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（1）理想压缩循环
压缩过程（1 2） 3）
绝热 等温
恒压排气过程（2
恒压吸气过程（4 1） 理想压缩循环功：
W Vdp S1234
p1
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p2
• 等温压缩
p1V1 p2V2 pV Const . p2 p2 W p1V1 ln p2V2 ln p1 p1
有效汽蚀余量ha 必需汽蚀余量hr
2 p1 u1 泵入口处压头 g 2 g
pV p1 u ha g
叶轮压力最低处压头
h hr 0.3
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pV 饱和蒸汽压头 g
pk g
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判别汽蚀条件： ha > hr , pk > pv时， 不汽蚀 ha ＝ hr , pk ＝ pv时，开始发生汽蚀 ha < hr , pk < pv时， 严重汽蚀
H
管路特性2
H2 H1 管路特性1
泵特性
qV qV理 qV
流量只与泵特性有关，
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而压头只与管路特性有关
——正位移特性
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③ 功率与效率 qV H g P ——往复泵的总效率，一般为0.65~0.85。 适用压头高、流量小的液体，但不能输送腐 蚀性大及有固体的悬浮液。
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qV 理 ASn
实际流量 qV V qV 理
V——泵的容积效率，在0.9~0.97之间。
——流量由泵特性决定，而与管路特性无关。
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流量调节方法： 1. 改变活塞的往复次数或冲程；
2. 旁路调节。
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② 压头（ 扬程） 在电机功率范围内，由管路特性决定。
离心泵铭牌上标注的性能参数均为最高效率点下之值。
离心泵的高效工作区： 92% max
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（二）离心泵性能的改变与换算
（1） 密度的影响
qV不变， H不变， 基本不变， P随 变化。
（2） 粘度的影响

H ， qV
,
，而 P
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（3） 离心泵转速的影响 当液体的粘度不大，转速变化小于20%时，认
二、离心泵的主要部件 （1） 叶轮
作用 ：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
按结构分为：
开式
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半开（闭）式
闭式
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（2） 泵壳 作用：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。 （3） 轴封装置 作用：防止高压液体沿轴漏出； 防止外界气体进入泵壳内。
第二章
分类：
流体输送机械
工作介质：液体——泵 气体——风机或压缩机 工作原理： 动力式(叶轮式)：离心式、轴流式等； 容积式（正位移式）：往复式、旋转式等； 流体作用式：喷射式。
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第一节
一、 离心泵的工作原理
叶轮
离心泵
泵壳
泵轴 底阀 吸入管路
1-叶轮；2-泵壳，3-泵轴； 4-吸入管；5-底阀；6-压出管 离心泵装置简图
为效率不变，有：
qV 2 n2 qV 1 n1
H2 n2 2 ( ) H1 n1
P2 n2 3 ( ) P1 n1
——比例定律
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五、离心泵的工作点与流量调节
（一）管路特性曲线
在截面1-1´与2-2 ´间列柏 努利方程，有：
p u2 H z H f g 2g
u2 0 其中： 2g
特定的管路系统： z 、 l le、d、 一定
操作条件一定：
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p一 定
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令
p H 0 z g
为一常数
2
l l e u 2 l le 1 qV 而 Hf d 2g d 2g d 2 4 8 l l e 2 2 qV 5 g d
H并 > H单
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② 串联操作
H
B
H串 H单
A
qV单 qV串
qV
H串 < 2H单
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qV串 > qV单
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③ 组合方式的选择 如果单台泵所提供的最
大压头小于管路两端的
H
高阻
p ( z ) ，则只能 g
采用串联操作；
2 2
’
低阻
1 1
’
低阻时，并联优于串联；
高阻时，串联优于并联。
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pt~qV
pS~qV
~qV
P~qV
qV
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(三) 离心通风机的选用
1. 计算输送系统所需的全风压，再换算成标定状 态下的全风压； 1.2 0 pt 0 pt pt


2. 根据气体的性质及风压范围，确定风机的类型；
3. 根据qV、pt0 选风机的型号。
qV > qV需
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第二节
一、 往复泵
其他类型化工用泵
（一） 构造与工作原理
主要部件：泵缸、活塞
和单向活门。
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工作原理： ——活塞对流体直接做功，提供静压能 单动往复泵——流量不均匀
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双动往复泵：
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（二）往复泵的性能参数
① 流量
单动泵：理论流量
④ 轴功率P
轴功率P，有效功率Pe
Pe 100% P
而 Pe qV H g
W
kW
qV H 9.81 qV H 或 Pe 1000 102
qV H P 102
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kW
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四、离心泵的特性曲线 （一）离心泵的特性曲线 H~qV 、P~qV 、~qV：厂家实验测定 一定转速、常压、20℃清水
（二）工作点 工作点：管路特性曲线与泵特性曲线交点。 解析法： 管路特性方程 泵特性方程 （三） 流量调节 改变管路特性：调出口阀门；
H f (qV ) H (qV )
改变泵特性： 调转速。
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(1) 改变出口阀门开度 关小出口阀 le 管特线变陡 工作点左上移
2
排出管路
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充液（灌泵）
排液: 出口切线方向
吸液：叶轮中心
由于泵内存有空气，空气的密度远小于液体 的密度，叶轮旋转产生的离心力小，因而叶轮中 心处所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵 内，此时虽启动离心泵，也不能输送液体，这种 现象称为气缚现象。 ——表明离心泵无自吸能力
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qVM1 qVM qVM2 qV
H M1 M M2
qV ,H 阀门消耗阻力，不经济。
特点：方便、快捷，流量连续变化；
适用：调节幅度不大，而经常需要改变的场合。
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(2) 改变泵的转速 n泵H～qV曲线上移 工作点右上移， H ， qV 特点：泵在高效率下工作， 能量利用经济;
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三、压缩机
（一）离心压缩机 特点：
• 多级（10级以上）；
• 大叶轮； • 高转速（n>5000rpm）
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（二）往复式压缩机
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1.工作过程
假设 • 理想气体； • 气体流经吸气、排气阀时流动阻力忽略不计； •压缩机无泄漏。
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p2 1 2 1 2 z1 g u1 We z2 g u2 Σh f 2 2 p1
以单位体积的气体为基准
pt We ( z2 z1 ) g ( p2 p1 )
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2
2 2 (u2 u1 ) Σhf
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( z2 z1 ) g 0
p1V1k p2V2k pV k Const . p2 T2 T1 p1
k 1 k
• 绝热压缩
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三、离心泵的主要性能参数 ① 流量 qV
单位时间内泵所输送液体的体积，m3/s或 m3/h。
② 压头或扬程 H 单位重量的液体经泵后所获得的能量，J/N或m液柱。 ③ 效率 容积损失；水力损失；机械损失 一般，小型泵，效率为60~85%，大型泵效率可 达90%。
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（二）性能参数与特性曲线
1. 性能参数
（1）风量qV 单位时间从风机出口排出的气体体积， m3/h或 m3/s。 注意： qV应以风机进口状态计。
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（2）全风压pt与静风压ps 全风压：单位体积的气体经风机后所获得的能量，
Pa或mmH2O
以单位质量的气体为基准
认为流体流动进入阻力平方区，变化较小 。
令
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8 l le k 2 g d5
亦为一常数
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则
2 H H 0 kqV
——管路特性方程
管路特性曲线
工作点
H
p z g
泵特性曲线 qV
管路特性曲线反映了被输送液体对输送机械的 能量要求
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七、离心泵的类型与选用
（一） 离心泵的类型
（1） 清水泵（ IS型、D 型、Sh型 ） （2）耐腐蚀泵（F型） （3）油泵（Y型）