《化工原理》第二章：流体输送机械 离心泵

王志魁版《化工原理》第二章流体输送机械思维导图。离心泵（是指靠叶轮旋转时产生的离心力来输送液体的泵。离心泵是利用叶轮旋转而使水发生离心运动来工作的。水泵在启动前，必须使泵壳和吸水管内充满水，然后启动电机，使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动，水发生离心运动，被甩向叶轮外缘，经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路。

离心泵

• 工作原理
  • 在启动泵前，泵体及吸入管路内充满液体。当叶轮高速旋转时，叶轮带动叶片间的液体一道旋转，由于离心力的作用，液体从叶轮中心被甩向叶轮外缘，动能也随之增加。当液体进入泵壳后，由于蜗壳形泵壳中的流道逐渐扩大，液体流速逐渐降低，一部分动能转变为静压能，于是液体以较高的压强沿排出口流出。
  • 气缚现象：表明离心泵无自吸能力
• 主要部件
  • 叶轮
    • 将原动机的能量传给液体，使液体静压能及动能都有所提高（给能装置）
    • 开式，半开式，闭式
  • 泵壳
    • 汇集叶轮甩出的液体；实现动能到静压能的转换（转能装置)；减少能量损失
  • 轴封装置
    • 防止高压液体沿轴漏出；防止外界气体进入泵壳内
• 主要性能参数
  • 流量 ：单位时间内泵所输送液体的体积，m3/s或 m3/h
  • 扬程 H ：单位重量的液体经泵后所获得的能量，J/N或m液柱
  • 功率与效率 ：水力损失；容积损失；机械损失
• 离心泵的特性曲线
  • 离心泵的特性曲线
    • H~qV曲线：较大范围内，qV上升，则 H下降
    • P~qV曲线：qV上升，则 P上升
    • n~qV曲线：离心泵在一定转速下有一最高效率点
  • 转速对特性曲线的影响
    • 当液体的粘度不大，转速变化小于20%时，认为效率不变
    • 比例定律
  • 液体黏度和密度的影响
    • 黏度的影响
    • 密度的影响
• 类型与选用
  • 类型
    • 清水泵：一般用于工业生产
    • 耐腐蚀泵：用于输送酸、碱、盐等腐蚀性液体
    • 油泵：对密封要求高
  • 选择
    • 确定输送系统的流量与压头
    • 确定泵的类型与型号：qV泵 > qV需, H泵 > H需
    • 校核泵的特性参数
• 汽蚀现象与安装高度
  • 判别汽蚀条件
  • 允许汽蚀余量与最大允许安装高度
    • 允许汽蚀余量
    • 最大允许安装高度
• 工作点与流量调节
  • 管路特性方程与管路特性曲线
  • 工作点：管路特性曲线与泵特性曲线交点
  • 流量调节
    • 改变管路特性：调出口阀门
    • 改变泵特性： 调转速
    • 低阻时，并联优于串联；高阻时，串联优于并联