《泵与压缩机》课件
四、离心泵的主要工作参数
2. 扬程 H
利用泵进出口参数计算：（ 下标 S 、 D ）
pD?pS
H=
c D2 ? c S 2
+ g Z SD +
2
J/kg
pD?pS
c D2 ? c S 2
H=
+ Z SD +
ρg
2g
m
式中 Z SD —— 泵进口到出口垂直距离
（ 1-2 ）
扬程 H 与压差 ? p 关系 ? p ＝ρＨ Pa （ H 单位 J/kg ） ? p ＝ρ g Pa （ H 单位 m ）
H =
=
+
+
g
2g
2g
2g
J/kg （ 1-7, 9）
m （ 1-7, 9 ）
前为理论表达式，后为实用表达式
无预旋（ 轴向吸入室液流进入流道无预旋 ， c 1 u
＝0） 简化公式
H =或H Fra bibliotek=1 （ 1-7 b ,
g
c）
二、离心泵的基本方程式
（ 欧拉方程 ）说明： 1. 适用叶轮式输送机械（ 离心、轴流压缩机，泵 ）
油气储运工程专业
泵与压缩机
浙江海洋学院石化与能源学院
石油储运工程系
2014.11
课程简介
课程目标： 油气储运工程专业技术基础课 培养对泵和压缩机合理选型、使用维护、调节控制 和技术改造的工程应用能力
预修课程： 工程力学、工程流体力学、工程热力学
基本要求： 1. 了解泵与压缩机的典型结构和技术特点 2. 掌握泵与压缩机的工作原理和基本方程 3. 熟悉泵与压缩机的性能特点和性能参数 4. 熟悉泵与压缩机的工程应用技术（ 调节和选型 ）
四、离心泵的主要工作参数
3. 转速 n
泵轴单位时间内旋转的次数， r/min （ rpm 或 r/s ）（ 另有比转速 n s 参数 ）
4. 功率 N （ 轴功率 ）
单位时间内做功， kW
有效功率
ρHQ
Ne =
kW
5. 效率 η
1000
（ 1-4 ）
有效功率 Ne 与轴功率 N 之比，％
= Ne × 100 ％
型式 出口角 （ 能量头 ） 比例
pB?pA
c B2 ? c A 2
H=
+(HB?HA)+
+∑hj
ρg
2g
m
式中 p A 、 p B —— 吸、排液罐液面压力， Pa H A 、 H B —— 吸、排液罐液面高度， mc A 、 c B —— 吸、排液罐液面流体平均流速， m/s Σ h f —— 吸、排管路总流动阻力损失， J/kg 或 m
（角出口叶片角 ）β 2A ，（∠ 出口叶片切线 ， - u 2 反向 ） 与流动和介质无关（ 理想状况 β 2 ＝β
后弯2叶A片）型 β 2A ＜ 90 ? （ 常 用前弯）叶片型 β 2A ＞ 90 ? 径向叶片型 β 2A ＝ 90 ?
其他参数： D —— 叶轮直径， m b —— 叶轮轴面流道宽度， m z —— 叶片数目
第二节 离心泵的基本方程式
要求 了解离心泵叶轮中液体流动的速度三角形 掌握离心泵的基本方程式
内容 一、液体在叶轮中的流动 —— 速度三角形 二、离心泵的基本方程式
一、液体在叶轮中的流动 —— 速度三角形
w
ω (a) 相对运动
u
ω
w
c
u
ω
(b) 圆周运动
(c) 绝对运动
一、液体在叶轮中的流动 —— 速度三角形
流体机械：对流体介质（ 液、气及散状固体 ） 传递能量（ 输入或输出能量 ）机械
用途：通用机械设备 矿山、冶金、石化、机械、国防、交通、农业
其中： 泵 ：输送液体介质并提高其能头 压缩机：输送气体介质并提高其能头
泵与压缩机：连接管道与储罐的输送动力 长输油气管线的输送机械 动力仪表控制循环的动力机械
参考教材
课程教学内容
课程内容
第一章
离心泵
第二章 离心压缩机
第三章
往复活塞式 压缩机
第四章 其它型式的泵
教学内容
结构
流体机械 结构型式
原理
流体力学 工程热力学
性能
能量转换 质量守恒
应用
调节控制 选型操作
引言
油气储运工程： 储存和运输石油（ 液体介质 ）或天然气（ 气体介质 ） 储运设备：管输机械即流体机械
叶轮透平机械理论基础，适用压缩机、泵、汽轮机等
速度三角形： 叶轮中任一液体质点的三个速度矢量组成的封闭三角形
相对速度 w 、圆周速度 u 和绝对速度 c
下标： 1 — 叶轮进口截面； 2 — 叶轮出口截
面 A — 叶片；
T — 理论参数
∞ — 叶片无限多（薄，不占体积）
速度参数：
绝对速度（ 气流速度 ） c 、 c 2 、 c 1 相对速度（ 流动速度 ） w 、 w 2 、 w 1 牵连速度（ 圆周速度 ） u 、 u 2 、 u 1
液流角度： α —— 绝对速度 c 与圆周速度 u 夹 角α 1 （∠ c 1 ， u 1 ）；α 2 β（—∠—c相2对，速度u 2w）与
圆周速度反向 - u 夹角 β 1 （∠ w 1 ， - u 1 ）；β 2
一、液体在叶轮中的流动 —— 速度三角形
结构角度： 叶片角β A —— 叶片切线与圆周速度反向 - u 间夹
u ＝π D n （ 转速 ）
一、液体在叶轮中的流动 —— 速度三角形
图 1-8 速度三角形
一、液体在叶轮中的流动 —— 速度三角形
分速度：绝对速度 c 两个分量 径向分速度 c r 、 c 2 r 、 c 1 r ， c 径向分量，圆 周速度流量u（垂直流速 ）有关 周向分速度 c u 、 c 2 u 、 c 1 u ， c 周向分量，圆 周速能度量u（平行扬程 ）有关
m=ρQ
式中 ρ —— 流体密度， kg/m 3
四、离心泵的主要工作参数
2. 扬程 H
单位质量流体由泵获得能量增值， J/kg 或 m 即 (kg-m)/kg
利用管路进出口参数计算：（ 下标 A 、 B ）
pB?pA
H=
c B2 ? c A 2
+g(HB?HA)+
+∑hj
2
J/kg （ 1-1 ）
β 2 A ↑， H T ∞ ↑，但静扬程 H pol ↓，动扬 程β 2H Ady↓n ，↑ H T ∞ ↓，但静扬程 H dyn ↑，动 扬程 H pol ↓ 理论 H T ∞ — Q T 关系为线性 关系 β 2 A ＞ 90o 时 H T ∞ — Q T 为 上β升2直A线＝ 90o 时 H T ∞ — Q T 为 水β平2直A线＜ 90o 时 H T ∞ — Q T 为 下降直线
Z 1 、 Z 2 —— 叶片进、出口位高， m
一、泵使液体获得能头的分析
理论扬程 H T ∞ （ 单位质量液体从叶轮中获得的能
量）
2? ? 2 ? 2
H =
+
+
2
2
2
J/kg
H T ∞ 两种形式：
（ 压力能 ）静扬程
2? ?
2
= H pol
+
2
2
2 ?
第二节 离心泵的基本方程式
小结
◆ 叶轮中流体绝对速度 c 、相对速度 w 和圆周速度 u
三个速度矢量组成速度三角形
◆ 速度三角形中绝对速度径向分速度 c r 和周向分速度 c u
是与流量和扬程有关的重要参数 ◆ 离心泵的基本方程式为欧拉方程，即理论扬程方程式
第三节 液体所获能头的分析
要求 了解液体从叶轮获得能头的状况 了解叶轮叶片型式对能头的影响
二、叶轮叶片型式对能头的影响
( a) 后弯型叶片
( b) 径向叶片
( c) 前弯型叶片
二、叶轮叶片型式对能头的影响
出口叶片角β 2 A 有一定范 围
图 1-14 各种β 2A 时的出口速度三角形
二、叶轮叶片型式对能头的影响
后弯叶片型
H
常用 β A 2
15o ～ 40o
前弯叶片型
HT∞
H dyn ρT∞
也适用叶轮式原动机械（ 汽轮机、燃气轮机，符号改变 ） 2. 适用任何流体（ 气 、 液 ），与介质（ 密度 ρ、 温度 t ）（无输关水、输气能头相同，但出口压力不同 ） 3. 物理意义（ 3 部分能量 ）：
离心力做功转静压能 ＋ w 减速转静压能 ＋ 动能增量 4. 增加理论能头措施：
H T ∞ ↑ ：叶轮直径 D 2 ↑， 转速 n ↑， → 圆周 5. （速度流体u 进2 入↑ ）无预旋 c 1 u ＝ 0 ；忽略 u 1c1u∞项
二、离心泵的工作原理
灌泵（ 叶轮存液 ）→ 叶轮旋转 →
液体离心甩出 叶轮中心真空→ 液体吸入补充→ 循环输送液体
三、离心泵的分类
1．吸入方式： 单吸式、双吸式泵
2．叶轮级数： 单级（ 悬臂、双吸、通轴 ） 多级（ 分段、蜗壳、径向剖分、筒形 ）
3．壳体剖分： （ 水平 ）中开式、（ 多级 ）分段
第一节 离心泵的工作原理及分类
要求 了解离心泵的基本构成和分类 掌握离心泵的工作原理 掌握离心泵的主要工作参数
内容 一、离心泵的基本构成 二、离心泵的工作原理 三、离心泵的分类 四、离心泵的主要工作参数
一、离心泵的基本构成
叶轮
泵体 ( 蜗壳 )
吸入室
口环 ( 叶轮前密封 )
密封部件 ( 叶轮后密封 )
泵与压缩机分类
分类
工作机（ 泵与压缩机 ）
原动机
速度式
叶片式 离心（ 泵、压缩机、风机 ） 汽轮机、燃气轮机
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泵与压缩机-离心泵6-9 PPT课件
对应点的Fr准数相等，它们在重力上是动力相 似的。
2.在流动中起主要作用的力是粘滞力
若流体在原型机与模型机流动相似，则对 应点的Re准数相等，它们在粘滞力上是动力相 似的。
3.流动中起主要作用的力是压力
若流体在原型机与模型机中流动相似，则 对应点的Eu相同，它们在压力上是动力相似的。
4.考虑流体的弹性力对流体流动的影响时，动 力相似还应满足马赫相似准数Ma对应相等， 即 c c 不变量 M（a为音速）
2wz y2
2wz z2
2）. 写出相似常数表达式
设两个彼此相似的体系，用“ ”表示
体系1，用“ ”表示体系2，则可写出：
x x
y y
z z
L
p p
p
wx wx
wy wy
wz wz
a
a a
t2
L t2
L t 2 t
L t2
由此可见，要保证流动过程的运动相似，必须在 几何相似和时间相似的前提下，保证速度相似和 加速度相似。
4).动力学相似
动力相似是指力场相似，即两机中的各点 处对应时刻的同名作用力（广义力）的方向一 致，大小互成比例。即有：
a a
若流体在两机中流动相似，对应点的马赫数相 等，它们在弹性力上是动力相似的。
相似准则Re 、 Eu 、Fr表征流体在相似流 动时粘滞力、压力、重力和惯性力之间的相互 关系。在定常流动中，这四种力是相互平衡的， 当其中三种力决定后，另一种力必然被决定。 在确定的流动系统中，这些参数具有完全确定 的值，且力的大小和方向通常也是可确定的。 因此，粘滞力、重力和惯性力是起决定作用的 力，而压力不受流体物理性质的制约，通常是 随其它各力的大小被决定的。因此有：
2.在流动中起主要作用的力是粘滞力
若流体在原型机与模型机流动相似，则对 应点的Re准数相等，它们在粘滞力上是动力相 似的。
3.流动中起主要作用的力是压力
若流体在原型机与模型机中流动相似，则 对应点的Eu相同，它们在压力上是动力相似的。
4.考虑流体的弹性力对流体流动的影响时，动 力相似还应满足马赫相似准数Ma对应相等， 即 c c 不变量 M（a为音速）
2wz y2
2wz z2
2）. 写出相似常数表达式
设两个彼此相似的体系，用“ ”表示
体系1，用“ ”表示体系2，则可写出：
x x
y y
z z
L
p p
p
wx wx
wy wy
wz wz
a
a a
t2
L t2
L t 2 t
L t2
由此可见，要保证流动过程的运动相似，必须在 几何相似和时间相似的前提下，保证速度相似和 加速度相似。
4).动力学相似
动力相似是指力场相似，即两机中的各点 处对应时刻的同名作用力（广义力）的方向一 致，大小互成比例。即有：
a a
若流体在两机中流动相似，对应点的马赫数相 等，它们在弹性力上是动力相似的。
相似准则Re 、 Eu 、Fr表征流体在相似流 动时粘滞力、压力、重力和惯性力之间的相互 关系。在定常流动中，这四种力是相互平衡的， 当其中三种力决定后，另一种力必然被决定。 在确定的流动系统中，这些参数具有完全确定 的值，且力的大小和方向通常也是可确定的。 因此，粘滞力、重力和惯性力是起决定作用的 力，而压力不受流体物理性质的制约，通常是 随其它各力的大小被决定的。因此有：
泵与压缩机-往复式压缩机
活塞处于最左端位置时，进气阀和排气阀 处于关闭状态。当活塞从最左端向右运动时， 活塞右则的工作容积变大，气体膨胀，压强逐 步减小。在进气阀和排气阀仍处于关闭状态时， 气体膨胀，压强减小，此过程称为膨胀过程。
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27
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28
当活塞继续右移，工作容积继续增大， 气体压强继续下降直到略低于吸气管内气体压 力时，进气阀被顶开，进气管里的气体便通过 进气阀不断地被吸入进入工作容积，直到活塞 到达最右端为止，该过程称为吸入过程。在吸 入过程中排气阀仍处于关闭。
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11
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12
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13
3).十字头
十字头是连接活塞杆与连杆的零件，它具 有导向作用。十字头与连杆的连接由十字头销 来完成。十字头与活塞杆的连接型式分为螺纹 连接、联接器连接、法兰连接等。
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14
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15
2.工作机构
主要由气缸、活塞、气阀等组成。工作机 构的作用是实现压缩机将机械能转变为气体压 能。
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22
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23
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24
3.辅助系统 包括润滑系统、冷却系统及调节系统。
4.机身 用来支承和安装整个运动机构和工作机构，
又兼作润滑油箱用。
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25
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26
§3.1.2 工作过程和工作原理
1.工作过程
以单缸单作用压缩机为例，说明其工作过 程。
打开。
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33
2.工作原理
由工作过程可见，往复活塞式压缩机的工 作原理是：由于活塞在气缸内的来回运动与气 阀相应的开闭动作相配合，使缸内气体依次实 现膨胀、吸气、压缩、排气四个过程，不断循 环，将低压气体升压而源源输出。
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当活塞继续右移，工作容积继续增大， 气体压强继续下降直到略低于吸气管内气体压 力时，进气阀被顶开，进气管里的气体便通过 进气阀不断地被吸入进入工作容积，直到活塞 到达最右端为止，该过程称为吸入过程。在吸 入过程中排气阀仍处于关闭。
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3).十字头
十字头是连接活塞杆与连杆的零件，它具 有导向作用。十字头与连杆的连接由十字头销 来完成。十字头与活塞杆的连接型式分为螺纹 连接、联接器连接、法兰连接等。
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2.工作机构
主要由气缸、活塞、气阀等组成。工作机 构的作用是实现压缩机将机械能转变为气体压 能。
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24
3.辅助系统 包括润滑系统、冷却系统及调节系统。
4.机身 用来支承和安装整个运动机构和工作机构，
又兼作润滑油箱用。
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25
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26
§3.1.2 工作过程和工作原理
1.工作过程
以单缸单作用压缩机为例，说明其工作过 程。
打开。
整理PPT课件
33
2.工作原理
由工作过程可见，往复活塞式压缩机的工 作原理是：由于活塞在气缸内的来回运动与气 阀相应的开闭动作相配合，使缸内气体依次实 现膨胀、吸气、压缩、排气四个过程，不断循 环，将低压气体升压而源源输出。
《泵与压缩机》课件
举例说明水泵在城市供水、农 田灌溉等方面的重要作用。
5.2 空压机的应用
探索空压机在工业制造、机械 加工等领域中的广泛应用。
5.3 真空泵的应用
介绍真空泵在光学仪器、化学 实验等领域的实际应用情况。
六、结论
6.1 泵和压缩机的重要性
强调泵和压缩机在各个行业中的重要作用，对社会经济发展的贡献。
6.2 未来发展趋势
1.3 泵和压缩机的基 本原理
解析泵和压缩机的基本工 作原理，包括转子、蜗壳、 驱动装置等组成结构。
二、泵的工作原理
2.1 泵的定义和分类
详细描述泵的定义和常见分类， 如离心泵、容积泵等。
2.2 泵的工作原理和组成 结构
探索泵的工作原理，包括吸入 液体、离心力推动、压力传递 等过程，并研究不同泵的内部 结构。
3
3.3 压缩机的应用场景
探寻压缩机在不同领域的广泛应用，如制冷、空调、石油化工等。
四、泵与压缩机的比较
1 4.1 泵与压缩机的区别
对比泵和压缩机的不同之处，如工作原理、功能、使用场景等。
2 4.2 泵与压缩机的共同点
分析泵和压缩机之间的相似之处，如物质输送、能量传递等。
五、实例应用
5.1 水泵的Biblioteka 用《泵与压缩机》PPT课件
通过本课件，我们将深入探讨泵和压缩机，了解它们的分类、工作原理以及 应用场景。加深对泵与压缩机的理解，拓宽知识面。让我们开始吧！
一、介绍
1.1 什么是泵和压缩机
探索泵和压缩机的定义和 作用，了解它们在各行各 业中的重要性。
1.2 泵和压缩机的分类
介绍泵和压缩机的不同类 型和用途，包括离心泵、 容积泵、离子泵、离心压 缩机、螺杆压缩机等。
2.3 泵的应用场景
5.2 空压机的应用
探索空压机在工业制造、机械 加工等领域中的广泛应用。
5.3 真空泵的应用
介绍真空泵在光学仪器、化学 实验等领域的实际应用情况。
六、结论
6.1 泵和压缩机的重要性
强调泵和压缩机在各个行业中的重要作用，对社会经济发展的贡献。
6.2 未来发展趋势
1.3 泵和压缩机的基 本原理
解析泵和压缩机的基本工 作原理，包括转子、蜗壳、 驱动装置等组成结构。
二、泵的工作原理
2.1 泵的定义和分类
详细描述泵的定义和常见分类， 如离心泵、容积泵等。
2.2 泵的工作原理和组成 结构
探索泵的工作原理，包括吸入 液体、离心力推动、压力传递 等过程，并研究不同泵的内部 结构。
3
3.3 压缩机的应用场景
探寻压缩机在不同领域的广泛应用，如制冷、空调、石油化工等。
四、泵与压缩机的比较
1 4.1 泵与压缩机的区别
对比泵和压缩机的不同之处，如工作原理、功能、使用场景等。
2 4.2 泵与压缩机的共同点
分析泵和压缩机之间的相似之处，如物质输送、能量传递等。
五、实例应用
5.1 水泵的Biblioteka 用《泵与压缩机》PPT课件
通过本课件，我们将深入探讨泵和压缩机，了解它们的分类、工作原理以及 应用场景。加深对泵与压缩机的理解，拓宽知识面。让我们开始吧！
一、介绍
1.1 什么是泵和压缩机
探索泵和压缩机的定义和 作用，了解它们在各行各 业中的重要性。
1.2 泵和压缩机的分类
介绍泵和压缩机的不同类 型和用途，包括离心泵、 容积泵、离子泵、离心压 缩机、螺杆压缩机等。
2.3 泵的应用场景
第一章泵与压缩机概述精品PPT课件
1.0MPa
3kw
排气温度 2000C
全机质量 132kg
出厂编号: 2
出厂日期: 2002年6月22 日
出厂日期: 2003年8离心泵铭牌 2021月/2/512日
沈阳水泵厂
青厂岛城阳压三缩机阳铭空牌压机
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❖ 三、主要性能参数
❖ 泵和压缩机铭牌中标注的流量（排气量）、 扬程（额定压力）、功率、效率、转速等都 是其主要性能参数，是泵与压缩机选择时的 主要依据。
2021/2/5
35
❖ 在实际应用中，经常遇到体积流量与质量流 量的换算，其换算关系为：
m Q
❖ 其中为流体的密度，单位为kg/m3。
2021/2/5
36
❖ ２、能头
❖ 能头是指单位质量流体通过泵或压缩机 获得的有效能量值。其单位为J/kg（焦耳每 千克）。在泵中能头一般称为扬程，在压缩 机中能头一般称为压头或风头。
活塞式 隔膜式
齿轮式 螺杆式 滑片式
12
❖ 速度式泵与压缩机的工作原理都是通过一定 的途径，先使被输送介质获得一定的速度， 再通过一定的结构形式，将动能转换为势能， 使被输送介质压力升高。常见的速度式泵与 压缩机有离心式、混流式、轴流式、旋涡式、 喷射式等。
❖ 容积式泵与压缩机的工作原理是通过工作 容积的周期性变化，使流体获得一定的动能 或势能。常见的容积式泵与压缩机有活塞式、 隔膜式、齿轮式、螺杆式、滑片式等。
9
❖泵是给液 体提供能 量，使其 运动速度 加快或所 处位置升 高的流体 机械。
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❖压缩机是 给气体提 供能量， 使其运动 速度加快 或所处位 置升高的 流体机械。
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泵与压缩机
第一章 离心泵1离心泵的基本构成和工作原理。
基本构成工作部件：流体做功——叶轮、（诱导轮） 过流部件：导流转能——吸入室、蜗壳、（导叶）密封部件：防止泄漏——口环（叶轮前泄漏），轴封（叶轮后轴端泄漏）[填料、机械密封] 其他部件：传动支承——轴（传动）、轴承、平衡盘[鼓]（轴向力）、泵体等 工作原理在液体被甩向叶轮出口的同时，叶轮入口中心处就形成了低压，在吸液罐和叶轮中心处的液体之间就产生了压差，吸液罐中的液体在这个压差作用下，便不断地经吸入管路及泵的吸入室进入叶轮中。
这样，叶轮在旋转过程中，一面不断地吸入液体，一面又不断地给吸入的液体以一定的能头，将液体排出。
离心泵便如此连续不断地工作。
2离心泵的主要工作参数（扬程）。
离心泵的主要工作参数包括：流量、扬程、功率、效率、转速和汽蚀余量等。
(1)流量流量是指泵在单位时间内输送的液体量，通常用体积流量Q 表示，通用的单位是m 3/h 、m 3/s 或L/s 。
也可用质量流量m 表示，其单位为kg/h 或kg/s 。
质量流虽m 与体积流量Q 之间的关系为：m=ρQ(2)扬程泵的扬程是指每公斤液体从泵进口(泵进口法兰)到泵出口(泵出口法兰)的能头增值，也就是单位质量液体通过泵以后获得的有效能头，即泵的总扬程，常用符号H 表示，单位为J/kg 。
单位质量流体由泵获得能量增值，利用管路进出口计算：f h c cg H ∑+-+H +H +P -P =AB A B AB 2)(22ρJ/kgf h gc c gH ∑+-+H +H +P -P =AB A B AB 2)(22ρ m式中 P A 、P B ——分别为吸液罐和排液罐液面上的压力，Pa ；ρ——被送液体的密度，kg/m 3，这里假设ρA ＝ρB ＝ρ=const ；H A 、H B ——分别为吸液罐和排液罐液面至泵中心轴线的垂直高度，m ；c A 、c B ——分别为吸液罐和排液罐液面的液体平均流速，m/s ；∑h f ——吸入与排出管内总流动阻力损失，J/kg ，但不计液体流经泵的阻力损失。
泵与压缩机01
预修课程： 工程力学、工程流体力学、工程热力学
油气储运工程--- Oil & gas storage and transportation engineering ——张艳丽
4
泵与压缩机
基本要求： 1. 了解泵与压缩机的典型结构和技术特点 2. 掌握泵与压缩机的工作原理和基本方程 3. 熟悉泵与压缩机的性能特点和性能参数 4. 熟悉泵与压缩机的工程应用技术（调节和选型）
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泵与压缩机 射流泵，又称引射器。射流泵由一个收缩的喷管和另一个具 有细径的收缩扩散管及真空室所组成。自喷管射出的液流经 收缩扩散管的细径处，流速急剧增大，结果使该处的压力小 于大气压力而造成真空。如果在该处连一管道通至有液体的 容器，则液体就能被吸入泵内，与射流液体一起流出。
油气储运工程--- Oil & gas storage and transportation engineering ——张艳丽
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泵与压缩机
二、离心泵的工作原理
灌泵（叶轮存液）→叶轮旋转→液体离心甩出→叶轮 中心真空→液体吸入补充→循环输送液体
叶轮在旋转过程中，一面不断地吸入液体，一面又不断地绐吸 入的液体以一定的能量，将液体排出。离心泵便如此连续不断 地工作。 当用一个离心叶轮不能使液体获得满足工艺需要的能头时，可 用多个叶轮串联（或并联）起来对液体做功。
油气储运工程--- Oil & gas storage and transportation engineering ——张艳丽
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泵与压缩机
§ 1.1
离心泵的工作原理及分类
要求 了解离心泵的基本构成和分类 掌握离心泵的工作原理 掌握离心泵的主要工作参数 内容 一、离心泵的基本构成 二、离心泵的工作原理 三、离心泵的简单分类 四、离心泵的主要工作参数
泵和压缩机课件：1_1 离心泵的基本结构和工作原理
5
1.1㈣离心泵的主要工作参数
① 流量 Q ② 扬程 H ③ 转速 n ④ 功率 N
⑤ 效率η
⑥ 其他（Δhr、Hs、ns）
＠CUPC 2020/8/28
6
1.1 ㈣离心泵的主要工作参数
扬程的工程计算：两种情形
⑴ 在已知管路中输送一定的流量时，计算泵所需要的扬程。
泵给出的扬程（能头）H = 输送液体消耗的能头。
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离心泵
1. 1 离心泵的基本结构和工作原理 1. 2 离心泵的基本方程式 1. 3 液体获得能头分析 1. 4 离心泵的汽蚀 1. 5 离心泵的性能曲线 1. 6 离心泵的相似原理及其应用 1. 7 输送粘液时离心泵性能曲线的换算 1. 8 离心泵的装置特性与工况调节 1. 9 离心泵的系列及选用 1.10 离心泵的主要零部件 1.11 离心泵的节能
并
Mo
dLo dt
QT c2r2 cos2 c1r1 cos1
HT
QT
QT c2r2 cos2 c1r1 cos1
HT r2 c2 cos2 r1 c1 cos
u r,
HT u2c2u u1c1u
HT
1 g
u2c2u u1c1u
J/kg m液柱
(1-7) (1-7a)
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1. 按液体吸入叶轮方式
⑴ 单吸式泵 ⑵ 双吸式泵
2. 按叶轮级数
⑴ 单级泵：只有一个叶轮 ⑵ 多级泵：一轴上串有两个以上的叶轮
3. 按壳体剖分方式
⑴ 中开式泵：通过轴水平线水平分开（图1-3，p5），多为蜗壳 。 ⑵ 分段式泵：垂直于轴平面分开（图1-4，p6），导叶式。
泵与压缩机-往复式压缩机ppt课件
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理想气体状态方程式：
p1V1 mR1T
将上列各式中plVl用mRT1代入，则可以看出W与 T1成正比，也与R成正比。说明初温较低的气 体压缩功耗较省，压缩同样质量的气体时，密 度小的气体功耗大，因气体常数R与分子量M成 反比。
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二、实际工作循环
理论循环在实际压缩机中是不可能实现的。 实际压缩机中，为避免活塞与缸盖相撞以及气 阀结构、气阀安装的需要，在气缸端部都留有 一定的空隙，称为余隙容积。此外在压缩机吸、 排气过程中有阻力损失。缸内气体与外界有热 交换。这些因素都使实际工况要比理论工况复 杂。
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第二个方框：表示机器特征代号，用拼音字母表 示，W表示无油润滑， WJ表示无基础，D表 示低噪声罩式， B表示直联便携式，F表示风 冷，Y表示移动式；
第三个方框：表示额定排气量（ m3/min）；
第四个方框：表示额定排气压力（ 105Pa）；
第五个方框：表示差异，用字母或数字表示。
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吸、排气过程是气体的流动过程，缸内的 气量是改变的。压缩过程是一定量气体的热力 过程，压缩线的曲率取决于过程指数m。当压 缩过程冷却完全，即进行等温压缩时，m=1； 当压缩过程与外界无热交换时,为绝热压缩， m=k；当压缩过程中与外界有部分热交换时， 为多变过程。若气体放热，m＜k；若气体吸热， m＞k。活塞式压缩机中m一般介于1与k之间。
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压缩过程。活塞从最右端开始向左移动，
吸、排气阀均关闭，气缸内气体压力逐步升高，
一般是多变过程
a。—b
排气过程。活塞继续向左移动，排气阀打
开，气体在p2压力下从缸内排出，该过程是等 压过程，即 b—c 。活塞到达最左端，缸内气 体被排尽，到此完成了一个理论工作循环。
泵与压缩机-往复泵_图文
1）泵的理论瞬时流量
曲柄转角α从左止点开始算起，即在左止 点时α =00，逆时针旋转方向量度。活塞位移 x也以左止点为起点， α =00 ， x ＝0。
（1）活塞位移
其中：
活塞位移
（2）活塞运动速度 其中：
其中：
活塞运动速度
（3）活塞运动加速度 其中：
活塞运动加速度
（4）单作用泵的理论瞬时排量
4.实际流量 实际上，往复泵所排出液体的体积要比
理论上计算的体积小。往复泵在单位时间内 所排出液体量称为实际流量，用Q表示。
a—流量系数， a小于1。
实际流量和理论流量差别的原因有： 1)由于吸人阀和排出阀开闭迟缓所引起。 2)阀、活塞和液缸体、活塞杆和填料箱等
有关地方的不严密引起的泄漏。 3)在吸入管路中的压力降低时，从吸入液
水力部分。动力部分又称动力端，主要由曲柄 、连杆、十字头等组成。水力部分又称液力端 ，主要由泵头、缸套、活塞，活塞杆、吸入阀 、排出阀及密封盘根等组成。
2.往复泵的工作过程
活塞从最左端往右运动，工作腔容积增大
，压强降低，吸入阀打开，排出阀关闭，液体 从吸入管流入缸内，开始吸入过程，直到活塞 运动到最右端为止。活塞从最右端往左运动， 工作腔容积减小，压强上升，吸入阀关闭，排 出阀打开，液体从缸内流入排出管，开始排出 和密封 不严的影响，造成液体泄漏，实际排液量为 ：
一般往复泵的流量系数a ＝0.85～0.98。
§4.1.4往复泵的压强和扬程
1.排出压强p2 往复泵的排出压强是指泵出口处的压强换
算到基准面上的值，用p2表示，单位为Pa。 往复泵的基准面，对卧式泵是指包括液缸中心 线的水平面，对立式泵是指包括活塞(柱塞)行 程中点的水平面，
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环形吸入室结构简单，轴向尺寸短、但液流进 入叶轮前有撞击和旋涡损失，液流也不太均匀， 常用于多级分段式离心泵中。
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三、轴封装置
旋转轴和固定壳体之间的密封称为轴封。
其作用是防止液体从泵内泄漏到外面，或当泵
内压力低于大气压力时防止空气进入泵中。尽
油库用泵的流量一般在100～500 m3/h，扬程 小 于 100 ～ 200m 。 集 输 用 泵 的 流 量 为 10 ～ 1250m3/h ，扬程为25 ～500m的范围内。长输管 线用泵的特点是流量大(450 ～ 6000 m3/h)，扬 程高(400 ～ 770m)。
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2．选泵方法和步骤
选泵方法和步骤1列出基础数据根据工艺条件详细列出基础数据包括介质的物理性质密度粘度饱和蒸气压腐蚀性等操作条件操作温度泵进出口两侧罐内压力或管内压力处理量等以及泵所在位置情况如环境温度海拔高度装置情况进排出侧设备或管线内液面至泵中心线距离和管线当量长2估算泵的流量和扬程当工艺设计中给出最小流量正常流量和最大流量时可直接采用最大流量选泵
内。
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3. 叶轮的结构型式
叶轮的结构分为闭式、半开式和开式三种， 如图所示。 闭式叶轮具有盖板和轮盘，流道是 封闭的，这种叶轮水力效率较高，适用于高扬 程，输送洁净的液体。半开式叶轮只有轮盘， 流道是半开启的，适用于输送含固体颗粒和杂 质的液体。开式叶轮既无盖板，又无轮盘，流 道完全敞开，常用来输送浆状或物状液体。
P SP SP P 0P
PP SP S P P 0
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Pp4D 2 2D 0 2 P SP P 0