流体输送机械wyl.ppt

流体输送机械的分类 利用离心力输水的想法最早出现在里奥纳多·达芬奇所作的草图中。 1689年，法国物理学家帕潘发明了四叶片叶轮的蜗壳离心泵。 但更接近于现代离心泵的，则是1818年在美国出现的具有径向直叶片、半开式双吸叶轮和蜗壳的所谓马萨诸塞泵。 1851～1875年，带有导叶的多级离心泵相继被发明，使得发展高扬程离心泵成为可能。 2. 离心泵的基本方程式 离心泵的性能参数 离心泵对流体实际提供的能量为 ，也就是说，对每公斤液体，泵要提供 焦耳的能量。 在 时间里，泵输送的体积流量为 ，则输送的液体质量为： 在 时间里，泵要提供的能量为： 而功率是单位时间里提供的能量，所以 ∵ ∴ 离心泵的能量损失 （2）泵的轴功率 功率表测得的功率为电动机的输入功率，由于泵为电动机直接带动的，传动效率可视为100%，所以电动机的输出功率等于泵的轴功率。因电动机本身消耗部分功率，其效率为93%，于是电动机输出功率为： 电动机输入功率×电动机效率=6.2 ×0.93=5.77kW 泵的轴功率为：N=5.77kW （3）泵的效率 具体实验时，改变出口阀门的开度，测出不同流量下的有关数据，计算出相应的H，N和?值并标绘在坐标纸上，即可得到该泵在固定转速下的特性曲线 离心泵的性能改变和换算 1）液体物性的影响 密度 黏度 2）离心泵转速的影响 3）离心泵叶轮直径的影响 上图把各种型号的B型水泵在较高效率范围内的一段H—Q曲线绘在一张图上，图中每一个扇形表示一种型号泵的特性，扇形上方的弧线代表基本型号，下方弧线代表叶轮直径比基本型号小一级的A型泵。若扇形面中有三条弧线，则中间弧线代表A型，下方弧线代表叶轮直径比基本型号小两级的B型泵。 设计型问题计算举例 操作型问题计算举例 二、往复泵的分类和结构特点 按照活塞作一次往复运动，泵缸的排液次数来分，往复泵可分为单动泵和双动泵。 活塞往复一次即活塞移动两个冲程，只吸入和排出液体各一次的泵，称为单动泵。 活塞往复一次即活塞移动两个冲程，泵吸入和排出液体各两次，称为双动泵。 双动泵可以改变单动泵流量的不均匀性缺点。 三、往复泵的主要性能 （1）流量 往复泵的理论流量等于单位时间内活塞所扫过的体积。 （2）扬程（有效压头H） 往复泵依靠活塞将机械能以静压能的形式直接传给液体，理论上其扬程与流量无关。如图中与H轴平行的直线所示，图中的虚线为扬程与实际流量的关系线（由于容积损失致使流量随压头升高而略微减小）。 旋转泵是靠泵内一个或一个以上的转子的旋转来吸入与排出液体的，故又称转子泵。 1．齿轮泵 齿轮泵的结构如图所示。泵的主要构件为泵壳和一对相互啮合的齿轮，其中一个为主动轮，另一个为从动轮。 2．螺杆泵 如图所示，螺杆泵主要由泵壳与一根或多根螺杆构成。它与齿轮泵十分相似，用两根互相啮合的螺杆，推动液体作轴向移动。液体从螺杆两端进入，由中央排出。螺杆越长，则泵的扬程越高。 螺杆泵压头高，效率高，噪音小，适用于高压下输送高粘度的液体。 2.4.1 离心式通风机 1．离心式通风机的结构和工作原理 离心式通风机的基本结构和单级离心泵相似。机壳是蜗壳形，但机壳断面有方形和圆形两种。一般低、中压通风机多为方形，如图所示，高压的多为圆形。 离心式通风机的工作原理 离心式通风机的工作原理和离心泵相似，依靠叶轮的旋转运动产生离心力，以提高气体的压强，对气体起到输送作用。 2．离心通风机的性能参数与特性曲线 （1）离心通风机的性能参数 ①风量。风量是单位时间内从风机出口排出的气体体积，并以风机进口处气体的状态计，以Q表示，单位为m3/s或m3/h。 离心通风机的风量取决于风机的结构、尺寸（叶轮直径与叶片宽度）和转速。 ②风压。风压是单位体积的气体通过风机时所获得的能量，以pT表示（或HT），单位为J/m3=N/m2（即Pa）。由于pT的单位与压强的单位相同，所以称为风压。实验测定。 ③轴功率与效率 N=pTQ/1000η 1．离心式鼓风机（透平鼓风机） 如图所示为一台三级离心鼓风机。离心鼓风机的送气量大，但所产生的风压不高，出口表压强一般不超过2.94×104Pa。由于在离心鼓风机中，压缩比不高，所以无需冷却装置，各级叶轮的直径也大致相同。离心鼓风机的选用方法与离心通风机相同。