离心泵基础知识(DOC)(3)

3．根据所需流量和压头确定泵的型号

（1）查性能表或特性曲线，要求流量和压头与管路所需相适应。

（2）若生产中流量有变动，以最大流量为准来查找，压头也应以最大流量对应值查找。

（3）若H和Q与所需要不符，则应在邻近型号中找H和Q都稍大一点的。

（4）若几个型号都满足，应选一个在操作条件下效率最高的

（5）为保险，所选泵可以稍大；但若太大，工作点离最高效率点太远，则

能量利用程度低。

泵的类型和型号选出后，应列出该泵的性能参数。

4．核算泵的轴功率。若输送液体的密度大于水的密度时，则要核算泵的轴功率，重新配置电动机。

三、离心泵的安装与操作

1．安装：

（1） 安装高度不能太高，应小于允许安装高度。

（2） 尽量设法减小吸入管路的阻力，以减少发生汽蚀的可能性。主要考虑：吸入管路应短而直；吸入管路的直径可以稍大；吸入管路减少不必要的管件和阀门，调节阀应装于出口管路。

2．操作：

（1） 启动前应灌泵，并排气。

（2） 应在出口阀关闭的情况下启动泵，使启动功率最小，以保护电动机。

（3） 停泵前先关闭出口阀，以免损坏叶轮。

（4） 泵运转中应定时检查、维修等，特别要经常检查轴封的泄漏情况和发热与否；经常检查轴承是否过热，注意润滑。

[例2-3]：用IS80－65－125型离心泵从常压贮槽中将温度为50o C 的清水输送到他处，槽内水面恒定，输送量为50m 3/h 。已知泵吸入管路的压头损失为2m ，动压头可忽略，当地大气压为9.81×104Pa 。求：该离心泵的安装高度H g 。

解：由附录可查出：对IS80－65－125型离心泵来讲，转速为2900r/min ，流量为50m 3/h 时的必需气蚀余量为Δh r ＝3.0m 。

又查出50o C 时水的物理性质为：Pa p m Kg v 4310234.1,/1.988?==ρ

故离心泵的允许安装高度可用下式计算：

m H h g p p H f r v a g 85.32381.91.98810234.11081.94

410=--??-?=-?--=-ρ

为安全起见，离心泵的实际安装高度应比允许安装高度H g 低0.5～1m 。

[例2-4]：用某离心泵从贮槽向反应器输送液态异丁烷，贮槽内异丁烷液面恒定，液面上方压强为652.37KPa （绝压），泵位于贮槽液面以下1.5m 处，吸入管路的全部压头损失为1.6m 。异丁烷在输送条件下的密度为530Kg/m 3，饱和蒸气压为637.65 KPa 。在泵的性能表上查得输送流量下泵必需气蚀余量为3.5m 。

试问：该泵能否正常操作？

分析：要判断该泵能否正常操作，应根据已知条件，核算泵的安装高度是否合适，即能否避免汽蚀现象。

解：先用公式计算允许安装高度，以便和该离心油泵的实际安装高度-1.5m 进行比较。

10--?--=f r v a g H h g p p H ρ

由题意知：

m H m h Pa p Pa p f r v a 6.1,5.3,1065.637,1037.6521033==??=?=-，代入上式得：

m H g 27.26.15.381.953010)65.63737.652(3

-=--??-=

说明：已知泵的实际安装高度为-1.5m ，大于允许安装高度-2.27m ，即表明泵的实际安装高度偏高，可能发生气蚀现象，故该泵不能正常操作。

思考：若要使该泵能够正常操作，则应该采取什么措施？

措施1：必须使该泵的安装位置向下移动，至少移动（2.27-1.5）＝0.77m ，但为了安全起见，应向下移动：0.77+0.5＝1.27m 以上，才能保证安全操作。 措施2：请读者回答：若泵的安装位置不能移动，还可以采取什么措施，以保证该离心油泵能正常操作？

[例2-5]：某车间有一冷却塔，需用离心泵将地面下水池中20o C 的水送至塔顶水槽内，然后再压入塔内。水池和水槽内液面高度均维持恒定，两液面上方均为大气压。已知塔顶水槽液面比地面高15m ，水池液面又比地面低1.5m 。已估计出管路计算总长度为52m （包括直管长度和所有局部阻力的当量长度），摩擦系数λ为0.018，管路系统要求送水量为72m 3/h 。试由教材附录中选用一台适宜的离心泵。

解：（1）确定输送水管的规格及水在管内的实际流速。

据教材表1-1中可查出，输送自来水时，可选取s m u /5.1=，故可求出管径d ， m u V d h 13.05.1785.0360072785.03600=??=??=

由附录可选用mm 5.4140?Φ热轧无缝钢管合适，此管的实际内径mm d 13125.4140=?-=

管径确定后应重新核定流速，水在管内实际流速为：

s m u /48.1)131.0(785.03600722=??=

（2）确定压头损失H f1-2

由题给018.0,52==∑+λm L L e 则m g u d L L H e f 80.081.92)48.1(131.052018.022221=???=?∑+?=-λ

（3）确定管路所需的外加压头H e

选取水池液面为1-1’截面，高位槽液面为2-2’截面，以地平面为基准面，在两截面间列出伯努利方程： 212222121122-+++=+++f H g P g u Z He g P g u Z ρρ

已知： Z 1=-1.5m , Z 2=15m , P 1=P 2=0(表压) , u 1=0 ,u 2=0 ,

H f 1-2 = 0.80m , 代入柏努利方程中,可求出He

He =15+1.5+0.80 = 17.3 m

据 Qe=72m 3/h, He=17.3m, 查附录(教材)二十四，可选用IS100-80-125型离心泵，其性能如下：

转速n=2900r/min ，Q=100m 3/h ，H=20m ，η=78%，N 轴=7KW ，N 电机=11KW ，（NPSH ）r =4.5m

[例2-6]用泵将混酸（以硫酸为主），从常压贮槽运送到表压为196.2KPa 的设备中，要求流量为10m 3/h ，升扬高度为6m ，全部压头损失为5m ，混酸的密度为1600Kg/m 3。

试选用适宜的离心泵。

解：输送以硫酸为主的腐蚀性混酸，宜用F 型泵。参考手册及有关资料得知，其

材质宜用高硅铸铁（材料代号为G ），即选用FG 型离心泵。现计算管路所需的外加压头He ：

由公式 f H g P g u Z He +?+?+?=ρ22

已知：m Z 6=?，Pa p 3102.196?=?，21u u =，

m H f 5=，3/1600m Kg =ρ，代入上式，可得：

m He 5.23581.91600102.196063

=+??++=

又管路所需流量为10m 3/h ，可查有关资料或本教材（第1版）上册附录中F 型泵

性能表，知

50F-40A 泵能符合要求。该泵的全部代号为50FG-40A ，其主要性能如下；

h m Q /10.133=，m H 5.32=，min /2960r n =，%46=η，KW N 542。

轴=， KW N 04。电机=

此题应校核轴功率，并重新配置电动机。（因输送以硫酸为主的混酸，其密度大于水的密度）具体计算如下： 实际所需轴功率

KW N N 06.41000160054.2=?='?

=水轴轴ρρ，而所配电动机的功率

为5.5KW 。 说明：在化工厂中输送酸、碱等腐蚀性液体相当普遍，也就是说，耐腐蚀泵在化工厂中也是常见的。故列上本例题供读者参考。

思考题

1．气缚现象与气蚀现象有什么区别？

2．在参观化工厂车间泵房时，你是否注意到：在离心泵排出管路调节阀上，经

常挂着一个警示牌。上面写着：在启动和停止泵前，必须先关此阀。这是为什么？

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