泵
特点：启动前不用灌泵，能自动吸入液体，即具有自吸能力。 实际操作时泵缸内有液体，不仅可以立即吸、排液体而且可 避免活塞在缸内干摩擦，以减少磨损。 单动泵：活塞往复一次，只吸入和排出液体各一次。 双动泵：活塞往复一次，吸入和排出液体各两次。 三联泵：由三台单动泵并联构成。 往复泵的扬程与流量几乎无关，它的最大允许扬程是由泵的 机械强度、密封性能及电动机功率等决定。 往复泵的流量与泵本身的几何尺寸和泵的转速有关。不论扬 程多大，只要往复一次，就有一定体积的液体排出，所以改 变泵的出口阀门开度不能调节流量。
叶轮
按结构分类
单吸 双吸
泵壳
离心泵的外壳多做成蜗 壳形。蜗壳不仅能收集 和导出液体，同时又是 能量转换装臵。泵壳与 轴要密封好，以免液体 漏出泵外，或外界空气 漏进泵内。
流体输送机械
离心泵的特性曲线
离心泵的主要性能参数
流量Q
（m3⋅s− 1）：指单位时间内泵所输送的液体体积。
扬程H （ m液柱、J⋅N−1 ）：指单位重量液体流经泵所获得的能量。
第二部分 流体输送机械
化工单元操作 教学课件
第一节
概述
在化工生产中，常需将流体由低处输送至高处，或从低压送到 高压，或沿管道送至较远处。为达到此目的，必须对流体加入 外功，以克服流体阻力及补充输送流体时所不足的能量。为流 体提供能量的机械称为流体输送机械
用于输送液 体的机械
p p u 温度下的饱和蒸气压头的差值，即： ha ( 1 1 ) V
g
2g
g
必需汽蚀余量 指液体从泵入口流到叶轮内最低压力点处的全部压头损失 hr 允许汽蚀余量 为了保证泵的安全操作，不发生汽蚀，在必需汽蚀余量 Δhr
上加一安全裕量0.3m，即为允许汽蚀余量Δh
操作中要求：Δha ≥Δh 。
离心式 往复式
泵
用于输送气 体的机械 风机及 压缩机 根据输 根据工 送流体 作原理 的状态 的不同
旋转式
流体动力 作用式
流体输送机械
第二节 离心泵
优点：结构简单、流量大而且均匀、 操作方便
应用：广泛应用于化工生产中，约 占化工用泵的80%~90%。
其主要部件为旋转的叶轮和 固定的泵壳。具有弯曲叶片 的叶轮安装在泵壳内，并且 叶轮紧固于泵轴上，位于泵 壳中央的吸入口与吸入管路 连接，泵壳侧旁的排出口与 排出管路连接，排出管路 上装有调节阀。
管路特性曲线
工作点
离心泵特性曲线与管路特性曲线交点处 的流量与压头，此点处的流量与压头既 是管路系统所要求的，又是离心泵所能 提供的。
泵特性曲线
流量调节
流量调节实质是改变离心泵的特性曲线或管路特性 曲线，从而改变泵的工作点。
◆改变管路特性曲线：在排出管线上装适当的调节阀。
H z l le 2 p 8 2 ( )Q g g d5
H g max p0 pV h H f g g
为了保证泵的安全操作，不发生汽蚀，泵的实 际安装高度必须满足：Hg ≤Hgmax 。
流体输送机械
离心泵的类型与选用
离心泵的类型
按所输送液体的性质可分为： 清水泵、耐腐蚀泵、油泵、杂质泵。 按叶轮的吸入方式可分为： 单吸泵、双吸泵。 按叶轮的数目可分为： 单级泵、多级泵。
轴功率N
有效功率Ne 效率η
泵轴所需的功率，就是电动机传给泵轴的功率。 指单位时间内液体从泵中叶轮获得的有效能量。Ne＝ QρgH 效率值反映出泵工作时机械能损失的相对大小，一般约为 0.6~0.85，大型泵可达0.90。 Ne N 泵内造成功率损失的原因有：
◆水力损失流体流动摩擦损失 ◆流量损失泵内有部分高压液体漏到低压区（又称容积损失） ◆机械损失泵轴与轴承间的摩擦，泵轴密封处的摩擦等造成功率损失
当泵内的液体自叶轮中心甩向外周时，便在叶轮中心处形成了低压 区。由于贮槽液面上方的压强大于泵吸入口处的压强，在该压强差 的作用下，液体便经底阀、吸入管被连续吸入泵内，填补了液体排 出后的空间。只要叶轮不断地旋转，液体就不停地被吸入与排出。 流体输送机械
离心泵的工作原理
气缚现象
如果离心泵在启动前未充满液体，则泵壳内存在空气。由于空 气密度很小，所产生的离心力也很小。此时，在吸入口处所形 成的真空不足以将液体吸入泵内。虽启动离心泵，但不能输送 液体，这种现象称为气缚现象
泵吸入口 直径，mm 泵排出口 直径，mm
清水泵
一般用于工业生产、城市给排水和农业排灌。 IS 型单级单吸式离心泵 S 型单级双吸式离心泵 D、DG 型多级离心泵
流量范围： 6.3 ~ 400m 3⋅h−1 ，扬程范围： 5 ~125m。IS50-32-250 适用于液体流量要求较 大，而扬程不高； 泵叶轮直 径，mm
改变局部阻力当量长度
◆改变泵的特性曲线：改变离心泵的转速或改变叶轮外径。
流体输送机械
流量调节
具体调节方式：
改变阀门开度 关小或开大阀门会改变管路阻力，从而改变管路特性曲线。 特点：调节简便灵活，在工业生产中广泛应用；但不太经 济。一般只在较小流量的离心泵管路系统中采用。
H
B A C QC QA QB Q
流体输送机械
离心泵的工作点与流量调节
管路特性曲线
在如图所示的管路中，被输送的液体要求离心泵 供给的压头H 可由柏努利方程求得， 即： p u 2 H z H f 定值，与Q无关，设为A g 2g
近似为0
Q
而
l le u 2 H f ( d ) 2 g
流体输送机械
离心泵的汽蚀现象与安装高度
汽蚀现象
液体汽化，汽泡产生和破裂的过程中所引起的剥蚀现象。
产生：对离心泵的吸液管路，以贮液槽的液面为基准面，列出 p u H H 槽液面0-0 与泵入口1-1 截面间的柏努利方程，pg g 2g
1 0 2 1 g
ห้องสมุดไป่ตู้
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当贮液槽的液面上方 p0一定时，若泵的安装高度Hg越高，或吸 液管路内液体流速 u1与压头损失∑Hf越大，则 p1就越小。但叶 轮入口最低压力点处的压力不允许低于该处温度下的液体饱和 蒸气压 pV ，即p1 > pV ，以便推动液体进入叶轮。如果 p1 = pV ， 液体将有部分汽化，溶解于液体的气体解吸出来，则产生大量 小汽泡，小汽泡随液体流到叶轮内压力高于 pV区域时便会突 然破裂，其中的蒸气会迅速凝结，周围的液体将以高速冲向刚 消失的汽泡中心，造成很高的局部冲击压力，冲击叶轮，发生 噪音，引起震动，金属表面因受到压力大，频率高的冲击而剥 蚀，使叶轮表面呈现海绵状、鱼鳞状破坏。
所以，开泵前必须要先灌泵！
为了防止气缚现象在吸入管底部安装带吸滤网的底阀，底阀为止逆 阀，为便于使泵内充满液体 。滤网是为了防止固体物质进入泵内， 损坏叶轮的叶片或妨碍泵的正常操作。
如果吸入口臵于吸入液面之下，液体可借位差自动进入 泵内，则毋须人工灌泵。
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离心泵的主要性能参数
离心泵的主要部件:叶轮和泵壳。
通常H 随Q 的增大而减小。 当Q=0 时，N 最小。因此启动 N 随Q 的增大而增大。
离心泵时应关闭出口阀，使电动 机的启动电流减至最小。
n 2900 rp min
H
N
开始η随Q 的增大而增大，达到最大值后， 又随Q的增大而下降。曲线上最高效率 点即为泵的设计工作点，在该点所对应 的扬程和流量下操作最为经济。
N N
▲液体密度对特性曲线的影响
流量Q 等于叶轮周边出口截面积与液体在周边处的径向速度之乘积， 这些因素不受密度ρ的影响，故对同一种液体，密度ρ变化，流量Q p p 因为 H 2 g 1 而(p2−p1)与 不会改变，扬程H 与密度ρ也无关。 ρ成正比，故H 与ρ无关。但轴功率 N Q gH ，ρ↑⇒N↑ 。
适用于扬程要求高
ISR 型单级单吸式离心泵 适用于输送温度低于150℃的热水。
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离心泵的类型与选用
耐腐蚀泵
输送酸、碱、盐等腐蚀性液体 F 型单级单吸式离心泵 IH 型单级单吸式耐腐蚀离心泵 CZ 流程泵
油泵
密封要求高，以免易燃液体泄漏。 Y 型离心油泵 SJA 型单级单吸悬臂式离心流程泵
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