第二章 流体输送机械
第一节、概述
1、液体输送机械：泵
? 按原理分类；离心式、往复式、齿轮式、漩涡式等。
? 按功能分类：清水泵、油泵、杂质泵、耐腐蚀泵、
潜水泵、泥浆泵等。
2、气体输送机械：风机、压缩机、真空泵
? 风机：按原理分类；离心式、轴流式、旋转式等。
按功能分类；抽风机、鼓风机等。
第二节 离心泵
一、结构及工作原理
二、离心泵的主要部件
1、叶轮：
开式叶轮、
半开式叶轮、
闭式叶轮
第二章 流体输送机械
2、泵壳
第二章 流体输送机械
三、主要性能参数
1、流量：
单位时间内泵所
输送的流体体积。 M3/s
2、扬程：
指单位重量的流体流
经泵所获得的能量。 J/N=m
第二章 流体输送机械
3、功率
?输入功率：电机传给泵轴的功率。
?有效功率：单位时间内液体从泵中叶轮获得的有效能量。
?功率损失：水力损失、容积损失、机械损失。
4、效率,有效功率与轴功率之比。
一般为 0.6~0.65、大型泵 0.9
QHgN e ??? ?
N
N e??
第二章 流体输送机械
四、离心泵的特性曲线
1、特性曲线,离心泵的扬程、功率、效率与流量
之间的关系曲线。
H-Q曲线,Q上升,H下降
N-Q曲线,Q上升,N上升
η -Q曲线：开始 Q上升,η 上升，至最高点； Q上升、
η 下降。
第二章 流体输送机械
第二章 流体输送机械
2、特性曲线的影响因素
?转速的影响：对同型号、同一种液体、效率不变。
Q1/Q2=n1/n2 H1/H2=(n1/n2)2 N1/N2=(n1/n2)3
—— 比例定律
?泵的转速变化 <20%，效率基本不变。
?叶轮直径的影响：
—— 切割定律
1
2
1
2
D
D
Q
Q ? 2
1
2
1
2 )( DDHH ? 3
1
2
1
2 )( DDNN ?
第二章 流体输送机械
?粘度的影响：粘度大、流量、扬程减小、轴功率增大、
效率下降。
?密度的影响：同种流体，密度变、扬程、流量不变。
五、离心泵的工作点与流量调节
1、管路特性曲线（阻力曲线）
H=H0+kQ2 管路特性方程
Δ z,Δ p两截面的位置差和压差
管路特性系数（管阻）
g
pzH
?
????
0
)(8 452 dd llgk e ?? ??? ???
第二章 流体输送机械
2、工况点：
离心泵特性曲
线与管路特性曲线
的交点。
3、流量调节
?改变阀门开度
?改变泵的转速
?切割叶轮外径
第二章 流体输送机械
第二章 流体输送机械
六、离心泵的串、并联操作
1、并联操作：
两台泵的扬程
相同、总流量为
每台泵的流量之
和（理论上）。
实际如图,p71 2-11
第二章 流体输送机械
2、串联操作：
两台泵的流量相同、
总扬程为每台泵的
扬程之和（理论上）。
实际如图,p71 2-12
第二章 流体输送机械
七、离心泵的汽蚀现象与安装高度
1,汽蚀现象：
第二章 流体输送机械
2,汽蚀余量
?有效汽蚀余量：泵入口处压头与该点温度下流体饱和
蒸汽压之差。 mmH2o
?必需汽蚀余量：泵入口处至叶轮内压力最低点处的压
头损失 Δ hr,Δ hr越小越不容易发生汽
蚀。
?允许汽蚀余量 Δ h,Δ h=Δ hr+0.3
g
p
g
u
g
ph v
a ?? ???? )2(
2
11
第二章 流体输送机械
3、汽蚀条件判断：
Δ ha>Δ hr 不汽蚀
Δ ha=Δ hr 开始发生汽蚀
Δ ha<Δ hr 严重汽蚀
第二章 流体输送机械
4、离心泵的最大安装高度
?安装高度：
?最大安装高度：
即当有效汽蚀余量 Δ ha减小到允许汽蚀余量 Δ h时，
开始发生汽蚀的安装高度。
?????? fvg HhgpgpH a?? 0
?????? fvg HhgpgpH ?? 0m a x
第二章 流体输送机械
八、离心泵的类型与选型（举例）
1、离心泵的类型
清水泵（ IS型单级单吸）,IS50-32-250
IS：单级单吸
50：泵入口直径 mm
32：出口直径 mm
250：泵叶轮直径 mm
2、选型
?确定输送系统的流量与压头
?选择泵的类型与型号
?校核泵的特性参数
第二章 流体输送机械
第三节、其它类型化工泵
第二章 流体输送机械
第四节、气体输送机械
一、气体输送机械的分类
通风机、鼓风机、压缩机、真空泵
二、离心式通风机（多翼式、涡轮式）
1、工作原理与基本结构
2、性能参数：流量、风压、功率、效率
?风压：单位体积气体流经风机后获得的总机械能。
风压的数学表达式,2-20 2-21
第二章 流体输送机械
第二章 流体输送机械
全压 pt、静压 ps、动压 pd的概念与关系：
全压 =静压 +动压 (对风机为出口动压 )
pt=ps+pd
全风压与扬程的关系,pt=ρ gH
风机
全压线
静压线
静压线
全压线
管道内的静压与全压图
第二章 流体输送机械
? 轴功率与效率
轴功率：电机输入功率。
有效功率：风机输出功率。 wK
效率：全压效率
静压效率
1000
QpN t
t ?
N
N t
t ??
N
N st
st ??
第二章 流体输送机械
3、风机特性曲线,Q— p Q— N Q— η 曲线
三、离心式风机串并联运行
四,离心式风机命名方法
1、用途代号
排尘,C 防爆,B
防腐,F 冷却,LE
工业炉吹风,L
通风,T 耐温,W
第二章 流体输送机械
2、举例
T4-72-11NO10c右 900
T：普通离心通风机
4：全压系数 0.4
72：比转速
1：进口吸入形式
1：设计序号
NO10：机号（叶轮外径） 1m
C：传动方式
右：叶轮旋转方向
900：出风口位置
第二章 流体输送机械
五、离心泵与离心风机的故障分析
1、离心泵
?不出水和水量不足：
a、充水不足，进风管路漏气，堵塞。
b、总扬程超过规定。
c、转速太低，电机配置不当。
d、吸水高度安装太大。
第二章 流体输送机械
?耗用功率太大：
a、泵轴弯曲，轴承磨损。
b、流量及扬程超过规范。
c、直联传动轴心不准，皮
带传动过紧。
d、叶轮螺母松动，叶轮与
泵壳摩擦。
?噪声、振动：
a、基础螺母松动。
b、叶轮损坏，局部堵塞。
c、传动联结不佳。
d、泵轴弯曲、叶轮平衡性
不佳。
第二章 流体输送机械
2、风机
?压头偏高，流量减少：
a、进出管路、风门堵塞。
b、气体成分改变，密度
增加（温度过低）。
?压头偏低，流量增大：
a、温度过高，密度减小。
b、进风管破损，法兰不严
（短路）。
?风机不规则振动：
a、联结轴、皮带轮安装
不紧，松动。
b、基础灌浆不良，地脚
螺丝松动。
c、与风机相联管路未加支
撑，支撑固定不佳。
第二章 流体输送机械
第一节、概述
1、液体输送机械：泵
? 按原理分类；离心式、往复式、齿轮式、漩涡式等。
? 按功能分类：清水泵、油泵、杂质泵、耐腐蚀泵、
潜水泵、泥浆泵等。
2、气体输送机械：风机、压缩机、真空泵
? 风机：按原理分类；离心式、轴流式、旋转式等。
按功能分类；抽风机、鼓风机等。
第二节 离心泵
一、结构及工作原理
二、离心泵的主要部件
1、叶轮：
开式叶轮、
半开式叶轮、
闭式叶轮
第二章 流体输送机械
2、泵壳
第二章 流体输送机械
三、主要性能参数
1、流量：
单位时间内泵所
输送的流体体积。 M3/s
2、扬程：
指单位重量的流体流
经泵所获得的能量。 J/N=m
第二章 流体输送机械
3、功率
?输入功率：电机传给泵轴的功率。
?有效功率：单位时间内液体从泵中叶轮获得的有效能量。
?功率损失：水力损失、容积损失、机械损失。
4、效率,有效功率与轴功率之比。
一般为 0.6~0.65、大型泵 0.9
QHgN e ??? ?
N
N e??
第二章 流体输送机械
四、离心泵的特性曲线
1、特性曲线,离心泵的扬程、功率、效率与流量
之间的关系曲线。
H-Q曲线,Q上升,H下降
N-Q曲线,Q上升,N上升
η -Q曲线：开始 Q上升,η 上升，至最高点； Q上升、
η 下降。
第二章 流体输送机械
第二章 流体输送机械
2、特性曲线的影响因素
?转速的影响：对同型号、同一种液体、效率不变。
Q1/Q2=n1/n2 H1/H2=(n1/n2)2 N1/N2=(n1/n2)3
—— 比例定律
?泵的转速变化 <20%，效率基本不变。
?叶轮直径的影响：
—— 切割定律
1
2
1
2
D
D
Q
Q ? 2
1
2
1
2 )( DDHH ? 3
1
2
1
2 )( DDNN ?
第二章 流体输送机械
?粘度的影响：粘度大、流量、扬程减小、轴功率增大、
效率下降。
?密度的影响：同种流体，密度变、扬程、流量不变。
五、离心泵的工作点与流量调节
1、管路特性曲线（阻力曲线）
H=H0+kQ2 管路特性方程
Δ z,Δ p两截面的位置差和压差
管路特性系数（管阻）
g
pzH
?
????
0
)(8 452 dd llgk e ?? ??? ???
第二章 流体输送机械
2、工况点：
离心泵特性曲
线与管路特性曲线
的交点。
3、流量调节
?改变阀门开度
?改变泵的转速
?切割叶轮外径
第二章 流体输送机械
第二章 流体输送机械
六、离心泵的串、并联操作
1、并联操作：
两台泵的扬程
相同、总流量为
每台泵的流量之
和（理论上）。
实际如图,p71 2-11
第二章 流体输送机械
2、串联操作：
两台泵的流量相同、
总扬程为每台泵的
扬程之和（理论上）。
实际如图,p71 2-12
第二章 流体输送机械
七、离心泵的汽蚀现象与安装高度
1,汽蚀现象：
第二章 流体输送机械
2,汽蚀余量
?有效汽蚀余量：泵入口处压头与该点温度下流体饱和
蒸汽压之差。 mmH2o
?必需汽蚀余量：泵入口处至叶轮内压力最低点处的压
头损失 Δ hr,Δ hr越小越不容易发生汽
蚀。
?允许汽蚀余量 Δ h,Δ h=Δ hr+0.3
g
p
g
u
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ph v
a ?? ???? )2(
2
11
第二章 流体输送机械
3、汽蚀条件判断：
Δ ha>Δ hr 不汽蚀
Δ ha=Δ hr 开始发生汽蚀
Δ ha<Δ hr 严重汽蚀
第二章 流体输送机械
4、离心泵的最大安装高度
?安装高度：
?最大安装高度：
即当有效汽蚀余量 Δ ha减小到允许汽蚀余量 Δ h时，
开始发生汽蚀的安装高度。
?????? fvg HhgpgpH a?? 0
?????? fvg HhgpgpH ?? 0m a x
第二章 流体输送机械
八、离心泵的类型与选型（举例）
1、离心泵的类型
清水泵（ IS型单级单吸）,IS50-32-250
IS：单级单吸
50：泵入口直径 mm
32：出口直径 mm
250：泵叶轮直径 mm
2、选型
?确定输送系统的流量与压头
?选择泵的类型与型号
?校核泵的特性参数
第二章 流体输送机械
第三节、其它类型化工泵
第二章 流体输送机械
第四节、气体输送机械
一、气体输送机械的分类
通风机、鼓风机、压缩机、真空泵
二、离心式通风机（多翼式、涡轮式）
1、工作原理与基本结构
2、性能参数：流量、风压、功率、效率
?风压：单位体积气体流经风机后获得的总机械能。
风压的数学表达式,2-20 2-21
第二章 流体输送机械
第二章 流体输送机械
全压 pt、静压 ps、动压 pd的概念与关系：
全压 =静压 +动压 (对风机为出口动压 )
pt=ps+pd
全风压与扬程的关系,pt=ρ gH
风机
全压线
静压线
静压线
全压线
管道内的静压与全压图
第二章 流体输送机械
? 轴功率与效率
轴功率：电机输入功率。
有效功率：风机输出功率。 wK
效率：全压效率
静压效率
1000
QpN t
t ?
N
N t
t ??
N
N st
st ??
第二章 流体输送机械
3、风机特性曲线,Q— p Q— N Q— η 曲线
三、离心式风机串并联运行
四,离心式风机命名方法
1、用途代号
排尘,C 防爆,B
防腐,F 冷却,LE
工业炉吹风,L
通风,T 耐温,W
第二章 流体输送机械
2、举例
T4-72-11NO10c右 900
T：普通离心通风机
4：全压系数 0.4
72：比转速
1：进口吸入形式
1：设计序号
NO10：机号（叶轮外径） 1m
C：传动方式
右：叶轮旋转方向
900：出风口位置
第二章 流体输送机械
五、离心泵与离心风机的故障分析
1、离心泵
?不出水和水量不足：
a、充水不足，进风管路漏气，堵塞。
b、总扬程超过规定。
c、转速太低，电机配置不当。
d、吸水高度安装太大。
第二章 流体输送机械
?耗用功率太大：
a、泵轴弯曲，轴承磨损。
b、流量及扬程超过规范。
c、直联传动轴心不准，皮
带传动过紧。
d、叶轮螺母松动，叶轮与
泵壳摩擦。
?噪声、振动：
a、基础螺母松动。
b、叶轮损坏，局部堵塞。
c、传动联结不佳。
d、泵轴弯曲、叶轮平衡性
不佳。
第二章 流体输送机械
2、风机
?压头偏高，流量减少：
a、进出管路、风门堵塞。
b、气体成分改变，密度
增加（温度过低）。
?压头偏低，流量增大：
a、温度过高，密度减小。
b、进风管破损，法兰不严
（短路）。
?风机不规则振动：
a、联结轴、皮带轮安装
不紧，松动。
b、基础灌浆不良，地脚
螺丝松动。
c、与风机相联管路未加支
撑，支撑固定不佳。
第二章 流体输送机械
