12 离心泵在管路中运行

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,化工原理-流体输送机械/12.离心泵在管路中的运行,*,PCE/ETP-BJTBU/ZYW,12 Operation of centrifugal pump in pipeline,A. Flow regulation,*B.Combined operation of centrifugal pumps,C. Suction height,D. Selection of centrifugal pump,E. Example,1,A.,流量调节,离心泵的运行状态由离心特性与管路特性决定，即：,f,(,V,),(,V,),H,V,H,V,其联立解(,H,V,)(,两曲线的交,点，如图所示)称离心泵的工作点,管系实际流量及泵所提供的,压头（扬程）。,第12讲 离心泵在管路中的运行,2,流量调节改变工作点的位置，以满足生产任务变化,要求。,调节方法,变管路特性曲线,变泵特性曲线,n,D,调节阀,灵活方便,不会增加额外阻力，,且可在高效区工作，,但调节不便,*B.,离心泵的组合操作,自学要求：, 各种组合离心泵的特性曲线, 如何选择组合方式,3,C. 离心泵的吸上高度,离心泵吸上高度，,H,g,决定泵的安装高度,H,g,a.,气蚀现象与,H,s,允,离心泵排液作用,2,r,可达几十米乃至百米。,离心泵吸液作用,叶轮入,口真空度(,p,a,-,p,e,)/,g,=,H,s,(吸上真空高度),p,v,。,5,H,g,为避免发生气蚀现象，我国产品规定允许吸上真空高度,H,s,允,，可以在产品样本中查出。通常,H,s,允,=,H,s,max,-0.3，m。,b.,吸上高度,H,g,的计算,1,1,2,2,对图示1-1，2-2截面间列,机械能衡算方程：,为避免发生气蚀，则：,此式可以确定泵的,最大安装高度,。,6,c.,H,s,允,的校正计算,从泵样本中查出的,H,s,允,是厂方在1atm,下，用20水测,出的数据。如与实际不符，可按下式校正：,其中：,水在操作温度下的密度，kg/m,3,0.241atm、20,时水的饱和蒸气压头，m,密度的校正,7,D. 选泵,离心泵,清水泵,油泵,耐腐蚀泵,杂质泵,单级多级,双吸,IS,D,Sh,Y,F,P,选泵原则,：, 据输送液体的,性质及操作条,件，确定泵的,类型；, 据管路所需,H,、,V,，确定泵的,具体型号。,安装与使用注意事项,：, 要根据具体场合，核对安装高度，不能,高于允许值，以防产生气蚀；, 吸入管底部应安装吸滤底阀；, 开、关泵前应关闭出口阀门，使启动功,率最小，并防止液体倒流。, 泵启动前应灌满水，以防产生“气缚”；,8, 离心泵在管路中运行的工作点（,，,）是泵与其所运,行的管路两条特性曲线的交点，或是两个特性方程的联立,解。原则上，凡影响两条特性曲线的因素都将影响工作点,的位置。,【本讲要点】, 从原则上讲，流量调解即是改变工作点的位置，调解手,段主要有调解离心泵的出口阀门；改变离心泵转数及叶轮,尺寸。, 离心泵组合运行方式主要有并联与串联，究竟采取哪种,方式，应根据具体问题要求，分析工作点位置确定。,9, 离心泵的安装高度是一个重要的工程问题它受汽蚀现,象的约束，应认真核算确定。, 选择离心泵是一个设计型问题，根据具体情况及计算结,果确定类型与型号。有时会有择优问题。,10,E. 例,a. 工作点概念,某离心泵，,n,=1480r/min，特性方程为,H,=,(,V,)=38.4-40.3,V,2,(,V,m,3,/min)，管路两端有,Z,+,p,/,g,=16.8m。管径为,764mm，,管长(含所有局部阻力当量长度),l,+,l,e,=1360m，,=0.03。,求：输液量,V,=？,解：,一定特性的泵在一定特性的管路中运行，求流量,V,工作点问题。,11,管路特性：,联立求解可得：,V,=0.178m,3,/min,H,=37.2m,12,b. 离心泵安装高度及其影响因素,一型号为6Sh-6,离心泵，输送40的水，,V,=198m,3,/h，吸,入管阻力,h,f,=2.4m，大气压,p,a,=750mmHg。从样本上知,道,H,s,允,=5mH,2,O。,求： 安装高度,H,g(max),=?, 水温由4070，,H,g(max),=?,吸入管径减小20%，,H,g(max),=?,（计算中可以略去速度头项）,解：,13,查表知40水：,=992kg/m,3,，,p,v,=0.0752kgf/cm,2,则：,H,g(max),=4.52-2.4=2.12m,，安装时应小于此值。, 70的水,查表知70水：,=978kg/m,3,，,p,v,=0.318kgf/cm,2,14,则：,H,g(max),=2.17-2.4=-0.23m,“灌注头”, 水温仍为40，,d,减小20%,H,g(max),=4.52-,h,f,？,比例法,设,基本不变，有：,则：,H,g(max),=4.52-7.32=-2.8m,比温度变化的影响大得多。,15, 由,知道。在输送热流体或低沸点液体时，要特别注意吸入,高度问题。如,H,s,允,较低，可采取如下措施：, 采用灌注头。, 如必须采用吸入头，则应尽量减小吸入管阻力,h,f,吸入管路采用粗管,减少不必要的管件,离心泵尽可能靠近液源,不能设置入口阀门！,16,用离心泵将20的清水（密度取1000kg/m,3,）,从水池送往敞,口的高位槽。在泵的入口和出口分别装有真空表和压强表。,泵在一定转数、阀门C在一定开度下，测得一组数据：泵的,流量,V,、,压头,H,、功率,N,、,真空度,p,1,、,压强,p,2,。现分别改变,如下某一条件，试判断上面五个参数将如何变化：, 将泵的出口阀C的开度加大；, 改送密度为1260kg/m,3,的水溶,液(其它性质与水相近)；, 泵的转数提高8%；, 泵的叶轮直径减小5%。,c. 操作条件变化对泵参数的影响分析,Z,p,1,p,2,C,17,Z,p,1,p,2,C,0,0,1,1,2,2,3,3,解： 加大阀门C的开度,阀门开度 ,l,e,K, 管路特性曲线改变,泵工作点由MM,H,V,M,M,H,-,V,H,-,V,H,-,V,N,-,V,从右下图可见：,V,H,N,泵入口真空表读数变化，可,在0-0、1-1截面间列式分析：,18,真空,表的读数,可见：,V,u,1,2,/2g 、,h,f0-1,，(,Z,1,-,Z,0,),不变,据离心泵基本方程(或特性曲线)知：其它条件不变，,V,泵的压头,H, 泵出口压强表读数,p,2,离心泵特性实验也证实了这一点。,19,而,N,=,gHV,/,，即,N,从前面的柏努利方程式(在0-0、1-1之间)可知：,泵入口真空度(,p,1,),根据柏努利方程(在2-2、3-3间列式)：,可判断：泵出口压强,p,2,。, 改送密度为1260kg/m,3,的水溶液(其它性质与水相近),从泵的理论流量方程和基本方程知道：当泵的,n,和,D,2,不变,V,和,H,与液体密度,无关，即,V,和,H,不变。,20,根据柏努利方程(在0-0、1-1间及在2-2、3-3间列式)，.,可判断：泵入口真空度和出口压强都上升。,可见：,n,V,、,H,、,N, 泵的转数提高8%,根据离心泵的比例定律：, 泵的叶轮直径减小5%,根据离心泵的切削定律：,21, 在泵的流量调解方法中，从操作来说，改变出口阀门非,常方便，从节能角度考虑，宜采用改变泵转速或叶轮直径,的方法,可见：,D,V,、,H,、,N,根据柏努利方程(在0-0、1-1间及在2-2、3-3间列式)，.,可判断：泵入口真空度和出口压强都下降。,22,